اللييفات العضلية والقسيم العضلي

يتم احتلال السائل السيتوبلازمي داخل الخلايا العضلية إلى حد كبير بواسطة اللييفات العضلية ، والتي تشكل مكونًا مقلصًا.

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

يبلغ سمك كل ليف عضلي بين 0.5 و 2 ميكرومتر ، بطول يتراوح من 10 إلى 100 ميكرون (1 ميكرون = 1/1000 مم).

كما هو متوقع ، فإن اللييفات العضلية محاطة بشبكة ساركوبلازمية ، وهي نظام معقد من الحويصلات والأنابيب التي تؤدي إلى ظهور النظام القنيبي. الغرض من هذا الهيكل هو تجميع الكالسيوم الضروري للتقلص.

بالانتقال أكثر فأكثر إلى المجهري ، نكتشف أن اللييفات العضلية تتكون نفسها من خيوط عضلية متوازية ، وهي من نوعين: سميك ورقيق. يمكن أيضًا ملاحظة خط مميز على طول المحور الرئيسي للليف العضلي ، بسبب التناوب المنتظم للعصابات الفاتحة والداكنة.

تسمى العصابات المظلمة العصابات أو الأقراص أ
تسمى العصابات الضوئية عصابات I
كل فرقة I مقسمة إلى قسمين بخط Z
كل شريط A مقسم إلى قسمين بواسطة شريط يسمى H موضوع في الجزء المركزي منه.

امتداد اللييف العضلي بين خطين متجاورين Z

(1/2 نطاق I + نطاق A + 1/2 نطاق I)

يأخذ اسم SARCOMERO

القسيم العضلي هو الوحدة الهيكلية والوظيفية للليف العضلي ، أي أصغر وحدة في العضلة قادرة على الانقباض.

داخل العضلة العضلية المفردة ، تتبع الأورام اللحمية المختلفة بعضها البعض ، كما لو كانت تشكل كومة عالية من الأسطوانات. علاوة على ذلك ، في العضلة ، يتم ترتيب الألياف بالتوازي ، بحيث يتم محاذاة القسيم العضلي المتوافق. وبعبارة أخرى ، بجوار خط Z من اللييف العضلي يوجد دائمًا خط Z من اللييف العضلي المجاور ؛ هذا التناظر يعني أنه ككل ، تظهر الألياف العضلية بأكملها مخططة بشكل مستعرض.

الخيوط العضلية

لوحظ تحت المجهر الإلكتروني ، يبدو أن كل قسيم عضلي يتكون من حزمة من الخيوط ، مرتبة طوليًا ومتوازية مع بعضها البعض. مكونات هذه الأغشية العضلية هي نوعان من البروتينات ، تسمى الأكتين والميوسين.

يوجد في وسط كل قسيم عضلي حوالي ألف خيوط سميكة تتكون من الميوسين. في نهاياتها ، تشتق جزيئات البروتين هذه علاقات مع خيوط رفيعة مكونة من "بروتين آخر" هو الأكتين.

في خلية ألياف العضلات الهيكلية ، يتم وضع هذه العناصر المقلصة (الخيوط السميكة والرقيقة) في السجل ويتم تداخلها جزئيًا (متراكبة).

تقع حزمة الخيوط السميكة (الميوسينية) في وسط قسيم عضلي وتشكل النطاق أ ؛
تقع حزمة الخيوط الرفيعة ، المكونة من الأكتين ، في أقطاب قسيم عضلي وتشكل شريطين نصفين I ، يصلان إلى أقراص Z.

هذا الهيكل المعقد هو أساس تقلص العضلات ، والذي أصبح ممكنًا عن طريق انزلاق خيوط رفيعة على خيوط سميكة.

أثناء الانقباض ، يقصر القسيم العضلي بسبب اقتراب خيوط Z:

بينما يظل طول الخيوط والنطاق A دون تغيير ، يحدث انخفاض في النطاق I والنطاق H.

إن تعميم الظاهرة يحدد تقصير اللييفات العضلية والألياف العضلية والحزم والعضلة بأكملها. من المثير للاهتمام ملاحظة أن كل قسيم عضلي عضلي يمكن أن يقصر بحد أقصى 50٪ من طوله عند الراحة.

أثناء تقلص العضلات ، تتشكل جسور الأكتوميوسين وتذوب باستمرار ، طالما تتوفر كمية كافية من أيونات الكالسيوم و ATP ؛ سنعالج هذا الجانب بشكل أفضل في المقالة التالية.

التوتر الناتج عن الألياف العضلية "يتناسب بشكل مباشر مع عدد الجسور المتقاطعة التي تم تشكيلها بين الخيوط السميكة والرقيقة.

وبالتالي ، فإن العضلات المشدودة جدًا أو المنقبضة جدًا تكتسب قوة أقل من العضلات التي تتقلص من درجة التمدد المثلى.

علاقة طول الشد في تقلص العضلات. تُظهر الصورة التوتر الناتج عن العضلة بناءً على طولها قبل بدء التمرين / تقلص العضلات. نركز انتباهنا على منحنى القوة النشطة (تقلص العضلات) ، مع ترك اللون الأحمر المتعلق بالقوة الكلية والأزرق واحد. نسبة إلى القوة السلبية (بسبب المكونات غير الانقباضية للقسيم العضلي - connectin / titin) ؛ على وجه الخصوص ، باتباع اتجاه المنحنى المتعلق بالقوة النشطة ، نلاحظ ما يلي:

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 ذروتها القصوى وتبقى مستقرة نسبيًا ؛ في هذه المرحلة ، في الواقع ، جميع رؤوس الميوسين مرتبطة بالأكتين
بين C) و D): تبدأ القوة النشطة في الانخفاض لأن تداخل سلاسل الأكتين يقلل من مواقع الربط المتاحة لرؤوس الميوسين
E): بمجرد اصطدام الميوسين بالقرص Z ، لا توجد قوة نشطة لأن جميع رؤوس الميوسين متصلة بالأكتين ؛ علاوة على ذلك ، يتم ضغط الميوسين على الأقراص Z ويعمل بمثابة زنبرك يقاوم الانكماش بقوة تتناسب مع درجة الضغط (وبالتالي تقصير العضلات)