Cytoplazmatická tekutina vo svalových bunkách je vo veľkej miere obsadená myofibrilmi, ktoré tvoria kontraktilnú zložku.
Každé svalové vlákno pozostáva z približne 1000 myofibríl, zabalených sarkoplazmatickým retikulom; myofibrily sa rozprestierajú po celej dĺžke vlákna a sú usporiadané v dlhých pozdĺžnych zväzkoch.
Každá myofibrilka má hrúbku medzi 0, 5 a 2 um, na dĺžku v rozsahu od 10 do 100 mikrometrov (1 mikrón = 1/1000 mm).
Ako sa očakávalo, myofibrily sú obklopené sarkoplazmatickým retikulom, komplexným systémom vezikúl a tubulov, ktoré vedú k vzniku sarcotubulárneho systému. Účelom tejto štruktúry je akumulovať vápnik potrebný na kontrakciu.
Pri vstupe do mikroskopu čoraz viac zisťujeme, že myofibrily sú zložené z paralelných myofilamentov, ktoré sú dvoch typov: hrubé a tenké. Je tiež možné pozorovať charakteristický pruh pozdĺž hlavnej osi myofibrilu v dôsledku pravidelného striedania svetlých a tmavých pásov.
- Tmavé pásy sa nazývajú pásy alebo disky A
- Svetelné pásy sa nazývajú kapely I
- Každé pásmo I je rozdelené na dve čiary Z
- Každé pásmo A je rozdelené na dve strie, nazývané H, umiestnené v jeho centrálnej časti.
Myofibrilový trakt medzi dvoma susednými Z líniami
(1/2 pásmo I + pásmo A + 1/2 pásmo I)
má názov SARCOMERO
Sarkomér je štruktúrna a funkčná jednotka myofibrilu, teda najmenšia jednotka svalov schopná kontrakcie.
V rámci jediného myofibrilu nasledujú jednotlivé sarkomery jeden po druhom, akoby tvorili veľkú hromadu valcov. Ďalej, vo svaloch sú vlákna usporiadané rovnobežne, takže príslušné sarkómy sú vyrovnané. Inými slovami, vedľa čiary Z myofibrilu je vždy čiara Z susedného myofibrilu; táto symetria znamená, že celé svalové vlákno sa javí ako priečne pruhované.
tieto myofilaments
Pri pozorovaní pod elektrónovým mikroskopom sa zdá, že každý sarkomér je tvorený zväzkom vlákien, usporiadaných pozdĺžne a paralelne k sebe. Zložky týchto myofilamentov sú dva proteíny, nazývané aktín a myozín.
V strede každého sarkómu je asi tisíc hrubých vlákien, skladajúcich sa z myozínu. Na svojich koncoch tieto proteínové molekuly kreslia vzťahy s tenkými vláknami, ktoré sú tvorené iným proteínom, aktínom.
V svalovej bunke kostrového typu sú tieto kontraktilné prvky (hrubé a tenké vlákna) umiestnené v registri a sú čiastočne vzájomne prepojené (prekryté).
- Zväzok hrubých filamentov (myozinický) sa nachádza v strede sarkómu a tvorí pás A;
- Zväzok tenkých filamentov, tvorený aktínom, je umiestnený na póloch sarkómu a tvorí dve polovičné pásy I, ktoré siahajú až k Z diskom.
Táto komplexná štruktúra je základom svalovej kontrakcie, ktorá je umožnená kĺzaním tenkých vlákien cez hrubé vlákna.
Počas kontrakcie sa sarkóm skráti priblížením k dvom Z-vláknam:
zatiaľ čo dĺžka vlákien a pásmo A zostáva nezmenená, dochádza k redukcii pásma I a pásma H.
Zovšeobecnenie tohto javu určuje skrátenie myofibríl, svalových vlákien, fazúl a celého svalu. Je zaujímavé poznamenať, že každý sarkom môže v pokoji skrátiť až 50% svojej dĺžky.
Počas svalovej kontrakcie sa mosty aktomyozínu kontinuálne vytvárajú a rozpúšťajú za predpokladu, že je k dispozícii dostatočné množstvo iónov vápnika a ATP; V ďalšom článku sa touto otázkou budeme zaoberať lepšie.
NAPÄTIE VYRÁBANÉ MUSKULÁRNYM VLÁKNOM JE PRIAMO PODPORNÉ NA POČET TRANSVERČNÝCH MOSTOV, KTORÉ SA VYTVORIL MEDZI TEPLÝMI A TÍMI FILMENTMI.
Výsledkom je, že sval, ktorý je príliš dlhý alebo príliš tesný, vyvíja menšiu silu než sval, ktorý sa začína od optimálneho stupňa predĺženia.
- A) neexistuje žiadna aktívna sila, pretože neexistuje žiadny kontakt medzi hlavami myozínu a aktínom
- Medzi A) a B): dochádza k lineárnemu zvýšeniu aktívnej sily v dôsledku zvýšenia miest viazania aktínu pre hlavy myozínu
- Medzi B) a C): aktívna sila dosahuje svoj maximálny vrchol a zostáva relatívne stabilná; v tejto fáze sú v skutočnosti všetky myozínové hlavy spojené s aktínom
- Medzi C) a D): aktívna sila sa začína znižovať, pretože prekrývanie aktínových reťazcov znižuje väzbové miesta dostupné pre hlavy myozínu.
- E): akonáhle myozín koliduje s diskom Z, neexistuje žiadna aktívna sila, pretože všetky hlavy myozínu sú pripojené k aktínu; okrem toho je myozín komprimovaný na Z diskoch a pôsobí ako pružina, čo odporuje kontrakcii so silou úmernou stupňu kompresie (teda svalového skrátenia).
