I miociti sono cellule muscolari polinucleari. Formano i muscoli scheletrici. Oltre alla contrazione, il metabolismo energetico rientra nella sua gamma di compiti.

Cosa sono i miociti?

I miociti sono cellule muscolari a forma di fuso. La miosina è una proteina che svolge un ruolo importante nella sua anatomia e funzione. Antoni van Leeuwenhoek descrisse per la prima volta le cellule muscolari nel 17 ° secolo. L'intera muscolatura dello scheletro è costituita da queste unità cellulari di base. Le cellule muscolari sono anche chiamate fibre muscolari. I muscoli lisci degli organi non sono costituiti da miociti. Le cellule muscolari sono costituite da mioblasti fusi e sono quindi multinucleate, il che rende fuorviante il concetto di cellula muscolare.

Una cellula muscolare in realtà contiene diverse cellule e nuclei cellulari. Tuttavia, le singole cellule delle reti cellulari non sono più distinguibili come tali nella fibra muscolare, ma formano un sincizio ampiamente ramificato. Diversi tipi di fibre sono distinti nel muco scheletrico e presi sotto il termine generico dei miociti. Le fibre più importanti sono le fibre S e le fibre F. Le fibre S si contraggono più lentamente delle fibre F. A differenza delle fibre F, si stancano solo lentamente e sono progettate per contrazioni permanenti.

Anatomia e costruzione

I piedi della membrana cellulare immaginano la fibra muscolare in pieghe tubolari e formano un sistema di tubuli trasversali. Pertanto, i potenziali d'azione sulla membrana cellulare raggiungono anche gli strati cellulari più profondi della fibra muscolare. Nelle profondità delle fibre muscolari è presente un secondo sistema di cavità di protuberanze del reticolo endoplasmatico. In questo sistema di tubuli longitudinali vengono immagazzinati gli ioni calcio. Lateralmente, le camere Ca2 + incontrano una piegatura del sistema tubulare, in modo tale che le singole membrane si appoggino alla membrana cellulare ripiegata.

I recettori di queste membrane possono così comunicare direttamente tra loro. Ogni fibra muscolare si unisce al tessuto nervoso associato per formare un'unità motoria il cui motoneurone giace sulla piastra terminale del motore. Nel citoplasma delle fibre vi sono i mitocondri, che contengono pigmenti che immagazzinano parzialmente ossigeno, glicogeno ed enzimi specializzati per il metabolismo energetico dei muscoli. Ci sono anche diverse centinaia di miofibrille in una fibra muscolare. Queste miofibrille sono un sistema di ventilazione che corrisponde alle unità contrattili del muscolo. Uno strato di tessuto connettivo collega le fibre muscolari a un tendine e può combinare diversi muscoli per formare una scatola.

Funzione e compiti

I miociti svolgono un ruolo nel metabolismo energetico e nella funzione motoria generale. La funzione motoria è assicurata dalla contrattilità dei miociti. Questa capacità di contrazione trattiene le fibre muscolari dalla capacità comunicativa delle sue due proteine ​​actina e miosina. Per mezzo di queste due proteine, una fibra muscolare scheletrica può ridurre la sua lunghezza nel senso di una contrazione concentrica. Può anche mantenere la lunghezza contro la resistenza, nota come contrazione isometrica. Infine, può rispondere a un'estensione con resistenza. Questo principio è anche noto come contrazione eccentrica.

La contrattilità deriva dalla capacità della miosina di legarsi all'actina. La tropomiosina proteica impedisce il legame nello stato di riposo dei muscoli. Tuttavia, quando arriva un potenziale d'azione, vengono rilasciati ioni calcio che impediscono alla tropomiosina di bloccare i siti di legame. Sulla base dello scorrimento del filamento, questo provoca contrazione. Un singolo potenziale d'azione provoca solo una contrazione muscolare scheletrica. Al fine di ottenere un accorciamento forte o più duraturo della fibra muscolare, i potenziali d'azione arrivano in rapida successione. Le convulsioni individuali si sovrappongono così gradualmente e si sommano alla contrazione.

La potenza muscolare è regolata nelle fibre, tra l'altro, da diverse frequenze di impulso dei motoneuroni. Il metabolismo energetico dei muscoli è rilevante per l'esecuzione del lavoro muscolare descritto. Il fornitore di energia ATP è immagazzinato in tutte le cellule del corpo. L'approvvigionamento di energia avviene a consumo di ossigeno o privo di ossigeno. Quando viene consumato ossigeno, l'ATP si rompe e nel muscolo, viene prodotto nuovo ATP con l'aiuto di creatina fosfato.

Una forma più veloce di approvvigionamento energetico è la forma priva di ossigeno che si svolge sotto il consumo di glucosio. Poiché il glucosio non è completamente decomposto in questo quadro, il rendimento energetico di questo processo è solo ridotto. Una molecola di glucosio produce due molecole di ATP. Quando lo stesso processo avviene con l'aiuto dell'ossigeno, da una molecola di zucchero si formano intere 38 molecole di ATP. I grassi possono anche essere usati come parte di questo.

malattie

Varie malattie hanno un effetto sui miociti. Disturbi del metabolismo energetico possono, ad esempio, limitare la funzione motoria delle fibre muscolari. Nelle mitocondriopatie, ad esempio, c'è una carenza di ATP, che può scatenare una malattia multiorgano. I disturbi mitocondriali possono avere cause diverse. Ad esempio, l'infiammazione può danneggiare i mitocondri. Lo stress mentale e fisico, la malnutrizione o il trauma tossico possono anche mettere a repentaglio la fornitura di ATP. Il risultato è un metabolismo energetico disturbato.

Oltre a tali disturbi del metabolismo energetico, le malattie del sistema nervoso possono rendere più difficile il lavoro dei miociti. Se un danno al tessuto nervoso centrale o periferico, ad esempio, disturba la trasmissione del segnale, può portare alla paralisi. Alcuni muscoli possono essere mossi solo in modo atattico o per niente, perché nelle unità motorie i segnali non arrivano più direttamente uno dietro l'altro a una velocità di linea ridotta e quindi non possono più essere sovrapposti e riassunti. Anche i tremori muscolari possono verificarsi nel contesto di questo fenomeno.

Le fibre muscolari possono anche essere influenzate dalle stesse malattie. La malattia ereditaria di Naxos, ad esempio, provoca una vasta perdita di miociti. Un fenomeno più noto è il muscolo lacerato. Questo fenomeno si manifesta in un improvviso e grave dolore ai muscoli. I muscoli interessati hanno solo una mobilità limitata e si verifica un gonfiore. Sono comuni anche le infezioni delle fibre muscolari causate da infezioni o disturbi immunitari. Dovrebbe essere distinto dall'indurimento muscolare, che di solito dopo uno stress a lungo termine dovuto a un cambiamento nel metabolismo muscolare si adegua, ma in rari casi può anche essere correlato all'infiammazione muscolare.

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