Sarkomeren er en liten funksjonell enhet i muskelen: De ligger på linje bak hverandre og danner de filamentlignende myofibrillene som er gruppert sammen for å danne muskelfibre. Elektrisk stimulering av nerveceller får filamentene i en sarkomer til å skyve inn i hverandre, noe som får muskelen til å trekke seg sammen.
Hva er sarkomeren?
Det er 656 muskler i menneskekroppen som utfører aktive bevegelser. Blant disse er skjelettmuskulaturen hovedsakelig ansvarlig for frivillige bevegelser, men de reagerer også i refleks ved hjelp av automatiserte rutiner. Disse musklene er vanligvis spindelformede og festes enten direkte til et bein eller indirekte via en sene. Det kan skilles mellom to typer muskler: glatt og striated. Glatt muskelvev dekker mange organer og har en overflate uten en klar struktur. Tverrstribet muskel, derimot, er preget av et stripet mønster som strekker seg over fibrene i vevet og gjentas med jevne mellomrom. Hver av disse seksjonene er en sarkomer som danner en kontraktil enhet: Når muskelen spennes, skyver de fine fibrene i en sarkomer inn i hverandre, forkorter den og får muskelen som helhet til å trekke seg sammen. Den langsgående serien av sarkomerer resulterer i myofibril; mange myofibriller danner muskelfiber med sine mange kjerner. I muskelfiber bunt, er muskelfibrene gruppert sammen og omgitt av et lag av bindevev. Det avgrenser de mange muskelfiber bunter som sminke en hel muskel fra hverandre og gjør at vevet beveger seg fleksibelt og jevnt mot hverandre. Muskler skylder dette sene utseendet til denne strukturen.
Anatomi og struktur
Makroskopisk danner sarkomeren et snitt i myofibrillen. Det mørke båndet (Et bånd) er plassert i sentrum av sarkomeren når det er avslappet og er avgrenset av lysbåndet (I-båndet) mot henholdsvis høyre og venstre. I sentrum er M-linjen, som virker spesielt mørk under mikroskopet på grunn av overlagring av fibrene i sarkomeren. En Z-disk lukker sarkomeren på begge sider. Båndmønsteret kommer fra de forskjellige tetthet av vevet i en seksjon: I de mørkere områdene skyves de filamentlignende filamentene inn i hverandre og lar derfor mindre lys passere gjennom. Sarkomeren består av to typer filamenter: Et kompleks av aktin og tropomyosin, og filamenter av myosin. Actin består av sfærisk molekyler som er tett sammen, med tråden som utfører en liten vri. Rundt dette rammeverket utvides en kjede, til hvilken annen molekyler er sporadisk festet: tropomyosin. Den andre filamenttypen i en sarkomer er myosin, som i sin helhet danner det mørke A-båndet. Et myosinmolekyl består av to tynnere kjeder, hver med en fortykning i enden kjent som et myosin hode. De to myosinkjedene spiralerer rundt hverandre for å danne et myosinfilament.
Funksjon og roller
Funksjonelt representerer sarkomeren den kontraktile enheten i muskelen. For å sikre at alle sarkomerene i en myofibril (og dermed en muskelfiber) trekker seg sammen samtidig, nervesystemet koordinerer bevegelsen. EN motorisk nevron sender et elektrisk signal gjennom nervefiber, på slutten av det er en forbindelse (synaps) til muskelen. Nevronsiden av synapsen består av en motorendeplate som inneholder vesikler med messengerstoffer (nevrotransmittere). Det elektriske signalet fra nervefiber utløser frigjøring av nevrotransmittere i synaptisk kløft, på den andre siden av det er postsynaptiske reseptorer på muskelen. Når en nevrotransmitter legger til ved en reseptor, åpner den ionekanaler i cellens membran som ladede partikler kan bevege seg gjennom. som et resultat, endres det elektriske spenningsforholdet i muskelvevet, og det genereres et potensial på endeplaten. Denne svake elektriske strømmen forplanter seg over den ytre membranen i muskelcellen (sarcolemma) og kommer inn i det indre av vevslaget gjennom det rørformede systemet av T-tubuli. Der passerer det elektriske potensialet til det sarkoplasmatiske retikulumet, noe som får det til å frigjøres kalsium ioner. De kalsium ioner binder reversibelt til filamentene til sarkomeren. Den strukturelle endringen gjør at myosinhodene kan binde seg forbigående til actin / tropomyosin-strengen og kink. Dette skyver filamentet mellom actin / tropomyosin-filamentene: båndene til sarkomeren overlapper mer i denne anspente tilstanden enn i en avslappet tilstand, slik at sarcomere er kortere generelt. Det samme skjer i tilstøtende sarkomerer, i mange bunke muskelfibre. I større muskler innerverer en enkelt motoneuron flere hundre muskelfibre samtidig.
Sykdommer
Muskel sårhet er vanligvis en av de mindre alvorlige plagene som kan skyldes mild skade på sarkomerer. Muskel sårhet manifesterer seg som ubehagelig, trekker eller rives smerte i den berørte muskelen og en merkbar herding av vevet. Årsaken skyldes vanligvis overbelastning eller utilstrekkelig oppvarming under sport, noe som forårsaker fin skade på aktinstrengen. På den annen side hypertrofisk kardiomyopati har mer alvorlige effekter. I dette hjerte sykdom, sarkomerer er tykkere enn vanlig; likevel, siden fibriller og muskelfibre er tilstede i samme antall som hos en sunn person, er muskellaget også tykkere generelt. Dette resulterer i funksjonsbegrensninger som kan føre å synkope, brystet trykkopplevelser, kortpustethet, svimmelhet, og angrep av angina. De vanligste årsakene til hypertrofisk kardiomyopati er genetiske mutasjoner som føre til mangelfull syntese av aktin, tropomyosin eller myosin i 40-60% av tilfellene. Mutasjoner i protein C, som binder myosin, er spesielt vanlige; denne genetiske defekten utgjør en fjerdedel av årsakene.
