Схема строения саркомера

Содержание
  1. Состав и структура саркомера
  2. Характеристика саркомера
  3. Состав саркомера
  4. Сот
  5. A-диск саркомера,  I-диск саркомера и М-диск саркомера
  6. А-диск саркомера
  7. I-диск саркомера
  8. М-диск саркомера
  9. Влияние тренировки на изменение площади саркомера
  10. Литература
  11. Мышечные ткани
  12. Гладкая (висцеральная) мускулатура
  13. Скелетная поперечно-полосатая мускулатура
  14. Саркомер
  15. Сердечная мышечная ткань
  16. Ответ мышц на физическую нагрузку
  17. Происхождение мышц
  18. Саркомер
  19. Классификация скелетных мышечных волокон и мышц Критерии классификации скелетных мышечных волокон и мышц
  20. Экстра- и интрафузальные мышечные волокна
  21. Фазные и тонические мышечные волокна
  22. Быстрые и медленные мышечные волокна
  23. Оксидативные и гликолитические мышечные волокна
  24. Структура и части саркомера, функции и гистология / Анатомия и физиология
  25. Структура и части
  26. миофибриллы
  27. Миозин и актин
  28. миофиламентов
  29. функции
  30. Вовлечение миозина
  31. Союз миозина и актиба
  32. гистология
  33. Группа А
  34. Зона Н
  35. Группа I
  36. Z диски
  37. Линия М
  38. ссылки

Состав и структура саркомера

Схема строения саркомера

Описаны состав и структура саркомеров — структурных единиц миофибрилл.  Показано, что саркомер состоит из большого количества (более 1000) структурных элементов — сот. Описано строение структурного элемента саркомера — сота.

После того, как мы ознакомились из чего состоят скелетные мышцы, мышечные волокна и миофибриллы, давайте разберемся из чего состоит саркомер и каково его строение.

Характеристика саркомера

Саркомер – это структурная единица миофибриллы, главная функция которого – превращение химической энергии в мышечное сокращение.

Установлено, что каждая миофибрилла состоит из структурных элементов – саркомеров. Это очень маленькие элементы. Они похожи на микроцилиндры, которые расположены вдоль миофибриллы. Однако это, конечно, не металлические цилиндры.

Саркомеры состоят из белковых элементов, которые принимают активное участие в сокращении скелетной мышцы. Друг от друга эти микроцилиндры разделяют Z-диски, основу которых составляют белки: α-актинин, десмин, дистофин и другие.

[attention type=yellow]

Еще миофибриллу можно сравнить со стеблем бамбука. При этом саркомеры похожи на длинные секции, а Z-диски – это диски, разделяющие эти секции. Длина саркомеров лежит в пределах 2-3 мкм (напоминаю, что 1 мкм – это одна миллионная метра). Поэтому в миофибрилле, длина которой составляет 5 см содержится около 20000 саркомеров.

[/attention]

Более подробно строение и функции мышц описаны в моих книгах «Гипертрофия скелетных мышц человека» и «Биомеханика мышц«

Состав саркомера

Чаще всего при описании состава саркомера указывается, что саркомер состоит из толстых и тонких филаментов, и приводится следующий рисунок (рис.1).

Однако этот рисунок не дает полное представление как о составе, так и о структуре саркомера. Не будем забывать, что саркомер – это объемный объект, маленький цилиндр.

Рис.1. Схема строения саркомера (G.H. Pollak, 1990) Длина саркомера ограничена Z-дисками. В середине саркомера располагается М-диск, который представляет собой «сцепление хвостов миозиновых молекул».

Если мысленно разрезать саркомер поперек, то в месте, где пересекаются толстые и тонкие филаменты, мы увидим следующую картину (рис.2).

Рис. 2. Решетчатая структура филаментов актина и миозина (H.E. Huxley, 1972)

Отчетливо видно, что каждый толстый филамент окружен шестью тонкими филаментами, то есть видно большое количество структурных элементов. Еще в 1972 году известный гистолог А.Н. Студитский выделил эти структурные элементы в составе саркомера.

Для их описания он использовал следующее образное сравнение: «На поперечных срезах в миофибриллах открывается картина взаимного расположения филамент, гексогональная упаковка, напоминающая связку карандашей, повернутую концами к зрителю». Из этого образного сравнения следует, что А.Н.

