معلومة

متوسط ​​حجم نواة الخلية العضلية الهيكلية البشرية

متوسط ​​حجم نواة الخلية العضلية الهيكلية البشرية


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

لقد كنت أعاني خلال اليومين الماضيين للعثور على بيانات موثوقة حول متوسط ​​حجم نواة خلية عضلية هيكلية بشرية. إذا استنتجت ذلك من الصور ، فيجب أن يكون في نطاق 20 ميكرومترًا بطول و 3 ميكرومتر في القطر ، لكنني بحاجة إلى بيانات موثوقة ومصدر مناسب.

هل يمكن لأي شخص أن يساعدني في هذا؟


متوسط ​​"الطول" للنواة العضلية البشرية العادية هو 11.75 ميكرومتر وفقًا للملخص من أجل:

واتكينز ، إس سي ، وكولين ، إم جي (1988). دراسة كمية للحجم النووي للخلية العضلية النووية والأقمار الصناعية في الحثل العضلي الدوشيني والتهاب العضلات والعضلات الهيكلية البشرية الطبيعية. السجل التشريحي ، 222 (1) ، 6-11.

إذا كان بإمكانك الوصول إلى هذه الورقة ، فيجب أن تحتوي على مزيد من المعلومات لك.


هيكل العضلات الهيكلية ووظيفتها

الجهاز العضلي مسئول عن حركة جسم الإنسان ووقفته وحركة المواد داخل الجسم وتوليد حرارة الجسم. هناك ما يقرب من 700 عضلة معروفة ومسمَّاة ، علاوة على ذلك ، توجد أيضًا أنسجة عضلية داخل القلب والأعضاء الهضمية والأوعية الدموية.

يوجد 3 أنواع رئيسية من العضلات في جسم الإنسان:

الهيكل العظمي والعضلات هي عضلة إرادية ، مما يعني أنه يمكننا التحكم بفعالية في وظيفتها. يتم توصيله بالعظام ويشكل عضوًا متميزًا من الأنسجة العضلية والأوعية الدموية والأوتار والأعصاب التي تغطي عظامنا وتسمح بالحركة.

غالبًا ما توجد عضلات الهيكل العظمي في أزواج ، حيث تكون إحدى العضلات هي المحرك الأساسي والأخرى تعمل كمضاد. على سبيل المثال ، عندما تثني ذراعك ، تنقبض العضلة ذات الرأسين بينما تكون العضلة ثلاثية الرؤوس مسترخية. عندما تعود ذراعك إلى الوضع الممتد ، فإن العضلة ثلاثية الرؤوس تتقلص وتسترخي العضلة ذات الرأسين.

العضلات الهيكلية هي نسيج رائع ذو بنية معقدة. يتكون من خلايا ممدودة متعددة النوى تسمى الخلايا العضلية (أو myofibers). يمكن أن يتراوح طول خلايا العضلات من 1 مم إلى 30 سم. يمكن العثور على أطول خلية عضلية في أجسامنا في عضلة سارتوريوس ويبلغ طولها 30 سم (ما يقرب من 12 بوصة!).

تظهر خلايا العضلات الفردية مخططة تحت المجهر (انظر الصورة أدناه). ويرجع ذلك إلى التركيب العضلي العالي للألياف العضلية حيث أ ctin و myosin myofilaments مكدسة ومتداخلة في مصفوفات متكررة منتظمة لتشكيل قسيم عضلي. تنزلق خيوط الأكتين والميوسين ضد بعضها البعض وتكون مسؤولة عن تقلص العضلات.

لترى كيف تنقبض العضلة وتعمل ، ألق نظرة على الفيديو هنا .

تأتي الطاقة اللازمة لوظيفة العضلات من عضيات داخل الخلايا تسمى الميتوكوندريا. الميتوكوندريا هي مراكز القوة لكل خلية في أجسامنا وهي مسؤولة عن توفير الطاقة التي تحتاجها الخلايا لتعمل.

العضلات هي عصبية الخلايا العصبية الحركية. تشكل الخلايا العصبية الحركية والألياف العضلية التي تغذيها أ وحدة المحرك. يختلف حجم الوحدات الحركية في الجسم حسب وظيفة العضلة. تحتوي الحركات الدقيقة (العيون) على ألياف عضلية أقل لكل خلية عصبية للسماح بالحركة الدقيقة. العضلات التي تتطلب الكثير من القوة لديها العديد من الألياف العضلية لكل وحدة. يمكن للجسم التحكم في القوة من خلال تحديد عدد الوحدات الحركية التي ينشطها لوظيفة معينة.

هناك نوعان من العضلات الهيكلية في أجسامنا ، والتي تختلف في الوظيفة. ألياف العضلات بطيئة الارتعاش هي أفضل لأنشطة التحمل ويمكن أن تعمل لفترة طويلة دون تعب. تعتبر عضلات النفض السريع جيدة للحركات السريعة لأنها تتقلص بسرعة ، ولكنها تتعب بسرعة وتستهلك الكثير من الطاقة.

تتكون معظم عضلاتنا من مزيج من ألياف عضلية بطيئة وسريعة. ومع ذلك ، فإن العضلات المشاركة في الحفاظ على الوضع تحتوي بشكل أساسي على ألياف عضلية بطيئة النتوء ، والعضلات المسؤولة عن حركات العين تتكون من ألياف عضلية سريعة النتوء.

ولقليل من المرح ، إليك أغنية جميلة تصف جميع عضلات الساق:


آثار المنشطات على خلايا العضلات للرياضيين المدربين قوة

غرض: الرياضيون الذين يستخدمون المنشطات يحصلون على عضلات أكبر وأقوى. كيف ينعكس ذلك على مستوى الألياف العضلية لم يثبت بعد وكان موضوع هذا التحقيق.

أساليب: تم الحصول على خزعات العضلات من عضلات شبه منحرف لرافعي القوة رفيعي المستوى الذين أبلغوا عن استخدام المنشطات بجرعات عالية لعدة سنوات ومن رافعين قويين رفيعي المستوى لم يستخدموا هذه الأدوية مطلقًا. تم إجراء فحص كيميائي مناعي إنزيمي لتقييم أنواع ألياف العضلات ، ومنطقة الألياف ، وعدد النوى العضلية ، وتواتر الخلايا الساتلية ، والألياف التي تعبر عن الأشكال الإسوية للبروتين التطوري.

نتائج: كان التركيب الكلي للألياف العضلية هو نفسه في كلا المجموعتين. كان متوسط ​​المساحة لكل نوع من أنواع الألياف في مستخدمي الستيرويد المبلغ عنه أكبر من تلك الموجودة في المستخدمين غير الستيرويد (P & lt 0.05). كان عدد النوى العضلية ونسبة النوى المركزية أيضًا أعلى بشكل ملحوظ في مستخدمي الستيرويد المبلغ عنه (P & lt 0.05). وبالمثل ، كان تواتر الألياف التي تعبر عن الأشكال الإسوية للبروتين التطوري أعلى بكثير في مجموعة مستخدمي الستيرويد المبلغ عنها (P & lt 0.05).

استنتاج: يؤدي تناول الستيرويدات الابتنائية وتدريب القوة إلى زيادة حجم العضلات عن طريق تضخم العضلات وتشكيل ألياف عضلية جديدة. نقترح أن تنشيط الخلايا الساتلية هو عملية أساسية ويتم تعزيزها باستخدام الستيرويد. يبدو أن دمج الخلايا الساتلية في الألياف الموجودة مسبقًا للحفاظ على نسبة ثابتة من النواة إلى السيتوبلازم آلية أساسية لنمو ألياف العضلات. على الرغم من أن جميع الأشخاص في هذه الدراسة لديهم نفس المستوى من الأداء ، لا يمكن استبعاد احتمال وجود اختلافات جينية بين المجموعتين تمامًا.


