Sarkoplazmas retikulums

sarkoplazmas retikulums ir membrānu sistēma, kas izgatavota no caurulēm un atrodas muskuļu šķiedru sarkoplazmā. Tas atbalsta vielu transportēšanu šūnā un uzglabā kalcija jonus, kuru izdalīšanās noved pie muskuļu kontrakcijas. Šī uzdevuma izpilde ir traucēta dažādu muskuļu slimību gadījumā, piemēram, ļaundabīgas hipertermijas vai miofasciālu sāpju sindroma gadījumā.

Kāds ir sarkoplazmatiskais retikulums?

Sarkoplazmatiskais retikulums ir cauruļveida membrānas sistēma, kas atrodas muskuļu šķiedru iekšpusē. Muskuļu šķiedra atbilst muskuļu šūnai, bet tajā ir vairāki šūnu kodoli, kas tiek veidoti šūnu dalīšanās (mitozes) veidā un ļauj šķiedrai augt garumā, kad tā attīstās.

Katra muskuļu šķiedra ir sadalīta citās šķiedrās, ko sauc par miofibrilām. Tos var iedalīt šķērseniskās sekcijās (sarkomeros), kas striķu skeleta muskuļiem piešķir savu vārdu. Rakstu veido miozīna un aktīna / tropomiozīna pavedieni: ļoti smalki diegi, kas pārmaiņus slīd viens otram pēc rāvējslēdzēja principa. Gludiem muskuļiem ir arī sarkoplazmatisks retikulums; tas darbojas līdzīgi, taču tā struktūra nav tik skaidri sadalīta atsevišķās vienībās. Tā vietā gludie muskuļi veido plakanu virsmu.

Sarkoplazmatiskais retikulums ir līdzīgs endoplazmatiskajam retikulumam (ER), kas ir iekšējā membrānas sistēma citos šūnu tipos. Bioloģija atšķir vienmērīgu ER un aptuvenu ER; Pēdējā virsmā ir daudz ribosomu. Šīs makromolekulas sintezē olbaltumvielas saskaņā ar plānu, ko nodrošina genoms. Sarkoplazmas retikulums ir gluda ER. Ne tikai muskuļiem ir gluda ER, bet arī orgāniem, piemēram, aknām vai nierēm.

Anatomija un struktūra

Kopumā sarkoplazmatiskais retikulums veido sarežģītu cauruļu sistēmu, ko veido membrānas. Tas atrodas muskuļu šķiedrās vai muskuļu šūnās sarkoplazmā. Sarkoplazmatiskais retikulums izplatās gar miofibrilām un ieskauj tos, jo faktiskā muskuļu kontrakcija notiek viņu sarkomeros. Mitohondriji, kas šūnai nodrošina enerģiju ATP formā, bieži atrodas tiešā tuvumā un, tāpat kā sarkoplazmatiskais retikulums, atrodas audos starp atsevišķām miofibrilām.

Gludās ER membrānas galvenokārt veido cauruļveida struktūras, kā arī maisiņus vai cisternas un pūslīšus. Viņiem visiem membrānā ir iekšēja telpa, ko bioloģijā sauc arī par lūmenu. Cauruļu sistēma var pielāgoties audu vajadzībām, mainot to struktūru un vairāk paplašinot to noteiktās vietās, izveidojot jaunas filiāles vai savienojot vairākus kanālus.

Funkcija un uzdevumi

Kā daļa no muskuļu kontrakcijas, sarkoplazmatiskais retikulums palīdz izdalīt ienākošos nervu signālus muskuļu šķiedrās un izraisīt muskuļa saraušanos ar kalcija jonu palīdzību. Iemesls tam ir signāls no nervu šķiedras, kas beidzas pie muskuļa. Neironu informācija var nākt no smadzenēm, kā arī no muguras smadzenēm, caur kurām ir savienoti daudzi refleksi.

Nervu šķiedras galā ir motora gala plāksne, kas, tāpat kā spailes poga pie interneuronālās sinapses, satur pūslīšus, kas ir piepildīti ar messenger vielām (neirotransmiteri). Neirotransmiteri tiek atbrīvoti, kad elektriskais impulss stimulē motora gala plāksni. Pēc tam bioķīmiskās molekulas pārraida signālu uz muskuļu membrānu, kur tās atver jonu kanālus un tādējādi izraisa izmaiņas šūnas lādiņā. Uzlādes izmaiņas izplatās caur sarkolemmu un T-kanāliņiem.

T-kanāliņi ir caurules, kas ir perpendikulāras miofibrilām; tie atrodas uz sarkomeru Z-diskiem un ir savienoti ar sarkoplazmas retikulumu. Kad spriedze sasniedz sarkoplazmatisko retikulumu, tā atbrīvo uzglabātos kalcija jonus. Tie pievienojas aktīna-tropomiozīna pavedienam un īslaicīgi maina tā struktūru; rezultātā miozīna pavedienu gali var slīdēt tālāk starp aktīna-tropomiozīna šķiedrām. Tādā veidā muskuļi saīsinās.

Kalcija joni ilgstoši nesaistās ar aktīna-tropomiozīna kompleksu, bet pēc tam atkal izšķīst. Pēc tam sarkoplazmatiskais retikulums lādētās daļiņas ņem atpakaļ tvertnēs, lai procesu varētu atkārtot nākamreiz, kad to stimulē. Caurulītes sistēmas membrānā esošie sūkņi atgriež kalcija jonus. Turklāt, tāpat kā endoplazmatiskais retikulums citās šūnās, sarkoplazmatiskais retikulums atbalsta vielu izplatīšanos sarkoplazmā, tādējādi tas kalpo kā ceļš transporta molekulām.

Jūs varat atrast savus medikamentus šeit

Slimības

Sarkoplazmatiskā retikulāra nepietiekamā funkcionalitāte ir saistīta ar dažādiem muskuļu traucējumiem un komplikācijām. Viens piemērs tam ir ļaundabīga hipertermija, kas var rasties medicīniskās anestēzijas rezultātā.

To raksturo muskuļu stingrība (stingrība), hiperaktivitāte (metaboliskā acidoze), tahikardija, palielināts oglekļa dioksīda saturs asinīs vai gaisā, ko elpojam, skābekļa deficīts un masticējošās muskuļu spazmas (uz masiera muskuļa, masiera spazmas). Simptomi rodas no nekontrolētas kalcija jonu izdalīšanās muskuļu šķiedrās, pēc kā audi saraujas kā patvaļīgs kairinājums, šūna ātri cieš no enerģijas trūkuma un rada lielu daudzumu siltuma un oglekļa dioksīda.

Rezultāts ir dažādi klīniski simptomi, ieskaitot muskuļu šķiedru sabrukšanu (rabdomiolīze). Ļaundabīgas hipertermijas cēlonis ir ģenētiska nosliece, kas izraisa receptoru izmaiņas. Dažu anestēzijas līdzekļu ievadīšana izraisa nepatiesu reakciju, tāpēc medicīna šajā kontekstā runā arī par sprūda vielām.

Miofasciālo sāpju sindroma gadījumā sacietēšana notiek muskuļu audos, ko sauc arī par sprūda punktiem. Sacietēšana notiek ilgstošas ​​muskuļu kontrakcijas dēļ: nepietiekamas skartās vietas piegādes dēļ endoplazmatiskais retikulums nespēj iesūknēt atbrīvotos kalcija jonus atpakaļ tā iekšpusē. Joni joprojām ir pieejami un nodrošina, ka turpinās muskuļu kontrakcijas.