ساركومير: الهيكل والوظيفة والأمراض

القسيم العضلي هو وحدة وظيفية صغيرة داخل العضلة: تصطف واحدة خلف الأخرى ، وتشكل اللييفات العضلية الشبيهة بالخيوط التي يتم تجميعها معًا لتشكيل ألياف عضلية. يتسبب التحفيز الكهربائي للخلايا العصبية في دفع الخيوط الموجودة داخل قسيم عضلي داخل بعضها البعض ، مما يؤدي إلى تقلص العضلات.

ما هو قسيم عضلي؟

يوجد 656 عضلة في جسم الإنسان تؤدي حركات نشطة. من بين هذه العضلات الهيكلية هي المسؤولة بشكل أساسي عن الحركات الإرادية ، لكنها تستجيب أيضًا بشكل منعكس بمساعدة الروتين الآلي. عادة ما تكون هذه العضلات على شكل مغزل وترتبط إما مباشرة بالعظم أو بشكل غير مباشر عبر وتر. يمكن التمييز بين نوعين من العضلات: ناعمة ومخططة. تغطي الأنسجة العضلية الملساء العديد من الأعضاء ولها سطح بدون بنية واضحة. من ناحية أخرى ، تتميز العضلة المخططة المستعرضة بنمط مخطط يمتد عبر ألياف الأنسجة ويتكرر على فترات منتظمة. كل قسم من هذه الأقسام عبارة عن قسيم عضلي يشكل وحدة مقلصة: عندما تتوتر العضلة ، تندفع الألياف الدقيقة داخل قسيم عضلي إلى بعضها البعض ، مما يؤدي إلى تقصيرها وتسبب انقباض العضلات ككل. ينتج عن السلسلة الطولية من الأورام اللحمية العضلية الليفية العضلية. العديد من اللييفات العضلية تشكل الليف العضلي مع العديد من النوى. في ال الليف العضلي حزمة ، يتم تجميع ألياف العضلات معًا ومحاطة بطبقة من النسيج الضام. إنه يرسم حدود كثيرة الليف العضلي حزم ذلك الماكياج عضلة كاملة من بعضها البعض وتمكن الأنسجة من التحرك بمرونة وسلاسة ضد بعضها البعض. تدين العضلات بمظهرها الخشن لهذا الهيكل.

التشريح والبنية

بالميكروسكوب ، تشكل القسيم العضلي جزءًا داخل اللييف العضلي. يقع النطاق المظلم (النطاق A) في وسط قسيم عضلي عند الاسترخاء ويحده النطاق الخفيف (النطاق I) إلى اليمين واليسار ، على التوالي. يوجد في الوسط الخط M ، والذي يظهر داكنًا بشكل خاص تحت المجهر بسبب تراكب ألياف قسيم عضلي. يغلق قرص Z- قسيم عضلي على كلا الجانبين. ينتج نمط النطاقات من الاختلاف كثافة من الأنسجة داخل قسم: في المناطق الأكثر قتامة ، يتم دفع الخيوط الشبيهة بالخيوط إلى بعضها البعض ، وبالتالي تسمح بمرور ضوء أقل. يتكون القسيم العضلي من نوعين من الخيوط: مركب من الأكتين والتروبوميوسين ، وخيوط الميوسين. يتكون الأكتين من كروي الجزيئات التي يتم ربطها معًا بإحكام ، مع حدوث التفاف طفيف في الخصلة. حول هذا الإطار ، يتم تمديد سلسلة أخرى الجزيئات ترتبط بشكل متقطع: تروبوميوسين. النوع الثاني من الخيوط داخل قسيم عضلي هو الميوسين ، والذي يشكل في مجمله الشريط A المظلم. يتكون جزيء الميوسين من سلسلتين أرق ، ولكل منهما سماكة في النهاية تُعرف باسم الميوسين رئيس. تدور سلسلتا الميوسين حول بعضهما البعض لتشكيل خيوط الميوسين.