متوسط ​​حجم نواة الخلية العضلية الهيكلية البشرية - علم الأحياء

تعتمد كمية الخلايا الساتلة الموجودة داخل العضلات على نوع العضلات. تميل الألياف المؤكسدة من النوع الأول أو الألياف البطيئة النشل إلى احتواء محتوى خلية ساتلية أكبر بخمس إلى ستة أضعاف من النوع الثاني (ألياف سريعة النتوء) ، بسبب زيادة إمدادات الدم والشعيرات الدموية (2). قد يكون هذا بسبب حقيقة أن الألياف العضلية من النوع الأول تستخدم بأكبر قدر من التردد ، وبالتالي ، قد تكون هناك حاجة إلى المزيد من الخلايا الساتلية للإصابات الطفيفة المستمرة للعضلات.

علم المناعة
كما هو موضح سابقًا ، تسبب تمارين المقاومة صدمة للعضلات الهيكلية. يستجيب الجهاز المناعي بتسلسل معقد من ردود الفعل المناعية التي تؤدي إلى الالتهاب (3). الغرض من استجابة الالتهاب هو احتواء الضرر وإصلاح الضرر وتنظيف المنطقة المصابة من الفضلات.
يتسبب الجهاز المناعي في سلسلة من الأحداث استجابة لإصابة العضلات الهيكلية. الضامة ، التي تشارك في البلعمة (وهي عملية تبتلع بها خلايا معينة وتدمر الكائنات الدقيقة والحطام الخلوي) من الخلايا التالفة ، وتنتقل إلى موقع الإصابة وتفرز السيتوكينات وعوامل النمو والمواد الأخرى. السيتوكينات هي بروتينات تعمل كموجهين لجهاز المناعة. هم مسؤولون عن الاتصال من خلية إلى أخرى. تحفز السيتوكينات وصول الخلايا الليمفاوية ، والعدلات ، والخلايا الوحيدة ، والخلايا الشافية الأخرى إلى موقع الإصابة لإصلاح الأنسجة المصابة (4).

السيتوكينات الثلاثة المهمة ذات الصلة بالتمارين هي Interleukin-1 (IL-1) و Interleukin-6 (IL-6) وعامل نخر الورم (TNF). تنتج هذه السيتوكينات معظم الاستجابة الالتهابية ، وهذا هو سبب تسميتها بـ & # 147 السيتوكينات الالتهابية أو المسببة للالتهابات & # 148 (5). فهي مسؤولة عن تكسير البروتين ، وإزالة خلايا العضلات التالفة ، وزيادة إنتاج البروستاجلاندين (مواد شبيهة بالهرمونات تساعد في السيطرة على الالتهاب).

عوامل النمو
عوامل النمو هي بروتينات محددة للغاية ، والتي تشمل الهرمونات والسيتوكينات ، التي تشارك بشكل كبير في تضخم العضلات (6). تحفز عوامل النمو الانقسام والتمايز (اكتساب خاصية واحدة أو أكثر تختلف عن الخلية الأصلية) لنوع معين من الخلايا. فيما يتعلق بتضخم العضلات والهيكل العظمي ، فإن عوامل النمو ذات الأهمية الخاصة تشمل عامل النمو الشبيه بالأنسولين (IGF) ، وعامل نمو الخلايا الليفية (FGF) ، وعامل نمو الخلايا الكبدية (HGF). تعمل عوامل النمو هذه جنبًا إلى جنب مع بعضها البعض للتسبب في تضخم العضلات والهيكل العظمي.

عامل النمو مثل الأنسولين
IGF هو هرمون تفرزه العضلات الهيكلية. ينظم التمثيل الغذائي للأنسولين ويحفز تخليق البروتين. هناك شكلين ، IGF-I ، الذي يسبب تكاثر الخلايا الساتلية وتمايزها ، و IGF-II ، المسؤول عن تكاثر الخلايا الساتلية. استجابةً لممارسة مقاومة الحمل الزائد التدريجي ، ارتفعت مستويات IGF-I بشكل كبير ، مما أدى إلى تضخم العضلات والهيكل العظمي (7).

عامل نمو الخلايا الليفية
يتم تخزين FGF في العضلات الهيكلية. يتكون FGF من تسعة أشكال ، خمسة منها تسبب تكاثر وتمايز الخلايا الساتلة ، مما يؤدي إلى تضخم العضلات والهيكل العظمي. كمية FGF التي تطلقها العضلات الهيكلية تتناسب مع درجة إصابة أو إصابة العضلات (8).

عامل نمو خلايا الكبد
HGF هو سيتوكين له وظائف خلوية مختلفة. خاصة بتضخم العضلات والهيكل العظمي ، ينشط HGF الخلايا الساتلية وقد يكون مسؤولاً عن التسبب في هجرة الخلايا الساتلية إلى المنطقة المصابة (2).
الهرمونات في تضخم العضلات والهيكل العظمي
الهرمونات هي مواد كيميائية تفرزها الأعضاء لبدء أو تنظيم نشاط عضو أو مجموعة من الخلايا في جزء آخر من الجسم. وتجدر الإشارة إلى أن وظيفة الهرمون تتأثر بالتأكيد بالحالة التغذوية وتناول المواد الغذائية وعوامل نمط الحياة مثل الإجهاد والنوم والصحة العامة. الهرمونات التالية لها أهمية خاصة في تضخم العضلات والهيكل العظمي.

هرمون النمو
هرمون النمو (GH) هو هرمون الببتيد الذي يحفز IGF في العضلات الهيكلية ، وتعزيز تنشيط الخلايا الساتلية ، والتكاثر والتمايز (9). ومع ذلك ، فإن التأثيرات الضخامية الملحوظة من الإعطاء الإضافي لـ GH ، التي تم فحصها في المجموعات المعالجة بـ GH التي تمارس تمارين المقاومة ، قد تكون أقل فضلًا مع زيادة البروتين الانقباضي وأكثر تعزى إلى احتباس السوائل وتراكم النسيج الضام (9).

الكورتيزول
الكورتيزول هو هرمون الستيرويد (الهرمونات التي لها نواة الستيرويد التي يمكن أن تمر عبر غشاء الخلية بدون مستقبلات) والتي يتم إنتاجها في قشرة الغدة الكظرية في الكلى. وهو هرمون الإجهاد ، الذي يحفز تكوين الجلوكوز ، وهو تكوين الجلوكوز من مصادر أخرى غير الجلوكوز ، مثل الأحماض الأمينية والأحماض الدهنية الحرة. يمنع الكورتيزول أيضًا استخدام الجلوكوز في معظم خلايا الجسم. يمكن أن يؤدي هذا إلى بدء تقويض البروتين (الانهيار) ، وبالتالي تحرير الأحماض الأمينية لاستخدامها في صنع بروتينات مختلفة ، والتي قد تكون ضرورية وحاسمة في أوقات الإجهاد.
فيما يتعلق بالتضخم ، ترتبط الزيادة في الكورتيزول بزيادة معدل تقويض البروتين. لذلك ، يقوم الكورتيزول بتفكيك بروتينات العضلات ، مما يثبط تضخم العضلات والهيكل العظمي (10).

