Sarcomer: părți, funcții și boli asociate

Sistemul muscular cuprinde un set de peste 650 de mușchi care modelează și susțin corpul uman. Multe dintre acestea pot fi controlate după bunul plac, permițându-ne să exercităm suficientă forță asupra scheletului pentru a se deplasa. Pentru unii autori, aparatul muscular este compus doar din acele țesuturi care se pot mișca în voie, în timp ce pentru alții, mușchii involuntari (inima și viscerele, de exemplu), sunt de asemenea incluși în aceasta conglomerat.

Oricum ar fi, mușchii ne permit de la mișcare la viață însăși deoarece, fără a merge mai departe, țesutul muscular al Inima (miocardul) pompează 70 de mililitri de sânge cu fiecare bătaie, adică tot sângele corpului în puțin peste o bătaie a inimii. minut. De-a lungul vieții noastre, acest țesut titanic se poate contracta de aproximativ 2.000 de milioane de ori.

Indiferent dacă pompăm sânge sau efectuăm o mișcare conștientă, fiecare mușchi din corpul nostru are o funcție specifică, esențială și de neînlocuit. Astăzi venim să vorbim despre sarcomer, unitatea anatomică și funcțională a musculaturii striate.

• Articol înrudit: „Sistemul muscular: ce este, părți și funcții”

tipuri de mușchi

Proprietățile de bază ale întregului țesut muscular sunt contractilitatea, excitabilitatea, extensibilitatea și elasticitatea.. Acest lucru permite mușchilor să primească și să răspundă la stimuli, să se întindă, să se contracte și să se întoarcă la starea lor inițială, astfel încât să nu se producă daune. Pe baza acestor calități, sistemul muscular permite producerea de mișcări ale corpului (împreună cu articulațiile), contracția vasele de sânge, inima și producerea mișcărilor peristaltice, menținerea posturii și protecția mecanică, printre multe altele lucruri.

Pe lângă aceste caracteristici comune, este necesar să rețineți că exista 3 tipuri esentiale de musculatura. Le definim pe scurt:

• Mușchi neted: contracție involuntară. Este cel mai primitiv tip și constituie căptușeala viscerelor, pe lângă faptul că apare în pereții vaselor de sânge și limfatice.
• Țesut muscular striat: este cel mai abundent și își are originea și inserția în oase. Ei sunt mușchii voluntari.
• Țesut muscular cardiac: se găsește exclusiv în peretele inimii. Nu este sub control voluntar, deoarece funcționează automat.

A face această distincție inițială este esențială, întrucât unitatea funcțională care ne privește aici (sarcomerul) este prezentă doar în musculatura striată. Acum da, să-i vedem proprietățile.

Ce este un sarcomer?

Sarcomerul este definit ca unitatea funcțională și anatomică a mușchiului striat, adică cea voluntară. Sunt o serie de unități repetate care dau naștere unor structuri morfologice numite miofibrile și sunt poate cele mai ordonate structuri macromoleculare din întreaga tipologie Celulă eucariotă. Vom introduce rapid mulți termeni, așa că nu disperați, deoarece vom merge pe părți.

Celulele care alcătuiesc mușchiul striat se numesc miofibre și sunt structuri cilindrice lungi, înconjurate de o membrană plasmatică cunoscută sub numele de sarcolema.. Sunt corpuri celulare foarte lungi, pot varia de la câțiva milimetri până la mai mult de un metru (10 și 100 µm în diametru) și au câțiva nuclei periferici în citoplasmă, oferind celulei spațiu suficient pentru mașini contractibil.

Dacă mergem mai departe în specific, vom vedea că miofibrele musculare conțin câteva sute sau mii de miofibrile în sarcoplasma lor (citoplasmă celulară), un nivel mai scăzut de ordonare morfologică. La rândul său, fiecare miofibrilă conține miofilamente, în proporție de aproximativ 1.500 de filamente de miozină și 3.000 de filamente de actină. Pentru a vă face o idee simplă, vorbim despre un „cablu” de electricitate (miofibră) care, dacă este tăiat, conține mii de fire mult mai mici în interior (miofibrila).

Este pe această scară unde găsim sarcomerei deoarece, așa cum am spus mai înainte, ei sunt unitatea funcțională care se repetă care alcătuiește miofibrilele.

Caracteristicile sarcomerului

În alcătuirea sarcomerului se remarcă două elemente biologice de importanţă esenţială pe care le-am numit deja: actina şi miozina. Actina este una dintre cele mai esențiale proteine ​​globulare la ființele vii, deoarece este una dintre cele 3 componentele principale ale citoscheletelor (scheletului celular) ale celulelor organismelor eucariote.

Pe de altă parte, miozina este o altă proteină care, împreună cu actina, permite contracția musculară, deoarece reprezintă până la 70% din totalul proteinelor prezente în acest țesut. De asemenea, este implicat în diviziunea celulară și transportul veziculelor, deși astfel de funcționalități vor fi explorate cu altă ocazie.

Sarcomerul are o structură foarte complexă, deoarece Este compus dintr-o serie de „benzi” care se mișcă în mișcarea contractilă. Acestea sunt următoarele:

• Banda A: bandă compusă din filamente groase de miozină și filamente subțiri de actină. În interior sunt zonele H și M.
• Banda I: bandă compusă din filamente subțiri de actină.
• Discurile Z: Aici sunt atașate actinele adiacente și se menține continuitatea cu sarcomerul următor.

