Sarkoplazminis tinklas: struktūra, funkcija ir ligos

Sarkoplazminis tinklas yra vamzdžių membranų sistema, esanti raumenų skaidulų sarkoplazmoje. Tai padeda transportuoti medžiagas ląstelėje ir atsargose kalcis jonai, kurių išsiskyrimas sukelia raumenų susitraukimą. Sergant įvairiomis raumenų ligomis, šios užduoties atlikimas yra sutrikęs, pavyzdžiui, piktybinė hipertermija arba miofascialinis skausmas sindromas.

Kas yra sarkoplazminis tinklas?

Sarkoplazminis tinklas yra vamzdinė membranų sistema raumenų skaidulų viduje. A raumenų skaidulos yra lygiavertis raumenų ląstelei, tačiau turi kelis branduolius, susidariusius dalijant ląsteles (mitozę), leidžiančius skaidulai augti ilgio vystymosi metu. Kiekvienas raumenų skaidulos yra padalintas į kitas skaidulas, vadinamas miofibrilėmis. Jie gali būti suskirstyti į skersines dalis (sarkomerus), kurie suteikia skerspjūvio griaučių raumenims savo vardą. Raštas gaunamas iš miozino ir aktino / tropomiozino gijų: labai smulkių gijų, kurios pakaitomis slenka viena kita pagal užtrauktuko principą. Lygieji raumenys taip pat turi sarkoplazminį tinklą; jis veikia panašiai, tačiau jo struktūra nėra taip aiškiai suskirstyta į atskirus vienetus. Vietoj to, lygieji raumenys sudaro plokščią paviršių. Sarkoplazminis tinklas yra panašus į endoplazminį tinklą (ER), kuris yra vidinė membranos sistema kituose ląstelių tipuose. Biologija išskiria sklandų ER ir grubų ER; pastarasis turi daugybę ribosomos jo paviršiuje. Šios makromolekulės sintetinamos baltymai pagal genomo pateiktą projektą. Sarkoplazminis tinklas yra lygus ER. Ne tik raumenys turi sklandų ER, bet ir tokie organai kaip kepenys or inkstas.

Anatomija ir struktūra

Iš viso sarkoplazminis tinklas sudaro sudėtingą vamzdinę membranų sistemą. Jis yra raumenų skaidulos arba raumenų ląstelė sarkoplazmoje. Sarkoplazminis tinklas plinta išilgai ir supa miofibrilius, nes būtent jų sarkomerose vyksta tikrasis raumens susitraukimas. mitochondrijos, kurie suteikia ląstelei energijos ATP pavidalu, dažnai būna arti ir, kaip ir sarkoplazminis tinklas, guli audinyje tarp atskirų miofibrilių. Lygiosios ER membranos sudaro daugiausia vamzdines struktūras, bet taip pat maišelius ar cisternas, taip pat pūsleles. Jų visų membranoje yra vidinė erdvė, kurią biologija taip pat vadina liumenu. Vamzdinė sistema gali prisitaikyti prie audinio poreikių, pakeisdama jo struktūrą ir labiau išsiplėsdama tam tikrose srityse, formuodama naujas šakas arba sujungdama kelis kanalus.

Funkcija ir užduotys

Raumenų susitraukimo kontekste sarkoplazminis tinklas padeda paskirstyti gaunamus nervinius signalus visoje raumens skaiduloje ir kalcis jonai, priverčia raumenį susitraukti. Tai sukelia signalas iš a nervų pluoštas kad baigiasi ties raumeniu. Neuronų informacija gali kilti tiek iš smegenys ir iš nugaros smegenys, per kurią daugelis refleksas yra tarpusavyje susiję. Pasibaigus nervų pluoštas yra variklio galinė plokštė, kurioje, kaip ir galiniame mygtuke tarpneuroninėje sinapsėje, yra pūslelės, užpildytos agentų (neuromediatorių). Neuromediatoriai patenka į laisvą, kai elektrinis impulsas stimuliuoja variklio galinę plokštelę. Atsakydamas į tai, biocheminis molekulės perduoda signalą į raumens membraną, kur jie atidaro jonų kanalus, sukeldami ląstelės krūvio pasikeitimą. Krūvio pokytis plinta per sarkolemą ir T kanalėlius. T kanalėliai yra vamzdeliai, statmeni miofibrilėms; šiuo atveju jie yra prie sarkomerų Z diskų ir yra prijungti prie sarkoplazminio tinklo. Kai įtampa pasiekia sarkoplazminį tinklą, ji išsiskiria saugoma kalcis jonai. Jie kaupiasi ant aktino-tropomiozino gijų ir laikinai keičia jo struktūrą; dėl to miozino gijų galai gali stumtis toliau tarp aktino-tropomiozino skaidulų. Tokiu būdu raumuo sutrumpėja. Kalcio jonai visam laikui nesijungia su aktino-tropomiozino kompleksu, bet vėliau atsiskiria. Vėliau sarkoplazminis tinklas absorbuoja įkrautas daleles į savo cisternas, kad procesą būtų galima pakartoti kitos stimuliacijos metu. Vamzdinės sistemos membranoje esantys siurbliai surenka kalcio jonus procese. Be to, kaip ir kitų ląstelių endoplazminis tinklas, sarkoplazminis tinklas palaiko paskirstymas medžiagų sarkoplazmoje tam tikra prasme tarnauja kaip transporto magistralė molekulės.

Ligos

Nepakankamas sarkoplazminio tinklelio funkcionalumas yra susijęs su įvairiomis raumenų ligomis ir komplikacijomis. Vienas pavyzdžių yra piktybinė hipertermija, kurie gali atsirasti dėl medicininės anestezija. Jam būdingas raumenų standumas (griežtumas), padidėjęs rūgštingumas (metabolinis acidozė), tachikardija, padidėjo anglis dioksidas kraujas arba kvėpuojant deguonis trūkumas ir masažuoklio raumenų spazmas (ties masažuoklio, masažuoklio spazmu). Simptomai atsiranda dėl nekontroliuojamo kalcio jonų išsiskyrimo raumenų skaidulose, kai audinys susitraukia tarsi savanoriškai dirgindamas, ląstelė greitai kenčia nuo energijos trūkumo ir gamina daug šilumos ir anglis dioksidas. Atsiranda įvairių klinikinių simptomų, įskaitant raumenų skaidulų irimą (rabdomiolizę). Priežastis piktybinė hipertermija yra genetinis polinkis, lemiantis receptorių pokyčius. The administracija tam tikrų anestetikų sukelia klaidingą reakciją, todėl medicina šiame kontekste taip pat kalba apie sukeliančias medžiagas. Miofascialiniame skausmas sindromas, sukietėjimas įvyksta raumenų audinyje, taip pat žinomas kaip trigeriniai taškai. Sukietėjimą sukelia ilgalaikis raumenų susitraukimas: dėl nepakankamo aprūpinimo pažeista vieta endoplazminis tinklas negali atpalaiduoti išsiskyrusių kalcio jonų atgal į savo vidų. Taigi jonai vis dar yra prieinami ir užtikrina raumenų susitraukimo tęsimą.