Lichidul citoplasmatic din interiorul celulelor musculare este în mare parte ocupat de miofibrili, care constituie componenta sa contractilă.
Fiecare fibră musculară este formată din aproximativ 1000 de miofibrili, înfășurate de reticulul sarcoplasmic; miofibrilele se extind de-a lungul întregii lungimi a fibrei și sunt organizate în mănunchiuri lungi longitudinale.
Fiecare miofibril are o grosime cuprinsă între 0, 5 și 2 pm, pentru o lungime cuprinsă între 10 și 100 microni (1 micron = 1/1000 mm).
Așa cum era de așteptat, miofibrilele sunt înconjurate de reticulul sarcoplasmic, un sistem complex de vezicule și tubuli care dă naștere sistemului sarcotubular. Scopul acestei structuri este de a acumula calciul necesar pentru contracție.
Intrând din ce în ce mai mult în microscopie, descoperim că myofibrilele sunt, la rândul lor, alcătuite din miofilame paralele, care sunt de două tipuri: groase și subțiri. O bandă caracteristică de-a lungul axei majore a miofibrilului poate fi de asemenea observată, datorită alternării obișnuite a benzilor ușoare și întunecate.
- Benzile întunecate sunt numite benzi sau discuri A
- Benzile luminoase sunt numite benzi I
- Fiecare bandă este împărțită în două cu o linie Z
- Fiecare bandă A este împărțită în două de o strie, numită H, plasată în partea centrală a acesteia.
Tractul de miofibril între două linii adiacente Z
(1/2 banda I + banda A + 1/2 banda I)
se numește SARCOMERO
Sarcomerul este unitatea structurală și funcțională a miofibrilului, adică cea mai mică unitate de mușchi capabilă să se contracte.
În cadrul singurului miofibril, diferitele sarcomere se urmează unul pe celălalt, ca și când se formează o grămadă mare de cilindri. Mai mult, în mușchi, fibrele sunt aranjate paralel, astfel încât sarcomerele respective sunt aliniate. Cu alte cuvinte, lângă linia Z a unui miofibril există întotdeauna o linie Z a miofibrilului adiacent; această simetrie determină ca fibrele musculare să apară transversal în dungi.
cele myofilaments
Observată de un microscop electronic, fiecare sarcomer apare format dintr-un fascicul de filamente, dispuse longitudinal și paralel unul cu celălalt. Componentele acestor myofilamente sunt două proteine, numite actin și myosin.
În centrul fiecărui sarcomer există aproximativ o mie de fire groase, constând din miozină. La capetele lor, aceste molecule de proteine deseneaza relatii cu fire subtiri, alcatuite dintr-o alta proteina, actina.
Într-o fibrocelulă de mușchi scheletici, aceste elemente contractile (filamente groase și subțiri) sunt plasate în registru și sunt parțial interdigitate (suprapuse).
- Banda de filamente groase (myosin) se află în centrul sarcomerului și constituie banda A;
- Banda de filamente subțiri, constituită de actină, este situată la polii sarcomerului și formează cele două jumătăți de benzi I, care ajung până la discurile Z.
Această structură complexă este baza contracției musculare, posibilă prin alunecarea filamentelor subțiri pe cele groase.
În timpul contracției, sarcomerul este scurtat prin apropierea celor două filamente Z:
în timp ce lungimea filamentelor și a benzii A rămâne neschimbată, există o reducere a benzii I și a benzii H.
Generalizarea fenomenului determină scurtarea miofibrililor, a fibrelor musculare, a fasciculelor și a întregului mușchi. Este interesant de observat că fiecare sarcomer poate scurta până la 50% din lungimea sa în repaus.
În timpul contracției musculare, punțile de actomozină sunt formate și dizolvate în mod continuu, cu condiția să fie disponibile cantități suficiente de ioni de calciu și ATP; vom aborda mai bine acest lucru în următorul articol.
Tensiunea dezvoltată de către o fibră musculară este direct proporțională cu numărul de bride transversale care sunt formate prin fibre groase și subțiri.
Ca o consecință, un mușchi prea întins sau prea contractat dezvoltă o forță minoră a unui mușchi care se contractează el însuși plecând de la un grad optim de alungire.
- A) Nu există forță activă, deoarece nu există nici un contact între capul miozinei și actina
- Între A) și B): există o creștere liniară a forței active datorită creșterii locurilor de legare a actinei pentru capete de miozină
- Între B) și C): forța activă atinge vârful maxim și rămâne relativ stabilă; în această fază, de fapt, toate capetele de miozină sunt legate de actin
- Între C) și D): forța activă începe să scadă deoarece suprapunerea lanțurilor actinice reduce locurile de legare disponibile pentru capetele de miozină
- E): odată ce miozina se ciocnește cu discul Z, nu există forță activă, deoarece toate capetele de miozină sunt legate de actină; în plus, miozina este comprimată pe discurile Z și acționează ca un arc opus contracției cu o forță proporțională cu gradul de compresiune (prin urmare, de scurtare a mușchilor)
