هيكل ساركير وأجزاء ، وظائف والأنسجة

ل قسيم عضلي إنها الوحدة الوظيفية الأساسية للعضلات المخططة ، أي من العضلات الهيكلية والقلبية. العضلات الهيكلية هي نوع العضلات المستخدمة في الحركة الطوعية وعضلة القلب هي العضلات التي تشكل جزءًا من القلب.

أن نقول أن قسيم عضلي هو الوحدة الوظيفية يعني أن جميع المكونات اللازمة للانقباض موجودة في كل قسيم عضلي. في الواقع ، تتكون العضلات المخططة من ملايين من الساركوميرات الصغيرة التي تقصر ، بشكل فردي ، مع كل تقلص العضلات.

هنا يكمن الغرض الرئيسي من قبر. يمكن لل sarcomeres بدء تحركات كبيرة من خلال التعاقد في انسجام تام. يسمح هيكلها الفريد لهذه الوحدات الصغيرة بتنسيق انقباضات العضلات.

في الواقع ، فإن خصائص انقباض العضلات هي سمة مميزة للحيوانات ، حيث أن حركة الحيوانات سلسة ومعقدة بشكل ملحوظ. يتطلب الحراك تغييرًا في طول العضلات أثناء ثنيها ، وهو ما يتطلب بنية جزيئية تسمح بتقصير العضلات.

مؤشر

• 1 هيكل وأجزاء
  • 1.1 العضل الليفي
  • 1.2 الميوسين والأكتين
  • 1.3 Myofilaments
• 2 وظائف
  • 2.1 مشاركة الميوسين
  • 2.2 اتحاد الميوسين و actiba
• 3 علم الأنسجة
  • 3.1 الفرقة أ
  • 3.2 منطقة ح
  • 3.3 الفرقة الأولى
  • 3.4 Z الأقراص
  • 3.5 الخط م
• 4 المراجع

هيكل وأجزاء

إذا تم فحص أنسجة العضلات والهيكل العظمي عن كثب ، يلاحظ ظهور شكل مخطط يسمى الضرب. تمثل هذه "المشارب" نمطًا من الأشرطة المتناوبة ، النور والظلام ، المقابلة لخيوط البروتين المختلفة. وهذا هو ، يتم تشكيل هذه المشارب بواسطة ألياف البروتين المتداخلة التي تشكل كل قسيم عضلي.

اللييفات العضلية

تتألف ألياف العضلات من مئات إلى آلاف العضيات المقلصة التي تسمى العضل الليفي. يتم ترتيب هذه الألياف العضلية بالتوازي لتشكيل أنسجة العضلات. ومع ذلك ، فإن myofibrils نفسها هي في الأساس البوليمرات ، وهذا هو ، وحدات متكررة من الساركوميرات.

الخلايا العضلية الليفية هي بنى ليفية وطويلة ، وهي مصنوعة من نوعين من خيوط البروتين مكدسة فوق بعضها البعض..

الميوسين والأكتين

الميوسين عبارة عن ألياف سميكة ذات رأس كروي ، والأكتين هو خيوط أنحف يتفاعل مع الميوسين أثناء عملية تقلص العضلات.

يحتوي myofibril على حوالي 10000 ساركومير ، يبلغ طول كل منها حوالي 3 ميكرومتر. على الرغم من أن كل قسيم عضلي صغير ، فإن العديد من قسيمات الركام تمتد على طول الألياف العضلية.

لل myofilaments

يتكون كل قسيم عضلي من حزم رقيقة سميكة من البروتينات المذكورة أعلاه ، والتي تسمى مجتمعة بالخيوط العضلية.

عن طريق توسيع جزء من الأغشية العضلية ، يمكنك تحديد الجزيئات التي تتكون منها. مصنوعة من خيوط سميكة من الميوسين ، في حين أن خيوط غرامة مصنوعة من الأكتين.

الأكتين والميوسين هما البروتينات المقلصة التي تسبب تقصير العضلات عندما تتفاعل مع بعضها البعض. بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي الشعيرات الرقيقة على بروتينات أخرى لها وظيفة تنظيمية تسمى troponin و tropomyosin ، والتي تنظم التفاعل بين البروتينات المقلصة.

وظائف

وتتمثل المهمة الرئيسية للساركومير في السماح لخلية العضلات بالانقباض. لهذا ، يجب تقصير العضلة القلبية استجابةً لدافع عصبي.

لا تقصر الشعيرات السميكة والرقيقة ، ولكنها تنزلق حول بعضها البعض ، مما يتسبب في تقصير العضلة القلبية بينما تحتفظ الشعيرات بنفس الطول. تُعرف هذه العملية باسم نموذج الخيوط المنزلق لتقلص العضلات.

انزلاق الخيط يولد التوتر العضلي ، والذي لا شك فيه هو المساهمة الرئيسية للقسيم العضلي. هذا العمل يعطي العضلات قوتها البدنية.

تشبيه سريع لهذا هو الطريقة التي يمكن بها تمديد أو طي سلم طويل حسب احتياجاتنا ، دون تقصير جسدياً بأجزائه المعدنية.

تورط الميوسين

لحسن الحظ ، تقدم الأبحاث الحديثة فكرة جيدة عن كيفية عمل هذا الانزلاق. تم تعديل نظرية الشعيرة المنزلق لتشمل كيف يمكن للميوسين أن يسحب الأكتين لتقصير طول القسيم..

