Berkat unit silinder ini, tenaga kimia yang dikeluarkan oleh reaksi metabolik diubah menjadi tenaga mekanikal; dengan memasukkan dirinya melalui tendon dan bertindak pada tuas tulang, otot menghasilkan pergerakan.
Serat otot rangka berbeza panjangnya dari beberapa milimeter hingga beberapa sentimeter, dengan diameter antara 10 hingga 100 µm (1 µm = 0,001 mm); mereka adalah sel terbesar di dalam badan.
"Secara sitologi", sel-sel serat adalah hasil dari proses yang disebut myogenesis, yang merupakan penyatuan pelbagai myoblas - tindakan yang bergantung pada protein khusus otot yang dikenali sebagai fusogen, pembuat kereta atau myomerger. Inilah sebabnya mengapa myocells muncul sebagai sel silinder panjang dan polynucleted (yang mengandungi banyak myonuclei - antara lain, jelas kelihatan di permukaan di bawah mikroskop).
Serat otot, mis. dalam bisep brachial, dengan panjang 10 cm ia boleh mempunyai hingga 3000 inti.
Di dalamnya terdapat ribuan filamen, yang disebut myofibril, yang mengandungi unit kontraktil yang disebut sarcomeres.
Ahli fisiologi yang berurusan dengan otot memberitahu kita bahawa pelbagai serat berbeza antara satu sama lain, bukan sahaja dari sudut anatomi, tetapi juga untuk beberapa ciri fisiologi yang tepat.
Oleh itu, dalam setiap otot pelbagai jenis serat diiktiraf, dikelaskan mengikut kriteria yang berbeza seperti metabolisme tenaga, kelajuan pengecutan, ketahanan terhadap keletihan, warna, dll.
Secara keseluruhan, otot tunggal seperti mis. bisep brachial, kira-kira 253,000 serat otot terkandung.
Tahukah anda ...
Di antara membran bawah tanah dan sarcolemma serat otot terdapat sekumpulan sel stem otot yang dikenali sebagai sel myosatellite.
Ini biasanya sepi tetapi dapat diaktifkan oleh senaman atau penyakit untuk menyediakan myonuclei tambahan yang diperlukan untuk pertumbuhan otot atau pembaikan.
spesifik, fosfat (ATP dan CP), mitokondria, mioglobin, glikogen dan kepadatan kapilari yang lebih tinggi.
Walau bagaimanapun, sel otot tidak dapat membelah untuk menghasilkan sel baru dan, sebagai hasilnya, bilangan mereka cenderung menurun seiring bertambahnya usia.
), yang menimbulkan tiga jenis gentian.
Serat ini mempunyai sifat metabolik, kontraktil dan motor yang agak berbeza - diringkaskan dalam jadual di bawah.
PENTING! Pelbagai sifat, walaupun sebahagiannya bergantung pada ciri-ciri serat masing-masing, cenderung lebih relevan apabila diukur pada tahap unit motor - yang, bagaimanapun, menunjukkan variasi yang sangat minimum dari segi kepelbagaian serat - daripada gentian tunggal.
Mari kita lihat beberapa jenis klasifikasi.
Warna gentian
Secara tradisional, serat dikelaskan mengikut warnanya, yang bergantung pada kandungan myoglobin.
Serat jenis I kelihatan merah kerana tahap myoglobin yang tinggi, cenderung mempunyai lebih banyak mitokondria dan kepadatan kapilari tempatan yang lebih tinggi.
Mereka lebih perlahan untuk menyusut tetapi lebih sesuai dengan daya tahan, kerana mereka menggunakan metabolisme oksidatif untuk menghasilkan ATP (adenosin trifosfat) dari glukosa dan asid lemak.
Serat jenis II yang kurang oksidatif berwarna putih atau jelas, disebabkan oleh kekurangan myoglobin dan kepekatan enzim glikolitik.
Kelajuan pengecutan
Serat boleh dikelaskan mengikut kelajuan kontraktilnya menjadi cepat dan perlahan. Sifat-sifat ini sebahagian besar, tetapi tidak sepenuhnya, bertindih dengan klasifikasi berdasarkan warna, ATPase, dan MHC.
- Serat a pengecutan cepat yang mana myosin dapat memecah ATP dengan cepat. Ini termasuk serat ATPase II dan MHC jenis II. Mereka juga menunjukkan keupayaan yang lebih besar untuk transmisi elektrokimia potensi tindakan dan tahap pelepasan dan penyerapan kalsium yang cepat oleh retikulum sarkoplasma. Mereka didasarkan pada sistem glikolitik pemindahan tenaga yang cepat, anaerobik, dan dapat berkontraksi 2- 3 kali lebih cepat daripada gentian lambat perlahan Otot berkedut pantas sesuai untuk menghasilkan kekuatan atau kepantasan pendek daripada otot perlahan, dan oleh itu keletihan lebih cepat.
- Serat a pengecutan perlahan menghasilkan tenaga untuk resynthesis ATP melalui sistem pemindahan aerobik dan tahan lama. Ini terutamanya merangkumi serat ATPase jenis I dan MHC jenis I. Mereka cenderung mempunyai tahap aktiviti ATPase yang rendah, kadar kedutan yang lebih perlahan dengan kapasiti glikolitik yang kurang berkembang. Serat berkedut perlahan mengembangkan lebih banyak mitokondria dan kapilari, yang menjadikannya lebih baik untuk kerja ketahanan .
Kaedah menaip gentian
Terdapat sebilangan kaedah yang digunakan untuk menaip serat, yang sering menimbulkan kekeliruan di kalangan bukan pakar.
Dua kaedah yang sering samar-samar adalah pewarnaan histokimia untuk aktiviti ATPase myosin dan pewarnaan imunohistokimia untuk jenis rantai berat myosin (MHC).
