El sarcòmer és una petita unitat funcional dins del múscul: alineats l’un darrere de l’altre, formen les miofibrilles en forma de filament que s’agrupen formant fibres musculars. L’estimulació elèctrica per part de les cèl·lules nervioses fa que els filaments d’un sarcomer s’enfonsin entre si, cosa que provoca la contracció del múscul.
Què és el sarcòmer?
Al cos humà hi ha 656 músculs que realitzen moviments actius. Entre aquests, els músculs esquelètics són els principals responsables dels moviments voluntaris, però també responen de manera reflexa amb l’ajut de rutines automatitzades. Aquests músculs solen tenir forma de fus i s’uneixen directament a un os o indirectament mitjançant un tendó. Es poden distingir dos tipus de músculs: suaus i estriades. El teixit muscular llis cobreix molts òrgans i té una superfície sense una estructura clara. El múscul estriament transversal, en canvi, es caracteritza per un patró estricat que s’estén per les fibres del teixit i es repeteix a intervals regulars. Cadascuna d’aquestes seccions és un sarcomer que forma una unitat contràctil: quan el múscul es tensa, les fibres fines d’un sarcomer s’enfonsen entre si, escurçant-les i provocant la contracció del múscul en general. La sèrie longitudinal de sarcomers dóna lloc a la miofibril·la; moltes miofibrilles formen el fibra muscular amb els seus nombrosos nuclis. A la fibra muscular feix, les fibres musculars s’agrupen i s’envolten amb una capa de teixit connectiu. Delimita els molts fibra muscular paquets que fer un múscul sencer l'un de l'altre i permet que el teixit es mogui de manera flexible i suau l'un contra l'altre. Els músculs deuen el seu aspecte nerviós a aquesta estructura.
Anatomia i estructura
Macroscòpicament, el sarcòmer forma una secció dins de la miofibril·la. La banda fosca (una banda) es troba al centre del sarcomè quan està relaxada i està vorejada per la banda clara (banda I) a la dreta i a l’esquerra, respectivament. Al centre hi ha la línia M, que apareix especialment fosca al microscopi a causa de la superposició de les fibres del sarcòmer. Un disc Z tanca el sarcòmer pels dos costats. El patró de bandes resulta del diferent Densitat del teixit dins d’una secció: a les zones més fosques, els filaments semblants a filaments s’empenyen entre si i, per tant, permeten passar menys llum. El sarcòmer es compon de dos tipus de filaments: un complex d’actina i tropomiosina i filaments de miosina. L’actina es compon de forma esfèrica molècules que estan estretament units, amb la cadena realitzant un lleuger gir. Al voltant d’aquest marc, s’estén una cadena, a la qual altra molècules s’uneixen esporàdicament: tropomiosina. El segon tipus de filament dins d’un sarcomer és la miosina, que forma en la seva totalitat la banda fosca A. Una molècula de miosina consisteix en dues cadenes més primes, cadascuna amb un engrossiment al final conegut com a miosina cap. Les dues cadenes de miosina s’espiren al voltant de l’altra per formar un filament de miosina.
Funció i rols
Funcionalment, el sarcòmer representa la unitat contràctil dins del múscul. Per assegurar que tots els sarcomers d’una miofibrilla (i, per tant, d’una fibra muscular) es contrauen simultàniament, el sistema nerviós coordina el moviment. A neurona motora envia un senyal elèctric a través del seu fibra nerviosa, al final del qual hi ha una connexió (sinapsi) amb el múscul. El costat neuronal de la sinapsi consisteix en una placa final del motor que conté vesícules amb substàncies missatgeres (neurotransmissors). El senyal elèctric del fibra nerviosa desencadena l'alliberament de neurotransmissors a la xarxa esquerda sinàptica, a l’altra banda dels receptors postsinàptics del múscul. Quan un neurotransmissor s’acobla al receptor, obre canals iònics a la membrana de la cèl·lula a través de la qual poden viatjar les partícules carregades; com a resultat, la relació de tensió elèctrica en el teixit muscular canvia i es genera un potencial de placa final. Aquest feble corrent elèctric es propaga a través de la membrana externa de la cèl·lula muscular (sarcolema) i entra a l’interior de la capa de teixit a través del sistema tubular dels túbulos T. Allà, el potencial elèctric passa al reticle sarcoplasmàtic i fa que s’alliberi calci ions. El calci els ions s’uneixen reversiblement als filaments del sarcòmer. El canvi estructural permet que els caps de miosina s’uneixin de manera transitòria a la cadena i torçada d’actina / tropomiosina, cosa que empeny el filament entre els filaments d’actina / tropomiosina: les bandes del sarcomer es superposen més en aquest estat de tensió que en estat relaxat, de manera que el sarcòmer és generalment més curt. El mateix passa en els sarcomers adjacents, en moltes fibres musculars agrupades. En els músculs més grans, una sola motoneurona innerva diversos centenars de fibres musculars simultàniament.
Malalties
Dolor muscular sol ser una de les malalties menys greus que poden resultar de danys lleus als sarcomers. Dolor muscular es manifesta incòmode, estirant o esquinçant dolor en el múscul afectat i un notable enduriment del teixit. La causa sol ser deguda a un esforç excessiu o a un escalfament insuficient durant els esports, que provoca danys fins a la cadena d’actina. D’altra banda, hipertròfica cardiomiopatia té efectes més greus. En aquest cor malaltia, els sarcomers són més gruixuts de l’habitual; no obstant això, atès que les fibres i les fibres musculars són presents en el mateix nombre que en una persona sana, la capa muscular també és més gruixuda en general. Això resulta en limitacions funcionals que poden lead síncope, pit sensacions de pressió, falta d'alè, mareig, i atacs de angina. Les causes més freqüents d’hipertròfica cardiomiopatia són mutacions genètiques que lead a una síntesi defectuosa d’actina, tropomiosina o miosina en un 40-60% dels casos. Les mutacions en la proteïna C, que uneix la miosina, són particularment freqüents; aquest defecte genètic representa la quarta part de les causes.
