Retikulum sarkoplazmatyczne

Plik retikulum sarkoplazmatyczne to system membranowy zbudowany z rurek leżących w sarkoplazmie włókien mięśniowych. Wspomaga transport substancji w obrębie komórki oraz magazynuje jony wapnia, których uwolnienie prowadzi do skurczu mięśni. Wykonywanie tego zadania jest upośledzone przy różnych chorobach mięśni, np. W hipertermii złośliwej czy zespole bólowym mięśniowo-powięziowym.

Co to jest retikulum sarkoplazmatyczne?

Retikulum sarkoplazmatyczne to rurkowaty system błon wewnątrz włókien mięśniowych. Włókno mięśniowe odpowiada komórce mięśniowej, ale ma kilka jąder komórkowych, które są tworzone przez podział komórki (mitozę) i pozwalają włóknu na wzrost długości w miarę jego rozwoju.

Każde włókno mięśniowe jest podzielone na inne włókna, zwane miofibrylami. Można je podzielić na przekroje poprzeczne (sarkomery), od których nazwa mięśni szkieletowych prążkowanych. Wzór jest tworzony przez włókna miozyny i aktyny / tropomiozyny: bardzo cienkie nici, które wsuwają się w siebie naprzemiennie zgodnie z zasadą zamka błyskawicznego. Mięśnie gładkie mają również siateczkę sarkoplazmatyczną; działa podobnie, ale jego struktura nie jest tak wyraźnie podzielona na poszczególne jednostki. Zamiast tego mięśnie gładkie tworzą płaską powierzchnię.

Retikulum sarkoplazmatyczne jest podobne do retikulum endoplazmatycznego (ER), który jest układem błony wewnętrznej w innych typach komórek. Biologia rozróżnia gładką ER i szorstką ER; Ten ostatni ma na powierzchni liczne rybosomy. Te makrocząsteczki syntetyzują białka zgodnie ze schematem dostarczonym przez genom. Retikulum sarkoplazmatyczne jest gładkim ER. Nie tylko mięśnie mają gładką ER, ale także narządy takie jak wątroba czy nerki.

Anatomia i budowa

Całość retikulum sarkoplazmatycznego tworzy złożony system rur składający się z błon. Znajduje się we włóknie mięśniowym lub komórce mięśniowej w sarkoplazmie. Retikulum sarkoplazmatyczne rozprzestrzenia się wzdłuż miofibryli i otacza je, ponieważ rzeczywisty skurcz mięśni ma miejsce w ich sarkomerach. Mitochondria, które dostarczają energii komórce w postaci ATP, często znajdują się blisko siebie i, podobnie jak retikulum sarkoplazmatyczne, leżą w tkance między poszczególnymi miofibrylami.

Błony gładkiego ER tworzą głównie struktury rurowe, ale także worki lub cysterny i pęcherzyki. Wszystkie mają wewnętrzną przestrzeń w błonie, którą biologia nazywa również światłem. System rurek można dostosować do potrzeb tkanki, zmieniając jej strukturę i poszerzając ją bardziej w określonych obszarach, tworząc nowe gałęzie lub łącząc kilka kanałów.

Funkcja i zadania

Jako część skurczu mięśni, retikulum sarkoplazmatyczne pomaga rozprowadzać napływające sygnały nerwowe do włókna mięśniowego i powodować skurcz mięśnia za pomocą jonów wapnia. Powodem tego jest sygnał z włókna nerwowego, które kończy się w mięśniu. Informacje neuronalne mogą pochodzić zarówno z mózgu, jak iz rdzenia kręgowego, przez który połączonych jest wiele odruchów.

Na końcu włókna nerwowego znajduje się płytka ruchowa, która podobnie jak przycisk końcowy w synapsie międzyneuronalnej zawiera pęcherzyki wypełnione substancjami przekaźnikowymi (neuroprzekaźnikami). Neuroprzekaźniki są uwalniane, gdy impuls elektryczny stymuluje płytkę ruchową. Cząsteczki biochemiczne przekazują następnie sygnał do błony mięśniowej, gdzie otwierają kanały jonowe, wywołując w ten sposób zmianę ładunku komórki. Zmiana ładunku rozprzestrzenia się przez sarkolemę i kanaliki T.

Kanaliki T to rurki prostopadłe do miofibryli; leżą na dyskach Z sarkomerów i są połączone z retikulum sarkoplazmatycznym. Kiedy napięcie dociera do retikulum sarkoplazmatycznego, uwalnia zmagazynowane jony wapnia. Te przyczepiają się do filamentu aktyny-tropomiozyny i czasowo zmieniają jego strukturę; w rezultacie końce włókien miozyny mogą przesuwać się dalej między włóknami aktyny-tropomiozyny. W ten sposób mięsień się skraca.

Jony wapnia nie wiążą się trwale z kompleksem aktyna-tropomiozyna, ale następnie ponownie się rozpuszczają. Retikulum sarkoplazmatyczne następnie zabiera naładowane cząstki z powrotem do swoich cystern, tak aby proces mógł zostać powtórzony przy następnej stymulacji. Pompy w membranie systemu rur przywracają jony wapnia. Ponadto, podobnie jak retikulum endoplazmatyczne w innych komórkach, retikulum sarkoplazmatyczne wspomaga dystrybucję substancji w sarkoplazmie, dzięki czemu służy jako droga dla cząsteczek transportowych.

Tutaj znajdziesz swoje leki

Choroby

Niewystarczająca funkcjonalność retikulum sarkoplazmatycznego została powiązana z różnymi zaburzeniami i powikłaniami mięśniowymi. Przykładem tego jest złośliwa hipertermia, która może wystąpić w wyniku znieczulenia medycznego.

Charakteryzuje się sztywnością (sztywnością) mięśni, nadmiernym zakwaszeniem (kwasicą metaboliczną), tachykardią, podwyższoną zawartością dwutlenku węgla we krwi lub w oddechu, niedoborem tlenu i skurczem mięśni żwaczy (na mięśnie żwaczy, skurcz żwaczy). Objawy są spowodowane niekontrolowanym uwalnianiem jonów wapnia we włóknie mięśniowym, w wyniku czego tkanka kurczy się jak arbitralne podrażnienie, komórka szybko cierpi na brak energii i wytwarza duże ilości ciepła i dwutlenku węgla.

Skutkiem tego są różne objawy kliniczne, w tym rozpad włókien mięśniowych (rabdomioliza). Przyczyną złośliwej hipertermii jest predyspozycja genetyczna, która prowadzi do zmian receptorów. Podanie niektórych środków znieczulających wywołuje fałszywą reakcję, dlatego medycyna mówi w tym kontekście również o substancjach wyzwalających.

W zespole bólu mięśniowo-powięziowego stwardnienie występuje w tkance mięśniowej, które jest również znane jako punkty spustowe. Stwardnienie następuje w wyniku długotrwałego skurczu mięśni: z powodu niedostatecznego zaopatrzenia dotkniętego obszaru retikulum endoplazmatyczne nie jest w stanie pompować uwolnionych jonów wapnia z powrotem do swojego wnętrza. Jony są nadal dostępne i zapewniają kontynuację skurczu mięśni.