[attention type=red]

Студитский сравнивает эти структурные элементы с карандашами, а саркомер, в свою очередь, представляет связку таких «карандашей».

[/attention]

В нашей статье (А.В. Самсонова, Г.А. Самсонов, 2016) мы предложили называть такие элементы, из которых состоят саркомеры – сотами по аналогии с пчелиными сотами.

Сот

Сот – структурная единица саркомера, в состав которой входит один толстый и 12 тонких филаментов, шесть из которых прикреплены к Z-диску с одной стороны от толстого филамента, а другие шесть – с другой стороны от толстого филамента (рис. 3).

Длина сота равна длине саркомера, так как длина сота ограничена с двух сторон Z-дисками. На рис.

3 представлены основные элементы, входящие в состав сота: один толстый филамент и шесть тонких филаментов, расположенных справа и слева от толстого филамента, а также часть Z – диска, к которому прикреплены тонкие филаменты. Следует отметить, что состав и строение этого элемента значительно сложнее.

Например, на рисунке не указано, что белок титин (тайтин) соединяет каждый толстый филамент с Z-дисками. Данная схема предназначена для того, чтобы выделить этот структурный элемент в составе саркомера.

Рис. 3. Схема строения сота. Толстый филамент, подобно грифелю карандаша расположен в середине, на ребрах карандаша расположены тонкие филаменты.

Шесть тонких филаментов прикреплены к Z-диску с одной стороны от толстого филамента, а другие шесть – с другой стороны. Часть Z- диска показана схематично.

Не показано прикрепление толстого филамента к Z- диску при помощи белка титина (А.В. Самсонова, 2011)

[attention type=green]

Установлено (Г. А. Самсонов, А.В. Самсонова, 2016), что в одном саркомере, имеющем диаметр 1 мкм находится более 1000 таких структурных элементов – сот. То есть в связке «карандашей» более 1000. Площадь одного сота равна 6,225 10-4мкм2.

[/attention]

В 2000 году математик Томас Хелс доказал, что шестиугольники, лежащие в основе пчелиных сот, лучше других геометрических фигур подходят для максимального использования пространства, при этом используется минимум строительного материала (воска). По-видимому, это свойство гексагональной структуры сотов также используется и при «строительстве» саркомеров.

A-диск саркомера,  I-диск саркомера и М-диск саркомера

Достаточно часто читателей интересует, что такое А-диск саркомера или что такое I-диск саркомера. Честно говоря, когда я сама разбиралась со структурой саркомера, я долго не могла запомнить, что это за диски.

Появление названий этих дисков связано с тем, что раньше электронные микроскопы были достаточно слабыми. Поэтому исследователи не видели структуру саркомера, а видели только чередующиеся светлые и темные участки, которые они назвали дисками.

Чтобы понять, что это за диски, посмотрим на рис. 4.

Рис.4. Вверху. Микрофотография продольного среза саркомера. Внизу — поперечный срез саркомера в его различных участках (H.E. Huxley, 1972)

А-диск саркомера

Итак, А-диск (анизотропный диск) – это темный диск на рис. 4. Этот «диск» образован перекрытием толстых и тонких филаментов.

I-диск (изотропный диск) – это светлые «диски» справа и слева от А-диска. Эти «диски» соответствуют тому участку саркомера, где располагаются только тонкие филаменты.

А-диски (анизотропные, темные диски) вызваны двойным лучепреломлением обычного света. Двойное лучепреломление в свою очередь связано с различными свойствами среды. Это называется анизотропией. По-видимому, анизотропность среды связана с тем, что в этих местах пересекаются толстые и тонкие филаменты.

I-диск саркомера

I-дискам (изотропные, светлые диски) не свойственно двойное лучепреломление. Среда изотропна (одинакова во всех направлениях). Изотропность среды связана с тем, что в этих местах саркомера имеются только тонкие филаменты.

М-диск саркомера

В центре саркомера имеется светлая полоса – Н-зона. Эта зона соответствует тому участку саркомера, где располагаются только толстые филаменты. В середине Н-зоны имеется участок, который называется М-зоной или М-диском (от немецкого слова mittelscheibe – центральный диск). Этот участок образован толстыми филаментами и структурами, которые соединяют их поперечно между собой.

Влияние тренировки на изменение площади саркомера

Установлено, что тренировка не влияет на расстояние между толстым и тонкими филаментами. Это означает, что площадь сота не меняется. Однако силовая тренировка значительно изменяет площадь поперечного сечения саркомера.

