เส้นใยกล้ามเนื้อ: โครงสร้างหน้าที่และโรค

เส้นใยกล้ามเนื้อเป็นหน่วยเซลล์และการทำงานพื้นฐานของกล้ามเนื้อโครงร่างทั้งหมดในมนุษย์ สามารถมีความยาวได้ตั้งแต่น้อยกว่า 1 มม. ถึง 50 ซม. โดยมีความหนาประมาณ 0.01 ถึง 0.2 มม. กลายเป็นเส้นใยกล้ามเนื้อหลายเส้น เส้นใยกล้ามเนื้อ การรวมกลุ่มซึ่งรวมกันเป็นหลาย ๆ - สร้างกล้ามเนื้ออย่างครบถ้วน เส้นใยกล้ามเนื้อหลายนิวเคลียสสามารถตอบสนองต่อสิ่งเร้าของเส้นประสาทด้วยการหดตัวหรือ การผ่อนคลาย. มีเส้นใยกล้ามเนื้อหลายประเภทที่ตอบสนองแตกต่างกัน ความเมื่อยล้า พฤติกรรมและ การเผาผลาญพลังงาน.

เส้นใยกล้ามเนื้อคืออะไร?

เส้นใยกล้ามเนื้อเป็นเซลล์กล้ามเนื้อลายที่ แต่งหน้า กล้ามเนื้อลาย. ชื่อสามัญอื่น ๆ คือ เส้นใยกล้ามเนื้อ เซลล์หรือไมโอไซต์ เส้นใยกล้ามเนื้อหลายนิวเคลียสมีความยาวไม่กี่มม. ถึง 50 ซม. และมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.01 ถึง 0.2 มม. เส้นใยกล้ามเนื้อแนวขนานหลายเส้นถูกรวมเข้าด้วยกัน เส้นใยกล้ามเนื้อ รวมกลุ่มและล้อมรอบด้วยเมมเบรน ฟังก์ชั่นการหดตัวที่แท้จริงดำเนินการโดย myofibrils ซึ่งมีหลายร้อยอยู่ในเส้นใยกล้ามเนื้อแต่ละเส้น การหดตัวของกล้ามเนื้อทำได้โดยการประสานกันของเส้นใยแอกตินและไมโอซินที่จัดเรียงขนานกันโดยที่พวกมันไม่ทำให้สั้นลง เพื่อตอบสนองการทำงานที่แตกต่างกันของกล้ามเนื้อเช่นความแข็งแรงอย่างรวดเร็วน้อยที่สุด

เวลาตอบสนองหรือ ความอดทน ความจุเส้นใยกล้ามเนื้อประเภทต่างๆสามารถแยกแยะได้ซึ่งแตกต่างกันไปตามเวลาในการตอบสนองและเวลาในการตอบสนอง การเผาผลาญพลังงาน. เส้นใยกล้ามเนื้อที่ตอบสนองอย่างรวดเร็วนั้น ความเมื่อยล้า ทำงานได้อย่างรวดเร็วในช่วงที่ไม่ใช้ออกซิเจนในขณะที่เส้นใยกล้ามเนื้อซึ่งมีลักษณะการเกิดปฏิกิริยานานกว่าจะทำงานในโหมดต่อเนื่องแบบแอโรบิค การกระจาย เส้นใยกล้ามเนื้อประเภทต่างๆภายในกล้ามเนื้อส่วนใหญ่ถูกกำหนดโดยพันธุกรรมและแทบจะไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างแน่นอน ความแข็งแรง และ ความอดทน การอบรม

