Sarcomere

Sarcomere on lihasesse kuuluv väike funktsionaalne üksus: üksteise järel vooderdades moodustavad nad niiditaolised müofibrillid, mis on rühmitatud lihaskiudude moodustamiseks. Närvirakkudest tulenev elektriline stimulatsioon paneb sarkomeetri sees olevad kiud üksteise sisse suruma, põhjustades lihase kokkutõmbumist.

Mis on sarkomeer?

Inimese kehas on 656 lihast, mis teostavad aktiivseid liikumisi. Skeletilihased vastutavad peamiselt vabatahtlike liikumiste eest, kuid reageerivad refleksile ka automatiseeritud rutiinide abil. Need lihased on tavaliselt spindlikujulised ja kinnituvad kas otse luu külge või kaudselt kõõluse kaudu.

Eristada saab kahte tüüpi lihaseid: siledad ja vöötmelised. Sile lihaskude ümbritseb paljusid organeid ja sellel on selge struktuurita pind. Vöötlihaseid seevastu iseloomustab triibuline muster, mis ulatub üle koe kiudude ja kordub korrapäraste ajavahemike järel.

Kõik need lõigud on sarkomeer, mis moodustab kokkutõmbava üksuse: kui lihas pingutab, libisevad sarkomeres olevad peened kiud üksteise sisse, lühendades seda ja muutes lihase tervikuks. Saromeeride pikirida annab müofibrilli; paljud müofibrillid moodustavad lihaskiu koos paljude raku tuumadega.

Lihaskiud ühendatakse lihaskiudude kimpudesse ja ümbritsetakse sidekoe kihiga. See piiritleb paljusid lihaskiudude kimbusid, mis moodustavad üksteisest terve lihase ja võimaldavad kudedel üksteise suhtes paindlikult ja sujuvalt liikuda. Lihased võlgnevad sellele struktuurile oma sinise välimuse.

Anatoomia ja struktuur

Makroskoopiliselt moodustab sarkomeer müofibrilli sektsiooni. Tume riba (A riba) on sarkomeetri keskel pingevabas olekus ja seda piirab paremal ja vasakul asuv hele riba (I riba).

Keskel on M-joon, mis sarkomeeri kiudude kattumise tõttu tundub mikroskoobi all eriti tume. Z-ketas sulgeb sarkomeetri mõlemalt poolt. Riba mustri loob kanga erinev tihedus sektsioonis: Tumedamates kohtades surutakse niiditaolised kiud üksteise sisse ja lasevad seetõttu vähem valgust läbi.

Sarkomeer koosneb kahte tüüpi filamentidest: aktiini ja tropomüosiini kompleks ning müosiini niidid. Aktiin koosneb sfäärilistest molekulidest, mis on üksteisega tihedalt vooderdatud ja ahel pisut keerdu. Selle struktuuri ümber on ühendatud ahel, mille külge ripuvad aeg-ajalt teised molekulid: tropomüosiin. Teine sarkomeeri hõõgniidi tüüp on müosiin, mis tervikuna moodustab tumeda A-riba. Müosiinimolekul koosneb kahest õhemast ahelast, mille mõlemas otsas on paksendus, mida tuntakse müosiini pea nime all. Kaks müosiini ahelat keerlevad spiraalis üksteise ümber, moodustades müosiinfilamendi.

Funktsioon ja ülesanded

Funktsionaalsest küljest esindab sarkomeer lihastes leiduvat kokkutõmbavat üksust. Närvisüsteem koordineerib liikumist nii, et müofibrilli (ja seega ka lihaskiudude) kõik sarkomeerid langevad kokku samal ajal. Motoneuron saadab oma närvikiudude kaudu elektrilise signaali, mille lõpus on ühendus (sünaps) lihasega.

Sünaasi neuronite külg koosneb motoorilisest otsaplaadist, milles asuvad messenger-ainetega vesiikulid (neurotransmitterid). Närvikiu elektrisignaal käivitab neurotransmitterite vabastamise sünaptilisse tühimikku, mille teisel küljel on lihasel postsünaptilised retseptorid. Kui virgatsaine satub retseptorile, avab see rakumembraanis ioonikanalid, mille kaudu laetud osakesed saavad migreeruda; selle tagajärjel muutub lihaskoes elektripinge suhe ja tekib lõppplaadi potentsiaal.

See nõrk elektrivool levib läbi lihasraku välimise membraani (sarcolemma) ja tungib koekihi sisemusse läbi T-torude torusüsteemi. Seal kandub elektripotentsiaal sarkoplasmaatilisse retikulumi ja võimaldab sellel vabastada kaltsiumiioone. Kaltsiumiioonid seostuvad sarkomeeri hõõgniitidega pöörduvalt. Struktuurimuutus võimaldab müosiinipeade ajutisel seostumisel aktiini / tropomüosiini ahelaga ja eemalduda.

Selle tulemusel surub see filamenti aktiini / tropomüosiini niitide vahele: sarkomeeri ribad kattuvad selles pingelises olekus tugevamalt kui pingevabas olekus, nii et sarkomeer on üldiselt lühem. Sama asi juhtub külgnevates sarkomeerides, paljudes komplekteeritud lihaskiududes. Suuremates lihastes innerveerib üks motoorneuron korraga mitusada lihaskiudu.

Ravimid leiate siit

Haigused

Lihasvalu on tavaliselt üks vähem tõsiseid kaebusi, mis võib tuleneda sarkomeetri kergest kahjustusest. Lihase valulikkus avaldub kahjustatud lihase ebameeldivas, tõmbe- või pisaravalus ja koe märgatavas kõvenemises. Põhjus on tavaliselt tingitud liigsest koormamisest või ebapiisavast soojenemisest spordi ajal, mis põhjustab aktiininööri peeneid kahjustusi.

Hüpertroofilisel kardiomüopaatial on aga tõsisemad tagajärjed.Selle südamehaiguse korral on sarkomeerid tavalisest paksemad; Kuna fibrille ja lihaskiude on endiselt sama palju kui tervel inimesel, on ka lihaskiht üldiselt paksem. See põhjustab funktsionaalseid piiranguid, mis võivad põhjustada minestust, rõhutunnet rinnus, õhupuudust, pearinglust ja stenokardiahooge. Hüpertroofilise kardiomüopaatia kõige levinumad põhjused on geneetilised mutatsioonid, mis põhjustavad 40–60% juhtudest aktiini, tropomüosiini või müosiini väära sünteesi. Eriti levinud on müosiiniga seonduva valgu C mutatsioonid; see geneetiline defekt moodustab veerandi põhjustest.