Доказано, что толстые и тонкие филаменты при увеличении площади саркомера добавляются на его наружной поверхности.

Увеличение площади поперечного сечения саркомеров (миофибрилл) приводит к гипертрофии скелетных мышц (увеличению их объема).

Литература

  1. Самсонова, А.В. Гипертрофия скелетных мышц человека: монография /А.В. Самсонова; Национальный гос. ун-т физ. Культуры, спорта и здоровья им. П.Ф. Лесгафта. – СПб.: [б.и.], 2011.– 203 с. ил.
  2. Самсонова, А.В. Сот — структурная единица саркомера // А.В. Самсонова, Г.А. Самсонов // Труды кафедры биомеханики университета имени П.Ф.Лесгафта, 2016.- Вып.10.- С. 16-21.
  3. Самсонов, Г.А. Влияние увеличения площади поперечного сечения саркомера на соотношение тонких и толстых филаментов / Г.А. Самсонов, А.В. Самсонова // Труды кафедры биомеханики университета имени П. Ф. Лесгафта, 2016.- Вып.10.- С. 22-27.
  4. Студитский, А.Н. Мышечная ткань / В кн.: Гистология: учебник / Под ред. В.Г. Елисеева, Ю.И. Афанасьева, Ю.Н. Копаева, Н.А. Юриной. – М.

    : Медицина, 1972. – С. 210-223.

  5. Huxley, H.E. Molecular basis of contraction in cross-striated muscles / H.E. Huxley // In: The structure and function of muscle // New-York Academic Press, 1972. – P. 302-387.
  6. Pollack, G.H. Muscles & molecules: Uncovering the principles of biological motion / G.H. Pollack. – Seattle: Ebner&Sons, 1990.

С уважением, А.В.

Самсонова

Источник: https://allasamsonova.ru/sostav-i-struktura-sarkomera/

Мышечные ткани

Схема строения саркомера

Мышечные ткани составляют активную часть опорно-двигательного аппарата (пассивной частью являются кости.) Важнейшие функции мышечной ткани: сократимость и возбудимость. К данной группе тканей относятся гладкая, поперечно-полосатая (скелетная) и сердечная мышечные ткани.

Гладкая (висцеральная) мускулатура

Эта мышечная ткань встречается в стенках внутренних органах (кишечник, мочевой пузырь), в стенках сосудов, протоках желез. Эволюционно является наиболее древним видом мускулатуры.

Состоит из веретенообразных миоцитов – коротких одноядерных клеток. Слабо выражено межклеточное вещество, клетки сближены друг с другом: благодаря этому возбуждение, возникшее в одной клетке, волнообразно распространяется на все остальные клетки.

Гладкая мышечная ткань отличается своей способностью к длительному тоническому напряжению, что очень важно для работы внутренних органов (к примеру, мочевого пузыря), практически не утомляется. Скелетная мышечная ткань, которую мы изучим чуть позже, такой способностью не обладает и утомляется быстро.

Осуществляется сокращение с помощью клеточных органоидов – миофиламентов, которые расположены в клетке хаотично и не имеют такой упорядоченной структуры, как миофибриллы в скелетной мускулатуре (все познается в сравнении, уже скоро мы их изучим.)

Работа гладких мышц обеспечивается вегетативной (автономной) нервной системой: человек не может управлять ей произвольно. К примеру, невозможно по желанию сузить или расширить зрачок.

Скелетная поперечно-полосатая мускулатура

Скелетная ткань образует мышцы туловища, конечностей и головы.

В отличие от гладкой мускулатуры, скелетная образована не отдельными одноядерными клетками, а длинными многоядерными волокнами, имеющими до 100 и более ядер – миосимпластами. Миосимпласт представляет совокупность слившихся клеток, имеет длину от нескольких миллиметров до нескольких сантиметром.

Внутри миосимпласта находится саркоплазма, снаружи миосимпласт покрыт сарколеммой.

Характерная черта данной ткани – поперечная исчерченность, выражающаяся в равномерном чередовании светлых и темных полос на мышечном волокне. Это происходит потому, что границы саркомеров в соседних миофибриллах совпадают, вследствие чего все волокно приобретает поперечную исчерченность. Теперь самое время изучить микроскопическую основу мышцы – саркомер.