กายวิภาคศาสตร์และโครงสร้าง

เส้นใยกล้ามเนื้อเป็นส่วนประกอบของเซลล์ของกล้ามเนื้อโครงร่างที่มีลาย พวกมันเป็นซินไซเทียลซึ่งเป็นการหลอมรวมของเซลล์เดี่ยวจำนวนมากที่มีไซโทพลาสซึมและนิวเคลียสยังคงอยู่และกลายเป็นส่วนหนึ่งของเซลล์ขนาดใหญ่ใหม่ เส้นใยกล้ามเนื้อมีได้ถึง 40 นิวเคลียสต่อมม. เส้นใยกล้ามเนื้อแต่ละเส้นประกอบด้วยไมโอไฟบริลหลายร้อยเส้นซึ่งประกอบด้วยซาคาเมอร์ยาวประมาณ 2 ไมครอนเท่านั้น sarcomeres มีลักษณะคล้าย "ช่อง" เล็ก ๆ ที่มี myofilaments แอกตินที่จัดแนวขนานกันและมอเตอร์ไมโอซินแต่ละตัวชดเชยด้านข้าง โปรตีน. พวกมันถูกจัดเรียงไว้ด้านหลังอย่างสม่ำเสมอเพื่อให้สามารถมองเห็นการลอกลายตามขวางโดยทั่วไปในแสงโพลาไรซ์ ในเส้นใยกล้ามเนื้อยาว 10 ซม. cica 40,000 sarcomeres เรียงกันเป็นแถว เมื่อได้รับความเหมาะสม ศักยภาพในการดำเนินการเส้นใยแอกตินและไมโอซินแทบจะเลื่อนเข้าหากันทำให้เซลล์กล้ามเนื้อสั้นลง myofibril แต่ละตัวพร้อมกับออร์แกเนลล์ที่เกี่ยวข้องถูกห่อหุ้มด้วยเมมเบรนคือ sarcolemma เพื่อเพิ่มกลไก ความแข็งแรงmyofibrils ยังประกอบด้วย เนื้อเยื่อเกี่ยวพัน เส้นใยที่ติดกับเมมเบรนชั้นใต้ดิน ฟังก์ชั่นที่สำคัญมากจะดำเนินการโดยสิ่งที่เรียกว่า spindles ของกล้ามเนื้อหรือ proprioceptors ซึ่งมีการสลับระหว่างเส้นใยกล้ามเนื้อและแจ้งให้ส่วนกลาง ระบบประสาท (CNS) เกี่ยวกับสถานะการหดตัวชั่วขณะของกล้ามเนื้อผ่านเส้นใยประสาทที่เกี่ยวข้อง

หน้าที่และภารกิจ

กล้ามเนื้อโครงร่างสามารถบรรลุหน้าที่หลักเท่านั้นเช่นการทำให้ร่างกายมีเสถียรภาพการขยับแขนขาแต่ละข้างและส่งความร้อนไปยังร่างกายผ่านการทำงานร่วมกันของเส้นใยกล้ามเนื้อแต่ละส่วน เพื่อให้แน่ใจว่าเส้นใยกล้ามเนื้อทั้งหมดสั้นลงเกือบพร้อมกันในระหว่างการหดตัวของกล้ามเนื้อเส้นใยกล้ามเนื้อทั้งหมดจะต้องได้รับ ศักยภาพในการดำเนินการ สำหรับการหดตัว (เกือบ) พร้อมกันเพราะมิฉะนั้นจะมีความตึงเครียดของกล้ามเนื้อตรงเวลาและ การผ่อนคลาย. Sarcolemma มีหน้าที่ในการส่งคำสั่งการหดตัวไปยังเซลล์กล้ามเนื้อทั้งหมดในกล้ามเนื้อที่กำหนดและการรุกรานจำนวนมากใน myofibrils ทำให้เกิดเงื่อนไขทางกายวิภาคสำหรับสิ่งนี้ เส้นใย FT (fast twitch) ที่ออกฤทธิ์เร็วมากซึ่งมีสีซีดเนื่องจากมีเนื้อหาน้อยของ ไมโอโกลบิน และ mitochondriaเรียกอีกอย่างว่าเส้นใยกล้ามเนื้อสีขาว พวกเขาพัฒนาสูง ความแข็งแรง ศักยภาพ แต่ ความเมื่อยล้า อย่างรวดเร็ว. ร่างกายต้องการเส้นใยกล้ามเนื้อประเภทนี้สำหรับปฏิกิริยาการหลบหนีหรือการโจมตีและเพื่อการกระโดดหรือพลังหมัดที่สูงตรงกันข้ามกับสิ่งนี้เรียกว่าเส้นใย ST ที่ช้ากว่า (กระตุกช้า) ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าเส้นใยกล้ามเนื้อสีแดงเนื่องจากมีเนื้อหาสูง ของ ไมโอโกลบิน และ mitochondria. พวกเขาพัฒนาพลังงานน้อยลง แต่ทำงานในโซนแอโรบิคและเมื่อยล้าช้ากว่ามาก ในกรณีที่ อุณหภูมิ ของร่างกายเซลล์กล้ามเนื้อโครงร่างสามารถถูกกระตุ้นโดยระบบประสาทอัตโนมัติ ระบบประสาท เป็นตัวสั่น (การสั่นของกล้ามเนื้อ) ซึ่งไม่สามารถควบคุมได้โดยสมัครใจในที่สุดก็จะเปลี่ยนเป็น กลูโคส เพื่อให้ความร้อนและปล่อยให้อุณหภูมิของร่างกายสูงขึ้นอีกครั้ง

