Den cytoplasmatiska vätskan inuti muskelcellerna är i stor utsträckning ockuperad av myofibrillerna, som utgör kontraktilkomponenten.
Varje muskelfiber består av cirka 1000 myofibriller, inslagna av sarkoplasmisk retikulum; myofibrillerna sträcker sig över hela fiberns längd och är organiserade i långa längsgående buntar.
Varje myofibril har en tjocklek mellan 0, 5 och 2 um, för en längd som sträcker sig från 10 till 100 mikron (1 mikron = 1/1000 mm.).
Som förväntat omges myofibrillerna av sarkoplasmisk retikulum, ett komplext system av blåsor och tubuler som ger upphov till sarkotubulära systemet. Syftet med denna struktur är att ackumulera det kalcium som är nödvändigt för sammandragning.
När vi går in i mikroskopet upptäcker vi att myofibrillerna i sin tur består av parallella myofilament, vilka är av två typer: tjock och tunn. Det är också möjligt att observera ett karakteristiskt streck längs myofibrils huvudaxel på grund av den regelbundna växlingen mellan ljus och mörka band.
- De mörka banden heter band eller skivor A
- Ljusbanden heter band I
- Varje band I är uppdelat i två med en linje Z
- Varje band A är uppdelat i två av ett stria, kallat H, placerat i dess centrala del.
Myofibrilkanalen mellan två intilliggande Z linjer
(1/2 band I + band A + 1/2 band I)
tar namnet SARCOMERO
Sarkomeren är den myofibrila strukturella och funktionella enheten, det vill säga den minsta muskelmängden som kan kontrahera.
Inom den enkla myofibrillen följer de olika sarkomererna efter varandra, som om de bildar en hög hög av cylindrar. Dessutom, i muskeln är fibrerna anordnade parallellt så att respektive sarkomerer är inriktade. Med andra ord, bredvid en myofibrils linje Z finns alltid en linje Z i intilliggande myofibril; denna symmetri innebär att hela muskelfibrerna som helhet uppträder tvärstribet.
de myofilament
Observeras under elektronmikroskopet verkar varje sarkomerer bildas av ett bunt av filament, anordnade i längdriktningen och parallellt med varandra. Komponenterna i dessa myofilament är två proteiner, kallade aktin och myosin.
I mitten av varje sarkomerer är cirka tusen tjocka trådar, bestående av myosin. Vid sina ändamål ritar dessa proteinmolekyler relationer med tunna trådar, som består av ett annat protein, aktin.
I en muskelcell av skelett-typ placeras dessa kontraktila element (tjocka och tunna filament) i registret och delas delvist in (överlagrad).
- Buntet av tjocka trådar (myosinic) ligger i sarkomererens centrum och utgör bandet A;
- Bunten av tunna trådar, som utgörs av aktin, är belägen vid sarkomererens poler och utgör de två halvbanden I som når upp till Z-skivorna.
Denna komplexa struktur utgör grunden för muskelkontraktion, möjlig genom glidning av tunna trådar över tjocka ämnen.
Under sammandragningen förkortas sarkomeren genom att närma sig de två Z-strängarna:
medan längden på filamenten och A-bandet förblir oförändrade finns en minskning av I-bandet och H-bandet.
Generaliseringen av fenomenet bestämmer förkortningen av myofibriller, muskelfibrer, fasciklar och hela muskeln. Det är intressant att notera att varje sarkomerer kan förkorta upp till 50% av sin längd i vila.
Under muskelkontraktion bildas aktomyosinbroarna kontinuerligt och löses, förutsatt att en tillräcklig mängd kalciumjoner och ATP är tillgänglig; Vi kommer att lösa problemet bättre i nästa artikel.
Den spolning som utvecklas av en rörlig fiber är direkt proportionell till antalet transversala briggar formade mellan tjock och tunna filament.
Resultatet är att en muskel som är för lång eller för hårt utvecklar mindre kraft än en muskel som kontraherar från en optimal grad av töjning.
- A) Det finns ingen aktiv kraft eftersom det inte finns någon kontakt mellan myosinhuvuden och aktin
- Mellan A) och B): det finns en linjär ökning av den aktiva kraften på grund av ökningen av aktinbindningsställen för myosinhuvuden
- Mellan B) och C): den aktiva kraften når sin maximala topp och förblir relativt stabil; i själva verket är alla myosinhuvuden kopplade till aktin
- Mellan C) och D): Den aktiva kraften börjar minska när överlappningen av aktinkedjorna minskar bindningsställena som är tillgängliga för myosinhuvudena
- E): När myosin kolliderar med disk Z finns ingen aktiv kraft eftersom alla myosinhuvuden är bundna till aktin; dessutom komprimeras myosin på Z-skivorna och fungerar som en fjäder, motverkar sammandragningen med en kraft som är proportionell mot graden av kompression (följaktligen muskelförkortning)
