Sarcomere adalah unit fungsi kecil di dalam otot: Berbaris satu di belakang yang lain, mereka membentuk myofibril seperti filamen yang dikelompokkan bersama untuk membentuk serat otot. Rangsangan elektrik oleh sel-sel saraf menyebabkan filamen dalam sarcomere saling mendorong, menyebabkan otot berkontrak.
Apakah sarcomere itu?
Terdapat 656 otot dalam tubuh manusia yang melakukan pergerakan aktif. Antaranya, otot rangka terutamanya bertanggungjawab untuk pergerakan sukarela, tetapi mereka juga bertindak balas secara refleks dengan bantuan rutin automatik. Otot-otot ini biasanya berbentuk gelendong dan melekat secara langsung ke tulang atau secara tidak langsung melalui tendon. Dua jenis otot dapat dibezakan: licin dan regangan. Tisu otot licin merangkumi banyak organ dan mempunyai permukaan tanpa struktur yang jelas. Sebaliknya, otot yang dililit melintang, dicirikan oleh corak garis yang melintang ke serat tisu dan diulang secara berkala. Setiap bahagian ini adalah sarcomere yang membentuk unit kontraktil: Apabila otot tegang, serat halus di dalam sarcomere saling mendorong, memendekkannya dan menyebabkan otot secara keseluruhan berkontraksi. Siri sarkerit membujur menghasilkan myofibril; banyak myofibril membentuk serat otot dengan banyak intinya. Di dalam serat otot berkas, serat otot dikumpulkan bersama dan dikelilingi oleh lapisan tisu penghubung. Ini membezakan banyak serat otot membundel itu membentuk keseluruhan otot antara satu sama lain dan membolehkan tisu bergerak secara fleksibel dan lancar antara satu sama lain. Otot berhutang penampilannya yang menonjol pada struktur ini.
Anatomi dan struktur
Secara makroskopik, sarcomere membentuk bahagian dalam myofibril. Jalur gelap (Jalur A) terletak di tengah-tengah sarcomere ketika dilonggarkan dan dibatasi oleh jalur cahaya (I band) ke kanan dan kiri, masing-masing. Di tengahnya adalah garis-M, yang kelihatan sangat gelap di bawah mikroskop kerana penumpukan serat sarkoma. Z-disk menutup sarcomere di kedua-dua belah pihak. Corak pita hasil dari yang berbeza ketumpatan tisu dalam bahagian: Di kawasan yang lebih gelap, filamen seperti filamen ditolak satu sama lain dan oleh itu membiarkan cahaya yang kurang dapat dilalui. Sarcomere terdiri daripada dua jenis filamen: Kompleks aktin dan tropomiosin, dan filamen myosin. Actin terdiri daripada sfera molekul yang dililit dengan erat, dengan helai melakukan sedikit putaran. Di sekitar kerangka ini, rantai diperluas, yang lain molekul dilampirkan secara sporadis: tropomyosin. Jenis filamen kedua dalam sarcomere adalah myosin, yang secara keseluruhannya membentuk jalur A gelap. Molekul myosin terdiri daripada dua rantai nipis, masing-masing dengan penebalan di hujung yang dikenali sebagai myosin kepala. Kedua-dua rantai myosin berputar di antara satu sama lain untuk membentuk filamen myosin.
Fungsi dan peranan
Secara fungsional, sarcomere mewakili unit kontraktil dalam otot. Untuk memastikan bahawa semua sarkoma myofibril (dan oleh itu serat otot) berkontrak secara serentak, sistem saraf menyelaraskan pergerakan. A neuron motor menghantar isyarat elektrik melalui serat saraf, di hujungnya terdapat hubungan (sinaps) ke otot. Bahagian neuron sinaps terdiri daripada plat hujung motor yang mengandungi vesikel dengan bahan utusan (neurotransmitter). Isyarat elektrik dari serat saraf mencetuskan pembebasan neurotransmitter ke dalam celah sinaptik, di sisi lain adalah reseptor postynaptic pada otot. Apabila a neurotransmitter dok pada reseptor, ia membuka saluran ion dalam membran sel di mana zarah-zarah bermuatan dapat bergerak; hasilnya, nisbah voltan elektrik dalam tisu otot berubah dan potensi pelat akhir dihasilkan. Arus elektrik yang lemah ini menyebarkan melintasi membran luar sel otot (sarcolemma) dan memasuki bahagian dalam lapisan tisu melalui sistem tiub T-tubulus. Di sana, potensi elektrik mengalir ke retikulum sarkoplasma, menyebabkannya melepaskan kalsium ion. The kalsium ion mengikat secara terbalik pada filamen sarkoma. Perubahan struktur membolehkan kepala myosin mengikat secara sementara ke helai aktin / tropomiosin dan keriting. Ini mendorong filamen antara filamen aktin / tropomiosin: jalur sarkere bertindih lebih banyak dalam keadaan tegang ini daripada pada keadaan santai, sehingga sarcomere lebih pendek secara keseluruhan. Perkara yang sama berlaku pada sarcomeres yang berdekatan, di banyak serat otot yang dibundel. Pada otot yang lebih besar, motoneuron tunggal menampung beberapa ratus serat otot secara serentak.
Penyakit
Kesakitan otot biasanya merupakan salah satu penyakit yang kurang serius yang boleh disebabkan oleh kerosakan ringan pada sarcomeres. Kesakitan otot memanifestasikan dirinya sebagai tidak selesa, menarik atau merobek kesakitan pada otot yang terjejas dan pengerasan tisu yang ketara. Penyebabnya biasanya disebabkan oleh latihan berlebihan atau pemanasan yang tidak mencukupi semasa bersukan, yang menyebabkan kerosakan pada helai aktin. Sebaliknya, hipertrofik kardiomiopati mempunyai kesan yang lebih serius. Di dalam ini jantung penyakit, sarcomeres lebih tebal daripada biasa; namun, kerana fibril dan serat otot terdapat dalam jumlah yang sama seperti pada orang yang sihat, lapisan otot juga lebih tebal secara keseluruhan. Ini menghasilkan batasan fungsi yang boleh membawa untuk menyegerakkan, dada sensasi tekanan, sesak nafas, pening, dan serangan dari angina. Penyebab hipertrofik yang paling biasa kardiomiopati adalah mutasi genetik yang membawa kepada sintesis cacat aktin, tropomiosin, atau myosin dalam 40-60% kes. Mutasi dalam protein C, yang mengikat myosin, sangat biasa; kecacatan genetik ini menyumbang seperempat penyebabnya.