โรคและความเจ็บป่วย

โรคและความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับเส้นใยกล้ามเนื้ออาจเกิดขึ้นได้ทั้งจากโรคโดยตรงและ แผลอักเสบ ที่เส้นใยกล้ามเนื้อหรืออาจเกิดจากรอยโรคที่ innervating เส้นประสาท หรือที่โหนดประสาทระดับที่สูงขึ้น ในกรณีก่อนหน้านี้เป็นโรค myofibrillar myopathies ที่เป็นไปได้หลายอย่างและในกรณีหลังนี้เป็นโรคทางระบบประสาทและกล้ามเนื้อ ความเสียหายทางกลโดยตรงต่อเส้นใยกล้ามเนื้ออาจเป็นผลมาจากก เส้นใยกล้ามเนื้อฉีกขาด หากกล้ามเนื้ออยู่ภายใต้การดูแลมากเกินไป ความเครียด ในจุดที่เฉพาะเจาะจง โดยปกติแล้วเส้นใยกล้ามเนื้อหลายเส้นหรือแม้แต่เส้นใยกล้ามเนื้อทั้งมัดจะได้รับผลกระทบ Myofibrillar myopathies แสดงให้เห็นว่ากล้ามเนื้ออ่อนแรงและการสูญเสียที่ก้าวหน้าซึ่งอาจเกิดจากข้อบกพร่องทางพันธุกรรมอย่างน้อยหนึ่งข้อ ในขณะที่กล้ามเนื้อ การสั่นสะเทือน ในรูปแบบของการสั่นถือได้ว่าเป็นกระบวนการปกติการสั่นของกล้ามเนื้อ (ตัวสั่น) สามารถเกิดจากโรคทางระบบประสาทที่หลากหลาย ความแตกต่างเกิดขึ้นระหว่างการพักผ่อนการกระทำการเคลื่อนไหวหรือความตั้งใจ การสั่นสะเทือน. ประเภทต่างๆของ การสั่นสะเทือน ให้เบาะแสเบื้องต้นเกี่ยวกับลักษณะของรอยโรคที่เป็นไปได้ที่มีอยู่ใน สมอง. ความบกพร่องอย่างรุนแรงของเส้นใยกล้ามเนื้ออาจเกิดจากโรคของเซลล์ประสาทสั่งการ motoneurons ตัวแรก (หลัก) ซึ่งแอกซอนมีต้นกำเนิดในเยื่อหุ้มสมองของมอเตอร์หรือ motoneurons ตัวที่สองซึ่งมีต้นกำเนิดใน เส้นประสาทไขสันหลังได้รับผลกระทบแล้ว เส้นโลหิตตีบด้านข้าง Amyotrophic (ALS) อยู่ในกลุ่มของ เซลล์ประสาท โรค มันประกาศตัวเองด้วยความอ่อนแอของกล้ามเนื้อหรือความตึงของกล้ามเนื้อและใช้หลักสูตรที่แตกต่างกันไป