الساركومير: الأجزاء والوظائف والأمراض المرتبطة بها

يتكون الجهاز العضلي من مجموعة من أكثر من 650 عضلة تشكل وتدعم جسم الإنسان. يمكن التحكم في العديد من هذه الأشياء حسب الرغبة ، مما يسمح لنا بممارسة قوة كافية على الهيكل العظمي للتحرك. بالنسبة لبعض المؤلفين ، يتكون الجهاز العضلي فقط من تلك الأنسجة التي يمكن أن تتحرك حسب الرغبة ، بينما بالنسبة للآخرين ، يتم تضمين العضلات اللاإرادية (القلب والأحشاء ، على سبيل المثال) في هذا أيضًا تكتل.

مهما كان الأمر ، تسمح لنا العضلات بالانتقال إلى الحياة نفسها ، لأنه دون المضي قدمًا ، فإن الأنسجة العضلية في يضخ القلب (عضلة القلب) 70 مليلترًا من الدم مع كل نبضة ، أي كل دم الجسم بما يزيد قليلاً عن ضربات القلب. دقيقة. طوال حياتنا بأكملها ، يمكن أن يتقلص هذا النسيج العملاق حوالي 2000 مليون مرة.

سواء كنت تقوم بضخ الدم أو القيام بحركة واعية ، فإن كل عضلة في الجسم لها وظيفة محددة وأساسية ولا يمكن الاستغناء عنها. اليوم نأتي للحديث عن قسيم عضلي، الوحدة التشريحية والوظيفية للعضلات المخططة.

• مقالات لها صلة: "الجهاز العضلي: ما هو ، أجزائه ووظائفه"

أنواع العضلات

الخصائص الأساسية لجميع الأنسجة العضلية هي الانقباض ، والاستثارة ، والقابلية للتمدد ، والمرونة.

. هذا يسمح للعضلات بتلقي المنبهات والاستجابة لها ، والتمدد ، والتقلص ، والعودة إلى حالتها الأصلية حتى لا يحدث أي ضرر. بناءً على هذه الصفات ، يتيح الجهاز العضلي إنتاج حركات جسدية (جنبًا إلى جنب مع المفاصل) ، وتقلص الأوعية الدموية والقلب وإنتاج الحركات التمعجية وصيانة الوضع والحماية الميكانيكية ، من بين أشياء أخرى كثيرة أشياء.

بالإضافة إلى هذه الخصائص المشتركة ، من الضروري ملاحظة ذلك هناك 3 أنواع أساسية من الجهاز العضلي. نحددها باختصار:

• العضلات الملساء: تقلص لا إرادي. وهو أكثر الأنواع بدائية ويشكل بطانة الأحشاء ، بالإضافة إلى ظهوره في جدران الأوعية الدموية واللمفاوية.
• النسيج العضلي المشقوق: هو الأكثر وفرة ومنشأه وإدخاله في العظام. هم العضلات الإرادية.
• أنسجة عضلة القلب: توجد حصريًا في جدار القلب. إنه ليس تحت السيطرة الطوعية ، لأنه يعمل تلقائيًا.

يعد إجراء هذا التمييز الأولي أمرًا ضروريًا ، نظرًا لأن الوحدة الوظيفية التي تهمنا هنا (قسيم عضلي) موجودة فقط في الجهاز العضلي المخطط. الآن نعم ، دعنا نرى خصائصه.

ما هو قسيم عضلي؟

يتم تعريف القسيم العضلي بأنه الوحدة الوظيفية والتشريحية للعضلة المخططة ، أي الطوعية. إنها سلسلة من الوحدات المتكررة التي تؤدي إلى ظهور بنى مورفولوجية تسمى اللييفات العضلية ، وربما تكون أكثر الهياكل الجزيئية ترتيبًا في التصنيف بأكمله خلية حقيقية النواة. سنقوم بتقديم العديد من المصطلحات بسرعة ، لذلك لا تيأس ، حيث سنذهب في أجزاء.

تسمى الخلايا التي تتكون منها العضلات المخططة بالألياف العضلية ، وهي هياكل أسطوانية طويلة محاطة بغشاء بلازما يعرف باسم غمد الليف العضلي.. إنها أجسام خلوية طويلة جدًا ، ويمكن أن تتراوح من عدة مليمترات إلى أكثر من متر (قطرها 10 و 100 ميكرومتر) ولها عدد قليل من النوى المحيطية في السيتوبلازم ، مما يعطي الخلية مساحة كبيرة للآلات قابل للتقلص.