Саркомер

Сократимость мышечной ткани обусловлена наличием в клетках миофиламентов. Саркомер – элементарная сократительная единица мышцы. Состоит из тонкого белка – актина, и толстого – миозина. Сокращение осуществляется благодаря трению нитей актина о нити миозина, в результате чего саркомер укорачивается.

Источником энергии для сокращения служат молекулы АТФ. К тому же невозможно представить сокращение мышц без участия ионов кальция: именно они связываются с тропонином (белком между нитями актина), что обуславливает соединение актина и миозина. При сокращении мышц выделяется тепло.

Замечу, что трупное окоченение – посмертное затвердевание мышц – связано именно с ионами кальция, которые устремляются в область низкой концентрации (мышцы), способствуя связыванию актина и миозина. Мертвый организм не способен разорвать цикл, возникший в мышцах, в связи с чем наблюдается стойкая мышечная контрактура: конечности очень сложно разогнуть или согнуть.

Вернемся к скелетным мышцам. Имеется еще ряд важных моментов, о которых нужно знать.

В процесс возбуждения вовлекается изолированно один миосимпласт, соседние волокна не возбуждают друг друга, в отличие от гладких миоцитов. Скелетные мышцы быстро утомляются и сокращаются мгновенно (у гладких мышц фазы сокращения и расслабления растянуты во времени.)

Скелетные мышцы поддаются нашему осознанному контролю, их скоращение регулируется произвольно. К примеру, по желанию мы можем изменить скорость движения руки, темп бега, силу прыжка. Мышцы покрыты фасцией, крепятся к костям сухожилиями, и, сокращаясь, приводят в движение суставы.

Сердечная мышечная ткань

Мышечная ткань сердца – миокард (от др.-греч. μῦς «мышца» + καρδία – «сердце») – средний слой сердца, составляющий основную часть его массы.

Этот тип мышечной ткани удивительным образом сочетает характеристики двух предыдущих, изученных нами, тканей (возбудимость, сократимость) и имеет одно новое уникальное свойство. Сердечная мышечная ткань состоит из одиночных клеток, имеющих поперечно-полосатую исчерченность.

В некоторых участках эти клетки смыкаются, образуя между собой контакты, благодаря которым возбуждение одной клетки волнообразно передается на соседние, таким образом, охватываются новые участки миокарда. Сокращается эта ткань непроизвольно, не утомляется.

[attention type=yellow]

Сердечная ткань обладает уникальным свойством – автоматизмом – способностью возбуждаться и сокращаться без влияний извне, самопроизвольно. Это легко можно подтвердить, изолировав сердце лягушки из организма в физиологический раствор: сокращения сердца в нем будут продолжаться еще несколько часов.

[/attention]

Автоматизм возможен благодаря наличию в миокарде особых пейсмекерных клеток, которые также называют водителями ритма. Они спонтанно генерируют нервные импульсы, которые охватывают весь миокард, в результате чего осуществляется сокращение. Именно благодаря водителям ритма сердце лягушки продолжает биться, будучи полностью отделенным от тела.

Ответ мышц на физическую нагрузку

Физические нагрузки приводят к гипертрофии мышц (от др.-греч. ὑπερ- «чрез, слишком» + τροφή – «еда, пища») – в них увеличивается количество мышечных волокон, объем мышечной массы нарастает.

В условиях гиподинамии (от греч. ὑπό — «под» и δύνᾰμις — «сила»), то есть пониженной активности, мышцы уменьшаются вплоть до полной атрофии. В худшем случае волокна мышечной ткани перерождаются в соединительную ткань, после чего пациент становится обездвиженным.

Необходимо отметить, что сердечная мышечная ткань также дает ответную реакцию на чрезмерную нагрузку: сердце увеличивается в размере, нарастает масса миокарда. Причиной могут быть генетические заболевания, повышенное артериальное давление. Гипертрофия сердца – состояние, требующее вмешательства врача и наблюдения за пациентом.

В большинстве случае гипертрофия сердца обратима, а у спортсменов наблюдается так называемая физиологическая гипертрофия (вариант нормы).

Происхождение мышц

Мышцы развиваются из среднего зародышевого листка – мезодермы.

Источник: https://studarium.ru/article/79

Саркомер

Схема строения саркомера

При рассматривании мышечноговолокна в расслабленном состоянии можноувидеть чередование тёмных и светлыхпоперечных полосок (рис. 210201621).

