Μυοϊνίδια και σαρκομερές

Το κυτταροπλασματικό υγρό μέσα στα μυϊκά κύτταρα καταλαμβάνεται σε μεγάλο βαθμό από μυοϊνίδια, τα οποία αποτελούν το συσταλτικό συστατικό.

Κάθε μυϊκή ίνα αποτελείται από περίπου 1000 μυοϊνίδια, τυλιγμένα από το σαρκοπλασματικό δίκτυο. Τα μυοϊνίδια εκτείνονται σε όλο το μήκος της ίνας και είναι οργανωμένα σε μεγάλες διαμήκεις δέσμες.

Κάθε μυοΐνη έχει πάχος μεταξύ 0,5 και 2 μm, για μήκος που κυμαίνεται από 10 έως 100 μικρά (1 μικρά = 1/1000 mm.).

Όπως αναμενόταν, τα μυοϊνίδια περιστοιχίζονται από το σαρκοπλασματικό δίκτυο, ένα σύνθετο σύστημα κυστιδίων και σωληναρίων που δημιουργεί το σαρκοσωληνωτό σύστημα. Ο σκοπός αυτής της δομής είναι η συσσώρευση του ασβεστίου που είναι απαραίτητο για τη συστολή.

Προχωρώντας όλο και περισσότερο στο μικροσκοπικό, ανακαλύπτουμε ότι τα μυοϊνίδια αποτελούνται από παράλληλα μυοϊνίδια, τα οποία είναι δύο τύπων: παχιά και λεπτά. Μπορεί επίσης να παρατηρηθεί μια χαρακτηριστική ράβδος κατά μήκος του κύριου άξονα του μυοϊνιδίου, λόγω της τακτικής εναλλαγής φωτεινών και σκοτεινών ζωνών.

Οι σκοτεινές ζώνες ονομάζονται μπάντες ή δίσκοι Α
Οι ελαφριές ζώνες ονομάζονται Ι μπάντες
Κάθε ζώνη Ι διαιρείται στα δύο με μια γραμμή Ζ
Κάθε ζώνη Α χωρίζεται στα δύο με μια λωρίδα, που ονομάζεται Η, τοποθετημένη στο κεντρικό τμήμα της.

Η έκταση του μυοϊνιδίου μεταξύ δύο παρακείμενων γραμμών Ζ

(1/2 μπάντα I + μπάντα A + 1/2 μπάντα I)

παίρνει το όνομα SARCOMERO

Το σαρκομερές είναι η δομική και λειτουργική μονάδα του μυοϊνιδίου, δηλαδή η μικρότερη μονάδα του μυός ικανή να συστέλλεται.

Μέσα στο ενιαίο myofibril τα διάφορα σαρκομερή διαδέχονται το ένα το άλλο, σαν να σχηματίζουν μια υψηλή στοίβα κυλίνδρων. Στο μυ, επιπλέον, οι ίνες είναι διατεταγμένες παράλληλα, έτσι ώστε τα αντίστοιχα σαρκομερή να ευθυγραμμίζονται. Με άλλα λόγια, δίπλα σε μια γραμμή Ζ ενός μυοϊνιδίου υπάρχει πάντα μια γραμμή Ζ του παρακείμενου μυοϊνιδίου · αυτή η συμμετρία σημαίνει ότι στο σύνολό της, ολόκληρη η μυϊκή ίνα φαίνεται εγκάρσια ραβδωτή.

Μυοϊνίδια

Παρατηρούμενο στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, κάθε σαρκομερές φαίνεται να σχηματίζεται από μια δέσμη νημάτων, διατεταγμένων διαμήκως και παράλληλα μεταξύ τους. Τα συστατικά αυτών των μυοϊνών είναι δύο πρωτεΐνες, που ονομάζονται ακτίνη και μυοσίνη.

Στο κέντρο κάθε σαρκομερίου βρίσκεται περίπου χίλια νημάτια πάχους, που αποτελούνται από μυοσίνη. Στα άκρα τους, αυτά τα μόρια πρωτεΐνης δημιουργούν σχέσεις με λεπτά νήματα, που αποτελούνται από "άλλη πρωτεΐνη", ακτίνη.

Σε ένα σκελετικό μυϊκό κύτταρο ινών, αυτά τα συσταλτικά στοιχεία (παχιά και λεπτά νήματα) τοποθετούνται σε καταχωρητή και είναι μερικώς διασταυρωμένα (επάλληλα).

Η δέσμη των παχιών (μυοσινικών) νημάτων βρίσκεται στο κέντρο του σαρκομερούς και αποτελεί την ζώνη Α.
Η δέσμη των λεπτών νημάτων, που αποτελείται από ακτίνη, βρίσκεται στους πόλους του σαρκομερίου και αποτελεί τις δύο μισές λωρίδες Ι, οι οποίες φτάνουν μέχρι τους δίσκους Ζ.

Αυτή η σύνθετη δομή είναι η βάση της μυϊκής συστολής, που καθίσταται δυνατή από την ολίσθηση λεπτών νημάτων πάνω από τα παχιά.

Κατά τη σύσπαση, το σαρκομερές κονταίνει λόγω της προσέγγισης των δύο νημάτων Ζ:

ενώ το μήκος των νημάτων και της ζώνης Α παραμένει αμετάβλητο, υπάρχει μείωση της ζώνης Ι και της ζώνης Η.

Η γενίκευση του φαινομένου καθορίζει τη συντόμευση των μυοϊνιδίων, των μυϊκών ινών, των μυών και ολόκληρου του μυός. Είναι ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι κάθε σαρκομερές μπορεί να συντομεύσει έως και το 50% του μήκους του σε ηρεμία.

Κατά τη σύσπαση των μυών, οι γέφυρες ακτομυοσίνης σχηματίζονται και διαλύονται συνεχώς, αρκεί να είναι διαθέσιμες επαρκείς ποσότητες ιόντων ασβεστίου και ΑΤΡ. θα εξετάσουμε καλύτερα αυτήν την πτυχή στο επόμενο άρθρο.

Η ΕΝΤΑΣΗ ΤΗΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΜΙΑ ΜΥΣΙΚΗ IΝΑ ΕΙΝΑΙ "ΑΜΕΣΑ ΑΝΑΛΟΓΙΚΗ ΣΤΟΝ ΑΡΙΘΜΟ ΤΩΝ ΣΤΑΥΡΩΝ ΓΕΦΥΡΩΝ ΠΟΥ ΣΧΕΔΙΑΖΟΝΤΑΙ ΜΕΤΑΞΥ ΠΑΧΩΝ ΚΑΙ ΛΕΠΤΩΝ ΦΙΛΑΝΤ.

Κατά συνέπεια, ένας μυς που είναι πολύ τεντωμένος ή πολύ συσπασμένος αναπτύσσει λιγότερη δύναμη από έναν μυ που συστέλλεται από τον βέλτιστο βαθμό διατάσεων.

Σχέση μήκους-έντασης στη συστολή των μυών. Η εικόνα δείχνει την ένταση που δημιουργείται από έναν μυ βάσει του μήκους του πριν από την έναρξη της άσκησης / συστολής των μυών. Εστιάζουμε την προσοχή μας στην καμπύλη ενεργητικής δύναμης (συστολή των μυών), αφήνοντας έξω την κόκκινη που σχετίζεται με τη συνολική δύναμη και το μπλε ένα. σε σχέση με την παθητική δύναμη (λόγω μη συσταλτικών συστατικών του σαρκομερίου - συνδετίνη / τιτίνη). Ειδικότερα, ακολουθώντας την τάση της καμπύλης που σχετίζεται με την ενεργό δύναμη, σημειώνουμε ότι:

Α) δεν υπάρχει ενεργός δύναμη αφού δεν υπάρχει επαφή μεταξύ των κεφαλών μυοσίνης και της ακτίνης
Μεταξύ Α) και Β): υπάρχει γραμμική αύξηση της ενεργού δύναμης λόγω της αύξησης των θέσεων δέσμευσης ακτίνης για τις κεφαλές μυοσίνης
Μεταξύ Β) και Γ): η ενεργός δύναμη φτάνει στη μέγιστη κορυφή της και παραμένει σχετικά σταθερή. Σε αυτή τη φάση, στην πραγματικότητα, όλες οι κεφαλές της μυοσίνης συνδέονται με την ακτίνη
Μεταξύ Γ) και Δ): η ενεργός δύναμη αρχίζει να μειώνεται καθώς η επικάλυψη των αλυσίδων ακτίνης μειώνει τις διαθέσιμες θέσεις σύνδεσης για τις κεφαλές μυοσίνης
Ε): από τη στιγμή που η μυοσίνη συγκρούεται με το δίσκο Ζ δεν υπάρχει ενεργή δύναμη αφού όλες οι κεφαλές μυοσίνης είναι προσαρτημένες στην ακτίνη · επιπλέον, η μυοσίνη συμπιέζεται στους δίσκους Ζ και λειτουργεί ως ελατήριο που αντιτίθεται στη συστολή με δύναμη ανάλογη του ο βαθμός συμπίεσης (συνεπώς της μείωσης των μυών)