Μυοκύτταρα

Μυοκύτταρα είναι πολυπυρηνικά Μυϊκά κύτταρα. Σχηματίζουν τους σκελετικούς μύες. Εκτός από τη συστολή, ο ενεργειακός μεταβολισμός εμπίπτει επίσης στο εύρος των καθηκόντων τους.

Τι είναι τα μυοκύτταρα

Τα μυοκύτταρα είναι μυϊκά κύτταρα σε σχήμα ατράκτου. Η μυοσίνη είναι μια πρωτεΐνη που παίζει σημαντικό ρόλο στην ανατομία και τη λειτουργία τους. Ο Antoni van Leeuwenhoek περιέγραψε για πρώτη φορά τα μυϊκά κύτταρα τον 17ο αιώνα. Ολόκληρο το μυϊκό σύστημα του σκελετού αποτελείται από αυτές τις βασικές κυτταρικές μονάδες. Τα μυϊκά κύτταρα ονομάζονται επίσης μυϊκές ίνες. Οι λείοι μύες των οργάνων δεν αποτελούνται από μυοκύτταρα. Τα μυϊκά κύτταρα αποτελούνται από συντηγμένους μυοβλάστες και επομένως έχουν μια πολυπυρηνική δομή, η οποία καθιστά τον όρο μυϊκά κύτταρα παραπλανητικά.

Ένα μυϊκό κύτταρο περιέχει πραγματικά πολλά κύτταρα και κυτταρικούς πυρήνες. Ωστόσο, τα μεμονωμένα κύτταρα των κυτταρικών συμπλοκών δεν μπορούν πλέον να διαφοροποιηθούν ως έχουν στις μυϊκές ίνες, αλλά σχηματίζουν ένα ευρέως διακλαδισμένο συγχυτικό. Διαφορετικοί τύποι ινών διαφοροποιούνται στο σκελετικό μυϊκό σύστημα και ομαδοποιούνται υπό τον γενικό όρο των μυοκυττάρων. Οι πιο σημαντικές ίνες είναι οι ίνες S και οι ίνες F. Οι ίνες S συστέλλονται πιο αργά από τις ίνες F. Σε αντίθεση με τις ίνες F, κουράζονται αργά και έχουν σχεδιαστεί για συνεχείς συστολές.

Ανατομία & δομή

Οι επεκτάσεις της κυτταρικής μεμβράνης μετατρέπονται σε πτυχώσεις που μοιάζουν με σωλήνα στις μυϊκές ίνες και σχηματίζουν ένα σύστημα εγκάρσιων σωληναρίων. Με αυτόν τον τρόπο, τα δυναμικά δράσης στην κυτταρική μεμβράνη φθάνουν επίσης στα βαθύτερα κυτταρικά στρώματα των μυϊκών ινών. Στα βάθη των μυϊκών ινών υπάρχει ένα δεύτερο σύστημα κοιλότητας που αποτελείται από προεξοχές από το ενδοπλασματικό δίκτυο. Τα ιόντα ασβεστίου αποθηκεύονται σε αυτό το σύστημα διαμήκων σωληναρίων. Στο πλάι, οι θάλαμοι Ca2 + συναντούν μια αναδίπλωση στο σύστημα σωληναρίων, έτσι ώστε οι μεμονωμένες μεμβράνες να κείνται επί της μεμβράνης που διπλώνεται.

Οι υποδοχείς σε αυτές τις μεμβράνες μπορούν έτσι να επικοινωνούν απευθείας μεταξύ τους. Κάθε μυϊκή ίνα ενώνει τον σχετικό νευρικό ιστό για να σχηματίσει μια κινητική μονάδα, του κινητικού νευρώνα της οποίας βρίσκεται στην ακραία πλάκα του κινητήρα. Το κυτταρόπλασμα των ινών περιέχει μιτοχόνδρια, μερικά από τα οποία περιέχουν χρωστικές ουσίες αποθήκευσης οξυγόνου, γλυκογόνο και ειδικά ένζυμα για τον ενεργειακό μεταβολισμό των μυών. Υπάρχουν επίσης αρκετές εκατοντάδες μυοϊνίδια σε μία μυϊκή ίνα. Αυτά τα μυοϊνίδια είναι ένα σύστημα ανεμιστήρων που αντιστοιχεί στις συσταλτικές μονάδες του μυός. Ένα στρώμα συνδετικού ιστού συνδέει τις μυϊκές ίνες με έναν τένοντα και μπορεί να συνδυάσει αρκετούς μυς σε ένα κουτί.

Λειτουργία & εργασίες

Τα μυοκύτταρα παίζουν ρόλο τόσο στον ενεργειακό μεταβολισμό όσο και στις γενικές κινητικές δεξιότητες. Οι κινητικές δεξιότητες διασφαλίζονται από την ικανότητα των μυοκυττάρων να συστέλλονται. Οι μυϊκές ίνες διατηρούν αυτήν την ικανότητα να συστέλλονται μέσω της ικανότητας των δύο πρωτεϊνών τους, της ακτίνης και της μυοσίνης, να επικοινωνούν. Μια ίνα σκελετικών μυών μπορεί να χρησιμοποιήσει αυτές τις δύο πρωτεΐνες για να μειώσει το μήκος της σε μια ομόκεντρη συστολή. Μπορεί επίσης να διατηρήσει το μήκος ενάντια στην αντίσταση, γνωστή ως ισομετρική συστολή. Τέλος, μπορεί να αντιδράσει με αντίσταση σε μια επέκταση. Αυτή η αρχή είναι επίσης γνωστή ως εκκεντρική συστολή.

