Sarcomere

A szarkomer a harántcsíkolt izomszövet alapvető kontraktilis egysége. Ez a szerkezet kulcsfontosságú annak megértéséhez, hogy az izmok hogyan húzódnak össze, és hogyan látják el funkcióikat a testben.

A szarkomer a myofibrillum belsejében található, amely az izomszövet fő szerkezete. A myofibrillumok párhuzamos fehérjeszálakból, az aktinból és a miozinból állnak, amelyek szarkomereket alkotnak. A szarkomerek egymáshoz kapcsolódnak miofibrillumokká, amelyek viszont izomrostokat alkotnak.

A szarkomer két telfragmentumból, úgynevezett Z korongból és az A korongból áll, amely a szarkomér közepén található. Az A korong két oldalán fekvő Z korongok felét I korongoknak nevezzük. Az A korong vastag miozin filamentumokat, az I korongok vékony aktin filamentumokat tartalmaznak.

Amikor az izmok összehúzódnak, a miozinszálak az aktinszálak mentén csúsznak, ami a szarkomer megrövidülését okozza. Ez a folyamat az ATP (adenozin-trifoszfát) és a kalcium formájában való energia-hozzájárulásnak köszönhető, amely az izomsejtek speciális raktáraiból szabadul fel.

A szarkomerek fontos szerepet játszanak az izomösszehúzódásban és a szervezet egészében betöltött funkciójukban. A szarkomerek szerkezetének és működésének megértése fontos az izomtevékenységhez kapcsolódó számos fiziológiai folyamat mögött meghúzódó mechanizmusok megértéséhez.

Összefoglalva, a szarkomer a harántcsíkolt izomszövet alapvető kontraktilis egysége, amely fontos szerepet játszik az izomösszehúzódásban és a szervezet egészének működésében. A szarkomerek szerkezetének és működésének megértése alapvető fontosságú az izomaktivitás mögött meghúzódó mechanizmusok megértéséhez.

A szarkomerek a harántcsíkolt izmok alapvető összehúzó egységei. Ezek a myofibrillumok szakaszai, amelyek a telfragmensek között helyezkednek el. Mindegyik szarkomer a közepén fekvő A korongból és mindkét oldalon két fél I korongból áll. Az A lemez egy sűrű fehérjeszerkezet, amely aktint és miozint, valamint más fehérjéket tartalmaz. Az I. korong fele a tropomiozin fehérjét tartalmazza, amely fontos szerepet játszik az izomösszehúzódásban.

A szarkomerek vékony mitokondriumokból álló hidakkal kapcsolódnak egymáshoz. Ezek a hidak lehetővé teszik az energia átvitelét a mitokondriumokból a miozinba, lehetővé téve az izom összehúzódását.

Az izomösszehúzódás az aktin és a miozin kölcsönhatása miatt következik be. Az aktin egy globuláris fehérje, amely a myofilamentumok gerincét képezi. A miozin szintén globuláris fehérje, de nagyobb méretű, és számos funkcionális domént tartalmaz. Az izomösszehúzódás során a miozin funkcionális doménjein keresztül kötődik az aktinhoz, és ennek a kölcsönhatásnak az eredményeként izom-összehúzódás következik be.

A szarkomer egy körülbelül 2 mikron (0,02 mm) hosszúságú szerkezet, amely részt vesz az izomösszehúzódásban. Az A lemezből, az I. lemezből és két telfragmensből áll, amelyeket Z-vonalak tartanak össze. Amikor egy idegimpulzus áthalad a neuromuszkuláris szinapszison, a Ca egy része bejut a telofragmentumba, ami a testek duzzadásához vezet. Közelebb kerülnek egymáshoz és lekerekítettek (azaz lekerekített terminálberendezést alkotnak). Ezt kombinálják az A és I korong relaxációjával. Az egyik telfragmentum Ca egy része belép a másodikba, hasonló hatást okozva. Így az összes telofragma szarkomérjei összekapcsolódnak, és úgynevezett szársejt-struktúrák sorozatát alkotják. Amikor akciós potenciálok lépnek fel, az A korongok elkezdik megváltoztatni a konformációt, elhagyják határaikat, és lezárják az aktinszálak láncait, hogy egy áramkört képezzenek a telofragmák között. Ennek eredményeként a Ca-ion áramlása a fragma testébe leáll, és ellazulás következik be. Az izom összehúzásához feszültséget kell alkalmazni minden egymást követő szarkomeren. Idővel a szarkomernek sikerül aktiválódnia, és a folyamat befejeződik. Az új szarkomér képződmények kialakulásának gyakorisága nem elegendő a teljes összehúzódás lehetőségének megteremtéséhez, mivel a következő vágás messze van az előzőtől - a szarkomér távolságában. A szarkómák száma körülbelül 600 ezer.

A szarkomerek egyedülálló képességet biztosítanak az izomösszehúzódások erejének, sebességének és gyakoriságának szabályozására. Az izomtípustól függően az izomszövet is eltérő szerkezetű. Először is fontos elmondani, hogy kétféle izom létezik - sima és harántcsíkolt. A harántcsíkolt izom hengeres izomrostokból áll. A megfelelő izmos koponyatörzsekből származik, ezért funkcionálisan extramuszkulárisnak nevezik. Ezek az izmok vázizmokat alkotnak. Tekintettel arra, hogy az összehúzódás során ez az izomcsoport jelentős erőt fejleszt, aktívan részt vesznek a munka végrehajtásában költség és társadalmi szempontból.