Il sarcomero rappresenta l’unità funzionale del muscolo scheletrico. È un complesso sistema, capace di contrarsi e, di conseguenza, generare forza. Il sarcomero è un insieme di elementi, di natura proteica, che hanno differenti compiti. Actina e miosina sono due proteine filamentose che spesso sono associate al meccanismo di contrazione; tuttavia queste rappresentano soltanto due dei molti elementi che permettono al sarcomero di accorciarsi. Le altre proteine regolatrici al sarcomero sono rappresentate dalla troponine e dalla tropomiosina mentre le proteine strutturali, quali la titina e l'alpha-actinina hanno un ruolo di garantire la fluidità del movimento.
L’evento di contrazione non è casuale ma rappresenta la fase a valle di un percorso che, a monte, ha inizio nel sistema nervoso centrale. Il muscolo striato, a eccezione di quello cardiaco, è un muscolo volontario che, in altre parole, è gestito secondo i criteri della volontà dell’individuo.
Classificazione e ruolo delle proteine costituenti il sarcomero.
Contrazione del sarcomero
La contrazione del sarcomero è un evento di natura meccanica che coinvolge il sistema di proteine contrattili, regolatrici e di supporto. Inoltre, gli ioni calcio (Ca++) e l'ATP hanno un ruolo molto importante per gli eventi di contrazione e di rilascio. Per comprendere come il sarcomero si contragga è utile analizzare il modello teorico attualmente valido che prende il nome di modello dei ponti trasversasli. Secondo questo modello, le proteine actina e miosina sono di tipo filamentoso e interagiscono tra loro attraverso lo scorrimento dell'actina lungo la miosina in un movimento dell'actina che tende a raggiungere il centro della miosina. Arrivata al centro, l'actina si aggancia in modo molto forte alla miosina e il rilascio permette ai filamenti di tornare alla loro posizione originaria. Vista la forza del legame, affinché le fibre di actina e miosina si possano separare è necessario l'intervento energetico dell'ATP.
In linea teorica un sarcomero può contrarsi all’infinito. Nella realtà, questo non può avvenire per una serie di ragioni. Innanzitutto, l’ATP necessario al rilascio potrebbe, anche temporaneamente, venire a mancare con una conseguente impossibilità delle fibre a tornare nella posizione iniziale. In seconda analisi, è da considerare che la resistenza meccanica del sarcomero non è illimitata per cui, a seguito di sforzi, le fibre potrebbero degradarsi e anche rompersi..
Struttura del sarcomero
Osservato al microscopio, il sarcomero presenta una caratteristica struttura.
Struttura del sarcomero
Le due linee a “zigzag” chiamate linee Z o dischi Z, rappresentano il limite del sarcomero. Più sarcomeri “in linea” hanno in comune una linea Z che è formata dalla proteina actina. La linea H, invece, rappresenta lo spazio tra i filamenti di actina estremi di un sarcomero. La banda A è data dai filamenti di miosina.
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