Рис. 210201621. Микрофотографияучастка мышечного волокна. МФ –миофибрилла, А – анизотропный диск(А-диск), I– изотропныйдиск (I-диск),H–H‑полоска,S–S‑зона,Z-Z-мембрана,M–M‑мембрана.

Тёмная полоска носит названиеА-диска,светлая –I‑диска.А-диск в центре более светлыйи эта область называетсяН-полоской. Края А-диска более тёмные называютсяS-зоной.

Выяснилось, что I-дискв основном состоит из актиновых нитей,H‑полоска – из миозиновых,S‑зона из актиновых имиозиновых. На основании этих данныхпредложена схема взаимного расположенияактиновых и миозиновых нитей(рис. 210211130).

Рис. 210211130. Схема саркомера.

Актиновые нити крепятся наZ‑мембране, миозиновые– на М‑мембране.

Участок между миофибриллымежду Z‑мембранаминазываетсясаркомером(рис. 210211130).

Саркомер принято считатьструктурно-функциональной единицей(СФЕ) миофибриллы скелетных и сердечныхмиоцитов.

Для иллюстраций мышечногосокращения удобно пользоваться упрощённойсхемой саркомера (рис. 709240110).

Классификация скелетных мышечных волокон и мышц Критерии классификации скелетных мышечных волокон и мышц

Напрактике важны следующие классифицирующиекрите­риитипов мышечныхволокон:

  1. по расположению и основной функции экстрафузальныеиинтрафузальные

  2. характеру сокращения – фазные итонические

  3. скорости сокращения – медленныеибыстрые

  4. механизму ресинтеза АТФ – окислительные (красные)игликолитические (белые)

Экстра- и интрафузальные мышечные волокна

Интрафузальныемышечныеволокна вместеcчувствительными нервными окончаниямиформируютмышечныеверетёна.Мышечные веретёна – это рецепторный аппарат формирующийи передающий в ЦНС информацию о состояниискелетной мышцы.

Подробнеемы будем знакомиться с этим типоммышечных волокон при изучении сенсорныхсистем.

Рис. 709232249. Экстрафузальные(1) и интрафузальные (2) мышечные волокна.Мышечное веретено (3).

Экстрафузальныемышечныеволокна (рис. 709232249) образуют основнуюмассу мышцы и выполняют всю работу,необходимую для движения и поддержанияпозы.

Фазные и тонические мышечные волокна

Экстрафузальныемышечные волокна подразделяют на

  1. фаз­ные, осуществляющие энергичные и быстрые сокращения.

  2. тонические, специализирующиеся на поддержании статического напряжения, или тонуса.

Произвольнаямускулатура человека практическиполностью состоит из фазных мышечныхволокон, генерирую­щих потенциалыдействия.

Тоническиемышечные волокна встречаются лишь внаружных ушных и наружных глазныхмышцах. Тонические мышечные волокнаимеют более низкий по­тенциал покоя(от -50 до -70 мВ). Но лишь повторные нервныестимулы вызывают сокращение тоничес­кихволокон. Тонические мышечные волокнаимеют полинейронную иннервацию.

Быстрые и медленные мышечные волокна

Скоростьсокращения мышечного волокна определяетсятипом миозина. Различают миозин с высокойАТФазной активностью (быстрый)инизкой (медленный).

Скелетныемышечные волокна Iтипа имеют медленный миозин, IIтипа – быстрый

Оксидативные и гликолитические мышечные волокна

Единственнымнепосредственным источником энергиидля мышечного сокращения является АТФ.Мышечные волокна используют два основныхпути образования АТФ – окисли­тельныйи гликолитический. 

Оксидативныемышечные волокна имеют высокой уровеньактивности окислительных ферментов(например,сукцинатдегидрогеназы – СДГ)(рис. 709261321 B)и относительно низкий уровень активностигликолитических ферментов.

Гликолитическиемышечные волокна имеют высокой уровеньактивности гликолитических ферментов(например,фосфофруктокиназы – ФФК) и относительнонизкий уровень активности окислительныхферментов (рис. 709261321 B).

Оксидативныемышечные волокна небольшого диаметра,ок­ружены большим количествомкапилляров (рис. 709261522), содержат многомитохондрий (рис. 709251102).

Гликолитическиемышечные волокна большего диаметра,ок­ружены небольшим количествомкапилляров (рис. 709261522), содержатнемного митохондрий (рис. 709251102).

