Саркомер: частини, функції та супутні захворювання

М'язова система складається з понад 650 м'язів, які формують і підтримують тіло людини. Багатьма з них можна контролювати як завгодно, що дозволяє нам прикладати достатню силу для руху скелета. На думку деяких авторів, м'язовий апарат складається тільки з тих тканин, які можуть рухатися за бажанням, у той час як для інших мимовільні м’язи (наприклад, серця та внутрішніх органів) також включені до цього конгломерат.

Як би там не було, м'язи дозволяють нам від руху до самого життя, оскільки, не йдучи далі, м'язова тканина Серце (міокард) перекачує 70 мілілітрів крові з кожним ударом, тобто всю кров тіла трохи більше за один удар серця. хвилина. Протягом усього нашого життя ця титанічна тканина може скорочуватися близько 2000 мільйонів разів.

Незалежно від того, чи ми перекачуємо кров, чи виконуємо свідомий рух, кожен м’яз нашого тіла виконує певну, важливу та незамінну функцію. Сьогодні ми поговоримо про саркомер, анатомо-функціональна одиниця поперечносмугастої мускулатури.

• Пов'язана стаття: «М'язова система: що це таке, частини і функції»

типи м'язів

Основними властивостями всієї м'язової тканини є скоротливість, збудливість, розтяжність і еластичність.. Це дозволяє м’язам сприймати стимули та реагувати на них, розтягуватись, скорочуватися та повертатися у вихідний стан, щоб не завдати шкоди. На основі цих якостей м’язова система забезпечує виконання рухів тіла (разом із суглобами), скорочення кровоносних судин, серця та перистальтичних рухів, підтримки постави та механічного захисту, серед багатьох інших речі.

Крім цих загальних характеристик, необхідно відзначити таке існує 3 основних типи мускулатури. Визначимо їх коротко:

• Гладка мускулатура: мимовільне скорочення. Це найпримітивніший тип, який утворює вистилання внутрішніх органів, крім того, що з’являється в стінках кровоносних і лімфатичних судин.
• Поперечно-смугаста м’язова тканина: вона найпоширеніша і має своє походження та вставлення в кістки. Вони є довільними м’язами.
• Тканина серцевого м’яза: міститься виключно в стінці серця. Він не знаходиться під добровільним контролем, оскільки працює автоматично.

Це початкове розрізнення є важливим, оскільки функціональна одиниця, яка нас тут стосується (саркомер), присутня лише в поперечносмугастій мускулатурі. Тепер так, давайте подивимося на його властивості.

Що таке саркомер?

Саркомер визначається як функціонально-анатомічна одиниця поперечно-смугастого м'яза, тобто довільна. Вони являють собою ряд повторюваних одиниць, які дають початок морфологічним структурам, які називаються міофібрили, і є, мабуть, найбільш впорядкованими макромолекулярними структурами у всій типології еукаріотична клітина. Ми збираємося швидко ввести багато термінів, тому не впадайте у відчай, оскільки ми будемо йти по частинах.

Клітини, що утворюють поперечно-смугасті м’язи, називаються міоволокнами, і вони являють собою довгі циліндричні структури, оточені плазматичною мембраною, відомою як сарколема.. Це дуже довгі клітинні тіла, вони можуть варіюватися від кількох міліметрів до понад метра (10 і 100 мкм у діаметрі) і мають кілька периферичних ядер у цитоплазмі, що дає клітині багато місця для механізмів стягувальний.

Якщо ми підемо далі в специфіку, то побачимо, що м’язові міоволокна містять кілька сотень або тисяч міофібрил у своїй саркоплазмі (цитоплазмі клітини), нижчому рівні морфологічного впорядкування. У свою чергу, кожна міофібрила містить міофіламенти, у співвідношенні близько 1500 міозинових ниток і 3000 актинових ниток. Щоб дати вам спрощену ідею, ми говоримо про електричний «кабель» (міоволокно), який, якщо його розрізати поперек, він містить тисячі набагато менших дротів всередині (міофібрила).

Саме на цій шкалі ми знаходимо саркомери, оскільки, як ми вже говорили раніше, вони є функціональною повторюваною одиницею, яка утворює міофібрили.

Характеристика саркомера

У складі саркомера виділяються два найважливіших біологічних елемента, які ми вже назвали: актин і міозин. Актин є одним з найважливіших глобулярних білків у живих істотах, оскільки він є одним із 3 Основні компоненти цитоскелетів (клітинного скелета) клітин організмів еукаріоти.

З іншого боку, міозин - це ще один білок, який разом з актином забезпечує скорочення м'язів, оскільки він становить до 70% від загальної кількості білків, присутніх у цій тканині. Він також бере участь у поділі клітин і транспортуванні везикул, хоча такі функції будуть досліджені іншим разом.

