Sarcomere: részek, funkciók és kapcsolódó betegségek

Az izomrendszer több mint 650 izomból áll, amelyek formálják és támogatják az emberi testet. Ezek közül sok tetszés szerint irányítható, lehetővé téve, hogy elegendő erőt fejtsünk ki a csontvázra a mozgáshoz. Egyes szerzők szerint az izomrendszer csak azokból a szövetekből áll, amelyek tetszés szerint mozoghatnak, míg mások számára az akaratlan izmok (például a szív és a zsigerek) szintén ide tartoznak. konglomerátum.

Bárhogy is legyen, az izmok lehetővé teszik számunkra a mozgásból az életet, mert anélkül, hogy tovább mennénk, az izomszövet A szív (szívizom) minden egyes ütéssel 70 milliliter vért pumpál, vagyis a test összes vérét alig több mint egy szívverés alatt. perc. Egész életünk során ez a titáni szövet körülbelül 2000 milliószor összehúzódhat.

Akár vért pumpálunk, akár tudatos mozgást végzünk, testünkben minden egyes izom sajátos, nélkülözhetetlen és pótolhatatlan funkciót lát el. Ma a szarkomerről beszélünk, a harántcsíkolt izomzat anatómiai és funkcionális egysége.

• Kapcsolódó cikk: "Izomrendszer: mi az, részei és funkciói"

izomtípusok

Valamennyi izomszövet alapvető tulajdonságai a kontraktilitás, az ingerlékenység, a nyújthatóság és a rugalmasság.. Ez lehetővé teszi az izmok számára, hogy fogadjanak és reagáljanak az ingerekre, megnyúljanak, összehúzódjanak, és visszatérjenek eredeti állapotukba, hogy ne keletkezzen károsodás. Ezen tulajdonságok alapján az izomrendszer lehetővé teszi a testi mozgások előállítását (az ízületekkel együtt), az ízületek összehúzódását. az erek, a szív és a perisztaltikus mozgások előállítása, a testtartás fenntartása és a mechanikai védelem, sok más mellett dolgokat.

E közös jellemzők mellett meg kell jegyezni, hogy az izomzatnak 3 alapvető típusa van. Röviden meghatározzuk őket:

• Simaizom: akaratlan összehúzódás. Ez a legprimitívebb típus, és a zsigerek bélését alkotja, amellett, hogy megjelenik a vér- és nyirokerek falában.
• Harántcsíkolt izomszövet: ez a legelterjedtebb, eredete és beépülése a csontokban található. Ezek az akaratlagos izmok.
• Szívizomszövet: Kizárólag a szív falában található. Nem önkéntes ellenőrzés alatt áll, mivel automatikusan működik.

Ennek a kezdeti megkülönböztetésnek a megtétele elengedhetetlen, mivel az itt minket érintő funkcionális egység (a szarkomer) csak a harántcsíkolt izomzatban van jelen. Most igen, lássuk a tulajdonságait.

Mi az a szarkomér?

A szarkomer meghatározása: a harántcsíkolt izom funkcionális és anatómiai egysége, vagyis az akaratlagos. Ezek ismétlődő egységek sorozata, amelyek morfológiai struktúrákat eredményeznek miofibrillumok, és talán a legrendezettebb makromolekuláris struktúrák a teljes tipológiában Eukarióta sejt. Sok kifejezést gyorsan bevezetünk, szóval ne essen kétségbe, mert részenként fogunk menni.

A harántcsíkolt izmot alkotó sejteket myofibereknek nevezik, és hosszú hengeres struktúrák, amelyeket egy szarkolemmaként ismert plazmamembrán vesz körül.. Nagyon hosszú sejttestek, néhány millimétertől több mint egy méterig terjedhetnek (10 és 100 µm átmérőjűek), és néhány perifériás mag a citoplazmában, így a sejtnek bőven van hely a gépezet számára összehúzható.

Ha tovább megyünk a specifitásban, látni fogjuk, hogy az izom izomrostjai több száz vagy több ezer myofibrillumot tartalmaznak szarkoplazmájukban (sejtcitoplazmában), ami alacsonyabb szintű morfológiai rendeződést jelent. Minden egyes myofibrill myofilamentumot tartalmaz, körülbelül 1500 miozin filamentum és 3000 aktin filamentum arányában. Hogy egy egyszerű ötletet adjunk, egy elektromos "kábelről" (miofiberről) beszélünk, amely ha átvágják, több ezer sokkal kisebb vezeték van benne (miofibrillum).

Ezen a skálán találjuk meg a szarkomereket, mert amint azt korábban mondtuk, ezek a miofibrillumot alkotó funkcionális ismétlődő egységek.

Sarcomere jellemzői

A szarkomér összetételében két alapvető fontosságú biológiai elem, amelyeket már említettünk, kiemelkedik: az aktin és a miozin. Az aktin az egyik leglényegesebb globuláris fehérje az élőlényekben, mivel egyike a 3 az élőlények sejtjeinek citoszkeletonjainak (sejtvázának) fő alkotóelemei eukarióták.

Másrészt a miozin egy másik fehérje, amely az aktinnal együtt lehetővé teszi az izomösszehúzódást, mivel ez a szövetben jelenlévő összes fehérje akár 70%-át teszi ki. A sejtosztódásban és a hólyagos transzportban is részt vesz, bár az ilyen funkciókat egy másik alkalommal megvizsgálják.

A szarkomer nagyon összetett szerkezetű, hiszen Egy sor "sávból" áll, amelyek a kontraktilis mozgásban mozognak. Ezek a következők:

• A sáv: vastag miozinszálakból és vékony aktinszálakból álló sáv. Belül a H és M zóna.
• I. sáv: vékony aktinszálakból álló sáv.
• Z korongok: Itt a szomszédos aktinok kapcsolódnak, és a folytonosság megmarad a következő szarkomerrel.

