ساختار عضله اسکلتی به دلیل نوع فعالیت آن پیچیدگی خاصی دارد که قابلیت های شگفت انگیزی به این سلول ها داده است. در این مطلب میخواهیم ابتدا ساختار سلول های عضله اسکلتی را بررسی کنیم و سپس انواع فیبر های عضله اسکلتی را بررسی کنیم و ببینیم که فیبر های کند انقباض و تند انقباض چه تفاوتی دارند.
لیست عناوین این مطلب
ساختار عضله اسکلتی
تعداد سلول های عضله اسکلتی بعد از تولد ثابت است و تنها در موارد معدودی در بعض افراد با ورزش های سنگین ممکن است افزایش داشته باشد. این تعداد سلول ها در کنار هم قرار دارند. چندین سلول (فیبر) عضلانی در کنار هم قرار میگیرند و یک دسته سلولی (fascicle) را می سازند. چندین دسته سلولی در کنار یکدیگر، عضله اسکلتی را میسازند.
هر سلول عضلانی از چندین میوفیبریل تشکیل میشود که این میوفیبریل ها در ساختار عضله اسکلتی نقش مهمی دارند چرا که مسئول انقباض عضله هستند. هر میوفیبریل از چندین سارکومر در کنار هم تشکیل شده است.
هر سارکومر از رشته های پروتئینی نازک اکتین و ضخیم میوزین تشکیل شده است. پروتئین های رشته ای تیتین، اکتین و میوزین را در جای خود نگه میدارد و میوزین را به صفحه Z وصل میکند.
به غشای سلول عضلانی سارکولم گفته میشود. به سیتوپلاسم سلول عضلانی سارکوپلاسم و به شبکه آندوپلاسمی سلول عضلانی شبکه سارکوپلاسمی گفته میشود.
سارکومر در ساختار عضله اسکلتی
دو انتهای یک سارکومر صفحه ای عمودی به نام z قرار دارد که اکتین به آن اتصال دارد. ناحیه ای از سارکومر که رشته های میوزین در آنجا قرار دارد نوار A (A band) یا نوار تیره نام دارد. در قسمتی از نوار A، اکتین و میوزین در کنار هم قرار دارند.
قسمتی از نوار A که فقط رشته های میوزین در آنجا قرار دارند و اکتین وجود ندارد نوار H (نوار روشن وسط نوار تیره یا A) نام دارد.
خطی که از وسط نوار H میگذرد خط M نام دارد. باند I (I band) یا نوار روشن سارکومر ناحیه ای از دو سارکومر مجاور است که فقط رشته های اکتین حضور دارند.
انواع سلول های عضلانی
بر اساس فیزیولوژی عملکردی سلول، انواع سلول های عضلانی به دو نوع آهسته و سریع تقسیم میشوند که در زیر هر یک از آن ها را بررسی کرده ایم.
تار های عضلانی آهسته (نوع I)
همانطور که از اسم آنها پیداست، به آهستگی منقبض میشوند پس سرعت مصرف ATP در آنها کم است.
در عضلات دو نوع مکانیسم مصرف انرژی داریم؛اکسیداتیو (هوازی) و گلیکولیتیک (بی هوازی). مکانیسم اکسیداتیو نیازمند اکسیژن و زمان بیشتری است. بنابراین این تار ها از مکانیسم اکسیداتیو استفاده می کنند (چون انقباض آهسته دارند)
از آنجایی که مکانیسم اکسیداتیو نیازمند اکسیژن است، این عضلات مقدار زیادی اکسیژن درون خود ذخیره میکنند. چگونه؟ با استفاده از میوگلوبین. بنابراین رنگ این عضلات به علت میوگلوبین فراوان قرمز است. چون نیاز این عضلات به اکسیژن زیاد است، بنابراین خونرسانی و مویرگ های بیشتری دارند.
مکانیسم های اکسیداتیو درون میتوکندری رخ میدهند بنابراین این سلول ها در انواع سلول های عضلانی میتوکندری فراوان و گسترده دارند. چون انقباض در آنها به آهستگی صورت میگیرد، نیاز چندانی به آزاد سازی سریع کلسیم ندارند. بنابراین شبکه سارکوپلاسمی آنها در مقایسه با تار های سریع، قدرت کمتری دارد. سلول های عضلانی آهسته، کوتاه تر و کم قطر تر هستند
تار های عضلانی سریع (نوع II)
سلول های عضلانی سریع از مکانیسم بی هوازی (گلیکولیتیک) استفاده می کنند پس سرعت مصرف ATP بالاتری دارند، ابزار های لازم برای مکانیسم اکسیداتیو (میتوکندری، میوگلوبین و مویرگ) کمتری دارند. همچنین به دلیل کمبود میوگلوبین، رنگ آنها سفید است. آنزیم های مربوط به مکانیسم های بی هوازی (گلیکولیتیک) در آنها بیشتر است.
چون انقباض آنها سریع است، لازم است که کلسیم درون آنها به مقدار زیاد و ناگهانی آزاد شود پس شبکه سارکوپلاسمی گسترده تری دارند سلول های عضلانی آهسته، قطورتر و بلند تر هستند.
درست است که تار های عضلانی آهسته از مکانیسم اکسیداتیو استفاده می کنند اما این بدان معنا نیست که از مکانیسم گلیکولیتیک اصلا استفاده نمی کنند. همین موضوع برای تار های عضلانی سریع نیز صادق است و آنها نیز مقداری از مکانیسم اکسیداتیو استفاده می کنند.
توانایی سلول های عضلانی آهسته در استفاده از مکانسیم گلیکولیتیک بیشتر از توانایی سلول های عضلانی سریع در استفاده از مکانیسم اکسیداتیو است.
یعنی اگرچه مکانسیم بی هوازی در تار های اهسته و هوازی در تار های سریع، مکانیسم های فرعی هستند اما تار های اهسته توان بیشتری در استفاده از مکانسیم فرعی خودشان دارند.
