Sarkomer: Teile, Funktionen und damit verbundene Krankheiten

Die Muskulatur besteht aus mehr als 650 Muskeln, die den menschlichen Körper formen und stützen. Viele davon können nach Belieben gesteuert werden, sodass wir genügend Kraft auf das Skelett ausüben können, um es zu bewegen. Für einige Autoren besteht der Muskelapparat nur aus den Geweben, die sich willkürlich bewegen können, während für andere auch die unwillkürlichen Muskeln (z. B. Herz und Eingeweide) dazu gehören Konglomerat.

Wie dem auch sei, die Muskeln ermöglichen uns von der Bewegung zum Leben selbst, denn ohne weiter zu gehen, das Muskelgewebe der Das Herz (Myokard) pumpt mit jedem Schlag 70 Milliliter Blut, also das gesamte Körperblut in etwas mehr als einem Herzschlag. Minute. Dieses gigantische Gewebe kann sich unser ganzes Leben lang etwa 2.000 Millionen Mal zusammenziehen.

Ob es darum geht, Blut zu pumpen oder eine bewusste Bewegung auszuführen, jeder Muskel in unserem Körper hat eine spezifische, essentielle und unersetzbare Funktion. Heute kommen wir, um über das Sarkomer zu sprechen, die anatomische und funktionelle Einheit der quergestreiften Muskulatur.

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Muskeltypen

Die grundlegenden Eigenschaften aller Muskelgewebe sind Kontraktilität, Erregbarkeit, Dehnbarkeit und Elastizität.. Dadurch können die Muskeln Reize empfangen und darauf reagieren, sich dehnen, zusammenziehen und in ihren ursprünglichen Zustand zurückkehren, sodass kein Schaden entsteht. Basierend auf diesen Eigenschaften ermöglicht die Muskulatur die Erzeugung von Körperbewegungen (zusammen mit den Gelenken), die Kontraktion der Blutgefäße, das Herz und die Produktion peristaltischer Bewegungen, Haltungserhaltung und mechanischer Schutz, unter vielen anderen Dinge.

Zusätzlich zu diesen gemeinsamen Merkmalen ist dies zu beachten Es gibt 3 wesentliche Arten von Muskulatur. Wir definieren sie kurz:

• Glatte Muskulatur: unwillkürliche Kontraktion. Es ist der primitivste Typ und bildet die Auskleidung der Eingeweide, zusätzlich zu den Wänden von Blut- und Lymphgefäßen.
• Gestreiftes Muskelgewebe: Es ist das am häufigsten vorkommende und hat seinen Ursprung und seinen Ansatz in den Knochen. Sie sind die willkürlichen Muskeln.
• Herzmuskelgewebe: Befindet sich ausschließlich in der Herzwand. Es unterliegt keiner freiwilligen Kontrolle, da es automatisch funktioniert.

Diese erste Unterscheidung ist notwendig, da die uns hier interessierende funktionelle Einheit (das Sarkomer) nur in der quergestreiften Muskulatur vorhanden ist. Nun ja, sehen wir uns seine Eigenschaften an.

Was ist ein Sarkomer?

Das Sarkomer ist definiert als die funktionelle und anatomische Einheit der quergestreiften Muskulatur, also der freiwilligen. Sie sind eine Reihe von sich wiederholenden Einheiten, die zu morphologischen Strukturen führen, die als bezeichnet werden Myofibrillen und sind vielleicht die geordnetsten makromolekularen Strukturen in der gesamten Typologie Eukaryotische Zelle. Wir werden viele Begriffe schnell einführen, also verzweifeln Sie nicht, da wir in Teilen vorgehen werden.

Die Zellen, aus denen die quergestreifte Muskulatur besteht, werden Myofasern genannt, und sie sind lange zylindrische Strukturen, die von einer Plasmamembran umgeben sind, die als Sarkolemm bekannt ist.. Sie sind sehr lange Zellkörper, sie können von mehreren Millimetern bis zu mehr als einem Meter (10 und 100 µm Durchmesser) reichen und haben ein paar periphere Kerne im Zytoplasma, die der Zelle viel Platz für Maschinen geben zusammenziehbar.

Wenn wir in der Spezifität weiter gehen, werden wir sehen, dass Muskelfasern mehrere hundert oder tausend Myofibrillen in ihrem Sarkoplasma (Zellzytoplasma) enthalten, eine niedrigere Ebene der morphologischen Ordnung. Jede Myofibrille wiederum enthält Myofilamente im Verhältnis von etwa 1.500 Myosinfilamenten und 3.000 Aktinfilamenten. Um Ihnen eine einfache Vorstellung zu geben, wir sprechen von einem Strom-"Kabel" (Myofiber), das Wenn es quer geschnitten wird, enthält es Tausende von viel kleineren Drähten im Inneren (Myofibrille).

Auf dieser Skala finden wir die Sarkomere, weil sie, wie wir bereits gesagt haben, die sich wiederholende funktionelle Einheit sind, aus der die Myofibrillen bestehen.

Sarkomer-Eigenschaften

In der Zusammensetzung des Sarkomers Zwei bereits genannte biologische Elemente von essentieller Bedeutung stechen hervor: Aktin und Myosin. Aktin ist eines der wichtigsten globulären Proteine ​​in Lebewesen, da es eines der 3 Hauptbestandteile des Zytoskeletts (Zellskelett) der Zellen von Organismen Eukaryoten.