Így a miofibrillum két egymást követő Z-korong között elhelyezkedő régióját szarkomernek nevezhetjük, ami hozzávetőlegesen két mikron hosszúságot jelent. A Z korongok között van egy sötét rész (amely az A sávnak felel meg), ahol összehúzva a vastag miozin filamentumok és vékony aktin filamentumok elcsúsznak egymás mellett, változó méretben a sarcomere.

• Érdekelheti: "Neuromuszkuláris csomópont: híd az idegsejtek és az izom között"

fehérje kérdés

A tipikus kontraktilis fehérjéken, az aktinon és a miozinon kívül a szarkomer két másik nagy csoportot is tartalmaz. Röviden elmondjuk.

A szarkomerben jelenlévő fehérjék egyik kiegészítő csoportja a szabályozó fehérjék., amely a kontraktilis mozgás beindításáért és leállításáért felelős. Az összes közül talán a legismertebb a tropomiozin, amelynek tekercselt szerkezete két hosszú polipeptidből áll. Ez a fehérje a tropinnal együtt szabályozza az aktin és a miozin kölcsönhatását az izomösszehúzódás során.

Egy másik blokkban megfigyeljük azokat a szerkezeti fehérjéket is, amelyek lehetővé teszik, hogy ez a rendkívül összetett sejthálózat rendben maradjon, és ne omoljon össze. A legfontosabb mind közül az titin, a legnagyobb ismert fehérje, 3-4 millió Dalton (Da) molekulatömeggel. Ez az esszenciális molekula úgy működik, hogy összekapcsolja a Z korong vonalát az M zóna vonalával szarkomer, amely hozzájárul az erő átviteléhez a Z vonalban, és feloldja a feszültséget a az i zenekar Ezenkívül korlátozza a szarkomér mozgási tartományát, amikor feszültség alatt van.

A másik alapvető szerkezeti fehérje a disztrofin vagy nebulin. Ez utóbbi kötődik az izom aktinjához, szabályozva a finom filamentumok kiterjedését. Összefoglalva, ezek olyan fehérjék, amelyek lehetővé teszik a sávok és korongok kommunikációját a szarkomerben, ösztönözve a az izmokat jellemző rendkívül összetett és hatékony kontraktilis mozgás hatékonyan előállítható.

Kapcsolódó patológiák

Érdekes tudni, hogy ha e fehérjék bármelyikének transzkripciója meghiúsul, nagyon súlyos egészségügyi rendellenességek léphetnek fel. Például, néhány titin génmutációt családi hipertrófiás kardiomiopátiával hoznak összefüggésbe, veleszületett szívbetegség, amely a lakosság 0,2-0,5%-át érinti.

A másik leghírhedtebb betegség, ami az izmokat illeti Duchenne izomsorvadás, amelyet a disztrofin hibás génje okoz. Ez értelmi fogyatékossággal, fáradtsággal, motoros problémákkal és általános koordinációs zavarral jár, ami általában a beteg halálával végződik a társuló légzési elégtelenség miatt. Bár meglepőnek tűnhet, valami olyan egyszerű dolog, mint egy fehérje szintézisének hibája, halálos patológiákhoz vezethet.

• Érdekelheti: "Duchenne izomdisztrófia: mi ez, okai és tünetei"

Összegzés

Ha ma tanultál valamit, az biztos, hogy a szarkomer egy rendkívül összetett és szervezett funkcionális egység, amelynek szerkezete igyekszik Megtalálni az egyensúlyt az erős és hatékony összehúzódás és a biológiai életképesség között (vagyis minden a helyén marad, miután az összehúzódás megtörtént). mozgás).

A zenekarok, korongok és sorok között egy dolog világos számunkra: a szarkomerek kizárólag anatómiai felépítésükkel boríthatnának egy könyvet. Az aktin, miozin és más kapcsolódó fehérjék szerveződése az élőlények mozgásának kulcsa.

Bibliográfiai hivatkozások:

• Araña-Suárez, M. és Patten, S. b. (2011). Mozgásszervi betegségek, pszichopatológia és fájdalom. A csont- és izomrendszeri betegségek pszichopatológiája, 1.
• Banda, A., Zona, H., Banda, I., & Discos, Z. Sarcomere: Szerkezet és részek, funkciók és szövettan.
• Bonjorn, M., Rosines, M. D., Sanjuan, A. és Forcada, P. (2009). Súrlódásos lágyrész sérülések. Biomechanika, 17(2), 21-26.
• Duchenne-izomdystrophia, Medlineplus.gov. január 10-én gyűjtötték össze https://medlineplus.gov/spanish/ency/article/000705.htm#:~:text=La%20distrofia%20muscular%20de%20Duchenne, a%20prote%C3%DNS%20in%20the%20m%C3%Bascules).
• Gomez Diaz, I. (2013). Titin a családi szívbetegségek genetikai diagnózisában.
• Marrero, R. c. M., Rull, I. M. és Cunillera, M. K. (2005). A mozgásszervi rendszer szöveteinek és ízületeinek klinikai biomechanikája. Masson.
• Martin-Dantas, E. H., da Silva-Borges, E. G., Gastélum-Cuadras, G., Lourenço-Fernandes, M. és Ramos-Coelho, R. (2019). A titin izoformáinak koncentrációja és relatív mobilitása három különböző rugalmassági edzés után. Technoscience Chihuahua, 13(1), 15-23.
• Mora, én. S. (2000). Izomrendszer.
• Rosas Cabrera, R.A. (2006). A titin fehérje mechanikai tulajdonságainak tanulmányozása.