Миоциты

Миоциты многоядерные Мышечные клетки, Они образуют скелетные мышцы. Помимо сокращения, в их круг задач также входит энергетический обмен.

Что такое миоциты

Миоциты представляют собой веретенообразные мышечные клетки. Миозин - это белок, который играет важную роль в их анатомии и функциях. Антони ван Левенгук впервые описал мышечные клетки в 17 веке. Вся мускулатура скелета состоит из этих основных клеточных единиц. Мышечные клетки также называют мышечными волокнами. Гладкие мышцы органов не состоят из миоцитов. Мышечные клетки состоят из слитых миобластов и, таким образом, имеют многоядерную структуру, что вводит в заблуждение термин «мышечные клетки».

На самом деле мышечная клетка состоит из нескольких клеток и ядер клеток. Однако отдельные клетки клеточного композита больше не дифференцируются как таковые в мышечном волокне, а образуют широко разветвленный синцитий. Различные типы волокон дифференцируются в скелетной мускулатуре и сгруппированы под общим термином миоциты. Наиболее важными волокнами являются S-волокна и F-волокна. S-волокна сокращаются медленнее, чем F-волокна. В отличие от F-волокон, они медленно утомляются и рассчитаны на постоянные сокращения.

Анатомия и строение

Расширения клеточной мембраны превращаются в трубчатые складки на мышечном волокне и образуют систему поперечных канальцев. Таким образом, потенциалы действия на клеточной мембране достигают также более глубоких клеточных слоев мышечных волокон. В глубине мышечных волокон находится вторая система полостей, состоящая из выступов из эндоплазматической сети. Ионы кальция хранятся в этой системе продольных канальцев. Сбоку камеры Ca2 + встречаются со складкой в ​​системе канальцев, так что отдельные мембраны прилегают к свернутой клеточной мембране.

Рецепторы в этих мембранах могут напрямую связываться друг с другом. Каждое мышечное волокно соединяется с соответствующей нервной тканью, образуя двигательную единицу, двигательный нейрон которой лежит на концевой пластине двигателя. Цитоплазма волокон содержит митохондрии, некоторые из которых содержат пигменты, запасающие кислород, гликоген и специальные ферменты для энергетического метаболизма мышц. В одном мышечном волокне также несколько сотен миофибрилл. Эти миофибриллы представляют собой веерную систему, которая соответствует сократительным единицам мышцы. Слой соединительной ткани соединяет мышечные волокна с сухожилием и может объединять несколько мышц в коробку.

Функции и задачи

Миоциты играют роль как в энергетическом обмене, так и в общей моторике. Двигательные навыки гарантируются способностью миоцитов сокращаться. Мышечные волокна сохраняют эту способность сокращаться благодаря способности взаимодействовать между двумя их белками, актином и миозином. Волокно скелетных мышц может использовать эти два белка для уменьшения своей длины за счет концентрического сокращения. Он также может поддерживать длину в зависимости от сопротивления, так называемое изометрическое сокращение. Наконец, она может сопротивляться расширению. Этот принцип также известен как эксцентрическое сокращение.

Способность сокращаться является результатом способности миозина связываться с актином. Белок тропомиозин предотвращает связывание мышц, когда они находятся в состоянии покоя. Но когда возникает потенциал действия, высвобождаются ионы кальция, которые не позволяют тропомиозину блокировать сайты связывания. Это вызывает сокращение, основанное на скольжении нити. Единичный потенциал действия вызывает только подергивание скелетных мышц. Чтобы добиться сильного или длительного укорачивания мышечного волокна, потенциалы действия прибывают в быстрой последовательности. Отдельные подергивания постепенно накладываются друг на друга и складываются в сокращение.

Сила мышц в волокнах регулируется, помимо прочего, различными частотами импульсов мотонейронов. Энергетический метаболизм мышц важен для выполнения описанной мышечной работы. Поставщик энергии АТФ хранится во всех клетках тела. Подача энергии происходит либо с потреблением кислорода, либо без кислорода. При потреблении кислорода АТФ распадается, и с помощью креатинфосфатов в мышцах вырабатывается новый АТФ.

Более быстрой формой энергоснабжения является бескислородная форма, которая возникает при потреблении глюкозы. Поскольку глюкоза не расщепляется полностью во время этого процесса, выход энергии этого процесса, однако, очень низок. Две молекулы АТФ создаются из одной молекулы глюкозы. Если тот же процесс происходит с помощью кислорода, из одной молекулы сахара создается 38 молекул АТФ. В этом контексте также можно использовать жиры.

Здесь вы можете найти свое лекарство

болезни

На миоциты поражаются различные заболевания. Нарушения энергетического обмена могут, например, ограничивать моторику мышечных волокон. Например, при митохондриальном заболевании наблюдается дефицит АТФ, который может вызвать полиорганное заболевание. Митохондриальные заболевания могут иметь разные причины. Например, воспаление может повредить митохондрии. Психический и физический стресс, недоедание или токсическая травма также могут поставить под угрозу поступление АТФ. В результате нарушается энергетический обмен.

Помимо таких нарушений энергетического обмена, заболевания нервной системы также могут затруднять работу миоцитов. Если, например, передача сигнала нарушена из-за повреждения центральной или периферической нервной ткани, это может привести к параличу. Определенные мышцы могут двигаться только атактически или больше не могут двигаться вообще, потому что сигналы больше не поступают последовательно в двигательные единицы только тогда, когда линейная скорость снижается и, таким образом, больше не могут перекрываться и складываться. Мышечный тремор также может возникать как часть этого явления.

Мышечные волокна также могут поражаться самими заболеваниями. Например, наследственная болезнь Наксоса связана с большой потерей миоцитов. Более известное явление - разрыв мышечного волокна. Это явление проявляется внезапной и сильной болью в мышцах. Пораженные мышцы подвижны лишь в ограниченной степени, и возникает отек. Воспаление мышечных волокон, вызванное инфекциями или иммунными нарушениями, также распространено. Это следует отличать от затвердевания мышц, которое обычно возникает после длительного стресса из-за изменения метаболизма мышц, но в редких случаях также может быть связано с воспалением мышц.