Muskelfiber ultrastruktur: Sarkomer, filament och kontraktion

Sarkomeren: Den funktionella enheten i strierad muskel

Arkitektur

• Z-skivor (Z-linjer): Fäster tunna (aktin) filament; definierar sarkomergränser.
• Tunna filament: Aktin (F-aktin helix) plus troponin och tropomyosin.
• Tjocka filament: Myosin II (bipolära svansar och globulära huvuden).
• M-linje: Centrum; korslänkar tjocka filament (myomesin, titin).
• Titin (connectin): Jätte fjäderprotein som sträcker sig från Z-skiva till M-linje; ger passiv elasticitet och centrerar tjocka filament.

Glidande filament mekanism

1. Ca²⁺ binder troponin-C → tropomyosin skiftar → exponerar myosinbindningsställen på aktin.
2. Myosinhuvud (ATP-bunden) binder aktin → kraftslag (ADP/Pi frigörs) → filament glider.
3. ATP binder myosinhuvud → lossning → återspänning.
4. Cyklen upprepas medan Ca²⁺ och ATP finns tillgängliga.

Sarkomer längd-spänning relation

• Optimalt överlapp (~2,0–2,2 µm) ger maximal kraft.
• Översträckning (>3,5 µm) eller överförkortning (<1,5 µm) minskar kraft.

Fibertyper

• Typ I (långsam oxidativ): små, mitokondrierika, utmattningsresistenta.
• Typ IIa (snabb oxidativ-glykolytisk): intermediär.
• Typ IIx (snabb glykolytisk): stora, kraftiga, utmattningskänsliga.

Sarkomer i serie bildar en muskelfiber; fibrer i parallell bildar en fascikel; fasciklar bundlar till en muskel. Koordinerad kontraktion producerar rörelse.