Myocyten

Myocyten zijn multinucleair Spiercellen. Ze vormen de skeletspieren. Naast de samentrekking valt ook de energiestofwisseling binnen hun takenpakket.

Wat zijn myocyten

De myocyten zijn spoelvormige spiercellen. Myosine is een eiwit dat een belangrijke rol speelt in hun anatomie en functie. Antoni van Leeuwenhoek beschreef spiercellen voor het eerst in de 17e eeuw. De volledige spiermassa van het skelet bestaat uit deze elementaire cellulaire eenheden. De spiercellen worden ook wel spiervezels genoemd. De gladde spieren van de organen bestaan ​​niet uit myocyten. De spiercellen bestaan ​​uit gefuseerde myoblasten en hebben dus een multinucleaire structuur, wat de term spiercel misleidend maakt.

Een spiercel bevat eigenlijk meerdere cellen en celkernen. De individuele cellen van het celcomposiet zijn echter niet langer als zodanig differentieerbaar in de spiervezel, maar vormen een wijdvertakt syncitium. Verschillende soorten vezels worden gedifferentieerd in de skeletmusculatuur en gegroepeerd onder de algemene term myocyten. De belangrijkste vezels zijn de S-vezels en de F-vezels. S-vezels trekken langzamer samen dan F-vezels. In tegenstelling tot de F-vezels worden ze langzaam moe en zijn ze ontworpen voor continue weeën.

Anatomie en structuur

Uitbreidingen van het celmembraan veranderen in buisachtige plooien op de spiervezel en vormen een systeem van dwarse tubuli. Op deze manier bereiken actiepotentialen op het celmembraan ook de diepere cellagen van de spiervezels. In de diepten van de spiervezels bevindt zich een tweede holtesysteem dat bestaat uit uitsteeksels van het endoplasmatisch reticulum. De calciumionen worden opgeslagen in dit systeem van longitudinale tubuli. Aan de zijkant ontmoeten de Ca2 + -kamers een plooi in het tubuli-systeem, zodat de afzonderlijke membranen tegen het ingeklapte celmembraan liggen.

De receptoren in deze membranen kunnen dus rechtstreeks met elkaar communiceren. Elke spiervezel verbindt het bijbehorende zenuwweefsel om een ​​motoreenheid te vormen, waarvan het motorneuron op de motor-eindplaat ligt. Het cytoplasma van de vezels bevat mitochondriën, waarvan sommige zuurstofopslagpigmenten, glycogeen en gespecialiseerde enzymen voor het energiemetabolisme van de spieren bevatten. Er zijn ook enkele honderden myofibrillen in één spiervezel. Deze myofibrillen zijn een ventilatorsysteem dat overeenkomt met de contractiele eenheden van de spier. Een bindweefsellaag verbindt de spiervezels met een pees en kan meerdere spieren combineren tot een doos.

Functie en taken

De myocyten spelen zowel een rol bij het energiemetabolisme als bij de algemene motoriek. De motorische vaardigheden worden gegarandeerd door het samentrekken van de myocyten. Spiervezels behouden dit vermogen om samen te trekken door het vermogen van hun twee eiwitten, actine en myosine, om te communiceren. Een skeletspiervezel kan deze twee eiwitten gebruiken om de lengte te verminderen in een concentrische contractie. Het kan ook lengte versus weerstand behouden, bekend als isometrische contractie. Ten slotte kan ze met weerstand reageren op een verlenging. Dit principe wordt ook wel excentrische contractie genoemd.

Het vermogen om samen te trekken is het resultaat van het vermogen van myosine om aan actine te binden. Het eiwit tropomyosine voorkomt dat de spieren zich binden als de spieren in rust zijn. Maar als er een actiepotentiaal optreedt, komen calciumionen vrij, die verhinderen dat tropomyosine de bindingsplaatsen blokkeert. Dit veroorzaakt een samentrekking op basis van het glijden van het filament. Een enkele actiepotentiaal veroorzaakt een spiertrekkingen in de skeletspieren. Actiepotentialen volgen elkaar snel op om een ​​sterke of langdurige verkorting van de spiervezels te bereiken. De individuele spiertrekkingen worden geleidelijk over elkaar heen gelegd en vormen samen een samentrekking.

De spierkracht in de vezels wordt onder meer gereguleerd door de verschillende pulsfrequenties van de motorneuronen. De energiestofwisseling van de spieren is relevant voor het uitvoeren van de beschreven spierarbeid. De energieleverancier ATP wordt opgeslagen in alle cellen van het lichaam. De energietoevoer vindt plaats met zuurstofverbruik of zonder zuurstof. Bij het verbruik van zuurstof breekt het ATP af en wordt met behulp van creatinefosfaten nieuw ATP in de spier aangemaakt.

Een snellere vorm van energievoorziening is de zuurstofloze vorm, die plaatsvindt bij de consumptie van glucose. Omdat glucose tijdens dit proces niet volledig wordt afgebroken, is de energieopbrengst van dit proces echter slechts laag. Twee ATP-moleculen worden gemaakt van één glucosemolecuul. Als hetzelfde proces plaatsvindt met behulp van zuurstof, worden 38 ATP-moleculen gemaakt uit één suikermolecuul. In deze context kunnen ook vetten worden gebruikt.

Uw medicatie vindt u hier

Ziekten

Verschillende ziekten tasten myocyten aan. Stoornissen in de energiestofwisseling kunnen bijvoorbeeld de motoriek van de spiervezels beperken. Bij mitochondriale aandoeningen is er bijvoorbeeld een ATP-deficiëntie, wat een ziekte van meerdere organen kan veroorzaken. Mitochondriale ziekten kunnen verschillende oorzaken hebben. Een ontsteking kan bijvoorbeeld de mitochondriën beschadigen. Mentale en fysieke stress, ondervoeding of giftig trauma kunnen ook de aanvoer van ATP in gevaar brengen. Het resultaat is een verstoord energiemetabolisme.

Naast dergelijke stoornissen van het energiemetabolisme, kunnen ziekten van het zenuwstelsel ook het werk voor de myocyten bemoeilijken. Als de signaaloverdracht bijvoorbeeld wordt verstoord door beschadiging van het centrale of perifere zenuwweefsel, kan dit leiden tot verlamming. Bepaalde spieren kunnen alleen atactisch of helemaal niet meer worden bewogen, omdat signalen pas bij verminderde lijnsnelheid meer direct na elkaar in de motorunits binnenkomen en dus niet meer overlappen en bij elkaar optellen. Spiertrillingen kunnen ook optreden als onderdeel van dit fenomeen.

Spiervezels kunnen ook zelf door ziekten worden aangetast. Bij de erfelijke ziekte van Naxos gaat het bijvoorbeeld om een ​​groot verlies van myocyten. Een bekender fenomeen is een gescheurde spiervezel. Dit fenomeen uit zich in een plotselinge en hevige pijn in de spieren. De aangetaste spieren zijn maar beperkt mobiel en er treedt zwelling op. Spiervezelontstekingen veroorzaakt door infecties of immuunstoornissen komen net zo vaak voor. Dit is te onderscheiden van spierverharding, die meestal optreedt na langdurige inspanning door een veranderd spiermetabolisme, maar kan in zeldzame gevallen ook verband houden met spierontsteking.