Den cytoplasmatiske væske inde i muskelcellerne er i høj grad optaget af myofibrillerne, som udgør den kontraktile komponent.
Hver muskel fiber består af ca. 1000 myofibriller, indpakket af det sarkoplasmiske retikulum; myofibrillerne strækker sig over hele længden af fiberen og er organiseret i lange langsgående bundter.
Hver myofibril har en tykkelse på mellem 0, 5 og 2 μm i en længde på mellem 10 og 100 mikron (1 mikron = 1/1000 mm.).
Som forventet er myofibrillerne omgivet af det sarkoplasmiske retikulum, et komplekst system af vesikler og tubuli, som giver anledning til det sarkotubulære system. Formålet med denne struktur er at akkumulere det calcium, der er nødvendigt for sammentrækning.
Indtastning mere og mere i den mikroskopiske, opdager vi, at myofibriller igen er sammensat af parallelle myofilamenter, der er af to typer: tyk og tynd. Det er også muligt at observere en karakteristisk stribe langs myofibrils hovedakse på grund af den regelmæssige veksel af lys og mørke bånd.
- De mørke bånd kaldes bands eller diske A
- De lyse bands hedder bands I
- Hvert band I er opdelt i to af en linje Z
- Hvert band A er opdelt i to af et stria, kaldet H, placeret i dets centrale del.
Myofibrilkanalen mellem to tilstødende Z linjer
(1/2 bånd I + bånd A + 1/2 bånd I)
hedder SARCOMERO
Sarkomeren er den strukturelle og funktionelle enhed af myofibrillen, det vil sige den mindste enhed af muskel, der er i stand til at indgå i kontrakt.
Inden for enkelt myofibril følger de forskellige sarkomerer efter hinanden som om at danne en høj bunke cylindre. Endvidere er fibrene i muskelen arrangeret parallelt, således at de respektive sarkomerer er justeret. Med andre ord er der ved siden af en linje Z af en myofibril altid en linje Z af den tilstødende myofibril; denne symmetri betyder, at hele muskelfiberen som helhed ser krydsstrimmede ud.
de myofilaments
Observeret under elektronmikroskopet synes hver sarkomer at være dannet af et bundt af filamenter, der er anbragt i længderetningen og parallelt med hinanden. Komponenterne i disse myofilamenter er to proteiner, kaldet actin og myosin.
I midten af hver sarkomerer er omkring tusind tykke filamenter, der består af myosin. I deres ender tegner disse proteinmolekyler forbindelser med tynde filamenter, der består af et andet protein, actin.
I en muskelcelle af skelettypen placeres disse kontraktile elementer (tykke og tynde filamenter) i registret og delvist interdigiteres (overlejret).
- Bundtet af tykke filamenter (myosinisk) er placeret i sarkomererens centrum og udgør båndet A;
- Bundlen af tynde filamenter, der udgøres af actin, er placeret ved sarkomererens poler og udgør de to halvbånd I, som når op til Z-diskerne.
Denne komplekse struktur er grundlaget for muskelkontraktion, der gøres mulig ved glidning af tynde filamenter over tykke.
Under sammentrækningen forkortes sarkomeren ved at nærme sig de to Z-tråde:
mens længden af filamenterne og A-båndet forbliver uændrede, er der en reduktion af I-båndet og H-båndet.
Generaliseringen af fænomenet bestemmer forkortelsen af myofibriller, muskelfibre, fascikler og hele muskelen. Det er interessant at bemærke, at hver sarkomerer kan forkorte op til 50% af sin længde i ro.
Under muskelkontraktion dannes actomyosinbroerne kontinuerligt og opløses, forudsat at en tilstrækkelig mængde calciumioner og ATP er til rådighed; Vi vil løse dette problem bedre i næste artikel.
Spændingen udviklet af en muskuløs fiber er direkte proportional med antallet af transversale bruder formet mellem tykke og tynde filamenter.
Som følge heraf udvikler en muskel, som er for lang eller for stram, mindre kraft end en muskel, der kontraherer fra en optimal grad af forlængelse.
- A) Der er ingen aktiv kraft, da der ikke er nogen kontakt mellem myosinhovederne og actin
- Mellem A) og B): Der er en lineær stigning i den aktive kraft på grund af forøgelsen af actinbindingssteder for myosinhoveder
- Mellem B) og C): Den aktive kraft når sin maksimale top og forbliver relativt stabil; i denne fase er alle myosinhoveder faktisk relateret til actin
- Mellem C) og D): Den aktive kraft begynder at falde, da overlappingen af actinkæder reducerer bindingsstederne, der er tilgængelige for myosinhovedene
- E): Når myosin kolliderer med disk Z er der ingen aktiv kraft, da alle myosinhoveder er knyttet til actin; desuden er myosin komprimeret på Z-diskene og fungerer som en fjeder, der modsætter sammentrækningen med en kraft, der er proportional med graden af kompression (dermed muskelforkortelse)