إذا ذهبنا إلى أبعد من ذلك في الخصوصية ، فسنرى أن الألياف العضلية العضلية تحتوي على عدة مئات أو آلاف من اللييفات العضلية في ساركوبلازمها (السيتوبلازم الخلوي) ، وهو مستوى أقل من الترتيب المورفولوجي. في المقابل ، يحتوي كل ليف عضلي على خيوط عضلية ، بنسبة حوالي 1500 خيوط ميوسين و 3000 خيوط أكتين. لإعطائك فكرة بسيطة ، نحن نتحدث عن "كابل" كهربائي (ليف عضلي) ، إذا تم قطعه ، فإنه يحتوي على الآلاف من الأسلاك الصغيرة بالداخل (ميوفيبريل).

على هذا المقياس نجد القسيم العضلي لأنه ، كما قلنا من قبل ، هم وحدة التكرار الوظيفية التي تشكل اللييفات العضلية.

خصائص ساركومير

في تكوين قسيم عضلي عنصران بيولوجيان ذوان أهمية أساسية ذكرناهما بالفعل يبرزان: الأكتين والميوسين. الأكتين هو أحد البروتينات الكروية الأساسية في الكائنات الحية ، حيث أنه أحد البروتينات الثلاثة المكونات الرئيسية للهيكل الخلوي (الهيكل الخلوي) لخلايا الكائنات الحية حقيقيات النواة.

من ناحية أخرى ، الميوسين هو بروتين آخر يسمح ، مع الأكتين ، بتقلص العضلات ، لأنه يمثل ما يصل إلى 70 ٪ من إجمالي البروتينات الموجودة في هذا النسيج. كما أنها تشارك في انقسام الخلايا ونقل الحويصلات ، على الرغم من أنه سيتم استكشاف هذه الوظائف في مناسبة أخرى.

القسيم العضلي لديه هيكل معقد للغاية ، منذ ذلك الحين وهي تتألف من سلسلة من "العصابات" التي تتحرك في حركة الانقباض. هذه هي:

• النطاق A: شريط يتكون من شعيرات الميوسين السميكة وخيوط الأكتين الرقيقة. في الداخل توجد مناطق H و M.
• النطاق الأول: شريط يتكون من خيوط رقيقة من الأكتين.
• أقراص Z: هنا يتم إرفاق الأكتينات المجاورة ويتم الحفاظ على الاستمرارية مع قسيم عضلي لاحق.

وبالتالي ، يمكن تسمية منطقة اللييف العضلي الواقعة بين قرصي Z متتاليين باسم قسيم عضلي ، مما يعني طولًا تقريبيًا يبلغ ميكرون. يوجد بين الأقراص Z قسم مظلم (يتوافق مع النطاق A) حيث ، عند التعاقد ، يوجد ملف تنزلق خيوط الميوسين السميكة وخيوط الأكتين الرفيعة مع بعضها البعض ، متغيرة في حجم ساركومير.

• قد تكون مهتمًا بـ: "الموصل العصبي العضلي: الجسر بين العصبون والعضلات"

سؤال البروتين

بصرف النظر عن البروتينات الانقباضية النموذجية ، الأكتين والميوسين ، يحتوي القسيم العضلي على مجموعتين كبيرتين أخريين. نقول لك باختصار.

البروتينات المنظمة هي إحدى مجموعات ملحقات البروتين الموجودة في القسيم العضلي.، المسؤول عن بدء وإيقاف الحركة الانقباضية. ولعل أشهرها هو تروبوميوسين ، بهيكل ملفوف مكون من اثنين من عديد الببتيدات الطويلة. ينظم هذا البروتين ، جنبًا إلى جنب مع التروبين ، تفاعلات الأكتين والميوسين أثناء تقلص العضلات.

نلاحظ أيضًا في كتلة أخرى البروتينات الهيكلية ، والتي تسمح لهذه الشبكة الخلوية شديدة التعقيد بالبقاء في حالة جيدة وعدم الانهيار. أهمها جميعًا titin ، أكبر بروتين معروف، بكتلة جزيئية من 3 إلى 4 ملايين دالتون (دا). يعمل هذا الجزيء الأساسي عن طريق توصيل خط القرص Z بخط المنطقة M في قسيم عضلي ، مما يساهم في انتقال القوة في الخط Z وإطلاق التوتر في منطقة الفرقة i كما أنه يحد من نطاق حركة قسيم عضلي عندما يتم الضغط عليه.

