Den cytoplasmatiske væsken inne i muskelcellene er i stor grad okkupert av myofibriller, som utgjør kontraktil komponent.
Hver muskel fiber består av ca. 1000 myofibriller, innpakket av sarkoplasmisk retikulum; myofibrillene strekker seg over hele lengden av fiberen og er organisert i lange langsgående bunter.
Hver myofibril har en tykkelse mellom 0, 5 og 2 μm, i en lengde som varierer fra 10 til 100 mikron (1 mikron = 1/1000 mm.).
Som forventet er myofibrilene omgitt av sarkoplasmisk retikulum, et komplekst system av vesikler og tubuli som gir opphav til sarkotubulærsystemet. Formålet med denne strukturen er å akkumulere kalsium som er nødvendig for sammentrekning.
Når vi går mer og mer inn i mikroskopien, oppdager vi at myofibriller igjen består av parallelle myofilamenter, som er av to typer: tykk og tynn. Det er også mulig å observere en karakteristisk strek langs myofibrils hovedakse, på grunn av den vanlige vekslingen av lys og mørke bånd.
- De mørke bandene kalles band eller disker A
- Lysbåndene kalles band I
- Hvert band jeg er delt inn i to av en linje Z
- Hvert band A er delt i to av et stria, kalt H, plassert i sin sentrale del.
Myofibrilkanalen mellom to tilstøtende Z-linjer
(1/2 bånd I + bånd A + 1/2 bånd I)
tar navnet på sarcomero
Sarkomeren er den strukturelle og funksjonelle enheten til myofibrillen, det vil si den minste enheten av muskel som er i stand til å inngå.
Innenfor enkelt myofibril følger de forskjellige sarkomerer etter hverandre, som om de skal danne en høy haug med sylindere. Videre, i muskelen, er fibrene arrangert parallelt, slik at de respektive sarkomerer er justert. Med andre ord, ved siden av en linje Z av en myofibril er det alltid en linje Z av tilstøtende myofibril; Denne symmetrien betyr at hele muskelfibrene som helhet virker kryssstrimmede.
de myofilaments
Observeres under elektronmikroskopet, ser hver sarkomer seg ut av en bunke av filamenter, anordnet i lengderetningen og parallelt med hverandre. Komponentene i disse myofilamene er to proteiner, kalt actin og myosin.
I midten av hver sarkomerer er omtrent tusen tykke filamenter, bestående av myosin. I sine ender trekkes disse proteinmolekylene sammen med tynne filamenter, bestående av et annet protein, aktin.
I en skjelett-type muskelcelle er disse kontraktile elementene (tykke og tynne filamenter) plassert i register og er delvis interdigitated (overliggende).
- Buntet av tykke filamenter (myosinic) ligger i sarkomererens senter og utgjør bandet A;
- Buntet av tynne filamenter, dannet av actin, befinner seg ved polarene til sarkomeren og utgjør de to halvbåndene I, som når opp til Z-platene.
Denne komplekse strukturen er grunnlaget for muskelkontraksjon, muliggjort ved glidning av tynne filamenter over tykke seg.
Under sammentrekningen blir sarkomeren forkortet ved å nærme seg de to Z-strengene:
mens lengden på filamenter og A-båndet forblir uendret, er det en reduksjon av I-båndet og H-båndet.
Generaliseringen av fenomenet bestemmer forkortelsen av myofibriller, muskelfibre, fascikler og hele muskelen. Det er interessant å merke seg at hver sarcomere kan forkorte opptil 50% av sin lengde i ro.
Under muskelkontraksjon blir actomyosinbroene kontinuerlig dannet og oppløst, forutsatt at en tilstrekkelig mengde kalsiumioner og ATP er tilgjengelig; Vi vil løse dette problemet bedre i neste artikkel.
Spenningen utviklet av en muskulær fiber er direkte proporsjonal til antall transversale bruer formet mellom tykk og tynn filament.
Som følge av dette utvikler en muskel som er for lang eller for stram mindre kraft enn en muskel som kontrakterer fra en optimal grad av forlengelse.
- A) det er ingen aktiv kraft siden det ikke er noen kontakt mellom myosinhoder og actin
- Mellom A) og B): Det er en lineær økning i den aktive kraften på grunn av økningen av actinbindingssteder for myosinhoder
- Mellom B) og C): Den aktive kraften når sin maksimale topp og forblir relativt stabil; i denne fasen er alle myosinhoder faktisk relatert til actin
- Mellom C) og D): Den aktive kraften begynner å synke da overlapping av aktinkjedene reduserer bindingsstedene som er tilgjengelige for myosinhodene
- E): Når myosin kolliderer med disk Z, er det ingen aktiv kraft siden alle myosinhoder er festet til actin; Dessuten er myosin komprimert på Z-diskene og virker som en fjær som motvirker sammentrekningen med en kraft som er proporsjonal med graden av kompresjon (dermed muskelforkortelse)
