Amikor a kalcium szót hallja, valószínűleg az első gondolat a csontok egészsége. Nem kétséges, hogy a kalcium az erős csontok kulcseleme, de az izmokban való jelenléte lehetővé teszi a mozgást. Az izmok összehúzódása és ellazulása az izomsejtekben gyorsan változó kalciumkoncentráció miatt fordul elő, ez egy biokémiai folyamat, amelyet kalciumciklusnak hívnak. Túl sok vagy túl kevés kalcium a vérben izom tüneteket okozhat a kalcium-ciklus megzavarása miatt.
Izomsejt anatómia
A kalciumciklus megértéséhez kissé ismernie kell az izomsejtek anatómiáját. Rostszálak, úgynevezett myofilaments, az a megkülönböztető tulajdonság, amely elválasztja az izomsejteket a test más sejtjeitől. Az izom összehúzódása azt jelenti, hogy az izomszálak lerövidülnek az izomot alkotó egyes sejtekkel. Mindegyik myofil-t körülvesz egy apró csőszerű hálózat, amelyet szarkoplazmatikus retikulumnak (SR) hívnak. Nyugodt állapotban az SR magas kalciumkoncentrációt tartalmaz. Az SR szabályozza az izmok összehúzódását és relaxációját az izomsejtek belsejében található kalciumáram szabályozásával.
A kalcium ciklus
Az izom összehúzódása az agy elektromos "menj" jelével kezdődik. A jel arra ösztönzi az SR-t, hogy kinyissa a kalcium-kapujait, és elárasztja a miofilamentumokat kalciummal. A kalciumkoncentráció hirtelen növekedése elindítja az energiaigényes láncreakciót, amely a myofilaments alakját megváltoztatja és lerövidül. A több ezer mikroszkopikus myofilament egyidejű lerövidülése izom összehúzódáshoz vezet.
Amikor a "megy" jel leáll, az SR kalcium-kapuk bezáródnak, és a kalciumszivattyúk gyorsan visszajuttatják az ásványi anyagot a myofilamentsből az SR belsejébe. Ahogy a miofilamentek körüli kalciumkoncentráció csökken, izma visszatér egy nyugodt állapotba.
Gyors és lassú ráncos szálak
Az izmok különböző típusú szálakat tartalmaznak, általánosan besorolva a gyors vagy lassú ráncolást. Ahogy a neve is sugallja, a gyorsan húzódó szálak összehúzódnak és gyorsabban reagálnak, mint a lassan húzódó szálak. A lassan húzódó rostok azonban jobban kitartanak, mint a gyorsan húzódó szálak, inkább, mint a teknős és a mezei nyúl. A gyors ráncos szálakban az SR fejlettebb, mint a lassan ráncos szálak esetében, lehetővé téve a kalcium gyorsabb felszabadulását a "go" jelre reagálva. Az izmaid gyorsan és lassan ráncolódó szálak keverékét tartalmazzák, bár az adott izomban az egyik vagy a másik uralkodik.
Kalcium rendellenességek
Az alacsony vér kalciumszint, vagy hypocalcaemia izom-ingerlékenységet okoz. Ebben a betegségben izomgörcsök fordulhatnak elő a háton és a lábakon. Arcizmok is összehúzódhatnak. A kórosan magas vér kalciumszint, vagy hiperkalcémia izmok lassúságát és gyengeségét okozza. Az izomtünetek általában csak akkor fordulnak elő hiperkalcémia esetén, ha a vér kalciumszintje kritikusan megemelkedik.
