Sarcoplasmic Reticulum, Sarcoplasmic Reticulum

Το Sarcoplasmic Reticulum, το Sarcoplasmic Reticulum είναι στοιχεία του ενδοπλασματικού δικτύου των γραμμωτών μυϊκών ινών που παίζουν σημαντικό ρόλο στη μυϊκή συγκέντρωση και χαλάρωση. Το σαρκοπλασματικό δίκτυο είναι η κύρια θέση αποθήκευσης ασβεστίου στο μυϊκό κύτταρο και εκτελεί λειτουργίες κυτταροπλασματικής ρύθμισης του ασβεστίου που είναι απαραίτητες για τη φυσιολογική μυϊκή σύσπαση.

Η δομή του Σαρκοπλασμικού Δικτύου αποτελείται από πολυάριθμα μεμβρανώδη κανάλια και κυστίδια που διαπερνούν το μυϊκό κύτταρο. Αυτά τα κανάλια και τα κυστίδια σχηματίζουν ένα σύνθετο τρισδιάστατο δίκτυο που βρίσκεται κοντά στα μυοϊνίδια, τις κύριες συσταλτικές μονάδες του μυϊκού ιστού.

Μια σημαντική λειτουργία του Σαρκοπλασμικού Δικτύου είναι η διαχείριση του ασβεστίου στο μυϊκό κύτταρο. Κατά τη συστολή των μυών, το ασβέστιο απελευθερώνεται από το Σαρκοπλασματικό Δίκτυο στο κυτταρόπλασμα, όπου συνδέεται με τις πρωτεΐνες των συσταλτικών μονάδων, γεγονός που οδηγεί σε αλλαγή στο σχήμα τους και σε συστολή των μυών. Μετά τη συστολή των μυϊκών κυττάρων, η περίσσεια ασβεστίου επιστρέφει στο Σαρκοπλασματικό Δίκτυο για μελλοντική χρήση.

Επιπλέον, το Σαρκοπλασματικό Δίκτυο παίζει σημαντικό ρόλο στη μετάδοση των νευρικών ερεθισμάτων στις συσταλτικές περιοχές των μυϊκών ινών. Όταν μια νευρική ώθηση φτάνει στο τέλος μιας νευρικής ίνας, προκαλεί την απελευθέρωση ενός νευροδιαβιβαστή, ο οποίος διεγείρει το Σαρκοπλασματικό Δίκτυο να απελευθερώσει ασβέστιο στο κυτταρόπλασμα. Αυτό οδηγεί σε συστολή των μυών.

Έτσι, το Σαρκοπλασματικό Δίκτυο είναι ένα σημαντικό στοιχείο του μυϊκού κυττάρου, διαδραματίζοντας βασικό ρόλο στη μυϊκή συγκέντρωση και χαλάρωση. Οι λειτουργίες του σχετίζονται με τη ρύθμιση του ασβεστίου στο μυϊκό κύτταρο, τη μετάδοση των νευρικών ερεθισμάτων και τη διασφάλιση της φυσιολογικής μυϊκής συστολής.

Το σαρκοπλασματικό δίκτυο (SR) είναι ένα δίκτυο εξειδικευμένων πρωτεϊνών και λιπιδίων που βρίσκονται στο σαρκόπλασμα των μυϊκών κυττάρων. Το SR εκτελεί μια σειρά από σημαντικές λειτουργίες στη μυϊκή λειτουργία, όπως η μετάδοση νευρικών σημάτων στις μυϊκές ίνες, η συσσώρευση και απελευθέρωση ιόντων ασβεστίου, η ρύθμιση της συσταλτικής δραστηριότητας κ.λπ.

Το SR αποτελείται από δύο κύριους τύπους δομών: σωληνάρια και κυστίδια. Τα σωληνάρια έχουν μήκος 0,5 έως 1,5 μm και πλάτος περίπου 0,2 μm. Περνούν από ολόκληρο το σαρκόπλασμα, συνδέονται μεταξύ τους και σχηματίζοντας ένα δίκτυο. Τα κυστίδια έχουν διάμετρο περίπου 0,1 μm και περιέχουν πρωτεϊνικά μόρια και λιπίδια. Σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της σύντηξης σωληναρίων CP και μεταφοράς ιόντων ασβεστίου στα κύτταρα.

