Sarkoméra je malá funkční jednotka ve svalu: Seřazené jeden za druhým tvoří vláknité myofibrily, které jsou seskupeny do svalových vláken. Elektrická stimulace nervovými buňkami způsobí, že se vlákna uvnitř sarkomeru tlačí do sebe, což způsobí kontrakci svalu.
Co je sarkomera?
V lidském těle je 656 svalů, které vykonávají aktivní pohyby. Mezi nimi jsou kosterní svaly zodpovědné hlavně za dobrovolné pohyby, ale také reagují reflexně pomocí automatických rutin. Tyto svaly mají obvykle vřetenovitý tvar a připevňují se buď přímo ke kosti, nebo nepřímo přes šlachu. Lze rozlišit dva typy svalů: hladké a pruhované. Hladká svalová tkáň pokrývá mnoho orgánů a má povrch bez jasné struktury. Naproti tomu příčně pruhovaný sval se vyznačuje pruhovaným vzorem, který se táhne přes vlákna tkáně a opakuje se v pravidelných intervalech. Každá z těchto částí je sarkomérou, která tvoří kontraktilní jednotku: Když se sval napíná, jemná vlákna uvnitř sarkomery se tlačí do sebe, zkracují to a způsobují kontrakci svalu jako celku. Podélná řada sarkomér vede k myofibrile; mnoho myofibril tvoří svalové vlákno s mnoha jádry. V svalové vlákno svazek, svalová vlákna jsou seskupena a obklopena vrstvou pojivové tkáně. Vymezuje mnoho svalové vlákno svazuje to tvořit celý sval od sebe navzájem a umožňuje tkáni pružně a hladce se pohybovat proti sobě. Svaly této struktuře vděčí za svůj šlachovitý vzhled.
Anatomie a struktura
Makroskopicky tvoří sarkomery část v myofibrile. Tmavý pás (pásmo A) se nachází ve středu sarkomery, když je uvolněný, a je ohraničen světelným pásem (pásmo I) vpravo a vlevo. Ve středu je čára M, která se pod mikroskopem jeví obzvláště tmavá kvůli superpozici vláken sarkomery. Z-disk uzavírá sarkomeru na obou stranách. Pásový vzor je výsledkem různých hustota tkáně v sekci: V tmavších oblastech jsou vlákna podobná vláknům tlačena do sebe, a proto umožňují průchod méně světla. Sarkoméra se skládá ze dvou typů vláken: Komplex aktinu a tropomyosinu a vlákna myosinu. Actin se skládá z kulového molekuly které jsou pevně navlečené k sobě a pramen se mírně zkroutí. Kolem tohoto rámce je rozšířen řetězec, na který další molekuly jsou sporadicky připojeny: tropomyosin. Druhým typem vlákna v sarkomere je myosin, který jako celek tvoří tmavý pás A. Molekula myosinu se skládá ze dvou tenčích řetězců, z nichž každý má na konci zesílení známý jako myosin hlava. Dva myosinové řetězce se spirálovitě kolem sebe tvoří myosinové vlákno.
Funkce a role
Funkčně sarkoméra představuje kontraktilní jednotku ve svalu. Aby bylo zajištěno, že všechny sarkomery myofibrilu (a tedy svalového vlákna) se stahují současně, nervový systém koordinuje pohyb. A motorický neuron vysílá elektrický signál skrz nervové vlákno, na jehož konci je spojení (synapse) se svalem. Neuronová strana synapse se skládá z koncové desky motoru obsahující vezikuly s poselskými látkami (neurotransmitery). Elektrický signál z nervové vlákno spouští uvolňování neurotransmiterů do synaptická rozštěp, na jehož druhé straně jsou postsynaptické receptory na svalu. Když neurotransmiter dokuje receptor, otevírá iontové kanály v membráně buňky, kterými mohou procházet nabité částice; ve výsledku se změní poměr elektrického napětí ve svalové tkáni a vytvoří se potenciál endplate. Tento slabý elektrický proud se šíří přes vnější membránu svalové buňky (sarkolemma) a prostřednictvím trubicového systému T-tubulů vstupuje do vnitřku tkáňové vrstvy. Tam elektrický potenciál přechází do sarkoplazmatického retikula a způsobuje jeho uvolnění vápník ionty. The vápník ionty se reverzibilně vážou na vlákna sarkomery. Strukturální změna umožňuje myosinovým hlavám přechodně se vázat na vlákno aktinu / tropomyosinu a zalomit ho. To tlačí vlákno mezi vlákny aktinu / tropomyosinu: pruhy sarkomery se překrývají více v tomto napjatém stavu než v uvolněném stavu, takže sarkoméra je celkově kratší. Totéž se děje v sousedních sarkomérech, v mnoha svazcích svalových vláken. Ve větších svalech jediný motoneuron inervuje několik stovek svalových vláken současně.
Nemoci
Bolest svalů je obvykle jedním z méně závažných onemocnění, která mohou vyplývat z mírného poškození sarkomér. Bolest svalů se projevuje jako nepříjemné, tahání nebo trhání bolest v postiženém svalu a znatelné ztvrdnutí tkáně. Příčinou je obvykle přetížení nebo nedostatečné zahřátí během sportu, které způsobuje jemné poškození aktinového vlákna. Na druhou stranu, hypertrofické kardiomyopatie má vážnější účinky. V tomhle srdce onemocnění, sarkomery jsou silnější než obvykle; nicméně, protože fibrily a svalová vlákna jsou přítomna ve stejném počtu jako u zdravého člověka, svalová vrstva je také celkově silnější. To má za následek funkční omezení, která mohou vést synkopa, truhla pocity tlaku, dušnost, závraťa útoky z angína. Nejběžnější příčiny hypertrofie kardiomyopatie jsou genetické mutace vést k defektní syntéze aktinu, tropomyosinu nebo myosinu ve 40-60% případů. Obzvláště časté jsou mutace v proteinu C, který váže myosin; tato genetická vada představuje čtvrtinu příčin.
