علم وظائف الأعضاء

Myofibrils و sarcomere

يتم احتواء السائل السيتوlلازمي داخل الخلايا العضلية إلى حد كبير بواسطة اللييفات العضلية ، التي تشكل مكونًا مقلصًا لها.

تتكون كل ألياف عضلية من حوالي 1000 ليف عضلي ، يلفها شبكي الهيولى العضلية. تمتد اللييفات العضلية على طول الألياف بالكامل ويتم تنظيمها في حزم طولية طويلة.

كل ليف عضلي لديه سمك بين 0.5 و 2 ميكرون ، لطول يتراوح من 10 إلى 100 ميكرون (1 ميكرون = 1/1000 ملم).

كما هو متوقع ، يتم تحجيم اللييف العضلي من شبكية الهيولى العضلية ، وهو نظام معقد من الحويصلات والنبيبات التي تؤدي إلى النظام الساركوتوبولارى. الغرض من هذا الهيكل هو تجميع الكالسيوم اللازم للانكماش.

بعد دخولنا أكثر فأكثر إلى الميكروسكوب ، نكتشف أن اللييف العضلية هي بدورها مكونة من أجنة عضلية متوازية ، وهي من نوعين: سميك ورفيع. ويمكن أيضا ملاحظة خط مميز على طول المحور الرئيسي لل myofibril ، وذلك بسبب التناوب المنتظم من العصابات الخفيفة والظلام.

  • تسمى العصابات المظلمة بالشرائط أو الأقراص أ
  • تسمى العصابات الخفيفة العصابات I
  • وينقسم كل نطاق I إلى اثنين بواسطة خط Z
  • تنقسم كل فرقة A إلى اثنتين بواسطة سطرية تسمى H ، توضع في الجزء المركزي.

السبيل الليفي العضلي بين خطين متجاورين

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

يأخذ اسم SARCOMERO

و sarcomere هو الوحدة الهيكلية والوظيفية لل myofibril ، أي أصغر وحدة من العضلات قادرة على التعاقد.

داخل العضلة الليفية الوحيدة ، تتبع الساركومات المتنوعة بعضها البعض ، كما لو أنها تشكل كومة عالية من الأسطوانات. علاوة على ذلك ، في العضلات ، يتم ترتيب الألياف بالتوازي ، بحيث يتم محاذاة القسيمات المعنية. بعبارة أخرى ، بجانب خط Z من اللييف العضلي ، يوجد دائماً خط Z للميفايوفايلي المجاورة. هذا التناظر يتسبب في ظهور الألياف العضلية بأكملها بشكل عرضي.

لل myofilaments

يلاحظ من قبل مجهر الكتروني ، كل قسيم عضلي يظهر على شكل حزمة من الخيوط ، مرتبطا طوليا ومتوازيا مع بعضها البعض. مكونات هذه myofilaments اثنين من البروتينات ، ودعا الأكتين والميوسين.

في وسط كل قسيم عضلي هناك حوالي ألف جدائل سميكة تتكون من الميوسين. في نهاياتها ، ترسم جزيئات البروتين هذه علاقات مع خيوط رفيعة تتكون من بروتين آخر ، أكتين.

في fibrocellule عضلات الهيكل العظمي يتم وضع هذه العناصر مقلص (خيوط سميكة ورقيقة) في السجل و interdigitated جزئيا (فرضه).

  • مجموعة من الخيوط السميكة (myosin) تقع في مركز sarcomere وتشكل الفرقة A؛
  • مجموعة من الخيوط الرقيقة ، التي تشكلها الأكتين ، تقع على قطبين sarcomere وتشكل النصفان الأولان ، اللذين يصلان إلى الأقراص Z.

هذا الهيكل المعقد هو أساس انقباض العضلات ، والذي يمكن تحقيقه عن طريق انزلاق الخيوط الرقيقة على الخيوط السميكة.

خلال تقلص ، يتم تقصير قسيم عضلي عن طريق الاقتراب من اثنين من الشعيرات Z:

في حين أن طول الخيوط والفرقة A يبقى دون تغيير ، هناك انخفاض في النطاق I والنطاق H.

يحدد تعميم الظاهرة تقصير اللييفات العضلية والألياف العضلية والحشوات والعضلات كلها. من المثير للاهتمام أن نلاحظ أن كل عضلة قنية قد تقصر ما يصل إلى 50٪ من طولها عند الراحة.

أثناء تقلص العضلات ، تتشكل باستمرار جسور أكتوموسين وتذوب ، بشرط توفر كميات كافية من أيونات الكالسيوم و ATP ؛ سوف نتعامل بشكل أفضل مع هذا في المقالة التالية.

إن الفولتية التي يتم إنتاجها بواسطة الألياف العضلية تقترب بشكل مباشر من عدد الجسور المحولة التي يتم تصفيتها من خلال الصنابير والثعالب.

ونتيجة لذلك ، تقوم عضلة مفرطة التوتر أو متقلصة جدا بتطوير قوة طفيفة من العضلات التي تنقبض نفسها بداية من درجة الاستطالة المثلى.

  • أ) لا توجد قوة نشطة لأنه لا يوجد اتصال بين رؤوس الميوسين والأكتين
  • بين A) و B): هناك زيادة خطية في القوة النشطة بسبب زيادة مواقع ربط الأكتين لرؤوس الميوسين
  • بين B) و C): تصل القوة النشطة إلى القمة القصوى وتبقى مستقرة نسبياً ؛ في هذه المرحلة ، في الواقع ، ترتبط جميع رؤساء الميوسين إلى الأكتين
  • بين C) و D): تبدأ القوة النشطة في الانخفاض لأن تراكب سلاسل الأكتين يقلل من مواقع الربط المتاحة لرؤوس الميوسين
  • ه): بمجرد اصطدام الميوسين بالقرص Z لا توجد قوة نشطة لأن جميع رؤوس الميوسين مدمن مخدرات على الأكتين ؛ علاوة على ذلك ، يتم ضغط الميوسين على الأقراص Z ويعمل بمثابة نابض يعارض الانكماش بقوة تتناسب مع درجة الضغط (وبالتالي من تقصير العضلات)