Mechanik der Muskelkontraktion: Z-Scheiben, H-Zonen und Sarkomerverkürzung

Während der Skelettmuskelkontraktion funktioniert der gleitende Filamente-Mechanismus wie folgt:

• Myosin-(dicke) Köpfe binden an Aktin-(dünne) Filamente und bilden Kreuzbrücken.
• ATP-getriebene Kraftschläge ziehen Aktin zur M-Linie.
• Z-Scheiben rücken näher zusammen → Sarkomer verkürzt sich.
• H-Zone (nur dicke Filamente) verengt sich und verschwindet, wenn die Überlappung zunimmt.
• A-Band (volle Dicke-Filament-Länge) bleibt konstant.
• I-Band (nur dünne Filamente) verkürzt sich.

Diese koordinierte Verkürzung von Millionen von Sarkomeren in Serie erzeugt die makroskopische Muskelkontraktion. Entspannung erfordert Ca²⁺-Rückaufnahme in das Sarkoplasmatische Retikulum und ATP-Bindung an Myosin, um Kreuzbrücken zu lösen.