التستوستيرون
التستوستيرون هو هرمون الأندروجين ، أو هرمون الذكورة. يتمثل الدور الفسيولوجي الأساسي للأندروجين في تعزيز نمو وتطور الأعضاء والخصائص الذكرية. يؤثر التستوستيرون على الجهاز العصبي والعضلات الهيكلية ونخاع العظام والجلد والشعر والأعضاء التناسلية.
مع العضلات الهيكلية ، التستوستيرون ، الذي ينتج بكميات أكبر بكثير عند الذكور ، له تأثير ابتنائي (بناء العضلات). يساهم هذا في الفروق بين الجنسين التي لوحظت في وزن الجسم وتكوينه بين الرجال والنساء. يزيد التستوستيرون من تخليق البروتين ، مما يؤدي إلى تضخم (11).

أنواع الألياف وتضخم العضلات والهيكل العظمي
تعتمد القوة التي تولدها العضلة على حجمها وتكوين نوع ألياف العضلات. يتم تصنيف ألياف العضلات الهيكلية إلى فئتين رئيسيتين بطيئة النشل (النوع 1) والألياف سريعة النشل (النوع الثاني). يمكن تمييز الفرق بين الألياف من خلال التمثيل الغذائي ، والسرعة الانقباضية ، والاختلافات العصبية والعضلية ، ومخازن الجليكوجين ، وكثافة الشعيرات الدموية للعضلة ، والاستجابة الفعلية للتضخم (12).

النوع الأول ألياف
تعتبر ألياف النوع الأول ، والمعروفة أيضًا باسم ألياف العضلات المؤكسدة البطيئة ، مسؤولة بشكل أساسي عن الحفاظ على وضعية الجسم ودعم الهيكل العظمي. النعل هو مثال على الألياف العضلية ذات النتوء البطيء في الغالب. ترتبط الزيادة في كثافة الشعيرات الدموية بألياف النوع الأول لأنها تشارك بشكل أكبر في أنشطة التحمل. هذه الألياف قادرة على توليد التوتر لفترات أطول من الوقت. تتطلب ألياف النوع الأول قدرًا أقل من الإثارة لتسبب انكماشًا ، ولكنها أيضًا تولد قوة أقل. يستخدمون الدهون والكربوهيدرات بشكل أفضل بسبب زيادة الاعتماد على التمثيل الغذائي التأكسدي (نظام الطاقة المعقد في الجسم الذي يحول الطاقة من انهيار الوقود بمساعدة الأكسجين) (12).
لقد ثبت أن ألياف النوع الأول تتضخم بشكل كبير بسبب الحمل الزائد التدريجي (13 ، 15). من المثير للاهتمام ملاحظة أن هناك زيادة في مساحة الألياف من النوع الأول ليس فقط مع تمارين المقاومة ، ولكن أيضًا إلى حد ما مع التمارين الهوائية (14).

ألياف من النوع الثاني
يمكن العثور على ألياف من النوع الثاني في العضلات التي تتطلب قدرًا أكبر من إنتاج القوة لفترات زمنية أقصر ، مثل عضلة الساق والعضلة المتسعة الوحشية. يمكن تصنيف ألياف النوع II على أنها ألياف عضلية من النوع IIa والنوع IIb.

النوع IIa ألياف
ألياف النوع IIa ، والمعروفة أيضًا باسم ألياف حال السكر المؤكسدة السريعة النشل (FOG) ، هي ألياف هجينة بين ألياف النوع الأول والثاني ب. تحمل ألياف النوع IIa خصائص ألياف النوع الأول والثاني ب. يعتمدون على كلا من التفاعلات اللاهوائية (التفاعلات التي تنتج طاقة لا تتطلب الأكسجين) ، والتمثيل الغذائي التأكسدي لدعم الانكماش (12).
مع التدريب على المقاومة وكذلك التدريب على التحمل ، تتحول ألياف النوع IIb إلى ألياف من النوع IIa ، مما يتسبب في زيادة النسبة المئوية لألياف النوع IIa داخل العضلات (13). تحتوي ألياف النوع IIa أيضًا على زيادة في مساحة المقطع العرضي مما يؤدي إلى تضخم مع تمرين المقاومة (13). مع الإهمال والضمور ، تتحول ألياف النوع IIa مرة أخرى إلى ألياف من النوع IIb.

نوع الألياف IIb
ألياف النوع IIb هي ألياف حال للجلوكوز سريعة النتوء (FG). تعتمد هذه الألياف فقط على التمثيل الغذائي اللاهوائي للطاقة من أجل الانكماش ، وهذا هو سبب احتوائها على كميات كبيرة من الإنزيمات المحللة للجلوكوز. تولد هذه الألياف أكبر قدر من القوة بسبب الزيادة في حجم الجسم العصبي والمحاور والألياف العضلية ، وسرعة التوصيل الأعلى للأعصاب الحركية ألفا ، وكمية أعلى من الإثارة اللازمة لبدء جهد فعل (12). على الرغم من أن هذا النوع من الألياف قادر على توليد أكبر قدر من القوة ، إلا أنه يحافظ أيضًا على التوتر لفترة قصيرة من الوقت (لجميع أنواع ألياف العضلات).
تتحول ألياف النوع IIb إلى ألياف من النوع IIa مع تمرين المقاومة. يُعتقد أن تدريبات المقاومة تؤدي إلى زيادة القدرة التأكسدية للعضلات المدربة على القوة. نظرًا لأن ألياف النوع IIa لها قدرة أكسدة أكبر من ألياف النوع IIb ، فإن التغيير هو تكيف إيجابي مع متطلبات التمرين (13).

استنتاج
يعتبر تضخم العضلات عملية متعددة الأبعاد ، مع العديد من العوامل المتضمنة. إنه ينطوي على تفاعل معقد بين الخلايا الساتلية والجهاز المناعي وعوامل النمو والهرمونات مع الألياف العضلية الفردية لكل عضلة. على الرغم من أن أهدافنا كمتخصصين في اللياقة البدنية والمدربين الشخصيين تحفزنا على تعلم طرق جديدة وأكثر فاعلية لتدريب جسم الإنسان ، فإن الفهم الأساسي لكيفية تكيف الألياف العضلية مع حافز التدريب الحاد والمزمن هو أساس تعليمي مهم لمهنتنا.


الجدول 1. التغيرات الهيكلية التي تحدث نتيجة لتضخم الألياف العضلية
زيادة في خيوط الأكتين
زيادة في خيوط الميوسين
زيادة اللييفات العضلية
زيادة في الساركوبلازم
زيادة في النسيج الضام للألياف العضلية
المصدر: Wilmore، J.H. و D.L Costill. فسيولوجيا الرياضة والتمارين الرياضية (الإصدار الثاني) ، شامبين ، IL: حركيات الإنسان ، 1999.

مراجع

1. راسل ، بي ، دي موتلاغ ، و دبليو دبليو آشلي. الشكل يتبع الوظائف: كيف يتم تنظيم شكل العضلات من خلال العمل. مجلة علم وظائف الأعضاء التطبيقي 88: 1127-1132 ، 2000.

2. هوك ، تي جيه ، ودي جي جاري. الخلايا الساتلية العضلية: من علم وظائف الأعضاء إلى البيولوجيا الجزيئية. مجلة علم وظائف الأعضاء التطبيقي. 91: 534-551، 2001.

3. Shephard، R.J and P.N. شيك. الاستجابات المناعية للالتهابات والصدمات: نموذج تدريب بدني. المجلة الكندية لعلم وظائف الأعضاء وعلم الأدوية 76: 469-472 ، 1998.

4. بيدرسن ، ب.ك.ممارسة المناعة. نيويورك: تشابمان وهال أوستن: آر جي لاندز ، 1997.

5. بيدرسن ، ب. ك. ول هوفمان-جويتز. التمرين والجهاز المناعي: التنظيم والتكامل والتكيف. مراجعة علم وظائف الأعضاء 80: 1055-1081 ، 2000.

