הסרקומר הוא יחידה פונקציונלית קטנה בתוך השריר: בשורה אחת מאחורי השנייה, הם יוצרים את מיופיברילים דמויי נימה המקובצים יחד ליצירת סיבי שריר. גירוי חשמלי על ידי תאי עצב גורם לחוטים הנמצאים בסרקומר לדחוף זה בזה ולגרום להתכווצות השריר.
מהו הסרקומר?
בגוף האדם ישנם 656 שרירים המבצעים תנועות אקטיביות. בין אלה, שרירי השלד אחראים בעיקר לתנועות רצוניות, אך הם גם מגיבים ברפלקס בעזרת שגרות אוטומטיות. שרירים אלה הם בדרך כלל בצורת ציר ומתחברים ישירות לעצם או בעקיפין באמצעות גיד. ניתן להבחין בין שני סוגים של שרירים: חלק ומפוסל. רקמת שריר חלקה מכסה איברים רבים ובעלת משטח ללא מבנה ברור. לעומת זאת, שריר מפוסל לרוחב מאופיין בתבנית מפוספסת המשתרעת על פני סיבי הרקמה וחוזרת על עצמה במרווחי זמן קבועים. כל אחד מהסעיפים הללו הוא סרקומר היוצר יחידת כיווץ: כאשר השריר נמתח, הסיבים הדקים שבתוך הסרקומר נדחפים זה לזה, מקצרים אותו וגורמים להתכווצות השריר בכללותו. הסדרה האורכית של סרקומרים גורמת למיופיבריל; מיופיברילים רבים יוצרים את סיב שריר עם גרעינים רבים. בתוך ה סיב שריר צרור, סיבי השריר מקובצים יחד ומוקפים בשכבה של רקמת חיבור. זה תוחם את הרבים סיב שריר חבילות ש לפצות שריר שלם זה מזה ומאפשר לרקמה לנוע בצורה גמישה וחלקה זה נגד זה. השרירים חייבים את המראה הגושי שלהם למבנה זה.
אנטומיה ומבנה
מבחינה מקרוסקופית, הסרקומר מהווה קטע בתוך מיופיבריל. הלהקה הכהה (A band) ממוקמת במרכז הסרקומר כשהיא רגועה ותוחמת על ידי הלהקה הבהירה (I band) מימין ומשמאל, בהתאמה. במרכז קו M, שנראה כהה במיוחד תחת המיקרוסקופ עקב העלה של סיבי הסרקומר. דיסק Z סוגר את הסרקומר משני הצדדים. דפוס הלהקה נובע מהשונה צפיפות של הרקמה בתוך קטע: באזורים הכהים יותר, החוטים דמויי הנימה נדחפים זה לזה ולכן מאפשרים לעבור פחות אור. הסרקומר מורכב משני סוגים של חוטים: קומפלקס אקטין וטרופומיוזין, וחוטים של מיוזין. אקטין מורכב מכדורי מולקולות שנמתחים היטב יחד, כשהגדיל מבצע טוויסט קל. סביב מסגרת זו מורחבת שרשרת אליה אחרת מולקולות קשורים באופן ספורדי: טרופומיוזין. סוג הנימה השני בתוך סרקומר הוא מיוזין, היוצר במלואו רצועת A כהה. מולקולת מיוזין מורכבת משתי שרשראות דקות יותר, כל אחת עם עיבוי בקצה המכונה מיוזין ראש. שתי שרשראות מיוזין מסתובבות זו בזו ויוצרות נימה של מיוזין.
פונקציה ותפקידים
פונקציונלית, הסרקומר מייצג את היחידה המתכווצת בתוך השריר. כדי להבטיח כי כל הסרקומרים של מיופיבריל (וכך של סיב שריר) מתכווצים בו זמנית, מערכת העצבים מרכז את התנועה. א הנוירון המוטורי שולח אות חשמלי דרך שלו סיבים עצביים, שבסופו יש חיבור (סינפסה) לשריר. הצד הנוירוני של הסינפסה מורכב מלוח קצה מוטורי המכיל שלפוחית עם חומרים שליחים (נוירוטרנסמיטרים). האות החשמלי מה- סיבים עצביים מפעיל שחרור של נוירוטרנסמיטרים לתוך שסוע סינפטי, שמצדם השני נמצאים קולטנים פוסט-סינפטיים על השריר. כש נוירוטרנסמיטר עוגן לקולטן, הוא פותח תעלות יונים בקרום התא שדרכו חלקיקים טעונים יכולים לנוע; כתוצאה מכך, יחס המתח החשמלי ברקמת השריר משתנה ונוצר פוטנציאל לוח הקצה. זרם חשמלי חלש זה מתפשט על פני הקרום החיצוני של תא השריר (סרקולמה) ונכנס לחלק הפנימי של שכבת הרקמה דרך המערכת הצינורית של צינורות T. שם, הפוטנציאל החשמלי עובר לרטיקולום הסרקופלסמי וגורם לו להשתחרר סידן יונים. ה סידן יונים נקשרים הפיך לחוטים של הסרקומר. השינוי המבני מאפשר לראשי המיוזין להיקשר באופן חולף לגדיל האקטין / טרופומיוזין ולקינק. זה דוחף את הלהט בין חוטי האקטין / טרופומיוזין: רצועות הסרקומר חופפות יותר במצב מתוח זה מאשר במצב רגוע, כך שה סרקומר קצר יותר בסך הכל. אותו דבר קורה בסרקומרים סמוכים, בסיבי שריר צרורים רבים. בשרירים גדולים יותר, מוטונאורון יחיד מפנים כמה מאות סיבי שריר בו זמנית.
מחלות
כאבי שרירים הוא בדרך כלל אחד התחלואים הפחות חמורים שיכולים לנבוע מפגיעה קלה בסרקומרים. כאבי שרירים מתבטא כלא נוח, מושך או קורע כְּאֵב בשריר הפגוע והתקשות ניכרת של הרקמה. הסיבה נובעת בדרך כלל ממאמץ יתר או חימום לא מספיק במהלך הספורט, מה שגורם נזק דק לחוט האקטין. מצד שני, היפרטרופי קרדיומיופתיה יש השפעות חמורות יותר. בזה לֵב מחלה, הסרקומרים עבים מהרגיל; אף על פי כן, מכיוון שסיבים וסיבי שריר קיימים באותם מספרים כמו אצל אדם בריא, שכבת השריר גם היא עבה יותר. התוצאה היא מגבלות פונקציונליות שיכולות עוֹפֶרֶת לסנכרון, חזה תחושות לחץ, קוצר נשימה, סְחַרחוֹרֶת, והתקפות של אנגינה. הגורמים השכיחים ביותר להיפרטרופיות קרדיומיופתיה הם מוטציות גנטיות ש עוֹפֶרֶת לסינתזה לקויה של אקטין, טרופומיוזין או מיוזין ב 40-60% מהמקרים. מוטציות בחלבון C, הקושר את מיוזין, שכיחות במיוחד; פגם גנטי זה מהווה רבע מהגורמים.
