Саркоплазмен ретикулум

Най- саркоплазмен ретикулум е мембранна система, направена от тръби, която се намира в саркоплазмата на мускулните влакна. Той подпомага транспортирането на вещества в клетката и съхранява калциеви йони, освобождаването на които води до свиване на мускулите. Изпълнението на тази задача е нарушено при различни мускулни заболявания, например при злокачествена хипертермия или синдром на миофасциална болка.

Какво представлява саркоплазменият ретикулум?

Саркоплазменият ретикулум е тръбна мембранна система вътре в мускулните влакна. Едно мускулно влакно съответства на мускулна клетка, но има няколко клетъчни ядра, които се създават чрез клетъчно делене (митоза) и позволяват на влакното да расте по дължина с развитието си.

Всяко мускулно влакно е разделено на други влакна, наречени миофибрили. Те могат да бъдат разделени на напречни секции (саркомери), които дават името на набраздените скелетни мускули. Моделът е създаден от миозин и актин / тропомиозинови нишки: много фини нишки, които се плъзгат една в друга последователно според принципа на ципа. Гладките мускули имат и саркоплазмен ретикулум; тя работи по подобен начин, но нейната структура не е толкова ясно разделена на отделни единици. Вместо това гладките мускули образуват равна повърхност.

Саркоплазменият ретикулум е подобен на ендоплазмения ретикулум (ER), който е вътрешната мембранна система при други видове клетки. Биологията прави разлика между гладка ER и груба ER; Последният има многобройни рибозоми на повърхността. Тези макромолекули синтезират протеини според плана, предоставен от генома. Саркоплазменият ретикулум е гладка ER. Не само мускулите имат гладка ER, но и органи като черния дроб или бъбреците.

Анатомия и структура

В своята цялост саркоплазменият ретикулум образува сложна тръбна система, изградена от мембрани. Той се намира в мускулното влакно или мускулната клетка в саркоплазмата. Саркоплазматичният ретикулум се разпространява по протежение на миофибрилите и ги заобикаля, тъй като реалното свиване на мускулите се осъществява в саркомерите им. Митохондриите, които осигуряват енергия за клетката под формата на АТФ, често са в непосредствена близост и подобно на саркоплазмения ретикулум лежат в тъканта между отделните миофибрили.

Мембраните на гладката ER образуват предимно тръбни структури, но също така и торби или казанчета и везикули. Всички те имат вътрешно пространство вътре в мембраната, което биологията също нарича лумен. Тръбната система може да се адаптира към нуждите на тъканта, като променя структурата й и я разширява повече в определени области, създавайки нови клонове или свързвайки няколко канала.

Функция и задачи

Като част от свиването на мускулите, саркоплазматичният ретикулум помага да се разпределят входящите нервни сигнали в мускулното влакно и да се стигне до свиване на мускула с помощта на калциеви йони. Причината за това е сигналът от нервно влакно, който завършва в мускула. Невронната информация може да идва от мозъка, както и от гръбначния мозък, чрез който са свързани много рефлекси.

В края на нервното влакно е моторна плоча, която подобно на крайния бутон в интерневроналния синапс, съдържа везикули, които са пълни с вестоносни вещества (невротрансмитери). Невротрансмитерите се освобождават, когато електрическият импулс стимулира крайната плоча на двигателя. След това биохимичните молекули предават сигнала до мускулната мембрана, където отварят йонни канали и по този начин предизвикват промяна в заряда на клетката. Промяната в заряда се разпространява чрез сарколема и Т-канали.

Т-тръбите са тръби, които са перпендикулярни на миофибрилите; те лежат на Z-дисковете на саркомерите и са свързани със саркоплазмения ретикулум. Когато напрежението достигне саркоплазмения ретикулум, той освобождава запазените калциеви йони. Те се прикрепят към актино-тропомиозиновата нишка и временно променят нейната структура; в резултат краищата на миозиновите нишки могат да се плъзгат по-нататък между актино-тропомиозиновите влакна. По този начин мускулът се скъсява.

Калциевите йони не се свързват за постоянно с актино-тропомиозиновия комплекс, но след това отново се разтварят. След това саркоплазменият ретикулум отвежда заредените частици обратно в своите казанчета, така че процесът да може да се повтори следващия път, когато се стимулира. Помпите в мембраната на тръбната система връщат калциевите йони обратно. В допълнение, подобно на ендоплазмения ретикулум в други клетки, саркоплазменият ретикулум подпомага разпределението на веществата в саркоплазмата, като по този начин служи като път за транспортни молекули.

Можете да намерите лекарствата си тук

заболявания

Недостатъчната функционалност на саркоплазмения ретикулум е свързана с различни мускулни разстройства и усложнения. Един пример за това е злокачествена хипертермия, която може да се появи в резултат на медицинска анестезия.

Характеризира се с мускулна ригидност (скованост), свръхкиселяване (метаболитна ацидоза), тахикардия, повишено съдържание на въглероден диоксид в кръвта или в дишането, недостиг на кислород и жестомичен мускулен спазъм (върху мускулатурата на мастера, мазгатен спазъм). Симптомите се дължат на неконтролирано освобождаване на калциеви йони в мускулните влакна, при което тъканта се свива като произволно дразнене, клетката бързо страда от липса на енергия и произвежда големи количества топлина и въглероден диоксид.

Резултатът са различни клинични симптоми, включително разпадане на мускулните влакна (рабдомиолиза). Причината за злокачествената хипертермия е генетично предразположение, което води до промени в рецепторите. Прилагането на определени анестетици предизвиква фалшива реакция, поради което в този контекст медицината говори и за задействащи вещества.

При синдрома на миофасциалната болка се появява втвърдяване в мускулната тъкан, което е известно още като тригерни точки. Втвърдяването се причинява от продължително свиване на мускулите: Поради недостатъчното снабдяване на засегнатата област ендоплазменият ретикулум не е в състояние да изпомпва освободените калциеви йони обратно във вътрешността си. Йоните все още са на разположение и гарантират, че мускулната контракция продължава.