Sarcomere

The Sarcomere je majhna funkcionalna enota znotraj mišice: Povezane ena za drugo tvorijo nitaste miofibrile, ki so združene v tvorbo mišičnih vlaken. Električna stimulacija živčnih celic povzroči, da se nitke znotraj sarkomera drsijo druga v drugo, kar povzroči, da se mišica krči.

Kaj je sarcomere?

Človeško telo ima 656 mišic, ki izvajajo aktivne gibe. Skeletne mišice so v prvi vrsti odgovorne za prostovoljno gibanje, na refleks pa reagirajo tudi s pomočjo avtomatiziranih rutin. Te mišice so običajno vretenaste ali pritrjene neposredno na kost ali posredno preko tetive.

Ločimo lahko dve vrsti mišic: gladke in progaste. Gladko mišično tkivo obda veliko organov in ima površino brez jasne strukture. Za potegnjene mišice je na drugi strani značilen črtast vzorec, ki sega čez vlakna tkiva in se ponavlja v rednih presledkih.

Vsak od teh odsekov je sarkomera, ki tvori kontraktilno enoto: ko se mišica napne, se drobna vlakna znotraj sarkomera drsijo druga v drugo, jo skrajšajo in mišico naredijo kot celotno pogodbo. Vzdolžna vrsta sarkomerov daje miofibrile; veliko miofibrilov tvori mišično vlakno s svojimi številnimi celičnimi jedri.

Mišična vlakna so združena v svežnju mišičnih vlaken in obdana s plastjo vezivnega tkiva. Ločuje številne snope mišičnih vlaken, ki sestavljajo celotno mišico drug od drugega in omogoča, da se tkivo gibljivo in gladko premika drug proti drugemu. Mišice tej zgradbi dolgujejo svoj živahni videz.

Anatomija in struktura

Makroskopsko sarcomere tvorijo odsek znotraj miofibrila. Temni pas (A pas) je v sproščenem stanju sredi sarcomera in ga na desni in levi meji svetlobni pas (I pas).

V središču je črta M, ki se pod mikroskopom zdi še posebej temna zaradi nalaganja vlaken sarcomere. Z-disk zapre sarcomere na obeh straneh. Vzorec traku je ustvarjen z različno gostoto tkanine znotraj odseka: Na temnejših območjih se nitne nitke potisnejo drug v drugega in zato prepuščajo manj svetlobe.

Sarkomere sestavljata dve vrsti filamentov: kompleks aktina in tropomiozina ter niti miozina. Aktin je sestavljen iz sferičnih molekul, ki so tesno obložene med seboj, pri čemer se pramen rahlo zvije. V tem okviru je prepletena veriga, na katero občasno visijo druge molekule: tropomiozin. Druga vrsta filamentov znotraj sarkomera je miozin, ki v celoti tvori temen A-pas. Molekul miozina je sestavljen iz dveh tanjših verig, pri čemer ima vsaka na koncu zadebelitev, znana kot glava miozina. Dve verigi miozina se v spirali vijita okoli druge in tvorita miozinsko nitko.

Funkcija in naloge

S funkcionalnega vidika sarcomere predstavlja kontraktilno enoto znotraj mišice, živčni sistem pa koordinira gibanje tako, da se vsi sarcomeri miofibrila (in s tem mišičnih vlaken) hkrati strdijo. Motorni nevron preko svojega živčnega vlakna pošlje električni signal, na koncu katerega je povezava (sinapsa) z mišico.

Nevronsko stran sinapse sestavlja motorna končna plošča, v kateri se nahajajo vezikli s sesalnimi snovmi (nevrotransmiterji). Električni signal iz živčnih vlaken sproži sproščanje nevrotransmiterjev v sinaptično vrzel, na drugi strani katere na mišici obstajajo postsinaptični receptorji. Ko se sporočilna snov priklopi na receptor, v celični membrani odpre ionske kanale, skozi katere lahko migrirajo nabiti delci; posledično se razmerje električne napetosti v mišičnem tkivu spremeni in nastane potencial končne plošče.

Ta šibek električni tok se širi po zunanji membrani mišične celice (sarkolemma) in skozi cevni sistem T-tubul prodre v notranjost tkivne plasti. Tam se električni potencial prenaša v sarkoplazemski retikulum in to omogoča sproščanje kalcijevih ionov. Kalcijevi ioni se reverzibilno vežejo na nitke sarcomera. Strukturne spremembe omogočajo, da se glave miozina začasno vežejo na prag aktin / tropomiozin in odklenejo.

To potisne nitko med nitmi aktin / tropomiozin: sarkomere se v tem napetem stanju bolj prekrivajo kot v sproščenem stanju, tako da je sarcomere na splošno krajši. Enako se dogaja v sosednjih sarkomerah, v številnih sklopljenih mišičnih vlaknih. V večjih mišicah en sam motorični nevron inervira več sto mišičnih vlaken hkrati.

Tu lahko najdete svoja zdravila

Bolezni

Mišična bolečina je ponavadi ena manj resnih pritožb, ki je lahko posledica rahle poškodbe sarcomera. Mišična bolečina se kaže v neprijetni, vlečni ali raztrgajoči bolečini v prizadeti mišici in opaznem otrdelosti tkiva. Vzrok je ponavadi v pretiranem naprezanju ali nezadostnem ogrevanju med športom, kar povzroči fino škodo na aktinovi struni.

Vendar ima hipertrofična kardiomiopatija resnejše učinke.Pri tej bolezni srca so sarcomeri debelejši kot običajno; Ker so vlaknine in mišična vlakna še vedno prisotni v enakem številu kot pri zdravi osebi, je tudi mišična plast na splošno debelejša. To vodi do funkcionalnih omejitev, ki lahko privedejo do sinkopa, občutka pritiska v prsnem košu, pomanjkanja sape, omotičnosti in napadov angine pektoris. Najpogostejši vzroki hipertrofične kardiomiopatije so genetske mutacije, ki v 40–60% primerov vodijo do napačne sinteze aktina, tropomiozina ali miozina. Mutacije v beljakovini C, ki veže miozin, so še posebej pogoste; ta genetska napaka predstavlja četrtino vzrokov.