SỢI CƠ VÂN

Hình 6-1 cho thấy tổ chức cơ vân, tất cả các cơ vân bao gồm một lượng lớn sợi cơ vân đường kính thay đổi từ 10 đến 80 micrometer. Mỗi sợi cơ vân được tạo thành từ những tiểu đơn vị nhỏ hơn, cũng trong hình 6-1 và mô tả trong những phần tiếp theo.

Trong hầu hết cơ vân, mỗi sợi cơ vân kéo dài toàn bộ chiều dài cơ. Trừ khoảng 2% sợi cơ, mỗi sợi thường chỉ được chi phối bởi một đầu tận thần linh, nằm gần giữa sợi cơ.

MÀNG CƠ VÂN LÀ MỘT MÀNG MỎNG BAO LẤY MỘT SỢI CƠ VÂN

Màng cơ vân chứa một màng tế bào thực sự, gọi là màng tế bào và một lớp áo ngoài được tạo thành từ một lớp mỏng polysaccharide chứa lượng lớn sợi collagen mỏng. Ở mỗi điểm cuối của sợi cơ vân, lớp ngoài của màng cơ tương nối với một sợi gân. Các sợi gân lần lượt tập hợp thành bó để hình thành nên gân cơ sau đó nối cơ với xương.

TƠ CƠ BAO GỒM CÁC SỢI ACTIN VÀ MYOSIN

Mỗi sợi cơ chứa vài trăm đến vài ngàn tơ cơ, có thể hình dung được trong thiết diện cắt ngang trong Hình 6-1C. Mỗi tơ cơ (Hình 6-1D và E) bao gồm khoảng 1500 các sợi myosin và 3000 sợi actin, là những phân tử protein lớn được polyme hóa chịu trách nhiệm cho co cơ thật sự. Những tơ cơ này có thể được thấy theo thiết diện cắt dọc như trong Hình 6-2 và cũng thấy trên hình 6-1, phần E đến L. Các sợi tơ cơ dày trong sơ đồ là myosin và các sợi mỏng là actin.

Chú ý trong Hình 6-1E thấy rằng các sợi myosin và actin đan vào nhau một phần và vì thế làm cho các tơ cơ có các dải sáng và tối luân phiên, như trong Hình 6-2. Các dải sáng chỉ chứa các sợi actin và được gọi là dải I bởi vì chúng đẳng hướng với ánh sáng phân cực. Dải tối chứa các sợi myosin, cũng như đầu tận của các sợi actin nơi chúng trùng lặp với các sợi myosin và được gọi là dải A do chúng không đẳng hướng với ánh sáng phân cực. Cũng chú ý rằng những phần nhỏ từ những phần bên của sợi myosin trong Hình 6-1E và L. Những phần này là những cầu nối. Sự tương tác giữa những cầu nối này và các sợi actin gây ra co cơ.

Hình 6-1E cũng cho thấy rằng các đầu tận của các sợi actin bám vào đĩa Z. Từ đĩa này, những sợi tơ cơ mở ra theo cả hai hướng để đan xen với các sợi myosin. Đĩa Z, chứa các sợi protein khác so với các sợi actin và myosin, đi theo hướng ngang trên tơ cơ và cũng đi ngang từ tơ cơ này đến tơ cơ khác, các tơ cơ bám đến những tơ cơ khác qua toàn bộ sợi cơ. Vì thế, toàn bộ sợi cơ có các dải sáng và dải tối, giống như trong các tơ cơ riêng rẽ. Những dải này hiển thị thành những vân trên cơ vân và cơ tim.

Phần tơ cơ nằm giữa hai đĩa Z kế tiếp (hoặc toàn bộ sợi cơ) được gọi là một sarcomere. Khi sợi cơ co lại, như dưới Hình 6-5, chiều dài của sarcomere khoảng 2 micrometer. Ở chiều dài này, các sợi actin hoàn toàn trùng lên các sợi myosin và đỉnh của các sợi actin vừa bắt đầu trùng lên một sợi khác. Như bàn luận sau này, ở chiều dài này, cơ có khả năng tạo ra lực co cơ lớn nhất.

PHÂN TỬ TITIN DẠNG SỢI GIỮA CÁC SỢI ACTIN VÀ MYOSIN ĐÚNG VỊ TRÍ

Mối liên hệ bên giữa các sợi actin và myosin được duy trì bởi một lượng lớn các phân tử dạng sợi được gọi là titin (Hình 6-3). Mỗi phân tử titin có trọng lượng phân tử khoảng 3 triệu, làm cho chúng trở thành một trong những phân tử protein lớn nhất trong cơ thể. Cũng vì nó dạng sợi nên rất đàn hồi. Những phân tử tintin đàn hồi này đóng vai trò như một khung giữ cho các sợi myosin và actin đúng vị trí để cho cơ chế co cơ của sarcomere sẽ thực hiện được. Một đầu của phân tử titin đàn hồi và bám vào đĩa Z, đóng vai trò như một lò xo và thay đổi chiều dài khi một sarcomere co lại và giãn ra. Phần khác của phân tử titin nối với sợi dày myosin. Phân tử titin cũng đóng vai trò như một mẫu hình thành nên phần đầu của các phần của các sợi co giãn của sarcomere, đặc biệt là các sợi myosin.

CƠ TƯƠNG LÀ DỊCH NỘI BÀO GIỮA CÁC TƠ CƠ

Nhiều tơ cơ của mỗi sợi cơ được giữ vững bên trong sợi cơ. Khoang giữa các tơ cơ chứa dịch nội bào gọi là cơ tương, chứa lượng lớn ion kali, magie và phosphate, cùng với nhiều protein là enzym. Ngoài ra còn có lượng lớn ti thể nằm song song với tơ cơ. Những ti thể này cung cấp cho tơ cơ một lượng lớn năng lượng ở dạng ATP hình thành bởi ti thể.

LƯỚI CƠ TƯƠNG LÀ MỘT LƯỚI NỘI CƠ TƯƠNG ĐẶC BIỆT CỦA CƠ VÂN

Cũng trong cơ tương xung quanh tơ cơ của mỗi sợi cơ là một mạng lưới rộng (Hình 6-4), gọi là lưới cơ tương. Lưới này  có một tổ chức đặc biệt cực kì quan trọng trong điều hòa tích trữ canxi, giải phóng và tái hấp thu và vì thế gây ra co cơ, như bàn luận trong chương 7. Các loại sợi co cơ nhanh có một lưới cơ tương đặc biệt rộng.