Damit sich eine Muskelzelle zusammenzieht, muss sich das Sarkomer verkürzen. Dicke und dünne Filamente — die Bestandteile von Sarkomeren — verkürzen sich jedoch nicht. Stattdessen gleiten sie aneinander vorbei, wodurch sich das Sarkomer verkürzt, während die Filamente gleich lang bleiben. Die Gleitfilamenttheorie der Muskelkontraktion wurde entwickelt, um die Unterschiede zu berücksichtigen, die in den genannten Banden am Sarkomer bei unterschiedlichen Graden der Muskelkontraktion und -entspannung beobachtet wurden. Der Kontraktionsmechanismus ist die Bindung von Myosin an Aktin, wodurch Kreuzbrücken gebildet werden, die eine Filamentbewegung erzeugen (Abbildung 1).

Abbildung 1. Wenn sich (a) ein Sarkomer (b) zusammenzieht, rücken die Z-Linien näher zusammen und das I-Band wird kleiner. Das A-Band bleibt gleich breit und bei voller Kontraktion überlappen sich die dünnen Filamente.

Wenn sich ein Sarkomer verkürzt, verkürzen sich einige Regionen, während andere gleich lang bleiben. Ein Sarkomer ist definiert als der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Z-Scheiben oder Z-Linien; Wenn sich ein Muskel zusammenzieht, wird der Abstand zwischen den Z-Scheiben verringert. Die H-Zone — der zentrale Bereich der A—Zone – enthält nur dicke Filamente und wird während der Kontraktion verkürzt. Das I-Band enthält nur dünne Filamente und verkürzt sich auch. Das A-Band verkürzt sich nicht — es bleibt gleich lang -, aber A-Bänder verschiedener Sarkomere rücken während der Kontraktion näher zusammen und verschwinden schließlich. Dünne Filamente werden von den dicken Filamenten in Richtung der Mitte des Sarkomers gezogen, bis sich die Z-Scheiben den dicken Filamenten nähern. Die Überlappungszone, in der dünne Filamente und dicke Filamente dieselbe Fläche einnehmen, nimmt zu, wenn sich die dünnen Filamente nach innen bewegen.

Denken Sie daran, dass die Aktin- und Myosin-Filamente selbst ihre Länge nicht ändern, sondern aneinander vorbei gleiten.

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