Саркомер: части, функции и свързани заболявания

Мускулната система се състои от набор от повече от 650 мускула, които оформят и поддържат човешкото тяло. Много от тях могат да бъдат контролирани по желание, което ни позволява да упражняваме достатъчно сила върху скелета, за да се движи. Според някои автори мускулният апарат се състои само от онези тъкани, които могат да се движат по желание, докато за други, неволевите мускули (сърцето и вътрешните органи, например), също са включени в това конгломерат.

Както и да е, мускулите ни позволяват от движението към самия живот, защото, без да продължаваме по-нататък, мускулната тъкан на Сърцето (миокарда) изпомпва 70 милилитра кръв с всеки удар, т.е. цялата кръв на тялото за малко повече от един сърдечен удар. минута. През целия ни живот тази титанична тъкан може да се свие около 2000 милиона пъти.

Независимо дали изпомпва кръв или извършва съзнателно движение, всеки мускул в нашето тяло има специфична, съществена и незаменима функция. Днес идваме да говорим за саркомера, анатомичната и функционална единица на набраздената мускулатура.

instagram story viewer

Свързана статия: "Мускулна система: какво представлява, части и функции"

видове мускули

Основните свойства на всички мускулни тъкани са контрактилитет, възбудимост, разтегливост и еластичност.. Това позволява на мускулите да приемат и реагират на стимули, да се разтягат, свиват и да се връщат в първоначалното си състояние, така че да не се нанасят щети. Въз основа на тези качества, мускулната система позволява производството на телесни движения (заедно със ставите), свиването на кръвоносните съдове, сърцето и производството на перисталтични движения, поддържане на позата и механична защита, наред с много други неща.

В допълнение към тези общи характеристики е необходимо да се отбележи, че има 3 основни типа мускулатура. Дефинираме ги накратко:

Гладки мускули: неволно свиване. Това е най-примитивният тип и съставлява лигавицата на вътрешните органи, освен че се появява в стените на кръвоносните и лимфните съдове.
Набраздена мускулна тъкан: тя е най-разпространена и има своя произход и вмъкване в костите. Те са доброволните мускули.
Сърдечна мускулна тъкан: намира се изключително в стената на сърцето. Не е под доброволен контрол, тъй като работи автоматично.

Правенето на това първоначално разграничение е от съществено значение, тъй като функционалната единица, която ни засяга тук (саркомерът), присъства само в набраздената мускулатура. Сега да, нека видим свойствата му.

Какво е саркомер?

Саркомерът се определя като функционалната и анатомична единица на набраздения мускул, т.е. доброволният. Те са поредица от повтарящи се единици, които пораждат морфологични структури, наречени миофибрили и са може би най-подредените макромолекулни структури в цялата типология еукариотна клетка. Ще въведем много термини бързо, така че не се отчайвайте, тъй като ще отидем на части.

Клетките, които изграждат набраздения мускул, се наричат миофибри и представляват дълги цилиндрични структури, заобиколени от плазмена мембрана, известна като сарколема.. Те са много дълги клетъчни тела, могат да варират от няколко милиметра до повече от метър (10 и 100 µm в диаметър) и имат няколко периферни ядра в цитоплазмата, давайки на клетката много място за машини свиваем.

Ако отидем по-далеч в спецификата, ще видим, че мускулните миофибри съдържат няколкостотин или хиляди миофибрили в тяхната саркоплазма (клетъчна цитоплазма), по-ниско ниво на морфологично подреждане. От своя страна всяка миофибрила съдържа миофиламенти в съотношение от около 1500 миозинови нишки и 3000 актинови нишки. За да ви дадем проста представа, говорим за електрически "кабел" (миофибър), който, ако се разреже напречно, съдържа хиляди много по-малки жици вътре (миофибрила).

В тази скала намираме саркомерите, защото, както казахме преди, те са функционалната повтаряща се единица, която изгражда миофибрилите.

Характеристики на саркомера

В състава на саркомера се открояват два биологични елемента от съществено значение, които вече назовахме: актин и миозин. Актинът е един от най-важните глобуларни протеини в живите същества, тъй като е един от 3-те основни компоненти на цитоскелетите (клетъчния скелет) на клетките на организмите еукариоти.

От друга страна, миозинът е друг протеин, който заедно с актина позволява мускулна контракция, тъй като представлява до 70% от общите протеини, присъстващи в тази тъкан. Той също така участва в клетъчното делене и транспортирането на везикули, въпреки че такива функции ще бъдат изследвани друг път.

Саркомерът има много сложна структура, тъй като Състои се от поредица от "ленти", които се движат в съкратителното движение. Това са следните:

Лента A: лента, съставена от дебели миозинови нишки и тънки актинови нишки. Вътре има зони H и M.
Лента I: лента, съставена от тънки актинови нишки.
Z дискове: Тук се прикрепят съседни актини и се поддържа непрекъснатост със следващия саркомер.

