O sarcolemma, também chamado de miolemma, é a membrana celular de uma célula muscular. As células de todos os tipos de músculo no corpo humano – esquelético, cardíaco e músculo liso – têm sarcolema. A membrana celular, ou membrana plasmática, é uma estrutura importante de todas as células. Ele é constituído por lipídios, proteínas e carboidratos e serve para separar o interior da célula do ambiente externo e permitir seletivamente que substâncias entrem e saiam da célula. O sarcolema é um tipo especializado de membrana celular que atende às necessidades exclusivas das células musculares.
O sarcolema é diferenciado de outras membranas celulares, pois possui duas camadas. A camada mais próxima do interior da célula é igual a outras membranas celulares, enquanto a camada externa consiste em polissacarídeos com finas fibras de colágeno. Nos músculos esqueléticos, a camada externa do sarcolema se funde com as fibras tendíneas no final de cada fibra muscular, fornecendo fixação dos músculos ao esqueleto por meio do tendão.
Além das funções de proteção e permeabilidade seletiva comuns a todas as membranas celulares, o sarcolema também serve para receber e conduzir estímulos essenciais à contração muscular. Nos músculos esqueléticos e cardíacos, o sarcolema forma túbulos nas profundezas da célula muscular, conhecidos como túbulos transversais, ou túbulos T, que permitem que alterações químicas na polaridade penetrem rapidamente no interior da célula. Essas mudanças na polaridade, chamadas de potencial de ação, são o que impulsionam as contrações musculares.
Em algumas formas da doença muscular hereditária, distrofia muscular, a fraqueza muscular progressiva é causada por um sarcolema que funciona incorretamente. Em certas formas da doença, o paciente não possui a proteína distrofina, que existe em quantidades muito pequenas no tecido muscular esquelético de indivíduos saudáveis. Essa deficiência faz com que a membrana celular se solte do citoesqueleto, a estrutura intracelular que mantém a forma da célula. Consequentemente, muitos canais de cálcio se abrem no sarcolema durante a contração muscular, causando excesso de íons de cálcio na célula. O excesso de íons cálcio ativa a enzima calpaína, que digere proteínas, fazendo com que o músculo fique mais fraco.