Саркомер має дуже складну будову, оскільки Він складається з серії «смуг», які рухаються під час скорочувального руху. Це такі:

• Смуга A: смуга, що складається з товстих ниток міозину та тонких ниток актину. Всередині знаходяться зони H і M.
• Смуга I: смуга, що складається з тонких актинових ниток.
• Z-диски: тут прикріплюються сусідні актини, і зберігається безперервність із наступним саркомером.

Таким чином, ділянку міофібрили, розташовану між двома послідовними дисками Z, можна назвати саркомером, що означає приблизну довжину в два мікрони. Між Z-дисками є темна ділянка (відповідає смузі A), де при скороченні товсті нитки міозину і тонкі нитки актину ковзають одна повз одну, змінюючи розмір саркомер.

• Вас може зацікавити: «Нейром'язове з'єднання: міст між нейроном і м'язом»

білкове питання

Окрім типових скоротливих білків, актину та міозину, саркомер містить ще дві великі групи. Розповідаємо коротко.

Однією з допоміжних груп білків, присутніх у саркомері, є регуляторні білки., що відповідає за початок і зупинку скорочувального руху. Мабуть, найвідомішим з усіх є тропоміозин зі згорнутою структурою, що складається з двох довгих поліпептидів. Цей білок разом з тропіном регулює взаємодію актину та міозину під час м'язового скорочення.

Ми також спостерігаємо в іншому блоці структурні білки, які дозволяють цій надзвичайно складній клітинній мережі залишатися в порядку та не руйнуватися. Найважливішим з них є титин, найбільший відомий білок, з молекулярною масою від 3 до 4 мільйонів Дальтон (Да). Ця необхідна молекула працює, з’єднуючи лінію диска Z з лінією зони М на диску саркомер, сприяючи передачі сили в Z-лінії та знімаючи напругу в області група i Це також обмежує діапазон руху саркомера під час навантаження.

Ще одним з основних структурних білків є дистрофін або небулін. Останній зв'язується з м'язовим актином, регулюючи подовження тонких ниток. Підсумовуючи, це білки, які забезпечують зв’язок смуг і дисків у саркомері, заохочуючи дуже складний і ефективний скорочувальний рух, який характеризує м’язи, може бути створений ефективно.

Супутні патології

Цікаво знати, що коли транскрипція будь-якого з цих білків порушується, можуть виникнути дуже серйозні розлади здоров’я. Наприклад, деякі мутації гена тайтину були пов'язані з сімейною гіпертрофічною кардіоміопатією, вроджена вада серця, яка вражає від 0,2% до 0,5% населення в цілому.

Ще одне з найвідоміших захворювань, що стосується м'язів М'язова дистрофія Дюшенна, викликаний дефектним геном дистрофіну. Це пов’язано з інтелектуальною недостатністю, втомою, руховими проблемами та загальним порушенням координації, що зазвичай закінчується смертю пацієнта через супутню дихальну недостатність. Хоча це може здатися дивним, щось таке просте, як дефект у синтезі білка, може призвести до смертельних патологій.

• Вас може зацікавити: «М'язова дистрофія Дюшенна: що це таке, причини та симптоми»

Резюме

Якщо ви сьогодні щось дізналися, то це, безперечно, те, що саркомер є надзвичайно складною та організованою функціональною одиницею, структура якої намагається Пошук балансу між сильним і ефективним скороченням і біологічною життєздатністю (тобто все залишається на місці після того, як відбулося скорочення). рух).

Серед смуг, дисків і ліній нам зрозуміло одне: саркомери можуть покривати книгу виключно завдяки своїй анатомічній організації. Організація актину, міозину та інших асоційованих білків є ключем до руху живих істот.

Бібліографічні посилання:

• Аранья-Суарес, М., і Паттен, С. b. (2011). Розлади опорно-рухового апарату, психопатологія та біль. Розлади опорно-рухового апарату Психопатологія, 1.
• Банда, А., Зона, Х., Банда, І. та Дискос, З. Саркомер: будова та частини, функції та гістологія.
• Бонджорн, М., Розінес, М. Д., Санджуан А. та Форкада П. (2009). Фрикційні ушкодження м'яких тканин. Біомеханіка, 17(2), 21-26.
• М'язова дистрофія Дюшенна, Medlineplus.gov. Зібрано 10 січня 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 Діас, І. (2013). Титин у генетичній діагностиці сімейних захворювань серця.
• Марреро, Р. в. М., Рулл І. М. і Кунільєра М. Q. (2005). Клінічна біомеханіка тканин і суглобів опорно-рухового апарату. Массон.
• Мартін-Дантас, Е. Х., да Сільва-Борхес, Е. G., Gastélum-Cuadras, G., Lourenço-Fernandes, M., & Ramos-Coelho, R. (2019). Концентрації та відносна рухливість ізоформ тайтину після трьох різних тренувань гнучкості. Technoscience Chihuahua, 13 (1), 15-23.
• Мора, І. С. (2000). М'язова система.
• Росас Кабрера, Р.А. (2006). Вивчення механічних властивостей білка титину.