По този начин областта на миофибрила, разположена между два последователни Z диска, може да се нарече саркомер, което означава приблизителна дължина от два микрона. Между Z дисковете има тъмен участък (съответстващ на лентата А), където, когато се свие, дебели миозинови нишки и тънки актинови нишки се плъзгат един покрай друг, варирайки по размер саркомер.

Може да се интересувате от: „Невромускулна връзка: мостът между неврон и мускул“

въпрос за протеини

Освен типичните контрактилни протеини, актин и миозин, саркомерът съдържа две други големи групи. Казваме ви накратко.

Една от допълнителните протеинови групи, присъстващи в саркомера, са регулаторните протеини., отговорен за инициирането и спирането на контрактилното движение. Може би най-известният от всички е тропомиозинът, с навита структура, съставена от два дълги полипептида. Този протеин регулира, заедно с тропина, взаимодействията на актин и миозин по време на мускулна контракция.

Ние също така наблюдаваме в друг блок структурните протеини, които позволяват на тази изключително сложна клетъчна мрежа да остане в ред и да не се срине. Най-важното от всички тях е титин, най-големият известен протеин, с молекулна маса от 3 до 4 милиона далтона (Da). Тази основна молекула работи, като свързва линията на Z диска с линията на зоната M в саркомер, допринасяйки за предаването на сила в линията Z и освобождавайки напрежението в областта на групата i Той също така ограничава обхвата на движение на саркомера, когато е стресиран.

Друг от основните структурни протеини е дистрофинът или небулинът. Последният се свързва с мускулния актин, регулирайки удължаването на фините нишки. В обобщение, те са протеини, които позволяват комуникацията на лентите и дисковете в саркомера, насърчавайки изключително сложното и ефективно контрактилно движение, което характеризира мускулите, може да се произвежда ефективно.

Свързани патологии

Интересно е да се знае, че когато транскрипцията на някой от тези протеини се провали, могат да се получат много тежки здравословни нарушения. Например, някои генни мутации на титин са свързани с фамилна хипертрофична кардиомиопатия, вродено сърдечно заболяване, което засяга 0,2% до 0,5% от общото население.

Друго от най-известните заболявания по отношение на мускулите е Мускулна дистрофия на Дюшен, причинени от дефектен ген за дистрофин. Това е свързано с интелектуално увреждане, умора, двигателни проблеми и обща некоординация, които обикновено завършват със смърт на пациента поради свързана дихателна недостатъчност. Въпреки че може да изглежда изненадващо, нещо толкова просто като дефект в синтеза на протеин може да доведе до смъртоносни патологии.

Може да се интересувате от: "Мускулна дистрофия на Дюшен: какво представлява, причини и симптоми"

Резюме

Ако сте научили нещо днес, то със сигурност е, че саркомерът е изключително сложна и организирана функционална единица, чиято структура се опитва да Намиране на баланса между силна и ефективна контракция и биологична жизнеспособност (т.е. всичко все още е на мястото си, след като контракцията е настъпила). движение).

Между лентите, дисковете и линиите, едно нещо ни е ясно: саркомерите могат да покрият книга единствено с тяхната анатомична организация. Организацията на актин, миозин и други свързани протеини е ключът към движението в живите същества.

Библиографски справки:

Араня-Суарес, М. и Патен, С. b. (2011). Мускулно-скелетни нарушения, психопатология и болка. Мускулно-скелетни нарушения Психопатология, 1.
Банда, А., Зона, Х., Банда, И. и Дискос, З. Саркомер: структура и части, функции и хистология.
Bonjorn, M., Rosines, M. Д., Санджуан, А. и Форкада, П. (2009). Наранявания на меките тъкани от триене. Биомеханика, 17 (2), 21-26.
Мускулна дистрофия на Дюшен, Medlineplus.gov. Събрано на 10 януари в https://medlineplus.gov/spanish/ency/article/000705.htm#:~:text=La%20distrofia%20muscular%20de%20Duchenne, a%20prote%C3%DNA%20in%20the%20m%C3%Bascules).
Гомес Диас, И. (2013). Титин в генетичната диагностика на фамилни сърдечни заболявания.
Мареро, Р. ° С. М., Ръл, И. М. и Кунилера, М. Q. (2005). Клинична биомеханика на тъканите и ставите на опорно-двигателния апарат. Масън.
Мартин-Дантас, Е. Х., да Силва-Борхес, Е. G., Gastélum-Cuadras, G., Lourenço-Fernandes, M., & Ramos-Coelho, R. (2019). Концентрации и относителна мобилност на изоформи на тайтин след три различни тренировъчни сесии за гъвкавост. Technoscience Chihuahua, 13 (1), 15-23.
Мора, И. С. (2000). Мускулна система.
Росас Кабрера, Р.А. (2006). Изследване на механичните свойства на протеина титин.