Mięśnie poprzecznie prążkowane mają hierarchiczną budowę. Podstawową ich jednostką są włókna mięśniowe, które z kolei zbudowane są z licznych, zebranych w pęczki włókienek kurczliwych, czyli miofibryli. Miofibryle są uporządkowane zarówno wzdłuż włókien jak i w przekroju poprzecznym – leżą równolegle względem się i tworzą układ heksagonalny. Każda miofibryla składa się z mniejszych podjednostek – miofilamentów. Miofilamenty cienkie zbudowane są głównie z miozyny, a miofilmanty grube z aktyny. Regularnie naprzemiennie ułożone miofilamenty dają obraz poprzecznego prążkowania zarówno w obrębie miofibryli jak i całego włókna. Prażki jasne zawierają miofilamenty aktynowe, a prążki ciemne miofilamenty miozynowe.
Podstawową jednostką funkcjonalną włókna mięśnia poprzecznie prążkowanego jest sarkomer, czyli odcinek w miofibryli leżący pomiędzy dwiema błonami granicznymi (biegnącymi w poprzek włókna) zwanymi też liniami Z. Pojedynczy sarkomer składa się z centralnie położonego prążka ciemnego i połówek dwóch prążków jasnych leżących po jego bokach.
Skurcz rozpoczyna się dotarciem do włókna mięśniowego impulsu nerwowego pochodzącego z ośrodkowego układu nerwowego. W wyniku tego pobudzenia neurony ruchowe uwalniają acetylocholinę, a wzdłuż włókna mięśniowego powstaje fale depolaryzacyjna. Pod wpływem impulsu nerwowego następuje także uwolnienie jonów wapnia z siateczki sarkoplazmatycznej, co wywołują ciąg zdarzeń. W ich wyniku powstają aktywne centra wzdłuż miofilamentów aktynowych, dzięki którym mogą one połączyć się miofilamentami miozynowymi. Energia niezbędna do wytworzenia połączenia aktynowo-miozynowego, a następnie przesunięcia filamentu aktynowego względem miozynowego pochodzi z rozkładu ATP do ADP i fosforanu nieorganicznego (źródłem fosforanu organicznego dla nowych cząsteczek ATP jest fosfokreatyna).
Istota skurczu włókna mięśniowego polega więc na wytworzeniu czasowych połączeń miedzy filamanetami aktynowymi a główkami filamentów miozynowych i „ślizganiu się”, czyli wsuwaniu się filamentów grubych pomiędzy filamenty cienkie. W wyniku tego kurczą się miofibryle i całe włókna mięśniowe. Nie dochodzi natomiast do zmiany długości samych filamentów.
 |
|
Schemat sarkomeru podczas 1) rozkurczu oraz 2) skurczu/ Marek Mazurkiewicz (06.05.2011)/ |