6. آدامز ، ج.ر. ، وف. حداد. العلاقات بين IGF-1 ومحتوى الحمض النووي وتراكم البروتين أثناء تضخم العضلات والهيكل العظمي. مجلة علم وظائف الأعضاء التطبيقي 81 (6): 2509-2516 ، 1996.

7. فياتارون سينغ ، إم إيه ، دبليو دينج ، تي جيه مانفريدي ، وآخرون. عامل النمو الشبيه بالأنسولين I في العضلات الهيكلية بعد تمارين رفع الأثقال لدى كبار السن الضعفاء. المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء 277 (استقلاب الغدد الصماء 40): E135-E143 ، 1999.

8. Yamada، S.، N. Buffinger، J. Dimario، et al. يتم تخزين عامل نمو الخلايا الليفية في مصفوفة ألياف خارج الخلية ويلعب دورًا في تنظيم تضخم العضلات. الطب والعلوم في الرياضة والتمارين الرياضية 21 (5): S173-180 ، 1989.

9. فريش ، هرمون النمو وتكوين الجسم لدى الرياضيين. مجلة تحقيق أمراض الغدد الصماء 22: 106-109 ، 1999.

10. Izquierdo، M.، K Hakkinen، A. Anton، et al. القوة القصوى والقوة ، وأداء التحمل ، وهرمونات المصل لدى الرجال في منتصف العمر وكبار السن. الطب والعلوم في التمارين الرياضية 33 (9): 1577-1587 ، 2001.

11. فيرميولين ، أ ، إس جويمير ، وجي إم كوفمان. التستوستيرون وتكوين الجسم والشيخوخة. مجلة تحقيق الغدد الصماء 22: 110-116 ، 1999.

12. روبرتس ، ر. أ. وس. روبرتس. فسيولوجيا التمرين: التمرين والأداء والتطبيقات السريرية. بوسطن: WCB McGraw-Hill ، 1997.

13. كريمر ، دبليو جيه ، إس جيه فليك ، دبليو جيه إيفانز. تدريب القوة والقوة: آليات التكيف الفسيولوجية. التمارين الرياضية ومراجعات علوم الرياضة 24: 363-397 ، 1996.

14. كارتر ، إس. إل ، سي دي ريني ، إس جيه هاميلتون ، وآخرون. تغيرات في العضلات الهيكلية عند الذكور والإناث بعد تدريب التحمل. المجلة الكندية لعلم وظائف الأعضاء وعلم الأدوية 79: 386-392 ، 2001.

15. هاكينين ، ك ، دبليو جيه كريمر ، آر يو نيوتن ، وآخرون. التغييرات في النشاط الكهربائي للعضلات ، والألياف العضلية وخصائص إنتاج القوة أثناء تدريب المقاومة / القوة الشديدة لدى الرجال والنساء في منتصف العمر وكبار السن. اكتا الفسيولوجية سكاندنافيا 171: 51-62 ، 2001.


خلايا قلب الإنسان البالغ

أمراض القلب والأوعية الدموية هي السبب الرئيسي للوفاة في جميع أنحاء العالم. تتطلب الرؤى المتقدمة في آليات المرض والاستراتيجيات العلاجية فهماً أعمق للعمليات الجزيئية التي ينطوي عليها القلب السليم. تعتبر معرفة الذخيرة الكاملة لخلايا القلب وملفات التعبير الجيني الخاصة بها خطوة أولى أساسية في هذا المسعى. هنا ، باستخدام أحدث التحليلات لخلية مفردة واسعة النطاق ونسخة أحادية النواة ، قمنا بتمييز ستة مناطق تشريحية للقلب للبالغين. تسلط نتائجنا الضوء على عدم التجانس الخلوي للخلايا العضلية للقلب والخلايا المحيطة بالخلايا والأرومات الليفية ، وتكشف عن مجموعات فرعية متميزة من الخلايا الأذينية والبطينية ذات الأصول التنموية المتنوعة والخصائص المتخصصة. نحدد مدى تعقيد الأوعية الدموية القلبية وتغيراتها على طول المحور الشرياني الوريدي. في المقصورة المناعية ، نحدد الضامة المقيمة في القلب ذات التوقيعات النسخية الالتهابية والوقائية. علاوة على ذلك ، تسلط تحليلات التفاعلات بين الخلايا والخلية الضوء على شبكات مختلفة من الضامة والخلايا الليفية وخلايا عضلة القلب بين الأذينين والبطينين والتي تختلف عن تلك الموجودة في العضلات الهيكلية. يعمل أطلس خلايا القلب البشرية على تحسين فهمنا لقلب الإنسان ويوفر مرجعًا قيمًا للدراسات المستقبلية.

بيان تضارب المصالح

الكتاب يعلن لا تضارب المصالح.

الأرقام

التين. 1. تكوين خلية الشخص البالغ ...

التين. 1. تكوين خلية قلب الإنسان البالغ.

التين. 3. الخلايا الوعائية ، اللحمية و الظهارية.

التين. 3. الخلايا الوعائية ، اللحمية و الظهارية.

الشكل 4. المجموعات المناعية القلبية والخلايا الخلوية ...

الشكل 4. المجموعات المناعية القلبية والتفاعلات بين الخلايا.

الشكل 1. التعبير عن ...

الشكل 1. التعبير عن العلامات المتعارف عليها.

بيانات موسعة الشكل 2. المصدر والمنطقة ...

البيانات الموسعة الشكل 2. المتغيرات المشتركة المصدر والمنطقة لمجموعة البيانات العالمية.

الشكل 3. البيانات الموسعة. 3. البطيني والأذيني ...

بيانات موسعة الشكل 3. خلايا عضلة القلب البطينية والأذينية.

بيانات موسعة الشكل. 4. الأوعية الدموية والظهارية ...

البيانات الموسعة الشكل. 4. تجمعات الأوعية الدموية والظهارية.

الشكل 5. بيانات موسعة. علامات الأوعية الدموية المرئية ...

الشكل 5. موسعة البيانات. علامات الأوعية الدموية المرئية على بيانات 10x الجينوم Visium.


متوسط ​​حجم نواة الخلية العضلية الهيكلية البشرية - علم الأحياء

ستفتح هذه الروابط نافذة متصفح جديدة.

صور كبيرة ابحث في صفحة الصور الكبيرة باستخدام الكلمات الرئيسية "العضلات الملساء" أو "العضلات الهيكلية" أو "العضلات القلبية" أو "الساركوميرات" أو "الأقراص المقحمة" أو "الألياف العصبية". تكبير VScope ومحاكاة المرحلة أمبير: عضلة القلب ، Whipf متعدد الألوان
محاكاة القزحية والضوء: عضلات الهيكل العظمي ، الإنسان ، التقييم الذاتي H & amp ؛ اختر منطقة الموضوع "العضلات" في صفحة الاختبار.

عضلة

الحركة ، كرد فعل للكائنات متعددة الخلايا على التغيرات في البيئة الداخلية والخارجية ، تتم بوساطة خلايا العضلات.

أساس الحركة التي تتوسطها خلايا العضلات هو تحويل الطاقة الكيميائية (ATP) إلى طاقة ميكانيكية بواسطة جهاز مقلص لخلايا العضلات. تشكل بروتينات الأكتين والميوسين جزءًا من الجهاز المقلص. يتوسط تفاعل هذين البروتينين تقلص خلايا العضلات. يشكل الأكتين والميوسين خيوط عضلية مرتبة بالتوازي مع اتجاه الانكماش الخلوي.

