Sarkoplazmatski retikulum

sarkoplazmatski retikulum je membranski sustav napravljen od cijevi koja leži u sarkoplazmi mišićnih vlakana. Podržava transport tvari unutar stanice i skladišti kalcijeve ione, čije oslobađanje dovodi do kontrakcije mišića. Izvršenje ovog zadatka je oslabljeno kod različitih mišićnih bolesti, na primjer kod maligne hipertermije ili sindroma miofascijalne boli.

Što je sarkoplazmatski retikulum?

Sarkoplazmatski retikulum je sustav cjevaste membrane unutar mišićnih vlakana. Mišićno vlakno odgovara mišićnoj stanici, ali ima nekoliko staničnih jezgara koje nastaju dijeljenjem stanica (mitoza) i omogućuju vlaknima da raste u duljini kako se razvija.

Svako mišićno vlakno podijeljeno je na druga vlakna, koja se nazivaju miofibrilima. Mogu se podijeliti u poprečne presjeke (sarcomeres), koji daju prugastim skeletnim mišićima svoje ime. Uzorak je stvoren miozinima i aktinskim / tropomiozinskim vlaknima: vrlo fine niti koje se klizno slijevaju jedna prema drugoj prema principu patentnog zatvarača. Glatki mišići imaju i sarkoplazmatski retikulum; djeluje slično, ali njegova struktura nije tako jasno podijeljena na pojedine cjeline. Umjesto toga, glatki mišići tvore ravnu površinu.

Sarkoplazmatski retikulum sličan je endoplazmatskom retikulu (ER), koji je sustav unutarnje membrane u ostalim tipovima stanica. Biologija razlikuje glatku ER i grubu ER; Potonji ima na površini brojne ribosome. Ove makromolekule sintetiziraju proteine ​​prema nacrtu koji pruža genom. Sarkoplazmatski retikulum je glatka ER. Ne samo da mišići imaju glatku ER, već i organi poput jetre ili bubrega.

Anatomija i struktura

U cjelini sarkoplazmatski retikulum tvori složen sustav cijevi sastavljen od membrana. Smještena je u mišićnom vlaknu ili mišićnoj stanici u sarkoplazmi. Sarkoplazmatski retikulum širi se duž miofibrila i okružuje ih, budući da se stvarna kontrakcija mišića odvija u njihovim sarcomeresima. Mitohondriji, koji stanici daju energiju u obliku ATP-a, često su u neposrednoj blizini i, poput sarkoplazmatskog retikuluma, leže u tkivu između pojedinih miofibrila.

Membrana glatkog ER tvori pretežno cevaste strukture, ali i vreće ili cisterne i vezikule. Svi imaju unutarnji prostor unutar membrane, koji biologija također naziva lumen. Cijevni sustav može se prilagoditi potrebama tkiva mijenjajući njegovu strukturu i više ga proširiti na određenim područjima, stvarajući nove grane ili spajajući nekoliko kanala.

Funkcija i zadaci

Kao dio mišićne kontrakcije, sarkoplazmatski retikulum pomaže raspodijeliti dolazne živčane signale u mišićnom vlaknu i uzrokovati da se mišić steže uz pomoć kalcijevih iona. Razlog tome je signal iz živčanog vlakna koji završava na mišiću. Neuronske informacije mogu potjecati iz mozga, kao i iz leđne moždine, preko kojih su povezani mnogi refleksi.

Na kraju živčanog vlakna nalazi se motorna završna ploča, koja poput terminalnog gumba na interneuronalnoj sinapsi sadrži vezikule koje su napunjene glasnikom (neurotransmiteri). Neurotransmiteri se otpuštaju kada električni impuls stimulira završnu ploču motora. Biokemijske molekule potom prenose signal u mišićnu membranu, gdje otvaraju ionske kanale i time pokreću promjenu naboja stanice. Promjena naboja širi se kroz sarkolemmu i T-tubule.

T-tubule su cijevi koje su okomite na miofibrile; leže na Z-diskovima sarkomera i spojeni su na sarkoplazmatski retikulum. Kada napetost dosegne sarkoplazmatski retikulum, oslobađa pohranjene kalcijeve ione. Oni se pričvršćuju na aktino-tropomiozinsko vlakno i privremeno mijenjaju njegovu strukturu; kao rezultat, krajevi miozinskih filamenata mogu kliznuti dalje između aktin-tropomiozinskih vlakana. Na ovaj se način mišić skraćuje.

Kalcijevi ioni se ne vežu trajno na aktino-tropomiozinski kompleks, već se zatim ponovno rastvaraju. Sarkoplazmatski retikulum zatim napunjene čestice vraća u svoje vodokotliće, tako da se postupak može ponoviti sljedeći put kada je stimuliran. Pumpe u membrani cijevnog sustava vraćaju kalcijeve ione natrag. Uz to, kao i endoplazmatski retikulum u ostalim stanicama, sarkoplazmatski retikulum podržava raspodjelu tvari u sarkoplazmi, pri čemu služi kao put za transport molekula.

Ovdje možete pronaći svoje lijekove

bolesti

Nedovoljna funkcionalnost sarkoplazmatskog retikuluma povezana je s raznim mišićnim poremećajima i komplikacijama. Jedan primjer toga je maligna hipertermija, koja se može pojaviti kao rezultat medicinske anestezije.

Karakteriziraju ga krutost mišića (krutost), prekomjerna zakiseljenost (metabolička acidoza), tahikardija, povećani udio ugljičnog dioksida u krvi ili u dahu, manjak kisika i žvakanje mišićnog spazma (na mišiću masera, masseterski spazam). Simptomi su posljedica nekontroliranog oslobađanja kalcijevih iona u mišićnim vlaknima, pri čemu se tkivo nakuplja poput proizvoljne iritacije, stanica brzo pati od nedostatka energije i stvara velike količine topline i ugljičnog dioksida.

Rezultat su razni klinički simptomi, uključujući raspad mišićnih vlakana (rabdomioliza). Uzrok maligne hipertermije je genetska predispozicija koja dovodi do promjena receptora. Primjena određenih anestetika pokreće lažnu reakciju, zbog čega i medicina govori o aktivirajućim tvarima u ovom kontekstu.

Kod sindroma miofascijalne boli stvrdnjavanje se događa u mišićnom tkivu, što je poznato i kao okidačke točke. Otvrdnjavanje je uzrokovano produljenom kontrakcijom mišića: Zbog nedovoljne opskrbe zahvaćenoga područja, endoplazmatski retikulum ne može pumpati oslobođene ione kalcija u svoju unutrašnjost. Ioni su i dalje dostupni i osiguravaju nastavak kontrakcije mišića.