Саркоплазматичний ретикулум

The саркоплазматичний ретикулум являє собою мембранну систему, виготовлену з трубок, яка лежить у саркоплазмі м’язових волокон. Він підтримує транспортування речовин всередині клітини і зберігає іони кальцію, вивільнення яких призводить до скорочення м’язів. Це виконання завдання порушено при різних захворюваннях м'язів, наприклад, при злоякісній гіпертермії або міофасциальному больовому синдромі.

Що таке саркоплазматичний ретикулум?

Саркоплазматичний ретикулум - це канальцева мембранна система всередині м’язових волокон. М’язове волокно відповідає м’язовій клітині, але має кілька клітинних ядер, які створюються діленням клітин (мітоз) і дозволяють волокні рости в довжину в міру його розвитку.

Кожне м’язове волокно поділяється на інші волокна, які називаються міофібрилами. Їх можна розділити на поперечні відділи (саркометри), які дають смугастим скелетним м’язам свою назву. Візерунок створений міозиновими та актино-тропоміозиновими нитками: дуже тонкі нитки, які ковзають одна в одну по черзі за принципом блискавки. Гладкі м’язи також мають саркоплазматичний ретикулум; вона працює аналогічно, але її структура не така чітко розділена на окремі одиниці. Натомість гладкі м’язи утворюють рівну поверхню.

Саркоплазматичний ретикулум схожий на ендоплазматичний ретикулум (ЕР), який є внутрішньою мембранною системою в інших типах клітин. Біологія розмежовує гладкі ЕР і грубі ЕР; Остання має численні рибосоми на поверхні. Ці макромолекули синтезують білки відповідно до креслення, наданого геномом. Саркоплазматичний ретикулум - це гладка ЕР. Не тільки м’язи мають гладку ЕР, але й такі органи, як печінка чи нирка.

Анатомія та структура

У цілому саркоплазматичний ретикулум утворює складну трубну систему, що складається з мембран. Він розташований в м’язовій клітковині або м’язовій клітині в саркоплазмі. Саркоплазматичний ретикулум поширюється вздовж міофібрил та оточує їх, оскільки власне скорочення м’язів відбувається в їх саркометрі. Мітохондрії, які забезпечують енергію клітини у вигляді АТФ, часто знаходяться в безпосередній близькості і, як і саркоплазматичний ретикулум, лежать у тканині між окремими міофібрилами.

Мембрани гладкої ЕР утворюють переважно трубчасті структури, але також мішки або цистерни і везикули. Всі вони мають внутрішній простір всередині мембрани, який біологія також називає просвітом. Трубна система може адаптуватися до потреб тканини, змінюючи її структуру і більше розширюючи її в певних областях, створюючи нові гілки або приєднуючись до декількох каналів.

Функція та завдання

У рамках скорочення м’язів саркоплазматичний ретикулум допомагає поширювати вхідні нервові сигнали в м’язовій клітковині і змушувати м'яз скорочуватися за допомогою іонів кальцію. Причиною цього є сигнал від нервового волокна, який закінчується біля м’яза. Нейронна інформація може надходити як з головного, так і зі спинного мозку, за допомогою якого підключено багато рефлексів.

На кінці нервового волокна знаходиться моторна кінцева пластина, яка, як і кінцева кнопка при міжнейронному синапсі, містить везикули, наповнені месенджерними речовинами (нейромедіаторами). Нейромедіатори вивільняються, коли електричний імпульс стимулює торцеву пластину двигуна. Потім біохімічні молекули передають сигнал на м’язову мембрану, де вони відкривають іонні канали і тим самим викликають зміну заряду клітини. Зміна заряду поширюється через сарколему та Т-канальці.

Т-канальці - це трубки, перпендикулярні міофібрилам; вони лежать на Z-дисках саркомерів і з'єднані з саркоплазматичним ретикулумом. Коли напруга досягає саркоплазматичного ретикулуму, він вивільняє накопичені іони кальцію. Вони прикріплюються до актино-тропоміозинової нитки і тимчасово змінюють її структуру; в результаті кінці міозинових ниток можуть ковзати далі між актино-тропоміозиновими волокнами. Таким чином м'яз скорочується.

Іони кальцію не постійно зв'язуються з актино-тропоміозиновим комплексом, а потім знову розчиняються. Потім саркоплазматичний ретикулум забирає заряджені частинки назад у свої цистерни, щоб процес можна було повторити наступного разу, коли його стимулювали. Насоси в мембрані трубної системи повертають іони кальцію назад. Крім того, як ендоплазматичний ретикулум в інших клітинах, саркоплазматичний ретикулум підтримує розподіл речовин у саркоплазмі, завдяки чому він служить дорогою для транспорту молекул.

Ви можете знайти свої ліки тут

Хвороби

Недостатня функціональність саркоплазматичного ретикулуму була пов'язана з різними м'язовими розладами та ускладненнями. Одним із прикладів цього є злоякісна гіпертермія, яка може виникнути в результаті медикаментозної анестезії.

Він характеризується м'язовою ригідністю (ригідністю), гіперацидністю (метаболічний ацидоз), тахікардією, підвищеним вмістом вуглекислого газу в крові або в повітрі, яким ми дихаємо, дефіцитом кисню та жувальним м’язовим спазмом (на м’язовій мускулатурі, спазмі маси). Симптоми пояснюються неконтрольованим виділенням іонів кальцію в м’язовій клітковині, після чого тканина стискається як довільне подразнення, клітина швидко страждає від нестачі енергії і виробляє велику кількість тепла і вуглекислого газу.

Результатом є різні клінічні симптоми, включаючи розпад м’язових волокон (рабдоміоліз). Причиною злоякісної гіпертермії є генетична схильність, яка призводить до змін рецепторів. Прийом певних анестетиків викликає помилкову реакцію, тому медицина також говорить про тригерні речовини в цьому контексті.

При синдромі міофасциального болю відбувається затвердіння в м’язовій тканині, яке також відоме як тригерні точки. Загартовування спричинене тривалим скороченням м’язів: Через недостатнє постачання ураженої ділянки ендоплазматичний ретикулум не в змозі перекачувати вивільнені іони кальцію назад у його внутрішні приміщення. Іони все ще доступні і забезпечують продовження скорочення м'язів.