Le miofibrille e il sarcomero sono splendidi esempi di ingegneria biologica .Veniamo a descriverli. Il tessuto muscolare è formato da cellule piuttosto lunghe chiamate fibre muscolari; queste fibre non sono isolate ma si raggruppano in fascicoli circondati da una membrana connettiva chiamata perimisio; ogni fibra muscolare poi è circondata da tessuto connettivo chiamato endomisio.
Tutto il muscolo a sua volta è fatto dalla unione di molti fascicoli circondati da tessuto connettivo chiamato epimisio, tra un fascicolo e l'altro decorrono vasi sanguigni e nervi che si ramificano per distribuirsi alle varie cellule. I vasi e i nervi sono obliqui ed ondulati per sopportare le continue sollecitazioni che hanno durante la contrazione. Le cellule muscolari sono le cellule più grandi dell'organismo: tra il millimetro e i 20 cm. per quanto riguarda la lunghezza. Il corpo umano contiene circa 250 milioni di fibre muscolari e la fibra muscolare contiene molti nuclei situati alla sua periferia: ciò vuol dire che la fibra muscolare è formata dalla unione sinciziale di più cellule muscolari che si uniscono tra loro. La fibra muscolare contiene inoltre moltissimi mitocondri posti anch'essi alla sua periferia e questo perchè i mitocondri sono la centrale energetica della cellula e sono indispensabili per fornire energia per la contrazione muscolare.
Inoltre la cellula muscolare contiene glicogeno, la riserva energetica del glucosio e la mioglobina, la proteina che capta e dona ossigeno. Ogni fibra muscolare al suo interno è occupata in larga misura dalle miofibrille che sono circa 1000 per ogni fibra muscolare e sono organizzate in lunghi fasci longitudinali. Ogni miofibrilla è lunga da 10 a 100 micron. La miofibrilla è circondata dal reticolo sarcoplasmatico,un sistema complesso di vescicole e tubuli: lo scopo di questa struttura è quello di accumulare calcio per dare l'avvio alla contrazione muscolare. Ogni miofibrilla è poi formata da miofilamenti paralleli che sono di due tipi, spessi e sottili. Esiste poi una striatura della miofibrilla lungo l'asse maggiore dovuto all'alternarsi regolare di bande chiare e scure. Le bande scure sono dette bande A; le bande chiare sono dette bande I; ciascuna banda I è divisa in due da una linea scura detta linea Z; ciascuna banda A è divisa in due da una stria scura detta linea H. Il tratto di miofibrilla compresa tra1/2 banda I+banda A+1/2 banda I è chiamata sarcomero. Il sarcomero è l'unità funzionale delle miofibrille vale a dire la più piccola unità del muscolo destinata a contrarsi, cioè in grado di contrarsi. All'interno della singola miofibrilla i sarcomeri si susseguono uno dopo l'altro come impilati, nel muscolo poi le fibre decorrono parallele in modo che i sarcomeri risultino allineati, quindi ad ogni linea Z di una miofibrilla corrisponde una linea Z della miofibrilla adiacente.
Ogni sarcomero al microscopio elettronico appare formato da multipli miofilamenti spessi e sottili; gli spessi sono formati dalla molecola proteica miosina, i sottili sono formati dalla molecola proteica actina. Questi filamenti sono in numero di 1000 per sarcomero e sono disposti parallelamente tra loro. I filamenti spessi si trovano al centro del sarcomero e costituiscono la banda A; i filamenti sottili sono ai poli del sarcomero e costituiscono le bande I che arrivano sino alla linea Z. Questa complessa struttura è alla base della contrazione muscolare resa possibile dallo scorrimento dei filamenti sottili su quelli spessi. Durante la contrazione il sarcomero si accorcia per l'avvicinamento dei due filamenti Z. Si ha quindi una riduzione della banda I mentre rimane invariata la banda A. La generalizzazione del fenomeno determina l'accorciamento dei componenti e quindi dell'intero muscolo. Il sarcomero si può accorciare al massimo per il 50% della sua lunghezza. Durante la contrazione muscolare i ponti actomiosinici sono continuamente formati e sciolti, basta che sia disponibile una sufficiente quantità di calcio e di ATP. Il muscolo raggiunge la sua forza attiva massima quando è allungato, quando cioè tutte le teste della miosina sono staccate dall'actina: a mano a mano che le teste della miosina si uniscono all'actina la contrazione attiva del muscolo diminuisce sino ad annullarsi quando tutte le teste della miosina sono attaccate all'actina.
Tutto quello che ho descritto in questo articolo è una struttura e una funzione estremamente precisa ed efficiente ed è superiore ai motori costruiti dall'uomo: come i motori costruiti dall'uomo sono dovuti all'opera intelligente dell'ingegnere, non si può assolutamente negare che il muscolo in tutte le sue componenti coordinate, in tutta la sua struttura ordinata fatta allo scopo di ottenere la contrazione, sia stato progettato da una grande intelligenza.