Цитоплазмената течност вътре в мускулните клетки е до голяма степен заета от миофибрили, които съставляват контрактилния компонент.
Всяко мускулно влакно е изградено от около 1000 миофибрили, обвити от саркоплазмения ретикулум; миофибрилите се простират по цялата дължина на влакното и са организирани в дълги надлъжни снопове.
Всеки миофибрил има дебелина между 0,5 и 2 µm за дължина от 10 до 100 микрона (1 микрон = 1/1000 мм.).
Както се очакваше, миофибрилите са заобиколени от саркоплазмения ретикулум, сложна система от везикули и тубули, която поражда саркотубуларната система. Целта на тази структура е да натрупа необходимия за свиване калций.
Придвижвайки се все повече и повече към микроскопа, откриваме, че самите миофибрили са съставени от паралелни миофиламенти, които са от два вида: дебели и тънки.Характерна ивица по главната ос на миофибрила също може да се наблюдава поради редовното редуване на светли и тъмни ленти.
- Тъмните ленти се наричат ленти или дискове А
- Светлите ленти се наричат I ленти
- Всяка I лента е разделена на две чрез Z линия
- Всяка лента А е разделена на две от лента, наречена Н, поставена в централната й част.
Разтягането на миофибрил между две съседни Z линии
(1/2 лента I + лента A + 1/2 лента I)
приема името на САРКОМЕРО
Саркомерът е структурната и функционална единица на миофибрила, т.е. най -малката единица от мускула, способна да се свива.
Вътре в единичния миофибрил различните саркомери следват един друг, сякаш образуват висок куп цилиндри. В мускула, освен това, влакната са подредени успоредно, така че съответните саркомери са подравнени. С други думи, до линия Z на миофибрил винаги има линия Z на съседния миофибрил; тази симетрия означава, че като цяло цялото мускулно влакно изглежда напречно набраздено.
Миофиламенти
Наблюдавано под електронния микроскоп, всяка саркомера изглежда е образувана от сноп нишки, разположени надлъжно и успоредно една на друга. Компонентите на тези миофиламенти са два протеина, наречени актин и миозин.
В центъра на всеки саркомер има около хиляда дебели нишки, състоящи се от миозин. В краищата си тези протеинови молекули извличат връзки с тънки нишки, съставени от „друг протеин“, актин.
В клетка от скелетно -мускулно влакно тези съкратителни елементи (дебели и тънки нишки) са поставени в регистър и са частично разпръснати (наслагвани).
- Снопът от дебели (миозинови) нишки се намира в центъра на саркомера и представлява лента А;
- Снопът от тънки нишки, съставен от актин, се намира в полюсите на саркомерата и представлява двете половини I, които достигат до Z дисковете.
Тази сложна структура е в основата на мускулната контракция, станала възможна от плъзгането на тънки нишки върху дебели.
По време на свиването саркомерът се скъсява поради приближаването на двете Z нишки:
докато дължината на нишките и на A лентата остава непроменена, има намаляване на I лентата и на H лентата.
Обобщаването на явлението определя скъсяването на миофибрилите, мускулните влакна, фасцилите и целия мускул. Интересно е да се отбележи, че всеки саркомер може да съкрати до максимум 50% от дължината си в покой.
По време на мускулната контракция актомиозиновите мостове непрекъснато се образуват и разтварят, стига да има достатъчно количество калциеви йони и АТФ; ще разгледаме по -добре този аспект в следващата статия.
Напрежението, развито от мускулно влакно, е „пряко пропорционално на броя кръстосани мостове, които се образуват между дебели и тънки филми.
Следователно, мускул, който е твърде разтегнат или твърде свит, развива по -малко сила от мускул, който се свива от оптимална степен на разтягане.
Връзка дължина-напрежение при свиване на мускулите. Изображението показва напрежението, генерирано от мускул въз основа на неговата дължина преди началото на упражнението / мускулна контракция. Ние фокусираме вниманието си върху кривата на активната сила (мускулна контракция), като изключваме червената, свързана с общата сила и синята 1. спрямо пасивната сила (поради несъкратими компоненти на саркомера - свързване / титин); по -специално, следвайки тенденцията на кривата, свързана с активната сила, отбелязваме, че:
- А) няма активна сила, тъй като няма контакт между миозиновите глави и актина
- Между А) и В): има линейно увеличаване на активната сила поради увеличаването на местата за свързване на актин за миозиновите глави
- Между B) и C): активната сила достига своя максимален пик и остава относително стабилна; в тази фаза всъщност всички глави на миозина са свързани с актина
- Между C) и D): активната сила започва да намалява, тъй като припокриването на актиновите вериги намалява местата на свързване, достъпни за миозиновите глави
- Д): след като миозинът се сблъска с Z диска, няма активна сила, тъй като всички миозинови глави са прикрепени към актина; освен това миозинът се компресира върху Z дисковете и действа като пружина, противопоставяща се на свиването със сила, пропорционална на степента на компресия (следователно на скъсяване на мускулите)
Други статии на тема „Миофибрили и саркомери“
- Анатомия на мускулите и мускулни влакна
- мускулите на човешкото тяло
- Скелетните мускули
- Класификация на мускулите
- Мускули с успоредни снопове и перисти мускули
- актин миозин
- мускулна контракция
- мускулна инервация
- нервно -мускулна плака
