Myocyty

Myocyty jsou vícejaderné Svalové buňky. Tvoří kosterní svaly. Kromě kontrakce je energetický metabolismus také součástí jeho řady úkolů.

Co jsou myocyty

Myocyty jsou svalové buňky ve tvaru vřetena. Myosin je protein, který hraje důležitou roli v jejich anatomii a funkci. Antoni van Leeuwenhoek poprvé popsal svalové buňky v 17. století. Celá muskulatura kostry je tvořena těmito základními celulárními jednotkami. Svalové buňky se také nazývají svalová vlákna. Hladké svaly orgánů nejsou tvořeny z myocytů. Svalové buňky se skládají z fúzovaných myoblastů, a proto mají vícejadernou strukturu, což způsobuje, že pojem svalové buňky je zavádějící.

Svalová buňka ve skutečnosti obsahuje několik buněk a buněčných jader. Jednotlivé buňky buněčného kompozitu však již nemohou být ve svalovém vláknu jako takové diferencovány, ale tvoří široce rozvětvené syncitium. Různé typy vláken se diferencují v kosterním svalstvu a seskupují se podle generického termínu myocytů. Nejdůležitějšími vlákny jsou S-vlákna a F-vlákna. S-vlákna se stahují pomaleji než F-vlákna. Na rozdíl od F-vláken se pneumatikují pomalu a jsou konstruovány pro kontinuální kontrakce.

Anatomie a struktura

Prodloužení buněčné membrány se promění v trubkovité záhyby na svalovém vlákně a vytvoří systém příčných tubulů. Tímto způsobem akční potenciál na buněčné membráně také dosáhne hlubších buněčných vrstev svalových vláken. V hloubkách svalových vláken je druhý dutinový systém sestávající z výstupků z endoplazmatického retikula. Vápenaté ionty jsou uloženy v tomto systému podélných tubulů. Na straně se Ca2 + komory setkávají se záhybem v tubulárním systému, takže jednotlivé membrány leží proti složené buněčné membráně.

Receptory v těchto membránách tedy mohou spolu komunikovat přímo. Každé svalové vlákno se připojuje k přidružené nervové tkáni a tvoří motorickou jednotku, jejíž motorický neuron leží na motorové koncové desce. Cytoplazma vláken obsahuje mitochondrie, z nichž některé obsahují pigmenty ukládající kyslík, glykogen a specializované enzymy pro energetický metabolismus svalů. V jednom svalovém vláknu je také několik stovek myofibril. Tyto myofibrily jsou ventilátorovým systémem, který odpovídá kontraktilním jednotkám svalu. Vrstva pojivové tkáně spojuje svalová vlákna se šlahou a může kombinovat několik svalů do krabice.

Funkce a úkoly

Myocyty hrají roli jak v energetickém metabolismu, tak v obecných pohybových schopnostech. Motorické dovednosti jsou zaručeny schopností myocytů stahovat. Svalová vlákna si zachovávají tuto schopnost stahovat se prostřednictvím schopnosti jejich dvou proteinů, aktinu a myosinu, komunikovat. Vlákno kosterního svalstva může tyto dva proteiny použít ke snížení své délky při koncentrické kontrakci. To může také udržovat délku versus odpor, známý jako izometrické kontrakce. Konečně, může reagovat s odporem k prodloužení. Tento princip se také nazývá excentrická kontrakce.

Schopnost stahovat se vyplývá ze schopnosti myosinu vázat se na aktin. Protein tropomyosin zabraňuje svázání svalů, když jsou v klidu. Když se však vyskytne akční potenciál, uvolňují se vápenaté ionty, které zabraňují tropomyosinu blokovat vazebná místa. Kontrakce se spouští na základě posuvného vlákna. Jediný akční potenciál způsobuje záškuby kosterních svalů. Aby se dosáhlo silného nebo dlouhodobého zkrácení svalové hmoty, přichází akční potenciál rychle za sebou. Jednotlivé škubnutí se postupně překrývají a zvyšují kontrakci.

Svalová síla ve vláknech je mimo jiné regulována různými pulzními frekvencemi motorických neuronů. Energetický metabolismus svalů je důležitý pro provádění popsané svalové práce. Dodavatel ATP energie je uložen ve všech buňkách těla. Přívod energie probíhá buď se spotřebou kyslíku, nebo bez kyslíku. Při spotřebě kyslíku se ATP rozpadá a ve svalech se vytvoří nový ATP pomocí kreatin fosfátů.

Rychlejší forma dodávek energie je bezkyslíkatá forma, ke které dochází při spotřebě glukózy. Protože glukóza není během tohoto procesu úplně rozložena, je energetický výnos tohoto procesu pouze nízký. Z jedné molekuly glukózy jsou vytvořeny dvě molekuly ATP. Pokud se stejný proces provádí pomocí kyslíku, vytvoří se z jedné molekuly cukru celkem 38 molekul ATP. V této souvislosti lze také použít tuky.

Zde najdete své léky

Nemoci

Myocyty ovlivňují různá onemocnění. Poruchy metabolismu energie mohou například omezit pohybové schopnosti svalových vláken. Například u mitochondriálních onemocnění existuje nedostatek ATP, který může vyvolat multiorgánové onemocnění. Mitochondriální choroby mohou mít různé příčiny. Například zánět může poškodit mitochondrie. Dodání ATP může také ohrozit psychický a fyzický stres, podvýživa nebo toxické trauma. Výsledkem je narušený energetický metabolismus.

Kromě takových poruch energetického metabolismu mohou nemoci nervového systému také ztížit práci myocytů. Pokud je například přenos signálu narušen poškozením centrální nebo periferní nervové tkáně, může to vést k ochrnutí. Některé svaly lze pohybovat pouze atakticky nebo již vůbec, protože signály již nepřicházejí v přímém sledu do motorových jednotek pouze při snížené rychlosti linky, takže se již nemohou překrývat a sčítat. Součástí tohoto jevu mohou být také svalové otřesy.

Svalová vlákna mohou být také ovlivněna samotnými nemocemi. Dědičné onemocnění Naxos například zahrnuje rozsáhlou ztrátu myocytů. Známějším jevem je roztrhané svalové vlákno. Tento jev se projevuje náhlou a silnou bolestí svalů. Postižené svaly jsou pohyblivé pouze v omezené míře a dochází k otoku. Záněty svalových vláken způsobené infekcemi nebo poruchami imunity jsou stejně běžné. To je třeba odlišit od ztuhnutí svalů, ke kterému obvykle dochází po dlouhodobém stresu v důsledku změněného metabolismu svalů, ale ve vzácných případech to může také souviset se zánětem svalů.