تخصص إضافي للخلايا العضلية هو غشاء خلوي قابل للاستثارة والذي ينشر المحفزات التي تبدأ الانقباض الخلوي.

تم العثور على ثلاثة أنواع متميزة من الناحية الهيكلية والوظيفية من العضلات في الفقاريات:

العضلات الملساء

  • تتكون العضلات الملساء من خلايا مغزل ذات حجم متغير.
    أكبر خلايا العضلات الملساء تظهر في الرحم أثناء الحمل (12x600 ميكروم). يوجد أصغرها حول الشرايين الصغيرة (1 × 10 ومايكروم).
  • تحتوي خلايا العضلات الملساء على نواة واحدة موضوعة مركزياً.
    الكروماتين حبيبي ناعم والنواة تحتوي على 2-5 نويات.
  • يتم توفير تعصيب العضلات الملساء بواسطة الجهاز العصبي اللاإرادي.
  • تشكل العضلات الملساء العضلة الحشوية أو اللاإرادية.

هيكل العضلات الملساء

في السيتوبلازم ، نجد حزمًا طولية موجهة من الخيوط العضلية الأكتين والميوسين. يتم إدخال خيوط الأكتين في لويحات التعلق الموجودة على السطح السيتوبلازمي لغشاء البلازما. من هنا ، تمتد إلى السيتوبلازم وتتفاعل مع خيوط الميوسين. تتفاعل خيوط الميوسين مع مجموعة ثانية من خيوط الأكتين التي تدخل في أجسام كثيفة داخل الهيولى. من هذه الأجسام الكثيفة ، تمتد خيوط الأكتين الإضافية لتتفاعل مع مجموعة أخرى من خيوط الميوسين. يتكرر هذا التسلسل حتى يتم إدخال خيوط الأكتين الأخيرة من الحزمة في لويحات المرفقات.

من حيث المبدأ ، فإن هذا التنظيم لحزم الخيوط العضلية ، أو اللييفات العضلية ، إلى وحدات متكررة يتوافق مع ذلك في أنواع العضلات الأخرى. ومع ذلك ، فإن الوحدات المتكررة من اللييفات العضلية المختلفة لا تتماشى مع بعضها البعض ، ولا تعمل اللييفات العضلية بشكل طولي تمامًا أو موازية لبعضها البعض من خلال خلايا العضلات الملساء. وبالتالي فإن الشقوق ، التي تعكس محاذاة اللييفات العضلية في أنواع العضلات الأخرى ، غير مرئية في العضلات الملساء.

تم العثور على الشبكة الإندوبلازمية الملساء بالقرب من السطح السيتوبلازمي لغشاء البلازما. تميل معظم العضيات الأخرى إلى التراكم في المناطق السيتوبلازمية حول أقطاب النواة. غالبًا ما يُشار إلى غشاء البلازما والسيتوبلازم والشبكة الإندوبلازمية للخلايا العضلية باسم ساركوليما ، وساركوبلازم ، وشبكة ساركوبلازمية.

أثناء الانكماش ، يتم نقل قوة الشد الناتجة عن خلايا العضلات الفردية إلى النسيج الضام المحيط بواسطة غمد الألياف الشبكية. هذه الألياف هي جزء من الصفيحة القاعدية التي تحيط بخلايا العضلات من جميع أنواع العضلات. يمكن أن تظل خلايا العضلات الملساء في حالة تقلص لفترات طويلة. عادة ما يكون التقلص بطيئًا وقد يستغرق دقائق حتى يتطور.

أصل العضلات الملساء

تنشأ خلايا العضلات الملساء من خلايا اللحمة المتوسطة غير المتمايزة. تتمايز هذه الخلايا أولاً إلى خلايا نشطة الانقسام ، الخلايا العضلية ، والتي تحتوي على عدد قليل من الخيوط العضلية. تؤدي الخلايا العضلية العضلية إلى ظهور الخلايا التي تتمايز إلى خلايا عضلية ملساء ناضجة.

أنواع العضلات الملساء

يمكن التمييز بين نوعين عريضين من العضلات الملساء على أساس نوع التحفيز الذي يؤدي إلى الانكماش والخصوصية التي تتفاعل بها خلايا العضلات الملساء الفردية مع المنبه:

  1. النوع متعدد الوحدات يمثل خلايا عضلية ملساء مستقلة وظيفيًا والتي غالبًا ما يتم تعصبها بواسطة طرف عصبي واحد والتي لا تنقبض تلقائيًا أبدًا (مثل العضلات الملساء في جدران الأوعية الدموية).
  2. يمثل النوع الحشوي حزمًا من خلايا العضلات الملساء المتصلة بواسطة تقاطعات GAP ، والتي تنقبض تلقائيًا إذا امتدت إلى ما بعد حد معين (مثل العضلات الملساء في جدران الأمعاء).

Jejunum ، بابون - H & ampE
يتكون الجزء الخارجي من الأنبوب المكون من الأمعاء من طبقتين من العضلات الملساء - طبقة دائرية واحدة وطبقة طولية. إذا نظرت إلى الأنسجة القريبة من الحدود بين طبقتين من العضلات الملساء ، فستتمكن من رؤية خلايا العضلات الملساء المقطعة طوليًا وخلايا العضلات الملساء المقطعة بشكل عرضي. خلايا العضلات الملساء أطول بكثير من نواتها. قد لا تحتوي خلايا العضلات الملساء المقطعة بشكل عرضي على نواتها في مستوى المقطع.
من حين لآخر ستجد أعصابًا صغيرة بين طبقتين من العضلات ، وإذا كنت محظوظًا و / أو صبورًا ، فسترى أيضًا بعض النوى الكبيرة جدًا في هذه المنطقة. تنتمي هذه النوى إلى الخلايا العصبية المحيطية (الخلايا العقدية للضفيرة العضلية المعوية) ، والتي تنظم تقلص العضلات حول الجهاز الهضمي.
ارسم منطقة صغيرة تحتوي على عضلات ملساء مقطعة طوليًا ومستعرضة بشكل عرضي بتكبير عالٍ.


؟ الأنسجة الوحيدة التي ربما يمكن الخلط بينها وبين العضلات الملساء هي الأنسجة الضامة المنتظمة الكثيفة والأعصاب المحيطية. يميز كل من عدد النوى وأشكالها بوضوح العضلات الملساء عن الأنسجة الضامة المنتظمة الكثيفة. تكون النوى أكثر تواترًا وأكبر في العضلات الملساء ، وتكون ممدودة جدًا إذا تم قطعها طوليًا. ستُحاط الأعصاب المحيطية بمحفظة من الخلايا والنسيج الضام - العجان. يكون سمك الألياف العصبية المقطوعة طوليًا ثابتًا بينما تكون خلايا العضلات الملساء على شكل مغزل. أيضًا ، يجب أن يكون محور عصبي وعقد رانفييه مرئيين في الأعصاب الطرفية

الهيكل العظمي والعضلات

  • تتكون العضلات الهيكلية من خلايا أنبوبية طويلة جدًا (تسمى أيضًا ألياف العضلات).
    يبلغ متوسط ​​طول خلايا العضلات الهيكلية في الإنسان حوالي 3 سم (عضلة سارتوريوس تصل إلى 30 سم ، والعضلة الركابية حوالي 1 مم فقط). تختلف أقطارها من 10 إلى 100 ميكروم.
  • تحتوي ألياف العضلات والهيكل العظمي على العديد من النوى الموضوعة محيطيًا.
    يوجد ما يصل إلى عدة مئات من النوى الصغيرة التي تحتوي على نواة واحدة أو اثنتين أسفل غشاء البلازما.
  • تظهر ألياف العضلات الهيكلية في العديد من الاستعدادات التصدعات العرضية المميزة. لذلك يطلق عليه أيضًا العضلات المخططة.
  • عضلة الهيكل العظمي يعصبها الجهاز العصبي الجسدي.
  • تشكل العضلة الهيكلية العضلة الإرادية.

