Sarcomere

Plik Sarcomere jest małą jednostką funkcjonalną w mięśniu: ustawione jedna za drugą tworzą przypominające nitki miofibryle, które są zgrupowane razem, tworząc włókna mięśniowe. Stymulacja elektryczna z komórek nerwowych powoduje, że włókna sarkomeru wciskają się w siebie, powodując skurcz mięśnia.

Co to jest sarkomer?

Ciało ludzkie ma 656 mięśni, które wykonują aktywne ruchy. Mięśnie szkieletowe są przede wszystkim odpowiedzialne za ruchy dobrowolne, ale także reagują na odruch za pomocą zautomatyzowanych procedur. Mięśnie te mają zwykle kształt wrzeciona i przyczepiają się bezpośrednio do kości lub pośrednio przez ścięgno.

Można wyróżnić dwa typy mięśni: gładkie i prążkowane. Gładka tkanka mięśniowa otacza wiele narządów i ma powierzchnię bez wyraźnej struktury. Z drugiej strony mięśnie prążkowane charakteryzują się pasiastym wzorem, który rozciąga się na włókna tkanki i powtarza się w regularnych odstępach czasu.

Każdy z tych odcinków jest sarkomerem, który tworzy jednostkę kurczliwą: kiedy mięsień napina się, drobne włókna sarkomeru wsuwają się w siebie, skracając je i powodując skurcz mięśnia jako całości. Podłużny rząd sarkomerów daje miofibryle; wiele miofibryli tworzy włókno mięśniowe z wieloma jądrami komórkowymi.

Włókna mięśniowe są połączone w wiązce włókien mięśniowych i otoczone warstwą tkanki łącznej. Odgranicza wiele wiązek włókien mięśniowych, które tworzą cały mięsień i umożliwia tkankom elastyczne i płynne poruszanie się względem siebie. Mięśnie zawdzięczają swój żylasty wygląd.

Anatomia i budowa

Makroskopowo sarkomer tworzy sekcję w miofibryli. Ciemny pas (pasmo A) jest w stanie odprężenia w środku sarkomeru i jest ograniczony jasnym pasmem (pasmo I) po prawej i lewej stronie.

W środku znajduje się linia M, która wydaje się szczególnie ciemna pod mikroskopem ze względu na nałożenie włókien sarkomeru. Dysk Z zamyka sarkomer po obu stronach. Wzór pasma jest tworzony przez różną gęstość tkaniny w przekroju: w ciemniejszych obszarach nitkowate włókna są wciskane w siebie, dzięki czemu przepuszczają mniej światła.

Sarkomer składa się z dwóch rodzajów włókien: kompleksu aktyny i tropomiozyny oraz nici miozyny. Aktyna składa się z kulistych cząsteczek, które są ściśle ustawione w jednej linii, a pasmo lekko się obraca. Wokół tej struktury opleciony jest łańcuch, na którym czasami wiszą inne cząsteczki: tropomiozyna. Drugim rodzajem włókna w sarkomerze jest miozyna, która w całości tworzy ciemne pasmo A. Cząsteczka miozyny składa się z dwóch cieńszych łańcuchów, z których każdy jest pogrubiony na końcu, zwanych głową miozyny. Dwa łańcuchy miozyny owijają się wokół siebie spiralnie, tworząc włókno miozyny.

Funkcja i zadania

Z funkcjonalnego punktu widzenia, sarkomer reprezentuje jednostkę kurczliwą w mięśniu, a układ nerwowy koordynuje ruch tak, że wszystkie sarkomery miofibryli (a tym samym włókna mięśniowego) kurczą się w tym samym czasie. Neuron ruchowy wysyła sygnał elektryczny poprzez włókno nerwowe, na końcu którego znajduje się połączenie (synapsa) z mięśniem.

Neuronowa strona synapsy składa się z motorycznej płytki końcowej, w której znajdują się pęcherzyki z substancjami przekaźnikowymi (neuroprzekaźnikami). Sygnał elektryczny z włókna nerwowego wyzwala uwalnianie neuroprzekaźników do szczeliny synaptycznej, po drugiej stronie której na mięśniu znajdują się receptory postsynaptyczne. Kiedy substancja przekaźnikowa dociera do receptora, otwiera kanały jonowe w błonie komórkowej, przez które mogą migrować naładowane cząstki; w rezultacie zmienia się stosunek napięcia elektrycznego w tkance mięśniowej i powstaje potencjał płytki końcowej.

Ten słaby prąd elektryczny rozprzestrzenia się przez zewnętrzną błonę komórki mięśniowej (sarkolemma) i przenika do wnętrza warstwy tkankowej przez układ rur kanalików T. Tam potencjał elektryczny jest przenoszony do retikulum sarkoplazmatycznego i umożliwia uwolnienie jonów wapnia. Jony wapnia wiążą się odwracalnie z włóknami sarkomeru. Zmiana strukturalna pozwala główkom miozyny tymczasowo związać się z nicią aktyny / tropomiozyny i odłamać się.

To popycha włókno między nićmi aktyny / tropomiozyny: pasma sarkomeru nakładają się bardziej w tym stanie napiętym niż w stanie rozluźnionym, tak że sarkomer jest ogólnie krótszy. To samo dzieje się w sąsiednich sarkomerach, w wielu wiązkach włókien mięśniowych. W większych mięśniach pojedynczy neuron ruchowy unerwia jednocześnie kilkaset włókien mięśniowych.

Tutaj znajdziesz swoje leki

Choroby

Ból mięśni jest zwykle jedną z mniej poważnych dolegliwości, które mogą wynikać z niewielkiego uszkodzenia sarkomeru. Ból mięśni objawia się nieprzyjemnym, ciągnącym lub rozdzierającym bólem w dotkniętym chorobą mięśniu i zauważalnym stwardnieniem tkanki. Przyczyną jest zwykle nadmierne obciążenie lub niewystarczająca rozgrzewka podczas uprawiania sportu, co powoduje drobne uszkodzenie struny aktynowej.

Jednak kardiomiopatia przerostowa ma poważniejsze skutki.W tej chorobie serca sarkomery są grubsze niż zwykle; Ponieważ włókienka i włókna mięśniowe są nadal obecne w takiej samej liczbie jak u zdrowej osoby, warstwa mięśniowa jest również ogólnie grubsza. Prowadzi to do ograniczeń funkcjonalnych, które mogą prowadzić do omdleń, uczucia ucisku w klatce piersiowej, duszności, zawrotów głowy i napadów dusznicy bolesnej. Najczęstszymi przyczynami kardiomiopatii przerostowej są mutacje genetyczne, które w 40–60% przypadków prowadzą do nieprawidłowej syntezy aktyny, tropomiozyny lub miozyny. Szczególnie częste są mutacje białka C, które wiąże miozynę; ta wada genetyczna stanowi jedną czwartą przyczyn.