Le fibre muscolari-le cellule che compongono i muscoli-contengono strutture specializzate che consentono loro di produrre movimento. Le fibre muscolari sono piene di strutture simili a bastoncelli, ognuna chiamata miofibrilla. Le miofibrille sono fibre sottili che contengono fili ultramicroscopici di proteine, ognuno dei quali è chiamato miofilamento. I miofilamenti creano alternando bande chiare e scure nella miofibrilla. In particolare, le miofibrille contengono le proteine actina, i sottili filamenti proteici che si collegano alle estremità del sarcomero e la miosina, che è una proteina sui filamenti spessi che si trovano al centro di ciascun sarcomero che formano le bande. Ogni unità (una banda chiara e una banda scura) è chiamata sarcomero. Il sarcomero è una struttura ripetuta regolare costituita da filamenti spessi e sottili, presenti nelle miofibrille delle fibre muscolari. Il pattern ripetuto di sarcomeri conferisce al muscolo scheletrico il suo aspetto striato o striato.
miofilamenti di miosina spessi si trovano al centro di ciascun sarcomero, in una regione chiamata banda A. I miofilamenti sottili di actina si trovano all’estremità del sarcomero, in regioni chiamate bande I. Questi filamenti di actina sono legati ai dischi Z ai bordi di ciascun sarcomero. I dischi Z sono costituiti da diverse proteine stabilizzanti e fungono da punto di ancoraggio per le molecole di actina. L’actina è legata al disco Z dalla proteina gigante titina o connectina. Infine, al centro del sarcomero c’è la zona H – un’area che contiene solo miosina. Quando stimolato da un motoneurone alla giunzione neuromuscolare, actina e miosina lavorano insieme per scivolare oltre l’altro e tirare i dischi Z più vicini. Questo contrae il muscolo, restringendo la zona H e la banda I.
Le fibre muscolari hanno anche altre strutture cellulari specializzate. La membrana cellulare delle fibre muscolari è chiamata sarcolemma. Questa membrana ha caratteristiche specializzate chiamate tubuli trasversali o T-tubuli. Ogni tubulo trasversale fornisce un’estensione del sarcolemma che corre come un canale attraverso i fasci di miofibrille. Questa estensione della membrana consente al segnale che attiva il muscolo di raggiungere rapidamente tutte le miofibrille nella fibra muscolare. Su entrambi i lati del tubulo trasversale ci sono strutture chiamate cisterne terminali del reticolo sarcoplasmatico. Il reticolo sarcoplasmatico è un tipo muscolo-specifico di reticolo endoplasmatico liscio. Forma una rete attorno ad ogni miofibrile che contiene una riserva di ioni di calcio, pronta a rilasciare ioni di calcio quando stimolata da un motoneurone. Le cisterne terminali si trovano ai bordi di questa rete, accanto ai tubuli trasversali, pronte a rilasciare le loro riserve di calcio in caso di potenziale d’azione.
Le fibre muscolari striate vengono prodotte quando più miociti—le cellule progenitrici che danno origine alle cellule muscolari—si fondono insieme. Le cellule progenitrici sono simili alle cellule staminali, ma si sviluppano in cellule specifiche con funzioni mirate, come una cellula ossea o muscolare. Per questo motivo, contengono più nuclei. Questi nuclei sono appiattiti e situati vicino alla membrana cellulare in modo da non ostacolare l’azione delle miofibrille. Le fibre muscolari contengono anche altri organelli. Queste parti cellulari specializzate includono i mitocondri, che nelle fibre muscolari sono talvolta chiamati sarcosomi.
Struttura della fibra muscolare
