Το κυτταροπλασματικό υγρό μέσα στα μυϊκά κύτταρα καταλαμβάνεται σε μεγάλο βαθμό από τα μυοϊμπρίλια, τα οποία αποτελούν το συσταλτικό συστατικό.
Κάθε μυϊκή ίνα αποτελείται από περίπου 1000 μυϊκά νημάτια, τυλιγμένα από το σαρκοπλασματικό δίκτυο. τα μυοϊμπρίλια εκτείνονται σε όλο το μήκος της ίνας και είναι οργανωμένα σε μακριές διαμήκεις δέσμες.
Κάθε μυοϊμπρίλη έχει πάχος μεταξύ 0, 5 και 2 μm, για μήκος που κυμαίνεται από 10 έως 100 μικρά (1 μικρόμετρο = 1/1000 mm).
Όπως αναμένεται, τα μυοϊμπρίλια περιβάλλονται από το σαρκοπλασματικό δίκτυο, ένα πολύπλοκο σύστημα κυστιδίων και σωληναρίων που δημιουργεί το σαρκοσωληνωτό σύστημα. Ο σκοπός αυτής της δομής είναι να συσσωρεύσει το ασβέστιο που είναι απαραίτητο για συστολή.
Εισάγοντας ολοένα και περισσότερο στο μικροσκόπιο, ανακαλύπτουμε ότι τα μυοϊμπρίλια αποτελούνται με τη σειρά τους από παράλληλα μυοειδή που είναι δύο τύπων: παχύ και λεπτό. Είναι επίσης δυνατό να παρατηρηθεί μια χαρακτηριστική ράβδος κατά μήκος του κύριου άξονα του μυοϊδιού, λόγω της τακτικής εναλλαγής των φωτεινών και σκοτεινών ζωνών.
- Οι σκοτεινές ζώνες καλούνται ζώνες ή δίσκοι Α
- Οι λωρίδες φωτός καλούνται ζώνες Ι
- Κάθε μπάντα Ι χωρίζεται σε δύο από μια γραμμή Ζ
- Κάθε μπάντα Α χωρίζεται σε δύο από μια στύρια, που ονομάζεται Η, τοποθετημένη στο κεντρικό τμήμα της.
Ο μυοϊνικός σωλήνας μεταξύ δύο παρακείμενων γραμμών Ζ
(Ζώνη 1/2 ζώνης Ι + ζώνη Α + 1/2 ζώνη Ι)
παίρνει το όνομα του SARCOMERO
Το σαρκομερές είναι η δομική και λειτουργική μονάδα του myofibril, δηλαδή η μικρότερη μονάδα μυών ικανή να συστέλλεται.
Μέσα στο ενιαίο μυϊκό νήμα τα διάφορα σαρκομερή ακολουθούν το ένα μετά το άλλο, σαν να σχηματίζουν ένα μεγάλο σωρό κυλίνδρων. Επιπλέον, στον μυ, οι ίνες είναι διατεταγμένες παράλληλα, έτσι ώστε τα αντίστοιχα σαρκομετρικά τμήματα να ευθυγραμμίζονται. Με άλλα λόγια, δίπλα σε μια γραμμή Ζ ενός μυοϊνίβριου υπάρχει πάντα μια γραμμή Ζ της γειτονικής μυϊκής ταινίας. αυτή η συμμετρία σημαίνει ότι στο σύνολό της, όλες οι μυϊκές ίνες εμφανίζονται διασταυρωμένες.
Myofilaments
Παρατηρούμενη κάτω από το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, κάθε σαρκομερές εμφανίζεται να σχηματίζεται από μία δέσμη νηματίων, διατεταγμένη κατά μήκος και παράλληλη μεταξύ τους. Τα συστατικά αυτών των μυοϊνών είναι δύο πρωτεΐνες, που ονομάζονται ακτίνη και μυοσίνη.
Στο κέντρο κάθε σαρκομεριού είναι περίπου χίλιες πυκνές ίνες που αποτελούνται από μυοσίνη. Στα άκρα τους, αυτά τα πρωτεϊνικά μόρια έλκουν σχέσεις με λεπτά νήματα, που αποτελούνται από άλλη πρωτεΐνη, ακτίνη.
