Các sarcomere là một đơn vị chức năng nhỏ trong cơ: Xếp sau cái này lên phía sau cái kia, chúng tạo thành các myofibrils giống như sợi được nhóm lại với nhau để tạo thành các sợi cơ. Kích thích điện bởi các tế bào thần kinh làm cho các sợi trong một sarcomere đẩy vào nhau, làm cho cơ co lại.
Sarcomere là gì?
Có 656 cơ trong cơ thể con người thực hiện các chuyển động tích cực. Trong số này, cơ xương chịu trách nhiệm chính cho các chuyển động tự nguyện, nhưng chúng cũng phản ứng theo phản xạ với sự trợ giúp của các thói quen tự động. Các cơ này thường có hình trục chính và gắn trực tiếp vào xương hoặc gián tiếp qua gân. Có thể phân biệt hai loại cơ: cơ trơn và cơ có vân. Mô cơ trơn bao gồm nhiều cơ quan và có bề mặt không có cấu trúc rõ ràng. Mặt khác, cơ vân ngang được đặc trưng bởi một mô hình vân kéo dài trên các sợi của mô và được lặp lại đều đặn. Mỗi phần này là một sarcomere tạo thành một đơn vị co lại: Khi cơ co lại, các sợi nhỏ bên trong sarcomere đẩy vào nhau, làm ngắn nó lại và khiến toàn bộ cơ co lại. Chuỗi sarcomeres theo chiều dọc dẫn đến myofibril; nhiều myofibrils tạo thành sợi cơ với nhiều hạt nhân của nó. bên trong sợi cơ bó, các sợi cơ được nhóm lại với nhau và được bao quanh bởi một lớp mô liên kết. Nó phân ranh giới giữa nhiều sợi cơ gói lại điểm toàn bộ cơ với nhau và cho phép các mô di chuyển linh hoạt và nhịp nhàng so với nhau. Cơ bắp mang lại vẻ ngoài gân guốc cho cấu trúc này.
Giải phẫu và cấu trúc
Xét về mặt vĩ mô, sarcomere tạo thành một phần bên trong myofibril. Dải tối (dải A) nằm ở trung tâm của sarcomere khi thả lỏng và được bao quanh bởi dải sáng (dải I) ở bên phải và bên trái tương ứng. Ở trung tâm là vạch M, xuất hiện đặc biệt tối dưới kính hiển vi do sự chồng chất của các sợi sarcomere. Một đĩa Z đóng sarcomere ở cả hai bên. Mô hình dải là kết quả của các mật độ của mô trong một phần: Ở những vùng tối hơn, các sợi giống như sợi tơ bị đẩy vào nhau và do đó cho phép ít ánh sáng đi qua hơn. Sarcomere bao gồm hai loại sợi: Phức hợp actin và tropomyosin, và các sợi myosin. Actin bao gồm hình cầu phân tử được kết chặt với nhau, với sợi thực hiện một sự xoắn nhẹ. Xung quanh khuôn khổ này, một chuỗi được mở rộng, mà phân tử được gắn không thường xuyên: tropomyosin. Loại sợi thứ hai trong sarcomere là myosin, toàn bộ loại sợi này tạo thành dải A tối. Một phân tử myosin bao gồm hai chuỗi mỏng hơn, mỗi chuỗi dày hơn ở cuối được gọi là myosin cái đầu. Hai chuỗi myosin xoắn ốc xung quanh nhau để tạo thành một sợi myosin.
Chức năng và vai trò
Về mặt chức năng, sarcomere đại diện cho đơn vị co bóp trong cơ. Để đảm bảo rằng tất cả các sarcome của myofibril (và do đó của sợi cơ) co lại đồng thời, hệ thần kinh phối hợp chuyển động. MỘT nơron vận động gửi một tín hiệu điện thông qua nó sợi thần kinh, ở phần cuối của nó có một kết nối (khớp thần kinh) với cơ. Mặt thần kinh của khớp thần kinh bao gồm một tấm cuối vận động có chứa các túi chứa các chất truyền tin (chất dẫn truyền thần kinh). Tín hiệu điện từ sợi thần kinh kích hoạt việc giải phóng chất dẫn truyền thần kinh vào khe hở tiếp hợp, ở phía bên kia là các thụ thể sau synap trên cơ. Khi một dẫn truyền thần kinh cập vào một thụ thể, nó mở ra các kênh ion trong màng tế bào, qua đó các hạt mang điện có thể di chuyển; kết quả là, tỷ lệ điện áp điện trong mô cơ thay đổi và một điện thế của màng cuối được tạo ra. Dòng điện yếu này lan truyền qua màng ngoài của tế bào cơ (sarcolemma) và đi vào bên trong lớp mô thông qua hệ thống ống của các ống T. Ở đó, điện thế truyền đến lưới chất dẻo, làm cho nó giải phóng canxi các ion. Các canxi các ion liên kết thuận nghịch với các sợi của sarcomere. Sự thay đổi cấu trúc cho phép các đầu myosin liên kết tạm thời với sợi actin / tropomyosin và liên kết. Điều này đẩy sợi giữa các sợi actin / tropomyosin: các dải của sarcomere chồng lên nhau nhiều hơn ở trạng thái căng này hơn là ở trạng thái thư giãn, do đó sarcomere nhìn chung ngắn hơn. Điều tương tự cũng xảy ra ở các sarcomeres liền kề, trong nhiều bó sợi cơ. Ở các cơ lớn hơn, một motoneuron duy nhất sẽ kích hoạt hàng trăm sợi cơ đồng thời.
Bệnh
Đau nhức cơ bắp thường là một trong những bệnh ít nghiêm trọng có thể gây ra tổn thương nhẹ cho các sarcomeres. Đau nhức cơ bắp biểu hiện như không thoải mái, kéo hoặc rách đau ở cơ bị ảnh hưởng và mô cứng đáng chú ý. Nguyên nhân thường là do tập luyện quá sức hoặc khởi động không đủ trong khi chơi thể thao khiến sợi actin bị tổn thương. Mặt khác, phì đại Bệnh cơ tim có ảnh hưởng nghiêm trọng hơn. Trong này tim bệnh, các sarcomeres dày hơn bình thường; Tuy nhiên, vì các sợi cơ và sợi cơ có số lượng tương tự như ở người khỏe mạnh, nên lớp cơ nhìn chung cũng dày hơn. Điều này dẫn đến những hạn chế về chức năng có thể dẫn ngất xỉu, ngực cảm giác áp lực, khó thở, Hoa mắtvà các cuộc tấn công của đau thắt ngực. Các nguyên nhân phổ biến nhất của phì đại Bệnh cơ tim là những đột biến di truyền dẫn tổng hợp khiếm khuyết của actin, tropomyosin hoặc myosin trong 40-60% trường hợp. Các đột biến ở protein C, liên kết với myosin, đặc biệt phổ biến; khiếm khuyết di truyền này chiếm một phần tư nguyên nhân.
