Cytoplazmatická tekutina uvnitř svalových buněk je převážně obsazena myofibrily, které tvoří kontraktilní složku.
Každé svalové vlákno se skládá z asi 1000 myofibril, zabalených sarkoplazmatickým retikulem; myofibrily se rozkládají po celé délce vlákna a jsou uspořádány v dlouhých podélných svazcích.
Každá myofibril má tloušťku mezi 0, 5 a 2 um, pro délku v rozmezí od 10 do 100 mikronů (1 mikron = 1/1000 mm).
Jak se předpokládalo, myofibrily jsou obklopeny sarkoplazmatickým retikulem, komplexním systémem vezikul a tubulů, které způsobují vznik sarcotubulárního systému. Účelem této struktury je akumulovat vápník nezbytný pro kontrakci.
Vkládáme-li stále více do mikroskopu, zjistíme, že myofibrily se skládají z paralelních myofilamentů, které jsou dvou typů: tlusté a tenké. Rovněž je možné pozorovat charakteristický pruh podél hlavní osy myofibrilu v důsledku pravidelného střídání světlých a tmavých pásů.
- Tmavé pruhy se nazývají kapely nebo disky A
- Světelné kapely se nazývají kapely I
- Každé pásmo I je rozděleno na dva řádky Z
- Každá skupina A je rozdělena na dvě stria, nazvaná H, umístěná v její centrální části.
Myofibrilární trakt mezi dvěma sousedními Z liniemi
(1/2 pásmo I + pásmo A + 1/2 pásmo I)
má název SARCOMERO
Sarkomere je strukturní a funkční jednotka myofibrilu, tj. Nejmenší jednotka svalu schopná kontrakce.
Uvnitř jediného myofibrilu různé sarkomery následují jeden po druhém, jako by tvořily vysokou hromadu válců. Kromě toho jsou vlákna ve svalu uspořádána rovnoběžně, takže příslušné sarkomery jsou vyrovnány. Jinými slovy, vedle linie Z myofibrilu je vždy linie Z sousedního myofibrilu; tato symetrie znamená, že jako celek se zdá, že všechny svalové vlákno se kříží.
Myofilamenty
Jak je patrné pod elektronovým mikroskopem, zdá se, že každý sarkomér je tvořen svazkem vláken, uspořádaných podélně a paralelně k sobě. Složky těchto myofilamentů jsou dva proteiny, nazývané aktin a myosin.
Ve středu každého sarkomeru je asi tisíc tlustých vláken, skládajících se z myosinu. Tyto molekuly proteinů na svých koncích navazují vztahy s tenkými vlákny, tvořenými jiným proteinem, aktinem.
Ve svalové buňce kosterního typu jsou tyto kontraktilní prvky (tlusté a tenké filamenty) umístěny do registru a jsou částečně vzájemně propojeny (superponovány).
- Svazek silných vláken (myosinic) je umístěn ve středu sarkomery a tvoří pásmo A;
- Svazek tenkých vláken, tvořený aktinem, je umístěn na pólech sarkomeru a tvoří dva poloviční pásy I, které dosahují až k Z diskům.
Tato složitá struktura je základem svalové kontrakce, která je umožněna klouzáním tenkých vláken přes tlustá vlákna.
Během kontrakce je sarkomere zkrácena přiblížením se dvěma Z-vláknům:
zatímco délka vláken a pásmo A zůstávají nezměněny, dochází ke snížení pásma I a pásma H.
Zobecnění tohoto jevu určuje zkrácení myofibril, svalových vláken, fascikul a celého svalu. Je zajímavé poznamenat, že každý sarkometr může v klidu zkrátit až 50% své délky.
Během svalové kontrakce jsou můstky aktomyosinu kontinuálně tvořeny a rozpuštěny za předpokladu, že je k dispozici dostatečné množství vápenatých iontů a ATP; tento problém budeme řešit lépe v dalším článku.
NAPĚTÍ VYTVOŘENÉ MUSKULÁRNÍM VLÁKNEM JE PŘÍMÉ PROPORCIONÁLNÍ S POČETEM TRANSVERSÁLNÍCH MOSTŮ, KTERÉ SE MEZIL TEPLÝM A TÍMEM FILMENTEM.
Výsledkem je, že sval, který je příliš dlouhý nebo příliš těsný, vyvíjí méně síly než sval, který začíná s optimálním stupněm prodloužení.
- A) neexistuje žádná aktivní síla, protože neexistuje žádný kontakt mezi hlavami myosinu a aktinem
- Mezi A) a B): dochází k lineárnímu nárůstu aktivní síly v důsledku zvýšení vazebných míst aktinu pro myosinové hlavy
- Mezi B) a C): aktivní síla dosahuje svého maxima a zůstává relativně stabilní; v této fázi jsou ve skutečnosti všechny hlavy myosinu spojeny s aktinem
- Mezi C) a D): aktivní síla začíná klesat, protože překrývání aktinových řetězců snižuje vazebná místa, která jsou k dispozici pro myosinové hlavy
- E): jakmile myosin koliduje s diskem Z, neexistuje žádná aktivní síla, protože všechny hlavy myosinu jsou připojeny k aktinu; dále, myosin je komprimován na Z discích a působí jako pružina, což odporuje kontrakci silou, která je úměrná stupni komprese (tedy svalového zkrácení).