هيكل العضلات الهيكلية

تحدث ألياف العضلات في العضلات الهيكلية في الحزم ، الحُزَم ، التي تُكوِّن العضلات. العضلة محاطة بطبقة من النسيج الضام ، epimysium ، والتي هي متصلة مع اللفافة العضلية. يمتد النسيج الضام من epimysium إلى العضلات ليحيط بحزم فردية (perimysium) حيث تحيط شبكة دقيقة من الألياف الشبكية بكل ألياف عضلية فردية (endomysium). يقوم النسيج الضام بتحويل القوة الناتجة عن ألياف العضلات إلى الأوتار.

يظهر إدخال ألياف النسيج الضام المحيطة بألياف العضلات ، أي الوتر العضلي ، في أحد أقسام المختبر في صفحة النسيج الضام. قد يكون من الجيد إلقاء نظرة أخرى على القسم.

أصل العضلات الهيكلية

تنشأ الخلايا العضلية لجميع ألياف العضلات الهيكلية من الأديم المتوسط ​​المجاور للمحور. تخضع الخلايا العضلية العضلية لانقسامات متكررة وتتحد مع تكوين ألياف عضلية متعددة النوى أو مخلوية أو أنبوب عضلي. لا تزال نوى الأنبوب العضلي موجودة في وسط الألياف العضلية. في سياق تركيب الخيوط العضلية / اللييفات العضلية ، يتم إزاحة النوى تدريجيًا إلى محيط الخلية.

الخلايا الساتلة هي خلايا صغيرة تتواجد بشكل وثيق مع ألياف العضلات داخل الصفيحة القاعدية التي تحيط بالألياف العضلية. نواتها أغمق قليلاً من تلك الموجودة في ألياف العضلات. يُعتقد أن الخلايا الساتلية تمثل الأرومات العضلية الثابتة. يمكنهم تجديد ألياف العضلات في حالة حدوث ضرر.

اللسان والعضلات الهيكلية والإنسان - H & amp ؛ أمبير
يتم ترتيب العضلات الهيكلية في اللسان في حزم تعمل عادةً بزوايا قائمة مع بعضها البعض. توجد ألياف عضلية الهيكل العظمي المقطوعة طوليًا وعرضيًا. في كلا المستويين يمكنك أن ترى أن النوى تقع في محيط الألياف العضلية. تظهر الشقوق في الألياف المقطوعة طوليًا. تبرز بشكل أكثر وضوحًا إذا قمت بإغلاق غشاء قزحية المجهر. تذكر أن تفتح الحجاب الحاجز بعد أن ترى التصدعات بوضوح! في الأنسجة المحفوظة جيدًا ، من الممكن تحديد خطوط Z و H-bands بالإضافة إلى العصابات A و I- العصابات. تمد الشعيرات الدموية العديدة الموجودة بين ألياف العضلات العضلات بالأكسجين والمواد المغذية.
ارسم مقطعًا صغيرًا من عضلات الهيكل العظمي الطولية والعرضية عند التكبير العالي.
العضلة المحيطة بالثلث العلوي من المريء هي عضلة هيكلية. العضلة الملساء تحيط بثلثها السفلي. عادة ما يكون من الممكن في قسم من منتصف المريء تحديد كلا النوعين من العضلات ويمكن مقارنة مظهرهما.


الجهاز المقلص للعضلات الهيكلية

العلاقة المكانية بين الخيوط التي تشكل اللييفات العضلية داخل ألياف العضلات والهيكل العظمي منتظمة للغاية. يؤدي هذا التنظيم المنتظم للليفات العضلية إلى ظهور التخطي المتقاطع الذي يميز عضلات الهيكل العظمي والقلب. مجموعات من "السطور" الفردية داخل ليفي عضلي تتوافق مع أصغر وحدات مقلصة للعضلات الهيكلية ، القسيم العضلي.

اعتمادًا على التوزيع والترابط بين الخيوط العضلية ، يمكن تمييز عدد من "العصابات" و "الخطوط" في الساركوميرات:

I- باند - خيوط أكتين ،
A-band - خيوط الميوسين التي قد تتداخل مع خيوط الأكتين ،
H-band - zone of myosin filaments only (no overlap with actin filaments) within the A-band,
Z-line - zone of apposition of actin filaments belonging to two neighbouring sarcomeres (mediated by a protein called alpha-actinin ),
M-line - band of connections between myosin filaments (mediated by proteins, e.g. myomesin, M-protein) .

The average length of a sarcomere is about 2.5 µm (contracted

The protein titin extends from the Z-line to the M-line. It is attached to the Z-line and the myosin filaments. Titin has an elastic part which is located between the Z-line and the M-band. It contributes to keeping the filaments of the contractile apparatus in alignment and to the passive stretch resistance of muscle fibres. Other cytoskeletal proteins interconnect the Z-lines of neighbouring myofibrils. They also connect the Z-lines of the peripheral myofibrils to the sarcolemma.

Excitation and Contraction of Skeletal Muscle

The area of contact between the end of a motor nerve and a skeletal muscle cell is called the motor end plate . Numerous fine branches of the motor nerve make plate-like contacts (boutons) with the muscle cell. The excitatory transmitter at the motor end plate is acetylcholine . The space between the boutons and the muscle fibre is called primary synaptic cleft. Numerous infoldings of the sarcolemma in the area of the motor end plate form secondary synaptic clefts.

The spread of excitation over the sarcolemma is mediated by voltage-gated ion channels.

Invaginations of the sarcolemma form the T-tubule system which "leads" the excitation into the muscle fibre, close to the border between the A- and I-bands of the myofibrils. Here, the T-tubules are in close apposition with cisternae formed by the sarcoplasmatic reticulum. This association is called a triad .

Voltage-sensitive channels in the walls of the T-tubules (dihydropyridine (DHP) receptors) allow small amounts of calcium to enter the sarcoplasm of the muscle fibre. This influx mediates the efflux of calcium from the sarcoplasmatic reticulum through calcium-sensitive calcium channels (ryanodine receptors) .

Sites of interaction between actin and myosin are in resting muscle cells "hidden" by tropomyosin . Tropomyosin is kept in place by a complex of proteins collectively called troponin . The binding of calcium to troponin-C induces a conformational change in the troponin-tropomyosin complex which permits the interaction between myosin and actin and, as a consequence of this interaction, contraction.

ATP-dependent calcium pumps in the membrane of the sarcoplasmatic reticulum typically restore the concentration of Ca to resting levels within 30 milliseconds after the activation of the muscle fibre.

Types of Skeletal Muscle

Skeletal muscle cells respond to stimulation with a brief maximal contraction - they are of the twitch type . Individual muscles fibres cannot maintain their contraction over longer periods. The sustained contraction of a muscle depends on the "averaged" activity of often many muscles fibres, which individually only contract for a brief period of time.
The force generated by the muscle fibre does depend on its state of contraction at the time of excitation. Excitation frequency and the mechanical summation of the force generated is one way to graduate the force generated by the entire muscle. Another way is the regulation of the number of muscle fibres which contract in the muscle. Additional motor units , i.e. groups of muscle fibres innervated by one nerve fibre and its branches, are recruited if their force is required. The functional properties of the muscle can be "fine-tuned" further to the tasks the muscle performs by blending functionally different types of muscle fibres:

Red muscles contain predominantly (but not exclusively) red muscle cells. Red muscle cells are comparatively thin and contain large amounts of myoglobin and mitochondria. Red fibres contain an isoform of myosin with low ATPase activity, i.e. the speed with which myosin is able to use up ATP. Contraction is therefore slow. Red muscles are used when sustained production of force is necessary, e.g. in the control of posture.

