Miofibrils un sarkomērs

Muskuļu šūnās esošo citoplazmas šķidrumu lielā mērā aizņem miofibrilas, kas veido kontrakcijas komponentu.

Katra muskuļu šķiedra sastāv no aptuveni 1000 miofibrilām, ko ieskauj sarkoplazmatiskais tīkls; miofibrili stiepjas visā šķiedras garumā un ir sakārtoti garos gareniskos saišķos.

Katras miofibrilas biezums ir no 0,5 līdz 2 µm garumā no 10 līdz 100 mikroniem (1 mikrons = 1/1000 mm).

Kā paredzēts, miofibrilus ieskauj sarkoplazmatiskais tīkls - sarežģīta pūslīšu un kanāliņu sistēma, kas rada sarkotubulāro sistēmu. Šīs struktūras mērķis ir uzkrāt kontrakcijai nepieciešamo kalciju.

Arvien vairāk pārceļoties mikroskopā, mēs atklājam, ka miofibrilas pašas sastāv no paralēliem miofilamentiem, kas ir divu veidu: biezi un plāni. Var novērot arī raksturīgu svītru gar miofibrila galveno asi, jo regulāri mainās gaišas un tumšas joslas.

Tumšās joslas sauc par joslām vai diskiem A
Gaismas joslas sauc par I joslām
Katra I josla ir sadalīta divās daļās ar Z līniju
Katra josla A ir sadalīta divās daļās ar sloksni, ko sauc par H, kas novietota tās centrālajā daļā.

Miofibrila stiepšanās starp divām blakus esošām Z līnijām

(1/2 josla I + josla A + 1/2 josla I)

ņem SARCOMERO vārdu

Sarkomērs ir miofibrila strukturālā un funkcionālā vienība, ti, mazākā muskuļu vienība, kas spēj sarauties.

Viena miofibrila iekšpusē dažādi sarkomi seko viens otram, it kā veidojot augstu cilindru kaudzi. Turklāt muskuļos šķiedras ir sakārtotas paralēli, lai attiecīgie sarkomēri būtu izlīdzināti. Citiem vārdiem sakot, blakus Z līnijai. no miofibrila vienmēr atrodas blakus esošās miofibrilas Z līnija; šī simetrija nozīmē, ka kopumā visa muskuļu šķiedra šķiet šķērsvirzienā.

Miofilamenti

Novērojot elektronu mikroskopā, šķiet, ka katru sarkomēru veido pavedienu saišķis, kas izvietots gareniski un paralēli viens otram. Šo miofilamentu sastāvdaļas ir divi proteīni, ko sauc par aktīnu un miozīnu.

Katras sarkomēras centrā ir apmēram tūkstotis biezu pavedienu, kas sastāv no miozīna. Galu galā šīs olbaltumvielu molekulas iegūst attiecības ar plāniem pavedieniem, kas sastāv no "cita proteīna" aktīna.

Skeleta muskuļu šķiedru šūnā šie saraušanās elementi (biezi un plāni pavedieni) tiek ievietoti reģistrā un ir daļēji savstarpēji digitalizēti (pārklāti).

Bieza (miozīna) pavedienu saišķis atrodas sarkomēra centrā un veido joslu A;
Plānu pavedienu saišķis, kas sastāv no aktīna, atrodas sarkomēra polos un veido divas pusjoslas I, kas sniedzas līdz Z diskiem.

Šī sarežģītā struktūra ir muskuļu kontrakcijas pamatā, ko nodrošina plānu pavedienu slīdēšana pār bieziem.

Kontrakcijas laikā sarkoms saīsinās divu Z pavedienu tuvināšanās dēļ:

lai gan pavedienu un A joslas garums paliek nemainīgs, I josla un H josla samazinās.

Parādības vispārinājums nosaka miofibrilu, muskuļu šķiedru, fasciklu un visa muskuļa saīsināšanos. Interesanti atzīmēt, ka katrs sarkomērs miera stāvoklī var saīsināt līdz pat 50% no tā garuma.

Muskuļu kontrakcijas laikā aktomiozīna tilti tiek nepārtraukti veidoti un izšķīdināti, ja vien ir pieejams pietiekams daudzums kalcija jonu un ATP; mēs labāk pievērsīsimies šim aspektam nākamajā rakstā.

MUSKUĻU ŠĶIEDRAS IZSTRĀDĀTAIS TENSIONS ir "TIEŠI PROPORCIĀLS SKAIDROJOŠO TILTU SKAITAM, KAS IR IZVEIDOTI Biezu un Plānu FILMENTU SASTĀVĀ.

Līdz ar to pārāk izstiepts vai savilkts muskulis attīsta mazāk spēka nekā muskulis, kas saraujas no optimālas stiepšanās pakāpes.

Garuma un spriedzes attiecības muskuļu kontrakcijā. Attēlā parādīts muskuļu sasprindzinājums, pamatojoties uz tā garumu pirms vingrinājuma / muskuļu kontrakcijas sākuma. Mēs pievēršam uzmanību aktīvā spēka līknei (muskuļu kontrakcijai), izņemot sarkano, kas attiecas uz kopējo spēku un zilo viens attiecībā pret pasīvo spēku (sarkomēra nesavienojošo komponentu dēļ - konektīns / titīns); jo īpaši, ievērojot līknes tendenci attiecībā uz aktīvo spēku, mēs atzīmējam, ka:

A) nav aktīva spēka, jo nav kontakta starp miozīna galvām un aktīnu
Starp A) un B): aktīvā spēka pieaugums ir lineārs, jo palielinās miozīna galvu aktīna saistīšanās vietas
Starp B) un C): aktīvais spēks sasniedz maksimālo maksimumu un paliek samērā stabils; šajā fāzē faktiski visas miozīna galvas ir saistītas ar aktīnu
Starp C) un D): aktīvais spēks sāk samazināties, jo aktīna ķēžu pārklāšanās samazina miozīna galvu pieejamās saistīšanās vietas
E): kad miozīns saduras ar Z disku, nav aktīva spēka, jo visas miozīna galvas ir pievienotas aktīnam; turklāt miozīns ir saspiests uz Z diskiem un darbojas kā atspere, kas pretojas kontrakcijai ar spēku, kas ir proporcionāls kompresijas pakāpe (tāpēc muskuļu saīsināšanās)