саркомера

саркомера представляет собой небольшую функциональную единицу внутри мышцы: выстроенные одна за другой, они образуют нитевидные миофибриллы, которые сгруппированы вместе, образуя мышечные волокна. Электрическая стимуляция нервных клеток заставляет нити внутри саркомера скользить друг в друга, вызывая сокращение мышцы.

Что такое саркомер?

В человеческом теле 656 мышц, которые совершают активные движения. Скелетные мышцы в первую очередь отвечают за произвольные движения, но также реагируют на рефлекс с помощью автоматизированных процедур. Эти мышцы обычно имеют веретенообразную форму и прикрепляются либо непосредственно к кости, либо косвенно через сухожилие.

Можно выделить два типа мышц: гладкие и поперечно-полосатые. Гладкая мышечная ткань охватывает многие органы и имеет поверхность без четкой структуры. С другой стороны, поперечно-полосатые мышцы характеризуются полосатым рисунком, который проходит через волокна ткани и повторяется через равные промежутки времени.

Каждая из этих частей представляет собой саркомер, который образует сократительную единицу: когда мышца напрягается, тонкие волокна в саркомере скользят друг в друга, укорачивая его и заставляя мышцу сокращаться в целом. Продольный ряд саркомеров дает миофибриллы; многие миофибриллы образуют мышечные волокна с многочисленными клеточными ядрами.

Мышечные волокна объединены в пучок мышечных волокон и окружены слоем соединительной ткани. Он отделяет друг от друга множество пучков мышечных волокон, составляющих целую мышцу, и позволяет тканям гибко и плавно перемещаться друг относительно друга. Этой структуре мышцы обязаны своим жилистым видом.

Анатомия и строение

Макроскопически саркомер образует секцию внутри миофибриллы. Темная полоса (полоса А) находится в расслабленном состоянии в середине саркомера и ограничена светлой полосой (полоса I) справа и слева.

В центре расположена линия М, которая под микроскопом кажется особенно темной из-за наложения волокон саркомера. Z-диск закрывает саркомер с обеих сторон. Узор из полос создается разной плотностью ткани внутри секции: в более темных областях нитевидные нити вдавливаются друг в друга и, следовательно, пропускают меньше света.

Саркомер состоит из двух типов нитей: комплекса актина и тропомиозина и нитей миозина. Актин состоит из сферических молекул, которые близко расположены друг к другу, а нить слегка закручена. Вокруг этого каркаса обвивается цепочка, к которой иногда присоединяются другие молекулы: тропомиозин. Второй тип нити в саркомере - миозин, который в целом образует темную полосу A. Молекула миозина состоит из двух более тонких цепочек, каждая с утолщением на конце, известным как миозиновая головка. Две миозиновые цепи наматываются друг на друга по спирали, образуя миозиновую нить.

Функции и задачи

С функциональной точки зрения саркомер представляет собой сократительную единицу в мышце. Нервная система координирует движение таким образом, что все саркомеры миофибриллы (и, следовательно, мышечное волокно) сокращаются одновременно. Моторный нейрон посылает электрический сигнал через свое нервное волокно, на конце которого имеется соединение (синапс) с мышцей.

Нейронная сторона синапса состоит из моторной концевой пластинки, в которой расположены везикулы с веществами-переносчиками (нейротрансмиттерами). Электрический сигнал от нервного волокна запускает выброс нейротрансмиттеров в синаптическую щель, с другой стороны которой находятся постсинаптические рецепторы на мышце. Когда вещество-посланник стыкуется с рецептором, оно открывает ионные каналы в клеточной мембране, через которые могут мигрировать заряженные частицы; в результате изменяется соотношение электрических напряжений в мышечной ткани и возникает потенциал замыкательной пластинки.

Этот слабый электрический ток распространяется через внешнюю мембрану мышечной клетки (сарколемму) и проникает внутрь слоя ткани через систему трубок Т-канальцев. Там электрический потенциал передается в саркоплазматический ретикулум и позволяет высвобождать ионы кальция. Ионы кальция обратимо связываются с нитями саркомера. Структурные изменения позволяют головкам миозина временно связываться с нитью актина / тропомиозина и отламываться.

Это проталкивает нить между нитями актин / тропомиозин: полосы саркомера перекрываются больше в этом напряженном состоянии, чем в расслабленном, так что саркомер в целом короче. То же самое происходит в соседних саркомерах, во многих связанных мышечных волокнах. В более крупных мышцах один мотонейрон иннервирует одновременно несколько сотен мышечных волокон.

Здесь вы можете найти свое лекарство

болезни

Болезненность мышц обычно является одной из менее серьезных жалоб, которые могут возникнуть в результате небольшого повреждения саркомера. Мышечная болезненность проявляется неприятными тянущими или рвущими болями в пораженной мышце и заметным затвердеванием тканей. Причина обычно связана с чрезмерным напряжением или недостаточной разминкой во время занятий спортом, что вызывает мелкое повреждение актиновой струны.

Однако гипертрофическая кардиомиопатия имеет более серьезные последствия.При этой болезни сердца саркомеры толще, чем обычно; Поскольку фибриллы и мышечные волокна все еще присутствуют в том же количестве, что и у здорового человека, мышечный слой в целом также толще. Это приводит к функциональным ограничениям, которые могут привести к обморокам, ощущению давления в груди, одышке, головокружению и приступам стенокардии. Наиболее частыми причинами гипертрофической кардиомиопатии являются генетические мутации, приводящие к неправильному синтезу актина, тропомиозина или миозина в 40–60% случаев. Мутации в протеине С, который связывает миозин, особенно распространены; этот генетический дефект составляет четверть причин.