Andererseits ist Myosin ein weiteres Protein, das zusammen mit Aktin die Muskelkontraktion ermöglicht, da es bis zu 70 % der gesamten in diesem Gewebe vorhandenen Proteine ​​ausmacht. Es ist auch an der Zellteilung und dem Vesikeltransport beteiligt, obwohl solche Funktionalitäten bei einer anderen Gelegenheit untersucht werden.

Das Sarkomer hat eine sehr komplexe Struktur, da Es besteht aus einer Reihe von "Bändern", die sich in der kontraktilen Bewegung bewegen. Dies sind die folgenden:

• Band A: Band bestehend aus dicken Myosinfilamenten und dünnen Aktinfilamenten. Im Inneren befinden sich die Zonen H und M.
• Band I: Band bestehend aus dünnen Aktinfilamenten.
• Z-Scheiben: Hier werden benachbarte Aktine befestigt und die Kontinuität mit dem nachfolgenden Sarkomer aufrechterhalten.

So kann der Bereich einer Myofibrille, der sich zwischen zwei aufeinanderfolgenden Z-Scheiben befindet, als Sarkomer bezeichnet werden, was eine ungefähre Länge von zwei Mikrometern bedeutet. Zwischen den Z-Scheiben gibt es einen dunklen Abschnitt (entsprechend dem A-Band), wo, wenn zusammengezogen, die dicke Myosinfilamente und dünne Aktinfilamente gleiten aneinander vorbei und variieren die Größe der Sarkomer.

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Protein Frage

Neben den typischen kontraktilen Proteinen Aktin und Myosin enthält das Sarkomer zwei weitere große Gruppen. Wir sagen es Ihnen kurz.

Eine der im Sarkomer vorhandenen akzessorischen Proteingruppen sind regulatorische Proteine., verantwortlich für die Einleitung und Beendigung der kontraktilen Bewegung. Das vielleicht bekannteste von allen ist Tropomyosin mit einer gewundenen Struktur, die aus zwei langen Polypeptiden besteht. Dieses Protein reguliert zusammen mit Tropin die Wechselwirkungen von Aktin und Myosin während der Muskelkontraktion.

Außerdem beobachten wir in einem weiteren Block die Strukturproteine, die dafür sorgen, dass dieses hochkomplexe Zellnetzwerk in Ordnung bleibt und nicht zusammenbricht. Das wichtigste von allen ist Titin, das größte bekannte Protein, mit einer Molekülmasse von 3 bis 4 Millionen Dalton (Da). Dieses essentielle Molekül funktioniert, indem es die Linie der Z-Scheibe mit der Linie der M-Zone in der verbindet Sarkomer, trägt zur Kraftübertragung in der Z-Linie bei und löst Spannungen im Bereich von das i-band Es begrenzt auch den Bewegungsbereich des Sarkomers, wenn es gestresst ist.

Ein weiteres essentielles Strukturprotein ist Dystrophin oder Nebulin. Letzteres bindet an Muskelaktin und reguliert so die Dehnung der feinen Filamente. Zusammenfassend handelt es sich um Proteine, die die Kommunikation von Bändern und Scheiben im Sarkomer ermöglichen und die fördern die hochkomplexe und effektive Kontraktionsbewegung, die Muskeln auszeichnet, kann effizient erzeugt werden.

Verwandte Pathologien

Es ist interessant zu wissen, dass, wenn die Transkription eines dieser Proteine ​​fehlschlägt, sehr schwere Gesundheitsstörungen auftreten können. Zum Beispiel, Einige Titin-Genmutationen wurden mit familiärer hypertropher Kardiomyopathie in Verbindung gebracht, eine angeborene Herzkrankheit, die 0,2 % bis 0,5 % der Allgemeinbevölkerung betrifft.

Eine weitere der berüchtigtsten Krankheiten in Bezug auf die Muskeln ist Duchenne-Muskeldystrophie, verursacht durch ein defektes Gen für Dystrophin. Dies ist verbunden mit geistiger Behinderung, Müdigkeit, motorischen Problemen und allgemeiner Koordinationsstörung, die in der Regel mit dem Tod des Patienten aufgrund der damit verbundenen Ateminsuffizienz endet. Obwohl es überraschend erscheinen mag, kann etwas so Einfaches wie ein Defekt in der Synthese eines Proteins zu tödlichen Pathologien führen.

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Zusammenfassung

Wenn Sie heute etwas gelernt haben, ist es sicher, dass das Sarkomer eine äußerst komplexe und organisierte funktionelle Einheit ist, deren Struktur versucht Das Finden des Gleichgewichts zwischen starker und effizienter Kontraktion und biologischer Lebensfähigkeit (d. h. alles, was nach der Kontraktion noch vorhanden ist). Bewegung).

Zwischen Bändern, Scheiben und Linien ist uns eines klar: Die Sarkomere könnten allein mit ihrer anatomischen Organisation ein Buch bedecken. Die Organisation von Aktin, Myosin und anderen assoziierten Proteinen ist der Schlüssel zur Bewegung in Lebewesen.

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