Citoplazmatska tekočina v mišičnih celicah je v glavnem zasedena z miofibrili, ki tvorijo kontraktilno komponento.
Vsako mišično vlakno sestavlja okoli 1000 miofibril, ovitih s sarkoplazmičnim retikulumom; miofibrili se raztezajo po celotni dolžini vlakna in so organizirani v dolge vzdolžne snope.
Vsak miofibril ima debelino med 0, 5 in 2 µm, za dolžino od 10 do 100 mikronov (1 mikronov = 1/1000 mm).
Kot je bilo pričakovano, so miofibrili obkroženi s sarkoplazmičnim retikulom, kompleksnim sistemom veziklov in tubulov, ki povzroča sarkotubularni sistem. Namen te strukture je zbrati kalcij, ki je potreben za krčenje.
Vse bolj vstopamo v mikroskopske, odkrivamo, da so miofibrili sestavljeni iz vzporednih miofilamentov, ki so dveh vrst: debele in tanke. Prav tako je možno opazovati značilno črto vzdolž glavne osi miofibrila zaradi rednega menjavanja svetlih in temnih pasov.
- Temni pasovi se imenujejo pasovi ali diski A
- Svetlobni pasovi se imenujejo pasovi I
- Vsak pas I je razdeljen na dve s črto Z
- Vsak pas A je razdeljen na dva dela s strijo, imenovano H, postavljeno v osrednjem delu.
Miofibrilni trakt med dvema sosednjima linijama Z
(1/2 pas I + pas A + 1/2 pas I)
prevzame ime SARCOMERO
Sarcomere je strukturna in funkcionalna enota miofibrila, to je najmanjša enota mišic, ki je sposobna krčenja.
Znotraj posameznega miofibrila sledijo različni saremeri eden za drugim, kot da bi tvorili visok kup valjev. Poleg tega so v mišici vlakna razporejena vzporedno, tako da so posamezni saremores poravnani. Z drugimi besedami, poleg črte Z miofibrila vedno obstaja linija Z sosednjega miofibrila; ta simetrija pomeni, da se celotna mišična vlakna pojavljajo križno.
Myofilaments
Vsak saremore, ki ga opazimo pod elektronskim mikroskopom, je videti kot snop filamentov, ki so razporejeni vzdolžno in vzporedno drug z drugim. Sestavine teh miofilamentov so dva proteina, imenovana aktin in miozin.
V središču vsakega sarmecra je približno tisoč debelih filamentov, sestavljenih iz miozina. Te beljakovinske molekule na koncu končajo s tankimi filamenti, sestavljenimi iz drugega proteina, aktina.
V mišični celici skeletnega tipa se ti kontraktilni elementi (debeli in tanki filamenti) vnesejo v register in so delno medsebojno povezani (prekrižani).
- Snop debelih filamentov (miozin) se nahaja v središču sarmecra in predstavlja pas A;
- Snop tankih filamentov, ki ga sestavlja aktin, se nahaja na polih sarmecra in predstavlja dve polovici I, ki segata do Z diskov.
Ta kompleksna struktura je osnova za krčenje mišic, ki jo omogoča drsenje tankih filamentov nad debelimi.
Med kontrakcijo se sarkomere skrajša z približevanjem dvema Z-pramenoma:
medtem ko ostaja dolžina filamentov in A-pasu nespremenjena, se zmanjša pas I in H-pas.
Posploševanje tega pojava določa skrajšanje miofibril, mišičnih vlaken, fasciklov in celotne mišice. Zanimivo je, da lahko vsak sarcomere skrajša do 50% svoje dolžine v mirovanju.
Med krčenjem mišic se aktomiozinski mostovi neprestano tvorijo in raztopijo, pod pogojem, da je na voljo zadostna količina kalcijevih ionov in ATP; to vprašanje bomo bolje obravnavali v naslednjem članku.
NAPETOST, KI JIH JE RAZVIJALO MUSCULARNO VLAKNO, NEPOSREDNO SORAZMEREN NA ŠTEVILO PREČNIH MOSTOV, OBLIKOVANIH MED debelimi in tankimi filamenti.
Posledica tega je, da je mišica, ki je predolga ali preozka, razvila manj sile kot mišica, ki se zoži od optimalne stopnje raztezka.
- A) ni aktivne sile, ker ni stika med glavami miozina in aktinom
- Med A) in B): linearno povečanje aktivne sile zaradi povečanja veznih mest aktina za miozinske glave
- Med B) in C): aktivna sila doseže svoj maksimalni vrh in ostaja relativno stabilna; v tej fazi so vse glave miozina povezane z aktinom
- Med C) in D): aktivna sila se začne zmanjševati, saj prekrivanje aktinskih verig zmanjšuje mesta vezave, ki so na voljo za glave miozina
- E): ko miozin trči z diskom Z, ni aktivne sile, ker so vse miozinske glave vezane na aktin; poleg tega je miozin stisnjen na diskih Z in deluje kot vzmet, ki nasprotuje krčenju s silo, sorazmerno s stopnjo stiskanja (torej mišične skrajšanje).