Оксидативныемышечные волокна содержат многомиоглобина и мало гликогена, поэтомуимеют красный цвет и имеют второеназвание – красные.

Гликолитическиемышечные волокна содержат много гликогенаи мало миоглобина, поэтому они бледныи имеют второе название – белые.

Источник: https://studfile.net/preview/3004161/page:14/

Структура и части саркомера, функции и гистология / Анатомия и физиология

Схема строения саркомера

саркомера это основная функциональная единица поперечно-полосатой мышцы, то есть скелетной и сердечной мышцы. Скелетная мышца – это тип мышц, которые используются при произвольных движениях, а сердечная мышца – это мышца, которая является частью сердца..

Сказать, что саркомер является функциональной единицей, означает, что все компоненты, необходимые для сокращения, содержатся в каждом саркомере. Фактически, поперечно-полосатая мышца состоит из миллионов маленьких саркомеров, которые сокращаются индивидуально с каждым сокращением мышц..

Здесь кроется основная цель саркомера. Саркомеры могут инициировать большие движения, заключая контракты в унисон. Его уникальная структура позволяет этим маленьким единицам координировать сокращения мышц.

Фактически, сократительные свойства мышц являются определяющей характеристикой животных, поскольку движение животных является удивительно плавным и сложным. Локомоция требует изменения длины мышц при их сгибании, что требует молекулярной структуры, которая позволяет сокращать мышцы.

индекс

  • 1 Конструкция и детали
    • 1.1 Миофибриллы
    • 1.2 Миозин и актин
    • 1.3 Миофиламенты
  • 2 функции
    • 2.1 Участие миозина
    • 2.2 Союз миозина и актиба
  • 3 Гистология
    • 3.1 Группа А
    • 3.2 Зона H
    • 3.3 Band I
    • 3.4 Z диски
    • 3,5 линия М
  • 4 Ссылки

Структура и части

Если скелетные мышечные ткани внимательно изучаются, наблюдается полосатый вид, который называется полосатым. Эти «полосы» представляют собой узор чередующихся полос, светлых и темных, соответствующих различным белковым нитям. То есть эти полоски образованы переплетенными белковыми волокнами, которые составляют каждый саркомер.

миофибриллы

Мышечные волокна состоят из сотен и тысяч сократительных органелл, называемых миофибриллами; Эти миофибриллы располагаются параллельно для формирования мышечной ткани. Однако сами миофибриллы по существу являются полимерами, то есть повторяющимися звеньями саркомеров..

Миофибриллы имеют волокнистую и длинную структуру и состоят из двух типов белковых нитей, которые уложены друг на друга.

Миозин и актин

Миозин представляет собой толстое волокно с шаровидной головкой, а актин представляет собой более тонкую нить, которая взаимодействует с миозином в процессе сокращения мышц.

Данная миофибрилла содержит приблизительно 10000 саркомеров, каждый из которых имеет длину приблизительно 3 микрометра. В то время как каждый саркомер маленький, несколько совокупных саркомеров охватывают длину мышечного волокна.

миофиламентов

Каждый саркомер состоит из толстых тонких пучков белков, упомянутых выше, которые вместе называются миофиламентами.

Расширяя часть миофиламентов, вы можете идентифицировать молекулы, из которых они состоят. Толстые нити сделаны из миозина, в то время как тонкие нити сделаны из актина.

Актин и миозин являются сократительными белками, которые вызывают сокращение мышц, когда они взаимодействуют друг с другом. Кроме того, тонкие нити содержат другие белки с регуляторной функцией, называемые тропонином и тропомиозином, которые регулируют взаимодействие между сократительными белками..

функции

Основная функция саркомера – позволить мышечной клетке сокращаться. Для этого саркомер должен быть сокращен в ответ на нервный импульс.

Толстые и тонкие нити не укорачиваются, а скользят друг вокруг друга, что приводит к укорочению саркомера, в то время как нити сохраняют одинаковую длину. Этот процесс известен как модель скользящих нитей мышечного сокращения.

[attention type=red]

Скольжение нити вызывает мышечное напряжение, что, несомненно, является основным вкладом саркомера. Это действие дает мышцам их физическую силу.

[/attention]

Быстрая аналогия с этим – то, как длинная лестница может быть расширена или сложена в зависимости от наших потребностей, без физического укорачивания ее металлических частей..