White muscle cells, which are predominantly found in white muscles, are thicker and contain less myoglobin. ATPase activity of the myosin isoform in white fibres is high, and contraction is fast. Type IIa fibres contain many mitochondria and are available for both sustained activity and short-lasting, intense contractions. Type IIb fibres contain only few mitochondria. They are recruited in the case of rapid accelerations and short lasting maximal contraction. Type IIb fibres rely on anaerobic glycolysis to generate the ATP needed for contraction.

Skeletal muscle fibres do not contract spontaneously. Skeletal muscle fibres are not interconnected via GAP junctions but depend on nervous stimulation for contraction. All muscle fibres of a motor unit are of the same type .

Fibre type is determined by the pattern of stimulation of the fibre, which, in turn, is determined by the type of neuron which innervates the muscle. If the stimulation pattern is changed experimentally, fibre type will change accordingly. This is of some clinical / pathological importance. Nerve fibres have the capacity to form new branches, i.e. to "sprout", and to re-innervate muscle fibres, which may have lost their innervation as a consequence of an acute lesion to the nerve or a neurodegenerative disorder. The type of the muscle fibre will change if the type of stimulation provided by the sprouting nerve fibre does not match with the type of muscle. The process of reinnervation and type adjustment may result in fibre type grouping within the muscle, i.e. large areas of the muscle are populated by muscle fibres of one type.

Muscle Spindles

Muscle spindles are sensory specialization of the muscular tissue. A number of small specialised intrafusal muscle fibres (nuclear bag fibres and nuclear chain fibres) are surrounded by a capsule of connective tissue. The intrafusal fibres are innervated by efferent motor nerve fibres. Afferent sensory nerve fibres surround the intrafusal muscle fibres.
If the muscle is stretched, the muscle fibres in the muscle spindle are stretched, sensory nerves are stimulated, and a change in contraction of the muscle is perceived. Different types of intrafusal fibres and nerve endings allow the perception of position, velocity and acceleration of the contraction of the muscle.
The contraction of the intrafusal fibres, after stimulation by the efferent nerve fibres, may counteract or magnify the changes imposed on the muscle spindle by the surrounding muscle. The intrafusal fibres and the efferent nerves can in this way set the sensitivity for the sensory nerve ending in the muscle spindle.

Cardiac Muscle

  • Cardiac muscle consists of muscle cells with one centrally placed nucleus .
    Nuclei are oval, rather pale and located centrally in the muscle cell which is 10 - 15 µm wide.
  • Cardiac muscle is innervated by the autonomic nervous system .
  • Cardiac muscle exhibits cross-striations.
  • Cardiac muscle is for these reasons also called involuntary striated muscle .

Structure of cardiac muscle

The ultrastructure of the contractile apparatus and the mechanism of contraction largely correspond to that seen in skeletal muscle cells. Although equal in ultrastructure to skeletal muscle, the cross-striations in cardiac muscle are less distinct, in part because rows of mitochondria and many lipid and glycogen droplets are found between myofibrils.

In contrast to skeletal muscle cells, cardiac muscle cells often branch at acute angles and are connected to each other by specialisations of the cell membrane in the region of the intercalated discs . Intercalated discs invariably occur at the ends of cardiac muscle cells in a region corresponding to the Z-line of the myofibrils ( the last Z-line of the myofibril within the cell is "replaced" by the intercalated disk of the cell membrane ). In the longitudinal part of the cell membrane, between the "steps" typically formed by the intercalated disk, we find extensive GAP junctions.

T-tubules are typically wider than in skeletal muscle, but there is only one T-tubule set for each sarcomere , which is located close to the Z-line. The associated sarcoplasmatic reticulum is organised somewhat simpler than in skeletal muscle. It does not form continuous cisternae but instead an irregular tubular network around the sarcomere with only small isolated dilations in association with the T-tubules.

Cardiac muscle does not contain cells equivalent to the satellite cells of skeletal muscle. Therefore cardiac muscle cannot regenerate.

Cardiac Muscle, primate - Alizarin blue
Use a low magnification to find a part of the tissue in which the cardiac muscle cells are cut longitudinally. At high magnification you should see striations and the large nuclei of the cardiac muscle cells. If you follow the course of individual cardiac muscle cells you will note fine, dark blue lines which seem to cross the fibres. These are the intercalated discs which connect the individual muscle cells and permit the conduction of electrical impulses between the cells . how?
A light streak of cytoplasm is often visible extending from the poles of the nucleus. This part of the cytoplasm does not contain myofibrils, and it appears very light in transversely cut cardiac muscle cells. Myofibrils are often visible in transversely cut cells. Their visible separation reflects the large numbers of mitochondria located between them. Also, the large number of red blood cells visible in most preparations reflects the need of a good blood supply to the constantly active muscle cells.
Draw longitudinally cut cardiac muscle cells which show all the features mentioned. Label the features in your drawing, and include an suitable scale.

Excitation in cardiac muscle

In theory, a stimulus can be propagated throughout the muscular tissue by way of the GAP junctions between individual muscle cells. A further system of modified cardiac muscle cells, Purkinje fibres , has developed, which conduct stimuli faster than ordinary cardiac muscle cells (2-3 m/s vs. 0.6 m/s) , and which ensure that the contraction of the atria and ventricles takes place in the order that is most appropriate to the pumping function of the heart. Purkinje fibres contain fewer myofibrils than ordinary cardiac muscle cells. Myofibrils are mainly located in the periphery of the cell. Purkinje fibres are also thicker than ordinary cardiac muscle cells.

Modified muscle cells in nodal tissue (nodal muscle cells or P cells P

pacemaker or pale-staining ) of the heart exert the pacemaker function that drives the Purkinje cells. The rhythm generated by the nodal muscle cells can be modified by the autonomic nervous system, which innervates the nodal tissue and accelerates (sympathetic) or decelerates (parasympathetic) heart rate.

Purkinje Fibre, sheep - Whipf's polychrome
Cardiac muscle cells in this preparation have a red-violet appearance. Much of the connective tissue looks light blue, striations of cardiac muscle cells are visible. Intercalated discs may be more difficult to find, but nuclei stand out very clearly. Bundles of Purkinje fibres are present in areas of connective tissue between areas of "normal" cardiac muscle tissue and beneath the endocardium. Purkinje fibres appear as a chain of light blue profiles with a red rim. Browse through the tissue at low magnification and change to high magnification when you suspect the presence of Purkinje fibres. The red rim is formed by the contractile filaments. They are displaced to the periphery of the cells and can sometimes be used to define the outline of individual cells. The nuclei are large, but the cells are even larger and you will not see a nucleus in each cell.
Draw a Purkinje fibre at high magnification. Try to include a bit of "normal" cardiac muscle and a suitable scale.


page content and construction: Lutz Slomianka
last updated: 31/03/00


Function of Skeletal Muscle

When you want to move your arm, your brain sends a nervous signal through your nerves. The simple act of raising your arm requires many muscles, so the signal is sent down many nerves to many muscles. Each skeletal muscle receives the nervous impulse at neuromuscular junctions. These are places where nerves can stimulate an impulse in a muscle cell. The impulse travels down channels in the sarcolemma, the plasma membrane of skeletal muscle cells. At certain places in the membrane, there are channels that lead inside the cell. هؤلاء transverse tubules carry the nervous impulse inside the cell. The impulse releases calcium ions from a specialized endoplasmic reticulum, the sarcoplasmic reticulum. These calcium ions active troponin to release from tropomyosin. Tropomyosin can then shift position, allowing the myosin heads to attach to the actin filament.