من البروتينات الهيكلية الأساسية الأخرى ديستروفين أو نيبولين. هذا الأخير يرتبط بالأكتين العضلي ، وينظم تمدد الشعيرات الدقيقة. باختصار ، إنها بروتينات تسمح بالاتصال بين العصابات والأقراص في قسيم عضلي ، مما يشجع على يمكن إنتاج حركة الانقباض المعقدة والفعالة للغاية التي تميز العضلات بكفاءة.

الأمراض ذات الصلة

من المثير للاهتمام معرفة أنه عندما يفشل نسخ أي من هذه البروتينات ، يمكن أن تحدث اضطرابات صحية شديدة للغاية. على سبيل المثال، ارتبطت بعض الطفرات الجينية التيتين مع اعتلال عضلة القلب الضخامي العائلي، وهو مرض خلقي في القلب يصيب 0.2٪ إلى 0.5٪ من عامة السكان.

من أكثر الأمراض شهرة فيما يتعلق بالعضلات الحثل العضلي الدوشيني، بسبب جين معيب للديستروفين. يرتبط هذا بالإعاقة الذهنية والإرهاق والمشاكل الحركية وعدم التناسق العام الذي ينتهي عادةً بوفاة المريض بسبب فشل الجهاز التنفسي المصاحب. على الرغم من أنه قد يبدو مفاجئًا ، إلا أن شيئًا بسيطًا مثل خلل في تخليق البروتين يمكن أن يترجم إلى أمراض مميتة.

• قد تكون مهتمًا بـ: "الحثل العضلي الدوشيني: ما هو وأسبابه وأعراضه"

ملخص

إذا كنت قد تعلمت شيئًا اليوم ، فمن المؤكد أن قسيم عضلي هو وحدة وظيفية معقدة للغاية ومنظمة ، والتي يحاول هيكلها إيجاد التوازن بين الانكماش القوي والفعال والجدوى البيولوجية (أي أن كل شيء لا يزال في مكانه بمجرد حدوث الانكماش). حركة).

بين العصابات والأقراص والخطوط ، هناك شيء واحد واضح لنا: يمكن أن تغطي الأورام اللحمية كتابًا مع تنظيمها التشريحي فقط. إن تنظيم الأكتين والميوسين والبروتينات الأخرى المرتبطة به هو مفتاح الحركة في الكائنات الحية.

المراجع الببليوجرافية:

• Araña-Suárez، M.، & Patten، S. ب. (2011). الاضطرابات العضلية الهيكلية وعلم النفس المرضي والألم. علم النفس المرضي للاضطرابات العضلية الهيكلية ، 1.
• Banda، A.، Zona، H.، Banda، I.، & Discos، Z. ساركومير: الهيكل والأجزاء والوظائف والأنسجة.
• بونجورن ، إم ، روزينز ، إم. D. ، Sanjuan ، A. ، & Forcada ، P. (2009). إصابات الأنسجة الرخوة الاحتكاك. الميكانيكا الحيوية، 17 (2) ، 21-26.
• الحثل العضلي الدوشيني ، Medlineplus.gov. تم جمعها في 10 يناير في https://medlineplus.gov/spanish/ency/article/000705.htm#:~:text=La%20distrofia%20muscular%20de%20Duchenne, a٪ 20prote٪ C3٪ DNA٪ 20in٪ 20the٪ 20m٪ C3٪ Bascules).
• جوميز دياز ، آي. (2013). تيتين في التشخيص الجيني لأمراض القلب العائلية.
• ماريرو ، ر. ج. M. ، Rull ، I. م ، وكونيليرا ، م. س. (2005). الميكانيكا الحيوية السريرية لأنسجة ومفاصل الجهاز الحركي. ماسون.
• مارتن دانتاس ، إي. H.، da Silva-Borges، E. G. ، Gastélum-Cuadras ، G. ، Lourenço-Fernandes ، M. ، & Ramos-Coelho ، R. (2019). التركيزات والحركة النسبية للأشكال الإسوية التيتين بعد ثلاث جلسات تدريب مختلفة للمرونة. Technoscience Chihuahua ، 13 (1) ، 15-23.
• مورا ، آي. س. (2000). الجهاز العضلي.
• روساس كابريرا ، R.A. (2006). دراسة الخواص الميكانيكية لبروتين تيتين.