Вовлечение миозина

К счастью, недавние исследования дают хорошее представление о том, как работает это проскальзывание. Теория скользящей нити была изменена, чтобы включить, как миозин способен вытягивать актин, чтобы сократить длину саркомера.

В этой теории глобулярная головка миозина расположена рядом с актином в области, называемой областью S1. Этот регион богат сегментами с петлями, которые можно согнуть и тем самым облегчить сокращение.

Сгибание S1 может быть ключом к пониманию того, как миозин способен «ходить» вдоль нитей актина. Это достигается за счет циклов связывания фрагмента миозина S1, его сокращения и его окончательного высвобождения.

Союз миозина и актиба

Когда миозин и актин объединяются, они образуют расширения, называемые «скрещенные мосты». Эти перекрещенные мосты могут образовываться и разрушаться при наличии (или отсутствии) АТФ, молекулы энергии, которая делает возможным сокращение.

Когда АТФ связывается с актиновым филаментом, он перемещает его в положение, которое обнажает его сайт связывания миозина. Это позволяет шаровую головку миозина прикрепить к этому месту, чтобы сформировать поперечный мостик.

Этот союз заставляет диссоциировать фосфатную группу АТФ, и, таким образом, миозин начинает свою функцию. Затем миозин входит в состояние с меньшей энергией, где саркомер может быть сокращен.

Чтобы разорвать перекрестный мостик и снова позволить связать миозин с актином в следующем цикле, необходимо связать другую молекулу АТФ с миозином. То есть молекула АТФ необходима как для сокращения, так и для релаксации..

гистология

Гистологические срезы мышцы показывают анатомические характеристики саркомеров. Толстые нити, состоящие из миозина, видны и представлены как полоса А саркомера.

Тонкие нити, состоящие из актина, связываются с белком на Z-диске (или Z-линией), называемым альфа-актинином, и присутствуют по всей длине полосы I и части полосы A.

Область, где толстые и тонкие нити перекрываются, имеет плотный вид, поскольку между нитями мало места. Эта область, где тонкие и толстые нити перекрываются, очень важна для сокращения мышц, поскольку именно здесь начинается движение филамента..

Тонкие нити не полностью проходят в полосах А, оставляя центральную область полосы А, которая содержит только толстые нити. Эта центральная область полосы A кажется немного светлее, чем остальная часть полосы A, и называется зоной H.

Центр зоны H имеет вертикальную линию, называемую линией М, где вспомогательные белки скрепляют толстые нити.

Основные компоненты гистологии саркомера приведены ниже:

Группа А

Толстая филаментная зона, состоящая из миозиновых белков.

Зона Н

Центральная зона полосы А, без актиновых белков, наложенных, когда мышцы расслаблены.

Группа I

Зона тонких нитей, состоящая из актиновых белков (без миозина).

Z диски

Являются ли границы между соседними саркомерами, образованными актин-связывающими белками, перпендикулярно саркомеру.

Линия М

Центральная зона образована вспомогательными белками. Они расположены в центре толстой нити миозина, перпендикулярно саркомеру.

Как упомянуто выше, усадка происходит, когда толстые нити скользят вдоль тонких нитей в быстрой последовательности, чтобы укорачивать миофибриллы. Однако важно помнить, что сами миофиламенты не сжимаются; именно скользящее действие дает им силу укорачивать или удлинять.

ссылки

  1. Кларк М. (2004). Скользящая нить на 50. природа, 429(6988), 145.
  2. Хейл, т. (2004) Физика упражнений: тематический подход (1-е изд.). Wiley
  3. Роудс Р. и Белл Д. (2013). Медицинская физиология: принципы клинической медицины (4-е изд.). Липпинкотт Уильямс и Уилкинс.
  4. Спудич, Дж. А. (2001). Миозиновая качающаяся поперечная модель. Nature Reviews Молекулярная клеточная биология, 2(5), 387-392.
  5. Тибодо, П. (2013). Анатомия и физиология (8го). Mosby, Inc.
  6. Тортора Г. и Дерриксон Б. (2012). Основы анатомии и физиологии (13-е изд.). John Wiley & Sons Inc.

Источник: https://ru.thpanorama.com/articles/anatoma-y-fisiologa/sarcmero-estructura-y-partes-funciones-e-histologa.html

Сам себе врач
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: