Muskuļu šķiedra: struktūra, funkcija un slimības

Muskuļu šķiedras veido visu cilvēku skeleta muskuļu pamata šūnu un darba vienību. To garums var būt no mazāk nekā 1 mm līdz 50 cm un biezums ir aptuveni 0.01 līdz 0.2 mm. Kļūst vairākas muskuļu šķiedras muskuļu šķiedra saišķi, kas - arī apvienoti vairākos - veido muskuļus kopumā. Daudzkodolu muskuļu šķiedras var reaģēt uz elektriskajiem nervu stimuliem, saraujoties vai atpūta. Ir vairāki dažādi muskuļu šķiedru veidi, kas atšķiras ar atsaucību, nogurums izturēšanās un enerģijas metabolisms.

Kas ir muskuļu šķiedras?

Muskuļu šķiedras ir svītrainās muskuļu šūnas, kas veido skeleta muskulis. Citi parastie nosaukumi ir muskuļu šķiedra šūnas vai miocīti. Daudzkodolu muskuļu šķiedru garums ir no dažiem mm līdz 50 cm, un to diametrs ir no 0.01 līdz 0.2 mm. Vairākas paralēli izlīdzinātas muskuļu šķiedras tiek apvienotas muskuļu šķiedra saišķos un norobežots ar membrānu. Faktisko saraušanās funkciju veic miofibrilas, no kurām katrā muskuļu šķiedrā ir vairāki simti. Muskuļa kontrakcija tiek panākta, savstarpēji saslēdzot aktīna un miozīna pavedienus, kas izvietoti paralēli viens otram, tiem pašiem nesaīsinoties. Lai izpildītu dažādus muskuļu uzdevumus, piemēram, ātru spēku ar minimālu

reakcijas laiks vai izturība kapacitāti, var atšķirt dažāda veida muskuļu šķiedras, kas atšķiras pēc to reakcijas laika un pēc to veida enerģijas metabolisms. Ātri reaģējošas muskuļu šķiedras, kas nogurums ātri darbojas anaerobā diapazonā, savukārt muskuļu šķiedras, kurām raksturīgs ilgāks reakcijas laiks, darbojas galvenokārt nepārtraukta aerobā režīmā. The sadale no dažāda veida muskuļu šķiedrām muskuļos lielā mērā ir ģenētiski noteikts, un gandrīz noteikti to nevar mainīt spēks un izturība apmācību.

Anatomija un struktūra

Muskuļu šķiedras ir šķērssvītrotu skeleta muskuļu šūnu veidojošie elementi. Tie ir sincitiāli, saplūstot daudzām atsevišķām šūnām, kuru citoplazma un kodoli tiek saglabāti un kļūst par daļu no jaunās lielās šūnas. Muskuļu šķiedrā var būt līdz 40 kodoliem uz mm. Katra atsevišķa muskuļu šķiedra satur vairākus simtus miofibrilu, kas sastāv tikai no aptuveni 2 µm garām sarkomerām. Sarkomēri atgādina sīkus “nodalījumus”, kas satur paralēli izlīdzinātus aktīna miofilamentus un katru sānu nobīdi - miozīna motoru. proteīni. Tie ir tik regulāri izvietoti viens aiz otra, ka tipisko šķērsvirziena striatūru var redzēt polarizētā gaismā. 10 cm garā muskuļu šķiedrā cica 40,000 XNUMX sarkomēri ir ierindoti pēc kārtas. Saņemot atbilstošu darbības potenciāls, aktīna un miozīna pavedieni praktiski slīd viens otrā, izraisot muskuļu šūnas saīsinājumu. Katru miofibrilu kopā ar saistītajiem organoīdiem apņem membrāna - sarkolēma. Lai palielinātu mehānisko spēks, miofibrils satur arī saistaudi šķiedras, kas piestiprinātas pie pamatnes membrānas. Ļoti svarīgu funkciju veic tā dēvētie muskuļu vārpstas vai proprioreceptori, kas ir savstarpēji sakrustoti starp muskuļu šķiedrām un informē centrālo nervu sistēmas (CNS) par momentāno muskuļa kontrakcijas stāvokli caur aferentām nervu šķiedrām.

Funkcija un uzdevumi

Skeleta muskuļi var sasniegt tikai savas galvenās funkcijas, piemēram, ķermeņa stabilizēšanu, atsevišķu ekstremitāšu pārvietošanu un siltuma piegādi ķermenim, mijiedarbojoties ar atsevišķām muskuļu šķiedrām. Lai nodrošinātu, ka muskuļu kontrakcijas laikā gandrīz visas muskuļu šķiedras saīsinās, visām muskuļu šķiedrām jāsaņem darbības potenciāls kontrakcijai (gandrīz) vienlaicīgi, jo pretējā gadījumā būtu precīzs muskuļu sasprindzinājums un atpūta. Sarkolēma ir atbildīga par kontrakcijas komandas pārsūtīšanu uz visām noteiktā muskuļa muskuļu šūnām, un tās daudzās invāzijas miofibrilās nodrošina tam anatomiskus apstākļus. Īpaši ātras darbības FT (ātrās raustīšanās) šķiedras, kas šķiet gaišas to zemā satura dēļ mioglobīns un mitohondriji, sauc arī par baltajām muskuļu šķiedrām. Viņi attīstās augstu spēks potenciāls, bet nogurums ātri. Ķermenim ir vajadzīgas šāda veida muskuļu šķiedras, lai izvairītos no uzbrukuma vai uzbrukuma reakcijas, kā arī lai panāktu lielu lēcienu vai štancēšanu. Atšķirībā no tā ir tā saucamās lēnākās ST šķiedras (lēnas raustīšanās), kuras to lielā satura dēļ sauc arī par sarkanajām muskuļu šķiedrām gada mioglobīns un mitohondriji. Viņi attīsta mazāk enerģijas, bet darbojas aerobajā zonā un nogurums daudz lēnāk. Ja notiek hipotermija ķermeņa skeleta muskuļu šūnas var izraisīt autonomā nervu sistēmas drebuļiem (muskuļu trīce), kurus nevar brīvprātīgi kontrolēt, galu galā pārveidojot glikoze sildīt un ļaujot ķermeņa temperatūrai atkal paaugstināties.

Slimības un kaites

Slimības un traucējumi, kas saistīti ar muskuļu šķiedrām, var rasties vai nu tiešu slimību rezultātā, un iekaisums pie muskuļu šķiedrām, vai to var izraisīt inervācijas bojājumi nervi vai pie viņu augstākā līmeņa nervu mezgliem. Pirmajā gadījumā tā ir dažādas iespējamās miofibrilārās miopātijas, un otrajā gadījumā tā ir neiromuskulārā slimība. Tiešus mehāniskus muskuļu šķiedru bojājumus var izraisīt a muskuļu šķiedru plīsums ja muskulis ir pakļauts pārmērīgai uzsvars noteiktos punktos. Parasti tiek ietekmētas vairākas muskuļu šķiedras vai pat veseli muskuļu šķiedru saišķi. Miofibrilārās miopātijas izpaužas kā progresējošs muskuļu vājums un iztukšošanās, ko var attiecināt uz vienu vai vairākiem ģenētiskiem defektiem. Kamēr muskuļi trīce drebuļu formā var uzskatīt par normālu procesu, muskuļu trīci (trīci) var izraisīt arī dažādas neiroloģiskas slimības. Izšķir atpūtu, darbību, kustību vai nodomu trīce. Dažādi trīce sniegt sākotnējās norādes par iespējamo bojājumu raksturu smadzenes. Nopietnus muskuļu šķiedru bojājumus var izraisīt motoro neironu slimība. Vai nu pirmie (primārie) motoneuroni, kuru aksoni rodas motora garozā, vai otrie motoneuroni, kuru izcelsme ir muguras smadzenes, tad tiek ietekmēti. Amiotrofiskā laterālā skleroze (ALS) pieder pie motora neirons slimības. Tas paziņo par sevi ar muskuļu vājumu vai muskuļu stīvumu un veic mainīgi progresējošu kursu.