في هذه النظرية ، يقع الرأس الكروي للميوسين بالقرب من الأكتين في منطقة تسمى منطقة S1. هذه المنطقة غنية بالأجزاء ذات المفصلات التي يمكن ثنيها وبالتالي تسهل الانكماش.

قد يكون انثناء S1 هو المفتاح لفهم كيف يمكن للميوسين "السير" على طول خيوط الأكتين. ويتحقق ذلك من خلال دورات ملزمة لشظية الميوسين S1 وتقلصها وإصدارها النهائي.

اتحاد الميوسين و actiba

عندما يجتمع الميوسين والأكتين ، فإنهم يشكلون امتدادات تسمى "الجسور المتقاطعة". يمكن تشكيل هذه الجسور المتقاطعة وكسرها مع وجود (أو عدم وجود) ATP ، وهو جزيء الطاقة الذي يجعل الانكماش ممكنًا.

عندما يرتبط ATP بخيوط الأكتين ، فإنه ينتقل إلى الموضع الذي يعرض موقع ربط الميوسين الخاص به. هذا يسمح لرأس الكروية للميوسين بالتعلق بهذا الموقع لتكوين الجسر المتقاطع.

يؤدي هذا الاتحاد إلى فصل مجموعة الفوسفات من ATP ، وبالتالي يبدأ الميوسين في وظيفته. بعد ذلك ، يدخل الميوسين في حالة طاقة منخفضة حيث يمكن تقصير العضلة اللحمية.

لكسر الجسر المتقاطع والسماح مرة أخرى بربط الميوسين بالأكتين في الدورة التالية ، من الضروري ربط جزيء آخر من ATP بالميوسين. أي أن جزيء ATP ضروري لكلا الانكماش والاسترخاء.

الأنسجة

تظهر المقاطع النسيجية للعضلة الخصائص التشريحية للساركوميرس. الخيوط السميكة ، المؤلفة من الميوسين ، مرئية وتمثل الفرقة A من قبر.

الخيوط الرقيقة ، المؤلفة من أكتين ، ترتبط ببروتين على القرص Z (أو خط Z) يسمى ألفا أكتينين ، وهي موجودة على طول الشريط الأول بالكامل وجزء من النطاق A.

تتميز المنطقة التي تتداخل فيها الشعيرات الرقيقة والسميكة بمظهر كثيف ، نظرًا لوجود مساحة صغيرة بين الشعيرات. هذه المنطقة التي تتداخل فيها الشعيرات الرقيقة والسميكة مهمة جدًا لتقلص العضلات ، لأنها المكان الذي تبدأ فيه حركة الشعيرة.

لا تمتد الشعيرات الرقيقة تمامًا في النطاقين A ، تاركة منطقة مركزية من الشريط A تحتوي فقط على خيوط سميكة. تبدو هذه المنطقة الوسطى من النطاق A أخف قليلاً من بقية النطاق A ، وتسمى المنطقة H.

يوجد في وسط المنطقة H خط عمودي يسمى الخط M ، حيث تحتفظ البروتينات التبعية بالخيوط السميكة.

يتم تلخيص المكونات الرئيسية في الأنسجة من قسيم عضلي أدناه:

الفرقة أ

منطقة خيوط سميكة ، تتكون من بروتينات الميوسين.

المنطقة ح

المنطقة الوسطى من الشريط A ، بدون بروتينات الأكتين متراكبة عند استرخاء العضلات.

الفرقة الأولى

منطقة من خيوط رقيقة ، تتكون من بروتينات الأكتين (بدون الميوسين).

ض الأقراص

هي الحدود بين الأورام اللحمية المجاورة ، التي تتشكل من البروتينات ملزمة الأكتين عمودي على sarcomere.

الخط م

المنطقة المركزية التي شكلتها البروتينات التبعي. تقع في وسط خيوط الميوسين الكثيفة ، عموديًا على القسيم.

كما ذكر أعلاه ، يحدث الانكماش عندما تنزلق الشعيرات السميكة على طول الخيوط الدقيقة في تتابع سريع لتقصير العضل الليفي. ومع ذلك ، هناك فارق حاسم يجب أن نتذكره هو أن الخيوط العضلية نفسها لا تنكمش ؛ إنه الإجراء المنزلق الذي يمنحهم القدرة على تقصير أو إطالة.

مراجع

1. كلارك ، م. (2004). خيوط منزلقة في 50. طبيعة, 429(6988) ، 145.
2. هيل ، ت. (2004) ممارسة علم وظائف الأعضاء: النهج المواضيعي (1st ed.). وايلي
3. Rhoades، R. & Bell، D. (2013). علم وظائف الأعضاء الطبية: مبادئ الطب السريري (الطبعة الرابعة). ليبينكوت ويليامز ويلكنز.
4. Spudich، J. A. (2001). الميوسين يتأرجح عبر جسر النموذج. الطبيعة تستعرض بيولوجيا الخلية الجزيئية, 2(5) ، 387-392.
5. ثيبودو ، ص. (2013). علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء (8^عشر). موسبي ، وشركة.
6. تورتورا ، ج. آند ديريكسون ، ب. (2012). مبادئ علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء (الطبعة 13). شركة جون وايلي وأولاده.