Skeletno mišićno tkivo sastoji se od mišisaćnih vlakana. Mišićno vlakno nastalo spajanjem velikog broja mišićnih ćelija građeno je uglavnom od mišićnih vlakana (miofibrile) cilindričnih struktura širokih 0.1-2 mikrometra. Mišićna vlakna su naslagana u pravilne snopove okružene spoljašnjim omotačem od vezivnog tkiva.
Karakteristična ispruganost posledica je rasporeda i građe mišićnih vlakana. Vlakna sadrže niz svetlih (izotropne, I-pruge) i tamnih (anizotropne, A-pruge) pruga. Svako mišićno vlakano sastoji se od manjih podjedinica poredanih u pravilnim razmacima, a podeljeno je Z crtama. Te najmanje funkcionalne podjedinice nazivaju se sarkomere. Duge su 2.5-3 mikrometara i smeštene između dvije Z-crte.
Sarkomera sastoji od dve grupe paralelnih i delimično preklapajućih filamenata: debelih i tankih. Raspored tih vlakana razjasnio je poreklo ispruganosti skeletnih mišića.
Građa tankih i debelih vlakna
Debeli filamenti zauzimaju srednji deo sarkomere. Tanki filamenti su pričvršćeni za Z-crtu, a srednjim delom se preklapaju sa debelim filamentima. Mišićni filamenti sadrže četiri glavne bjelančevine: aktin, tropomiozin, troponin i miozin. Tanki filamenti sastavljeni od aktina, a debeli od miozina. Miozin i aktin zajedno čine 55% ukupnih proteina skeletnog mišića.
1) Aktin
Tanki filamenti izgrađeni su uglavnom od aktina. Osim aktina tanke filamente izgrađuje tropomiozin i troponin. Aktin postoji u dva oblika: globularnom (G aktin) i vlaknatom filamentoznom (F aktin). Aktinsko vlakno je polarna struktura što je važno za proces kontraktilnosti.
2) Miozin
Svaki molekul sastoji se od šest polipeptidnih lanaca: dva jednaka teška lanca i dva para lakih lanaca. Teški lanci miozina su građeni od dva lanca molekula, obmotani jedan oko drugog. Mali kuglasti izdanci na krajevima svakog teškog lanca čine glavicu miozina, koja ima sposobnost vezivanja za aktin.
Kontrakcija skeletnog mišića
Skeletni mišić pretvara hemijsku energiju u mehanički rad, a samo 30-50% energije se gubi u obliku toplote. Mehanički rad ostvaruje se kontrakcijom. Kontrakcijom se smanjuje dužina svijetle pruge dok tamna pruga ostaje iste dužine. Ova pojava je objašnjena teorijom klizanja filamenata.
Mišić obezbedjuje energiju za kontrakciju iz razgradjivanja ATP-a. Interesantno je da ne postoji razlika između količine ATP-a u mišiću koji miruje i mišiću koji radi. Za to je odgovoran izuzetno efikasan sistem obnavljanja ATP u mišićnoj ćeliji. U tom procesu učestvuje enzim fosfokreatin kinaza koji obezbedjuje reakciju između fosfokreatina i ADP u kojoj nastaje ATP i kreatin. Može se reći da je fosfokreatin kinaza jedna vrsta baterije koja čuva energiju potrebnu za mišićni rad.
Fosfokreatin (kreatin+P) + ADP (Adenozin-P-P) → kreatin + ATP (Adenozin-P-P-P)
Kreatin obezbedjuje bazu mišićne ćelije kao izvor energije (fosfora) za obnovu ATP i omogućavanje kontrakcije mišića.
Teorija klizajućih filamenata
Mišićna kontrakcija se dešava kao posledica klizanja nititi miozina preko filamenata aktina. Glavica miozina se prikači za aktin i vrši pkret veslanja preko aktinske niti čime se skraćuje mišićno vlakno. Tokom mišićne kontrakcije glava molekula miozina razgradjuje ATP i vezuje se za aktin. Mišićna kontrakcija je posredovana interakcijom između miozina i pripadajućih aktinskih filamenata. Tokom interakcije miozinska glava hidrolizira ATP. Time se deo hemijske energije pretvara u mehanički pokret. Proces kontrakcije je voljni proces. Signal se širi niz nabore membrane mišićne ćelije (T-tubuli) koji okružuju svako mišićno vlakno, što omogućava ulaz Ca+ u citosol (unutrašnjost ćelije mišića oko mišićnih vlakana). Kalcijum je neophodan za sam proces kontrakcije i pokret molekula aktina i miozina. Zbog takve organizacije sve sarkomere se kontrahuju u istom trenutku. Porast koncentracije kalcijuma u ćeliji mišića je prolazan jer ga mišićna ćelija brzo ispumpava nazad, čime prestaje kontrakcija mišića.