Η ικανότητα συστολής προκύπτει από την ικανότητα της μυοσίνης να συνδέεται με την ακτίνη. Η πρωτεΐνη τροπομυοσίνη εμποδίζει τη σύνδεση των μυών όταν οι μύες είναι σε ηρεμία. Αλλά όταν εμφανίζεται ένα δυναμικό δράσης, τα ιόντα ασβεστίου απελευθερώνονται, τα οποία εμποδίζουν την τροπομυοσίνη να μπλοκάρει τις θέσεις σύνδεσης. Αυτό προκαλεί συστολή με βάση την ολίσθηση του νήματος. Ένα μεμονωμένο δυναμικό δράσης κάνει μόνο έναν σκελετικό μυ συστροφή. Προκειμένου να επιτευχθεί μια ισχυρή ή μακροχρόνια συντόμευση των μυϊκών ινών, οι δυνατότητες δράσης φθάνουν σε γρήγορη διαδοχή. Οι μεμονωμένες συσπάσεις τοποθετούνται σταδιακά και αυξάνουν τη συστολή.

Η μυϊκή δύναμη στις ίνες ρυθμίζεται, μεταξύ άλλων, από διαφορετικές συχνότητες παλμών των κινητικών νευρώνων. Ο ενεργειακός μεταβολισμός των μυών είναι σημαντικός για την εκτέλεση της μυϊκής εργασίας που περιγράφεται. Ο προμηθευτής ενέργειας ATP αποθηκεύεται σε όλα τα κύτταρα του σώματος. Η παροχή ενέργειας πραγματοποιείται είτε με την κατανάλωση οξυγόνου είτε χωρίς οξυγόνο. Με την κατανάλωση οξυγόνου, το ATP διασπάται και το νέο ATP παράγεται στον μυ με τη βοήθεια φωσφορικής κρεατίνης.

Μια ταχύτερη μορφή παροχής ενέργειας είναι η μορφή χωρίς οξυγόνο, η οποία λαμβάνει χώρα με την κατανάλωση γλυκόζης. Δεδομένου ότι η γλυκόζη δεν διασπάται εντελώς ως μέρος αυτού, η ενεργειακή απόδοση αυτής της διαδικασίας είναι μόνο χαμηλή. Δύο μόρια ATP δημιουργούνται από ένα μόριο γλυκόζης. Εάν η ίδια διαδικασία λαμβάνει χώρα με τη βοήθεια οξυγόνου, δημιουργούνται 38 μόρια ATP από ένα μόριο σακχάρου. Τα λίπη μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε αυτό το πλαίσιο.

Μπορείτε να βρείτε το φάρμακό σας εδώ

Ασθένειες

Διάφορες ασθένειες επηρεάζουν τα μυοκύτταρα. Οι διαταραχές του ενεργειακού μεταβολισμού μπορούν, για παράδειγμα, να περιορίσουν τις κινητικές ικανότητες των μυϊκών ινών. Στη μιτοχονδριακή νόσο, για παράδειγμα, υπάρχει ανεπάρκεια ATP, η οποία μπορεί να προκαλέσει ασθένεια πολλαπλών οργάνων. Τα μιτοχονδριακά νοσήματα μπορούν να έχουν διαφορετικές αιτίες. Για παράδειγμα, η φλεγμονή μπορεί να βλάψει τα μιτοχόνδρια. Το ψυχολογικό και σωματικό στρες, ο υποσιτισμός ή τοξικά τραύματα μπορούν επίσης να θέσουν σε κίνδυνο την παροχή ATP. Το αποτέλεσμα είναι ένας διαταραγμένος μεταβολισμός ενέργειας.

Εκτός από τέτοιες διαταραχές του ενεργειακού μεταβολισμού, οι ασθένειες του νευρικού συστήματος μπορούν επίσης να κάνουν την εργασία πιο δύσκολη για τα μυοκύτταρα. Εάν, για παράδειγμα, η μετάδοση σήματος διαταραχθεί λόγω βλάβης στον κεντρικό ή περιφερειακό νευρικό ιστό, αυτό μπορεί να οδηγήσει σε παράλυση. Ορισμένοι μύες μπορούν να κινούνται μόνο ατακτικά ή καθόλου, επειδή τα σήματα δεν φθάνουν πλέον σε άμεση διαδοχή στις μονάδες κινητήρα μόνο όταν η ταχύτητα γραμμής μειώνεται και συνεπώς δεν μπορούν πλέον να αλληλεπικαλύπτονται και να προστίθενται. Οι μυϊκοί τρόμοι μπορούν επίσης να εμφανιστούν ως μέρος αυτού του φαινομένου.

Οι μυϊκές ίνες μπορούν επίσης να επηρεαστούν από τις ίδιες τις ασθένειες. Η κληρονομική νόσος της Νάξου, για παράδειγμα, περιλαμβάνει εκτεταμένη απώλεια μυοκυττάρων. Ένα πιο γνωστό φαινόμενο είναι η σχισμένη μυϊκή ίνα. Αυτό το φαινόμενο εκδηλώνεται με έναν ξαφνικό και σοβαρό πόνο στους μυς. Οι προσβεβλημένοι μύες είναι κινητοί μόνο σε περιορισμένο βαθμό και εμφανίζεται πρήξιμο. Η φλεγμονή των μυϊκών ινών που προκαλείται από λοιμώξεις ή διαταραχές του ανοσοποιητικού είναι εξίσου συχνή. Αυτό πρέπει να διακρίνεται από τη σκλήρυνση των μυών, η οποία συμβαίνει συνήθως μετά από μακροχρόνιο στρες λόγω αλλαγμένου μυϊκού μεταβολισμού, αλλά σε σπάνιες περιπτώσεις μπορεί επίσης να σχετίζεται με φλεγμονή των μυών.