füsioloogia

Myofibrillid ja sarcomere

Liharakkude sees olevat tsütoplasmaatilist vedelikku hõivavad suuresti müofibrillid, mis moodustavad kontraktiilse komponendi.

Iga lihaskiud koosneb umbes 1000 müofibrillist, mis on ümbritsetud sarkoplasmilise retikulumiga; müofibrillid ulatuvad üle kogu kiudude pikkuse ja on organiseeritud pika pikisuunalise kimpudena.

Iga müofibriili paksus on vahemikus 0, 5 kuni 2 um, pikkusega 10 kuni 100 mikronit (1 mikron = 1/1000 mm).

Nagu eeldatud, ümbritsevad müofibrillid sarkoplasmaatilise retiikulumiga, keerulise vesikulaar- ja tubulusüsteemiga, mis tekitab sarkotubulaarse süsteemi. Selle struktuuri eesmärk on koguneda kokkutõmbumiseks vajalik kaltsium.

Sisenedes üha enam mikroskoopilisse, avastame, et müofibrillid koosnevad paralleelsetest müofilamentidest, mis on kahte tüüpi: paks ja õhuke. Samuti on võimalik jälgida müofibriili põhitelge iseloomulikku voolu, mis tuleneb valgete ja tumedate ribade korrapärasest vaheldumisest.

  • Tumeid ribasid nimetatakse ribadeks või kettadeks A
  • Valgusribasid nimetatakse ribadeks I
  • Iga riba I on jagatud kaheks joonega Z
  • Iga A-riba jagatakse kaheks striaks, mida nimetatakse H-ks, mis asetatakse selle keskosasse.

Müofibrilli trakti kahe külgneva Z-liini vahel

(1/2 riba I + sagedusala A + 1/2 riba I)

on SARCOMERO nimi

Saromeer on müofibriili struktuurne ja funktsionaalne üksus, see tähendab väikseim lihaskoeüksus, mis on võimeline sõlmima.

Ühe müofibriili sees järgivad erinevad sarcomerid üksteise järel, justkui moodustaksid suure hulga silindreid. Lisaks on lihases kiud paigutatud paralleelselt, nii et vastavad saromeerid on joondatud. Teisisõnu, müofibriili joone Z kõrval on alati külgneva müofibriili joon Z; see sümmeetria tähendab, et kogu lihaskiud näib tervikuna triibuline.

Myofilamentid

Elektronmikroskoobi all vaadeldakse, et iga sarcomere moodustub filamentkihiga, mis on paigutatud üksteise suhtes pikisuunas ja paralleelselt. Nende müofilamentide komponendid on kaks valku, mida nimetatakse aktiiniks ja müosiiniks.

Iga sarkoomi keskel on umbes tuhat paks kiud, mis koosnevad müosiinist. Nende valkude molekulid viivad suhteid õhukeste kiududega, mis koosnevad teisest valgust, aktiinist.

Skeleti tüüpi lihasrakkudes paigutatakse need kontraktiilsed elemendid (paksud ja õhukesed kiud) registrisse ja on osaliselt kaetud (kattuvad).

  • Paksude kiudude (müosiinne) kimp paikneb sarkomeeri keskel ja moodustab riba A;
  • Aktiinist moodustatud õhukeste kiudude kimbu paikneb saromeeri pooluste juures ja moodustab kaks poolset riba I, mis ulatuvad kuni Z ketasteni.

See keeruline struktuur on lihaste kokkutõmbumise aluseks, mis on võimalik õhukeste kiudude libistamise teel paksude peale.

Kokkutõmbumise ajal lühendatakse sarcomere kahe Z-ahela lähenedes:

samas kui filamentide ja A-riba pikkus jääb samaks, väheneb I-riba ja H-riba.

Selle nähtuse üldistamine määrab müofibrillide, lihaskiudude, fiksaatide ja kogu lihase lühenemise. On huvitav märkida, et iga saromeer võib lühendada kuni 50% selle pikkusest.

Lihaskontraktsiooni käigus moodustuvad aktomüosiini sillad pidevalt ja lahustuvad, tingimusel, et on olemas piisav kogus kaltsiumiioone ja ATP; me käsitleme seda küsimust järgmises artiklis paremini.

MUSKULAARSETE KÜLMUTATUD PULD on otseselt proportsionaalne paksu ja õhukeste kiudude vahel.

Selle tulemusena areneb lihas, mis on liiga pikk või liiga tihe, vähem jõudu kui lihas, mis sõlmib optimaalse venivuse astmega.

  • A) puudub aktiivne jõud, kuna müosiinipead ja aktiin ei ole kontaktis
  • A) ja B vahel: aktiivse jõu lineaarne suurenemine müosiinipeade aktiiniga seondumiskohtade suurenemise tõttu
  • B) ja C vahel: aktiivne jõud jõuab maksimaalse piigi ja jääb suhteliselt stabiilseks; selles faasis on kõik müosiinipead seotud aktiiniga
  • C) ja D vahel: aktiivne jõud hakkab vähenema, kuna aktiinahelate kattumine vähendab müosiinipeade jaoks kättesaadavaid sidumissaite
  • E): kui müosiin kokku puutub kettaga Z, puudub aktiivne jõud, kuna kõik müosiinipead on aktiniga seotud; lisaks on müosiin Z plaatidel kokkusurutud ja toimib vedruna, vastandades kokkutõmbumisele jõuga, mis on proportsionaalne kokkusurumisastmega (seega lihaste lühendamine).