Σε ένα μυϊκό κύτταρο σκελετικού τύπου αυτά τα συσταλτικά στοιχεία (παχιά και λεπτά νήματα) τοποθετούνται σε μητρώο και είναι μερικώς αλληλοσυνδεόμενα (υπερτιθέμενα).
- Η δέσμη πυκνών νηματίων (μυοσινικό) βρίσκεται στο κέντρο του σαρκομερούς και αποτελεί τη ζώνη Α.
- Η δέσμη των λεπτών νηματίων, που αποτελείται από την ακτίνη, βρίσκεται στους πόλους του σαρκομεριού και αποτελεί τις δύο μισές ζώνες Ι, οι οποίες φτάνουν μέχρι τους δίσκους Ζ.
Αυτή η σύνθετη δομή είναι η βάση της μυϊκής σύσπασης, η οποία έγινε δυνατή με την ολίσθηση των λεπτών νηματίων πάνω από τα παχιά.
Κατά τη διάρκεια της συστολής, το σαρκομερές μειώνεται πλησιάζοντας τους δύο Ζ-κλώνους:
ενώ το μήκος των νηματίων και της ζώνης Α παραμένει αμετάβλητο υπάρχει μείωση της ζώνης Ι και της ζώνης Η.
Η γενίκευση του φαινομένου καθορίζει τη συντόμευση των μυοϊνιδίων, των μυϊκών ινών, των φασκάλων και ολόκληρου του μυός. Είναι ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι κάθε σαρκομερές μπορεί να συντομεύσει μέχρι το 50% του μήκους του σε κατάσταση ηρεμίας.
Κατά τη διάρκεια της συστολής των μυών οι γέφυρες ακυλομυζίνης σχηματίζονται και διαλύονται συνεχώς, υπό την προϋπόθεση ότι υπάρχει επαρκής ποσότητα ιόντων ασβεστίου και ΑΤΡ. θα εξετάσουμε καλύτερα αυτό το ζήτημα στο επόμενο άρθρο.
Η ΤΑΣΗ ΠΟΥ ΑΝΑΠΤΥΧΘΗΚΕ ΑΠΟ ΜΥΣΤΙΚΗ ΙΝΕΣ ΑΚΡΙΒΕΤΑΙ ΑΚΡΙΒΩΣ ΜΕ ΤΟΝ ΑΡΙΘΜΟ ΤΩΝ ΜΕΤΑΔΟΣΚΟΜΕΝΩΝ ΓΕΦΥΡΙΩΝ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΕΝΩΝ ΜΕΤΑΞΥ ΤΩΝ ΧΟΝΔΡΩΝ
Ως αποτέλεσμα, ένας μυς που είναι πολύ μακρύς ή πολύ σφιχτός αναπτύσσει λιγότερη δύναμη από ότι ένας μυς που συστέλλεται ξεκινώντας από έναν βέλτιστο βαθμό επιμήκυνσης.
- Α) δεν υπάρχει ενεργή δύναμη αφού δεν υπάρχει επαφή μεταξύ των κεφαλών μυοσίνης και της ακτίνης
- Μεταξύ των Α) και Β): υπάρχει μια γραμμική αύξηση της ενεργού δύναμης λόγω της αύξησης των θέσεων πρόσδεσης ακτίνης για μυοσινικές κεφαλές
- Μεταξύ Β) και Γ): η ενεργή δύναμη φθάνει τη μέγιστη κορυφή της και παραμένει σχετικά σταθερή. Σε αυτή τη φάση, στην πραγματικότητα, όλα τα κεφάλια μυοσίνης σχετίζονται με την ακτίνη
- Μεταξύ C) και D): η ενεργή δύναμη αρχίζει να μειώνεται καθώς η επικάλυψη των αλυσίδων ακτίνης μειώνει τις θέσεις δέσμευσης που είναι διαθέσιμες για τις κεφαλές μυοσίνης
- Ε): Μόλις συγκρουστεί η μυοσίνη με το δίσκο Ζ δεν υπάρχει ενεργή δύναμη αφού όλες οι μυοσινικές κεφαλές είναι προσκολλημένες στην ακτίνη. Επιπλέον, η μυοσίνη συμπιέζεται στους δίσκους Ζ και δρα ως ελατήριο, αντίθετη στη σύσπαση με μια δύναμη αναλογική προς τον βαθμό συμπίεσης (εξ ου και με τη μείωση των μυών)
