Miocyty

Miocyty są wielojądrowe Komórki mięśniowe. Tworzą mięśnie szkieletowe. Oprócz skurczu, do zakresu jego zadań należy również metabolizm energetyczny.

Co to są miocyty

Miocyty to komórki mięśniowe w kształcie wrzeciona. Miozyna to białko, które odgrywa ważną rolę w ich anatomii i funkcji. Antoni van Leeuwenhoek po raz pierwszy opisał komórki mięśniowe w XVII wieku. Cała muskulatura szkieletu składa się z tych podstawowych jednostek komórkowych. Komórki mięśniowe nazywane są również włóknami mięśniowymi. Mięśnie gładkie narządów nie są zbudowane z miocytów. Komórki mięśniowe składają się z połączonych mioblastów i dlatego mają strukturę wielojądrową, co sprawia, że ​​określenie komórka mięśniowa jest mylące.

Komórka mięśniowa w rzeczywistości zawiera kilka komórek i jąder komórkowych. Jednak pojedyncze komórki kompozytu komórkowego nie mogą już być różnicowane jako takie we włóknie mięśniowym, ale tworzą szeroko rozgałęziony syncyt. Różne typy włókien są zróżnicowane w mięśniach szkieletowych i zgrupowane pod ogólnym terminem miocyty. Najważniejszymi włóknami są włókna S i włókna F. Włókna S kurczą się wolniej niż włókna F. W przeciwieństwie do włókien F, męczą się powoli i są zaprojektowane do ciągłego skurczu.

Anatomia i budowa

Przedłużenia błony komórkowej zamieniają się w rurkowate fałdy na włóknie mięśniowym i tworzą układ poprzecznych kanalików. W ten sposób potencjały czynnościowe na błonie komórkowej docierają również do głębszych warstw komórkowych włókien mięśniowych. W głębi włókien mięśniowych znajduje się drugi system wnękowy składający się z wypukłości z retikulum endoplazmatycznego. Jony wapnia są magazynowane w tym układzie podłużnych kanalików. Z boku komory Ca2 + stykają się z fałdem w systemie kanalików, tak że poszczególne błony leżą na zwiniętej błonie komórkowej.

Receptory w tych błonach mogą więc komunikować się bezpośrednio ze sobą. Każde włókno mięśniowe łączy się z tkanką nerwową, tworząc jednostkę motoryczną, której neuron ruchowy znajduje się na końcowej płytce motorycznej. Cytoplazma włókien zawiera mitochondria, z których niektóre zawierają pigmenty magazynujące tlen, glikogen i wyspecjalizowane enzymy odpowiedzialne za metabolizm energetyczny mięśni. W jednym włóknie mięśniowym znajduje się również kilkaset miofibryli. Te miofibryle są systemem wentylatorów, który odpowiada kurczliwym jednostkom mięśnia. Warstwa tkanki łącznej łączy włókna mięśniowe ze ścięgnem i może łączyć kilka mięśni w jedno pudełko.

Funkcja i zadania

Miocyty odgrywają rolę zarówno w metabolizmie energetycznym, jak i w ogólnych zdolnościach motorycznych. Sprawność motoryczną gwarantuje zdolność miocytów do kurczenia się. Włókna mięśniowe zachowują tę zdolność do kurczenia się dzięki zdolności komunikowania się dwóch białek, aktyny i miozyny. Włókno mięśni szkieletowych może wykorzystywać te dwa białka do zmniejszania swojej długości podczas koncentrycznego skurczu. Może również utrzymywać długość w funkcji oporu, znaną jako skurcz izometryczny. Wreszcie może zareagować oporem na przedłużenie. Zasada ta jest również znana jako skurcz ekscentryczny.

Zdolność do kurczenia się wynika ze zdolności miozyny do wiązania aktyny. Białko tropomiozyna zapobiega wiązaniu mięśni w stanie spoczynku. Ale kiedy pojawia się potencjał czynnościowy, jony wapnia są uwalniane, co zapobiega blokowaniu miejsc wiązania przez tropomiozynę. Skurcz jest wywoływany na podstawie ślizgania się żarnika. Pojedynczy potencjał czynnościowy powoduje jedynie drganie mięśni szkieletowych. W celu uzyskania silnego lub długotrwałego skrócenia włókien mięśniowych, potencjały czynnościowe pojawiają się w krótkich odstępach czasu. Poszczególne drgania są stopniowo nakładane i sumują się w skurcz.

Siła mięśni we włóknach jest regulowana między innymi przez różne częstotliwości impulsów neuronów ruchowych. Metabolizm energetyczny mięśni jest istotny dla wykonywania opisanej pracy mięśni. Dostawca energii ATP jest przechowywany we wszystkich komórkach ciała. Dostarczanie energii odbywa się przy zużyciu tlenu lub bez tlenu. Przy zużyciu tlenu ATP ulega rozpadowi i powstaje nowy ATP w mięśniach za pomocą fosforanów kreatyny.

Szybszą formą zaopatrzenia w energię jest forma beztlenowa, która zachodzi przy zużyciu glukozy. Ponieważ glukoza nie jest całkowicie rozkładana podczas tego procesu, wydajność energetyczna tego procesu jest jednak tylko niska. Dwie cząsteczki ATP są tworzone z jednej cząsteczki glukozy. Jeśli ten sam proces zachodzi przy pomocy tlenu, z jednej cząsteczki cukru powstaje łącznie 38 cząsteczek ATP. W tym kontekście można również stosować tłuszcze.

Tutaj znajdziesz swoje leki

Choroby

Różne choroby wpływają na miocyty. Zaburzenia metabolizmu energetycznego mogą na przykład ograniczać zdolności motoryczne włókien mięśniowych. Na przykład w chorobie mitochondrialnej występuje niedobór ATP, który może wywołać chorobę wielonarządową. Choroby mitochondrialne mogą mieć różne przyczyny. Na przykład zapalenie może uszkodzić mitochondria. Stres psychiczny i fizyczny, niedożywienie lub urazy toksyczne mogą również zagrażać dostarczaniu ATP. Rezultatem jest zaburzony metabolizm energetyczny.

Oprócz takich zaburzeń metabolizmu energetycznego, choroby układu nerwowego mogą utrudniać pracę miocytów. Jeśli na przykład transmisja sygnału zostanie zakłócona z powodu uszkodzenia tkanki nerwu centralnego lub obwodowego, może to prowadzić do paraliżu. Niektóre mięśnie mogą być poruszane tylko ataktycznie lub wcale, ponieważ sygnały nie docierają już bezpośrednio po sobie do jednostek motorycznych tylko wtedy, gdy prędkość przewodzenia jest zmniejszona, a więc nie mogą się już nakładać i sumować. Częścią tego zjawiska mogą być również drżenie mięśni.

Same choroby mogą również wpływać na włókna mięśniowe. Na przykład dziedziczna choroba Naksos wiąże się z rozległą utratą miocytów. Bardziej znanym zjawiskiem jest zerwanie włókna mięśniowego. Zjawisko to objawia się nagłym i silnym bólem mięśni. Dotknięte mięśnie są ruchliwe tylko w ograniczonym zakresie i pojawia się obrzęk. Zapalenie włókien mięśniowych spowodowane infekcjami lub zaburzeniami odporności są równie powszechne. Należy to odróżnić od stwardnienia mięśni, które zwykle występuje po długotrwałym stresie z powodu zmienionego metabolizmu mięśni, ale w rzadkich przypadkach może być również związane ze stanem zapalnym mięśni.