By piecing together this complicated framework of inputs and outputs, the brain can sense where the body is in space. ال الجهاز العصبي الجسدي controls these actions, and allows us to move our body in a coordinated manner. Skeletal muscle is controlled almost exclusively by the somatic nervous system, while cardiac and smooth muscle is controlled by the autonomous nervous system. This system can be easily demonstrated. Close your eyes, then clap your hands together several times. Did your hands meet? This is because your brain has been training in coordination since birth, and recognizes the specific tensions on each muscle as you swing your hands. As you clap, these inputs are monitored and adjustments are made to ensure your hands continue to make contact with each other. The same system is responsible for balance, coordination, and most physical movements.


Tissues

Bruce M. Carlson MD, PhD , in The Human Body , 2019

Skeletal Muscle

Skeletal muscle cells occur in the form of multinucleated fibers that can be up to several centimeters long. In the embryo, a skeletal muscle fiber begins as a single cell, called a myoblast. Individual myoblasts begin to fuse with one another, forming elongated cells, called myotubes, in which dozens of nuclei are lined up in a central row ( Fig. 2.23 ). The nuclei are large, somewhat elongated and contain a large nucleolus—a characteristic of a cell that is producing large amounts of RNA and proteins. These nuclei and the RNAs that they produce stimulate the synthesis of long contractile proteins that become organized into functional arrays, called sarcomeres, located around the periphery of the myotube. Over time, longitudinal series of sarcomeres develop the ability to cause the developing myotube to contract weakly. As the myotube fills with newly synthesized contractile proteins, the myonuclei move to the periphery of what is now called a muscle fiber.

Figure 2.23 . Embryonic development of a skeletal muscle fiber from a myogenic cell. Many myoblasts fuse to form a single myotube, which then matures to become a muscle fiber.

From Carlson (2007), with permission.

Skeletal muscle fibers make and secrete basal lamina material, which completely surrounds the muscle fibers and mediates the transmission of contractions of the muscle fibers to the surrounding connective tissue. Situated between a muscle fiber and its basal lamina is an undistinguished looking mononuclear cell, called a satellite cell, that is distinguishable from myonuclei only under the electron microscope or with special stains ( Fig. 2.24 ). Satellite cells serve as stem cells for skeletal muscle fibers and are necessary for both their growth and regeneration. Multinucleated cells (syncytia) do not divide, and few muscle fibers form de novo after birth. Therefore for a muscle to grow after birth, the muscle fibers must add new nuclei derived from dividing satellite cells in order to increase in both length and girth.

Figure 2.24 . Drawing of a satellite cell of a skeletal muscle fiber. Mononuclear satellite cells are situated between a muscle fiber and its basal lamina. They serve as adult stem cells for the growth and regeneration of the muscle fiber.

Details of both the fine structure and contractile physiology of skeletal muscle fibers are presented in Chapter 5 . Skeletal muscle fibers are not all homogeneous in either structure or function. Functionally, the speed of their contraction allows them to be divided into two main categories— fast and slow. Based on their need for oxygen while contracting, two types of fast muscle fibers have been described. Fast glycolytic fibers, which get their energy by the anaerobic breakdown (through a pathway not requiring oxygen) of glycogen, are those used in heavy lifting or in sprinting. Fast oxidative muscle fibers contain more mitochondria than fast glycolytic fibers and come into play where repeated contractions over a longer period of time is required. Fast oxidative muscle fibers are prominent in individuals trained for repetitive exercise, such as long-distance running. All muscle fibers are surrounded by loose networks of capillaries, but because of the need for continuous metabolic exchange, the capillary network surrounding fast oxidative muscle fibers is more extensive than that surrounding fast glycolytic muscle fibers.

Slow muscle fibers are thinner than fast muscle fibers. They contain more mitochondria and are enwrapped by denser networks of capillaries. These muscle fibers are not as strong as fast muscle fibers, but they can contract for much longer periods of time and are therefore endurance fibers. Slow muscle fibers predominate in postural muscles, a good example being the soleus muscle in the calf.

Some animals have fast and slow muscles—for example, dark meat (slow) and white meat (fast) in chickens. The dark color is largely due to the presence of an oxygen-binding protein, myoglobin, which is found in slow muscle fibers. Muscles of American jackrabbits, which specialize in long-distance running, contain a high proportion of fast oxidative and slow muscle fibers, whereas cottontail rabbits (hares in Europe), which run in short fast bursts, are endowed with large numbers of fast glycolytic muscle fibers. Muscles of humans and dogs, on the other hand, contain mixtures of fast and slow muscle fibers, although their proportions vary from one muscle to another, depending upon their functional requirements.


Different Forms, Different Functions

According to BMH Linguistics, skeletal muscle cells make up the bulk of muscles in human bodies. These muscle fibers attach to bones allowing movement in joints. As well, humans use skeletal muscles to maintain posture. Smooth muscle cells are found lining internal organs and blood vessels in humans, and they are responsible for the contraction of organs, such as the bladder. Smooth muscles act involuntary, scientists say. Cardiac muscle cells make up the heart and are responsible for pumping blood throughout the bodies of many species. Cardiac muscle is generally thought of as involuntary.


الاستنتاجات

In the present study, we have evaluated two different protocols for the quantification of human cells after transplantation into a muscle of immunodeficient mice. Our results show that both of these methods are equally accurate to quantify human cells within the recipient mouse muscle since results obtained with these two methods are not significantly different (Fig 3E). Each method has its specificity: the qPCR-based method can be used for a quantitative, precise and rapid estimation of human material in human xenografts, but does not give any information about the localization of the engrafted cells and modifications of the architecture of the host tissue. Immunofluorescence, on the other hand, provides spatial information but is more time consuming regarding the quantification of human material. Most importantly, we show that both methods can be combined using the same starting material: a few cryosections can be processed by immunofluorescence to check the localization of human nuclei, and the fate and behaviour of the injected cells while qPCR will provide rapidly quantitative data. We propose the combination of these two methods as a gold standard to compare results obtained with different types of human myogenic stem cells (different precursors, control or pathological, treated or not, etc.) or when different mouse models are used. Such combined methods can be used to assess results obtained in different laboratories, often difficult to compare, in a more objective and rigorous way. Lastly, we believe that the combination of these two approaches can be applied to analyse more generally grafting and cell transplantation experiments, independently of the target tissue and that they may contribute to a variety of transplantation studies aimed at analysing human cells in mouse models.


شاهد الفيديو: مقدمة 9 أنواع العضلات Muscles المخططة الهيكلية striped skeletal الملساء smooth تسمية العضلات terms (يوليو 2022).


تعليقات:

  1. Osred

    إنه لأمر مؤسف ، أنني الآن لا أستطيع التعبير - إنه مضطر للمغادرة. سأعود - سأعبر بالضرورة عن رأيي.

  2. Whiteman

    في رأيي ، أنت ترتكب خطأ. يمكنني إثبات ذلك. أرسل لي بريدًا إلكترونيًا إلى PM ، سنتحدث.

  3. Damis

    برافو ، الفكرة الممتازة وهي في الوقت المناسب

  4. Zayne

    يمكنني أن أقترح الانتقال إلى الموقع ، حيث يوجد الكثير من المعلومات حول الموضوع الذي يثير اهتمامك.

  5. Keme

    شكرا لك على المساعدة في هذا الأمر. إليكم المنتدى الرائع.



اكتب رسالة