Η λειτουργία του SR σχετίζεται με τη μετάδοση νευρικών σημάτων. Όταν μια νευρική ώθηση φτάνει σε μια μυϊκή ίνα, ενεργοποιεί τους υποδοχείς στη μεμβράνη των μυϊκών ινών. Οι υποδοχείς ενεργοποιούν ένζυμα που προκαλούν την απελευθέρωση ασβεστίου από το SR. Το ασβέστιο εισέρχεται στο σαρκοπλασματικό δίκτυο και ενεργοποιεί τα ένζυμα που είναι υπεύθυνα για τη συστολή των μυϊκών ινών, η οποία οδηγεί σε συστολή των μυών.

Επιπλέον, το SR εμπλέκεται στη ρύθμιση της συσταλτικότητας των μυών. Όταν οι μύες συστέλλονται, το SR απελευθερώνει ασβέστιο, το οποίο ενεργοποιεί τις συσταλτικές πρωτεΐνες και προκαλεί συστολή. Όταν οι μύες χαλαρώνουν, το SR απορροφά το ασβέστιο από το σαρκόπλασμα, το οποίο εμποδίζει την επανασύσπαση.

Έτσι, το SR παίζει σημαντικό ρόλο στη μυϊκή λειτουργία και είναι βασικό στοιχείο στη διαδικασία της μυϊκής συστολής και χαλάρωσης. Η διαταραχή της λειτουργίας SR μπορεί να οδηγήσει σε διάφορες μυϊκές ασθένειες, όπως μυοπάθεια, μυασθένεια gravis, κ.λπ. Επομένως, η κατανόηση των μηχανισμών λειτουργίας της SR έχει μεγάλη σημασία για την ανάπτυξη νέων μεθόδων για τη θεραπεία και την πρόληψη μυϊκών παθήσεων.

Τα σαρκοπλασματικά νημάτια αποτελούν μέρος του συστήματος για τη μετάδοση των νευρικών ερεθισμάτων στις μυϊκές ίνες. Αυτές οι ίνες αποτελούν μέρος του σαρκοπλασμικού δικτύου, το οποίο βρίσκεται μεταξύ του σαρκολήματος - της εξωτερικής μεμβράνης του μυϊκού κυττάρου - και της παρακείμενης μεμβράνης βελονιάς, η οποία αποτελεί συνέχεια της εξωτερικής μεμβράνης του μυοκυττάρου. Ο κύριος ρόλος αυτού του συστήματος είναι να μεταδίδει νευρικές ώσεις στα μυϊκά κύτταρα.

Πριν από την ανακάλυψη των νηματίων του πλάσματος, πίστευαν ότι ο μυς οδηγούνταν από τη δύναμη των χημικών αντιδράσεων που συμβαίνουν μέσα στον μυ. Η αποφασιστική στιγμή που προκαθόρισε την ιδέα του νευρικού ελέγχου ενός μυός ως μυϊκή δύναμη ήταν η ανακάλυψη από τον A. Gaston το 1883 της μετάδοσης μιας νευρικής διέγερσης σε δύο διαδοχικά εντοπισμένους μύες μέσω μιας ενδιάμεσης μεταλλικής επαφής μεταξύ τους. Και το πιο σημαντικό, οι ανακαλύψεις των B. Basedov, Luigi Galvani και Alessandro Volta, ως αποτέλεσμα των οποίων έγινε σαφές ότι το ηλεκτρικό ρεύμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αναπαραγωγή μιας ώθησης. Το 1913 ανακαλύφθηκε ο μηχανισμός μετάδοσης του νευρικού δυναμικού. Ο B. Ganong προσδιόρισε ότι χάρη σε μικρές ηλεκτρομετρικές διεργασίες (ηλεκτρικό δυναμικό ηρεμίας - RPP), η μεμβράνη των μυϊκών ινών τροποποιείται και καθίσταται ικανή να μεταδίδει κύματα διέγερσης με τη μορφή πρωταρχικών αλλαγών στην ηλεκτρική διαπερατότητα των μυϊκών νημάτων κατά την κίνηση του Na+ ή Μόρια ιόντων Κ+ μέσω των πόρων του. Έτσι, το δυναμικό δράσης είναι σε θέση να μεταδώσει το επόμενο κύμα διέγερσης, μεταφέροντας το μόριο μέσα σε κάθε μυϊκό κύτταρο. Αυτό σημαίνει ότι η μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας σε ένα νευρικό κύτταρο πραγματοποιείται μέσω ενός στενού κενού (πόροι), και όχι απλώς με διάχυση, όπως με τη μεταφορά χημικών επιδράσεων σε έναν μυ. Το συναρπαστικό κύμα δίνει βιοχημικά αποτελέσματα, χωρίς όμως την εισαγωγή ιόντων στους τοίχους