الوظيفة والأدوار

وظيفيًا ، يمثل قسيم عضلي الوحدة المقلصة داخل العضلة. للتأكد من أن جميع الأورام اللحمية الليفية العضلية (وبالتالي ألياف العضلات) تنقبض في وقت واحد ، الجهاز العصبي ينسق الحركة. أ الخلايا العصبية الحركية يرسل إشارة كهربائية من خلاله الألياف العصبية، وفي نهايته يوجد اتصال (المشبك) بالعضلة. يتكون الجانب العصبي من المشبك من صفيحة نهائية حركية تحتوي على حويصلات تحتوي على مواد مرسال (نواقل عصبية). الإشارة الكهربائية من الألياف العصبية يؤدي إلى إطلاق النواقل العصبية في شق متشابك، على الجانب الآخر منها مستقبلات ما بعد المشبكي على العضلات. عندما ناقل عصبي يرسو في المستقبل ، ويفتح القنوات الأيونية في غشاء الخلية التي يمكن للجسيمات المشحونة السفر من خلالها ؛ نتيجة لذلك ، تتغير نسبة الجهد الكهربائي في أنسجة العضلات ويتم إنشاء إمكانات صفيحة نهائية. ينتشر هذا التيار الكهربائي الضعيف عبر الغشاء الخارجي للخلية العضلية (غمد الليف العضلي) ويدخل الطبقة الداخلية من طبقة الأنسجة من خلال النظام الأنبوبي للأنابيب التائية. هناك ، يمر الجهد الكهربائي إلى الشبكة الساركوبلازمية ، مما يؤدي إلى إطلاقها الكلسيوم الأيونات. ال الكلسيوم ترتبط الأيونات بشكل عكسي بخيوط قسيم عضلي. يسمح التغيير الهيكلي لرؤوس الميوسين بالارتباط بشكل عابر بشريط الأكتين / التروبوميوسين والشبك ، وهذا يدفع الخيوط بين خيوط الأكتين / التروبوميوسين: تتداخل عصابات القسيم العضلي في هذه الحالة المتوترة أكثر من حالة الاسترخاء ، بحيث الساركومير أقصر بشكل عام. يحدث الشيء نفسه في الأورام اللحمية المجاورة ، في العديد من ألياف العضلات المجمعة. في العضلات الكبيرة ، يعصب العصبون الحركي الفردي عدة مئات من ألياف العضلات في وقت واحد.

الأمراض

ألم العضلات عادة ما يكون أحد الأمراض الأقل خطورة التي يمكن أن تنجم عن أضرار طفيفة في الأورام اللحمية. ألم العضلات يتجلى على أنه غير مريح أو شد أو تمزق الم في العضلات المصابة وتصلب ملحوظ في الأنسجة. يرجع السبب عادةً إلى الإجهاد المفرط أو الإحماء غير الكافي أثناء ممارسة الرياضة ، مما يتسبب في تلف خيط الأكتين. من ناحية أخرى ، الضخامي اعتلال عضلة القلب له تأثيرات أكثر خطورة. في هذا قلب المرض ، تكون الأورام اللحمية أثخن من المعتاد ؛ ومع ذلك ، نظرًا لوجود الألياف والألياف العضلية بنفس الأرقام الموجودة في الشخص السليم ، فإن طبقة العضلات تكون أيضًا أكثر سمكًا بشكل عام. هذا يؤدي إلى قيود وظيفية يمكن قيادة للإغماء ، صدر أحاسيس ضغط وضيق في التنفس دوخة، وهجمات خناق. الأسباب الأكثر شيوعًا للتضخم اعتلال عضلة القلب هي الطفرات الجينية التي قيادة للتخليق المعيب للأكتين أو التروبوميوسين أو الميوسين في 40-60٪ من الحالات. الطفرات في البروتين C ، الذي يربط الميوسين ، شائعة بشكل خاص. هذا الخلل الجيني يمثل ربع الأسباب.