Vad är strukturen hos skelettmusklerna?

Strukturen i skelettmusklerna skiljer sig något från de andra två huvudtyperna av muskler, hjärt- och släta muskler. Skelettmuskeln, även kallad striated muscle, har ett randigt utseende på grund av två överlappande proteiner som gör att musklerna kan dra snabbt samman. Långsträckta cylindriska celler, som också kallas muskelfibrer, utgör också strukturen i skelettmusklerna. Varje skelettmuskelcell innehåller flera hundra kärnor, i motsats till den enda kärnan som finns i cellerna från andra muskeltyper. Muskelfibrer har membran samt filament som kallas myofibriller, strukturer som är särskilt viktiga för deras kontraktila funktion.

Tre typer av muskelvävnad, inklusive skelett-, hjärt- och släta muskler, utgör det mänskliga muskelsystemet. Skelettmusklerna är den vanligaste muskeltypen, eftersom de täcker och ger rörelse till hela människokroppen. Dessa har två alternativa namn: strippade muskler, på grund av deras tvärgränsade utseende, och frivilliga muskler eftersom det medvetna sinnet kan kontrollera deras handlingar. Muskelfibrer sammandras snabbt på grund av närvaron av myofibriller eller små filament som innehåller två överlappande proteiner som kallas aktin och myosin. Såsom ses under ett mikroskop överlappar mörka band bildade av myosin ljusband som bildas av aktin, vilket resulterar i det randiga utseendet på strukturen i skelettmusklerna.

Muskelsammandragning möjliggörs mestadels av den kemiska reaktionen mellan myosin och aktin och kontrolleras av verkan av kalciumjoner och två andra proteiner som fungerar tillsammans kallad troponin och tropomyosin. När kalciumjoner frigörs från skelettmuskulaturens sarkoplasmiska retikulum, kombineras sedan med troponin, inträffar en kemisk reaktion, och därmed muskelsammandragning. Frigörandet av kalciumjoner leder till att troponinet ändrar position, vilket gör att tropomyosinet skjuts bort, vilket gör att myosin kan "nå" och interagera med aktin. När kalciumjoner förblir lagrade i sarkoplasmatisk retikulum inträffar ingen muskelsammandragning och därför sägs en muskel vara "vilande" eller i ett avslappnat tillstånd.

Strukturen i skelettmusklerna består också av två membransystem som kallas plasma- eller cellmembranet och det sarkoplasmiska retikulumet, som båda är involverade i kontraktionsprocessen. Varje muskelfiber omges av cellmembranet, som har tubliknande förlängningar som kallas tvärgående tubuli. Överföring av elektriska impulser som aktiverar sammandragning sker genom tvärgående rör som sträcker sig djupt in i muskelfibrer. Samtidigt släpper det sarkoplasmiska retikulumet, som finns inuti muskelfibrerna, kalcium under muskelkontraktion och lagrar kalcium under muskelavslappning. Ett karakteristiskt mönster som kallas triad bildas eftersom den sarkoplasmiska retikulaturen är belägen mycket nära de tvärgående rören.