Миофибрили и саркомере

Цитоплазматску течност унутар мишићних ћелија углавном заузимају миофибрили, који чине контрактилну компоненту.

Свако мишићно влакно састоји се од око 1000 миофибрила, обавијених саркоплазматским ретикулумом; миофибрили се протежу целом дужином влакана и организовани су у дугачке уздужне снопове.

Сваки миофибрил има дебљину између 0,5 и 2 µм, у дужини од 10 до 100 микрона (1 микрона = 1/1000 мм.).

Као што се и очекивало, миофибрили су окружени саркоплазматским ретикулумом, сложеним системом везикула и тубула из којих настаје саркотубуларни систем.Сврха ове структуре је акумулација калцијума неопходног за контракцију.

Прелазећи све више у микроскопски, откривамо да су миофибрили сами састављени од паралелних миофиламената, који су две врсте: дебели и танки. Такође се може уочити карактеристичан низ дуж главне осе миофибрила, због редовне смене светлих и тамних трака.

Тамне траке називају се траке или дискови А.
Светлосне траке се зову И траке
Сваки И бенд је подељен на два по З линији
Свака трака А је подељена на два дела помоћу траке, назване Х, постављене у њен централни део.

Истезање миофибрила између две суседне З линије

(1/2 опсег И + опсег А + 1/2 опсег И)

узима име САРЦОМЕРО

Саркомера је структурна и функционална јединица миофибрила, односно најмања јединица мишића способна за контракцију.

Унутар једног миофибрила, разни саркомери следе један за другим, као да чине велики хрпу цилиндара. Штавише, у мишићу су влакна распоређена паралелно, тако да су одговарајући саркомери поравнати. Другим речима, поред линије З миофибрила увек постоји З линија суседног миофибрила; ова симетрија значи да у целини читаво мишићно влакно изгледа попречно пругасто.

Миофиламенти

Посматрано под електронским микроскопом, чини се да је свака саркомера формирана снопом влакана, распоређених уздужно и паралелно једна с другом. Компоненте ових миофиламената су два протеина, који се зову актин и миозин.

У средишту сваке саркомере налази се око хиљаду дебелих филамената, који се састоје од миозина. На својим крајевима, ови протеински молекули остварују односе са танким влакнима, сачињеним од „другог протеина“, актина.

У ћелији скелетних мишићних влакана ови контрактилни елементи (дебели и танки филаменти) смештени су у регистар и делимично су међусобно испреплетени (суперпонирани).

Сноп дебелих (миозинских) влакана налази се у центру саркомере и чини траку А;
Сноп танких нити, сачињен од актина, налази се на половима саркомере и сачињава двије полу -траке И, које сежу до З дискова.

Ова сложена структура основа је контракције мишића, омогућена клизањем танких нити преко дебелих.

Током контракције, саркомера се скраћује због приближавања два З влакна:

док дужина нити и А траке остаје непромењена, долази до смањења И и Х појаса.

Генерализација феномена одређује скраћивање миофибрила, мишићних влакана, фасцикула и читавог мишића. Занимљиво је напоменути да свака саркомера у мировању може скратити највише 50% своје дужине.

Током контракције мишића, актомиозински мостови се непрестано стварају и растварају, све док је доступна довољна количина јона калцијума и АТП; боље ћемо се позабавити овим аспектом у следећем чланку.

НАПЕТОСТ КОЈА СЕ РАЗВОЈА МИШИЋНИМ ВЛАКНИМА „ДИРЕКТНО ЈЕ Сразмерна броју крстастих мостова који се формирају између дебелих и танких филмана.

Сходно томе, мишић који је превише растегнут или превише контрактиран развија мању снагу од мишића који се стеже при оптималном степену истезања.

Однос дужине и напетости у контракцији мишића. Слика приказује напетост коју мишић ствара на основу његове дужине прије почетка вјежбе / мишићне контракције. Усредоточујемо пажњу на кривуљу активне силе (контракцију мишића), изостављајући црвену која се односи на укупну силу и плаву 1. у односу на пасивну силу (због неконтрактилних компоненти саркомере - конектин / титин); посебно, пратећи тренд криве који се односи на активну силу, примећујемо да:

А) нема активне силе јер нема контакта између глава миозина и актина
Између А) и Б): постоји линеарно повећање активне силе услед повећања места везивања актина за главе миозина
Између Б) и Ц): активна сила достиже свој максимум и остаје релативно стабилна; у овој фази, у ствари, све главе миозина су везане за актин
Између Ц) и Д): активна сила почиње да опада како преклапање актинских ланаца смањује места везивања доступна за главе миозина
Е): када се миозин судари са З диском, нема активне силе јер су све главе миозина причвршћене за актин; штавише, миозин се сабија на З дискове и делује као опруга која се супротставља контракцији силом пропорционалном степен компресије (стога скраћења мишића)