Astfel, regiunea unei miofibrile situată între două discuri Z consecutive poate fi numită sarcomer, ceea ce înseamnă o lungime aproximativă de doi microni. Între discurile Z există o secțiune întunecată (corespunzătoare benzii A) unde, atunci când este contractată, filamente groase de miozină și filamente subțiri de actină alunecă unul pe lângă celălalt, variind dimensiunea sarcomer.

• Ați putea fi interesat de: „Joncțiunea neuromusculară: puntea dintre neuron și mușchi”

întrebarea proteinelor

În afară de proteinele contractile tipice, actina și miozina, sarcomerul conține alte două grupuri mari. Vă spunem pe scurt.

Una dintre grupele accesorii proteice prezente în sarcomer sunt proteinele reglatoare., responsabil de inițierea și oprirea mișcării contractile. Poate că cea mai cunoscută dintre toate este tropomiozina, cu o structură spiralată formată din două polipeptide lungi. Această proteină reglează, împreună cu tropina, interacțiunile actinei și miozinei în timpul contracției musculare.

De asemenea, observăm într-un alt bloc proteinele structurale, care permit acestei rețele celulare extrem de complexe să rămână în ordine și să nu se prăbușească. Cel mai important dintre ele este titina, cea mai mare proteină cunoscută, cu o masă moleculară de 3 până la 4 milioane de Daltoni (Da). Această moleculă esențială funcționează conectând linia discului Z cu linia zonei M din sarcomer, contribuind la transmiterea forței în linia Z și eliberând tensiunea în regiunea de banda i De asemenea, limitează aria de mișcare a sarcomerului atunci când este stresat.

O alta dintre proteinele structurale esentiale este distrofina sau nebulina. Acesta din urmă se leagă de actina musculară, reglând extensia filamentelor fine. În rezumat, sunt proteine ​​care permit comunicarea benzilor și discurilor în sarcomer, încurajând mișcarea contractilă extrem de complexă și eficientă care caracterizează mușchii poate fi produsă eficient.

Patologii conexe

Este interesant de știut că atunci când transcrierea oricăreia dintre aceste proteine ​​eșuează, pot fi produse tulburări de sănătate foarte severe. De exemplu, unele mutații ale genei titinei au fost asociate cu cardiomiopatia hipertrofică familială, o boală cardiacă congenitală care afectează 0,2% până la 0,5% din populația generală.

O alta dintre cele mai notorii boli in ceea ce priveste muschii este Distrofia musculară Duchenne, cauzată de o genă defectă pentru distrofină. Aceasta este asociată cu dizabilitate intelectuală, oboseală, probleme motorii și decoordonare generală care se termină de obicei cu decesul pacientului din cauza insuficienței respiratorii asociate. Deși poate părea surprinzător, ceva la fel de simplu precum un defect în sinteza unei proteine ​​se poate traduce în patologii mortale.

• Ați putea fi interesat de: „Distrofia musculară Duchenne: ce este, cauze și simptome”

rezumat

Dacă ați învățat ceva astăzi, cu siguranță sarcomerul este o unitate funcțională extrem de complexă și organizată, a cărei structură încearcă să Găsirea echilibrului între contracția puternică și eficientă și viabilitatea biologică (adică totul este încă în loc odată ce a avut loc contracția). mişcare).

Între benzi, discuri și linii, un lucru ne este clar: sarcomerii ar putea acoperi o carte doar cu organizarea lor anatomică. Organizarea actinei, miozinei și a altor proteine ​​asociate este cheia mișcării la ființele vii.

Referințe bibliografice:

• Araña-Suárez, M. și Patten, S. b. (2011). Tulburări musculo-scheletice, psihopatologie și durere. Tulburări musculo-scheletale Psihopatologie, 1.
• Banda, A., Zona, H., Banda, I. și Discos, Z. Sarcomer: structură și părți, funcții și histologie.
• Bonjorn, M., Rosines, M. D., Sanjuan, A. și Forcada, P. (2009). Leziuni ale țesuturilor moi prin frecare. Biomecanica, 17(2), 21-26.
• Distrofia musculară Duchenne, Medlineplus.gov. Colectat pe 10 ianuarie în https://medlineplus.gov/spanish/ency/article/000705.htm#:~:text=La%20distrofia%20muscular%20de%20Duchenne, a%20prote%C3%DNA%20in%20the%20m%C3%Bascules).
• Gómez Diaz, I. (2013). Titin în diagnosticul genetic al bolilor cardiace familiale.
• Marrero, R. c. M., Rull, I. M. și Cunillera, M. Q. (2005). Biomecanica clinică a țesuturilor și articulațiilor aparatului locomotor. Masson.
• Martin-Dantas, E. H., da Silva-Borges, E. G., Gastélum-Cuadras, G., Lourenço-Fernandes, M. și Ramos-Coelho, R. (2019). Concentrațiile și mobilitatea relativă a izoformelor de titină după trei sesiuni diferite de antrenament de flexibilitate. Technoscience Chihuahua, 13(1), 15-23.
• Mora, eu. S. (2000). Sistem muscular.
• Rosas Cabrera, R.A. (2006). Studiul proprietăților mecanice ale proteinei titinei.