Kegiatan enzim ATPase myosin biasanya dan tepat disebut sebagai "jenis serat" dan berasal dari pengukuran langsung aktiviti enzim ATPase dalam pelbagai keadaan (contohnya pH).
Pewarnaan rantai berat myosin lebih tepat disebut sebagai "MHC type" (rantai berat myosindan, seperti yang dapat difahami, hasil dari penentuan isoform MHC yang berbeza.
Kaedah ini berkaitan secara fisiologi, kerana jenis MHC adalah penentu utama aktiviti ATPase. Walau bagaimanapun, tiada kaedah menaip ini bersifat metabolik secara langsung; itu dia mereka tidak secara langsung menangani keupayaan oksidatif atau glikolitik serat.
Apabila merujuk pada gentian "jenis I" atau "jenis II", ini merujuk kepada penilaian dengan lebih tepat dengan mengotorkan aktiviti "ATPase myosin (mis." Gentian jenis II "merujuk kepada jenis IIA + jenis IIAX + jenis IIXA ... dan lain-lain.).
Berikut adalah jadual yang menunjukkan hubungan antara kedua kaedah ini, terhad kepada jenis serat yang terdapat pada manusia. Huruf besar jenis huruf digunakan dalam menaip serat berbanding menaip MHC; beberapa jenis ATPase sebenarnya mengandungi pelbagai jenis MHC.
Tambahan pula, subtipe B atau b tidak dinyatakan pada manusia dengan kaedah apa pun. Penyelidik awal percaya bahawa manusia dapat menyatakan MHC IIb, yang menyebabkan klasifikasi ATPase IIB. Walau bagaimanapun, penyelidikan seterusnya menunjukkan bahawa MHC IIb manusia sebenarnya IIx, yang menunjukkan bahawa perkataan yang lebih tepat adalah IIx.
Subtipe IIb atau IIB, IIc dan IId, sebaliknya dinyatakan pada mamalia lain, seperti yang banyak didokumentasikan dalam literatur.
Kaedah menaip serat lebih jauh diuraikan dengan cara yang kurang formal dan ada pada spektrum yang lebih banyak, seperti yang biasanya digunakan dalam bidang sukan atletik.
Mereka cenderung lebih fokus pada keupayaan metabolik dan fungsi (masa pengecutan, terutamanya oksidatif berbanding laktacid anaerob vs laktasid anaerob, masa kontraksi cepat berbanding lambat).
Seperti yang dinyatakan di atas, menaip serat oleh ATPase atau MHC tidak secara langsung mengukur atau menentukan parameter ini. Walau bagaimanapun, banyak kaedah yang berkaitan secara mekanik, sementara yang lain berkaitan dalam vivo.
Cth, jenis serat ATPase berkaitan dengan kelajuan pengecutan, kerana aktiviti tinggi ATPase memungkinkan kitaran silang jambatan yang lebih pantas. Serat jenis I "lambat", sebahagiannya, kerana mereka mempunyai kadar aktiviti ATPase yang rendah berbanding dengan serat jenis II; namun, mengukur kadar pengecutan tidak sama dengan menaip serat ATPase.
, serat putih dan perantaraan. Walau bagaimanapun, perkadaran mereka berbeza mengikut kerja yang ditentukan secara fisiologi pada otot tersebut.Sebagai contoh, pada manusia, otot quadriceps mengandungi kira-kira 52% serat jenis I, sedangkan soleus sekitar 80%. Sebaliknya, otot orbicularis mata hanya mempunyai 15% jenis I.
Tahukah anda ...
Daya yang dikembangkan oleh serat otot bergantung pada panjangnya pada awal penguncupan. Ia mesti mempunyai nilai optimum, di luarnya (kekuatan otot yang ditarik atau diregangkan secara berlebihan) dikurangkan. Dalam bidang pengukuhan otot, kesalahan yang paling biasa dilakukan adalah menggerakkan otot yang sudah mengalami pemendekan separa. Satu-satunya pengecualian dari peraturan tersebut adalah adanya kesakitan atau ketidakselesaan, atau paramorisme, yang oleh itu memerlukan batasan jarak gerakan (ROM).
Otot-otot putih yang dominan, kaya dengan serat jenis II, disebut phasic, kerana mereka mampu melakukan kontraksi cepat dan pendek. Otot-otot merah, di sisi lain, di mana serat tipe I berlaku, disebut tonik, kerana kemampuannya untuk kekal dalam pengecutan untuk waktu yang lama.
Unit motor di dalam otot, bagaimanapun, menunjukkan sedikit variasi, menjadikannya prinsip dimensi pengambilan unit motor; iaitu, bergantung pada intensiti / kekuatan yang diperlukan, tubuh hanya dapat merangsang beberapa (misalnya dalam aktiviti aerobik yang berpanjangan) atau semua (misalnya semasa jongkok maksimum) unit yang dimaksudkan.
Hari ini kita tahu bahawa tidak ada perbezaan yang berkaitan dengan seks dalam pengedaran serat. Walau bagaimanapun, perkadaran dari pelbagai jenis - yang kita tahu sangat berbeza antara spesies haiwan dan pada tahap yang lebih rendah antara etnik - "boleh" jauh berbeza dari orang ke orang.
Menurut beberapa pandangan, lelaki dan wanita yang tidak aktif (serta kanak-kanak kecil) harus mempunyai serat jenis I 55% dan serat jenis II 45%.
Atlet peringkat tinggi, sebaliknya, mempunyai taburan serat tertentu berdasarkan jenis metabolisme yang digunakan. Pemain ski merentas desa mempunyai serat I, pelari terutama II dan pelari jarak jauh, pelempar dan pelompat, peratusan hampir sama dari keduanya.
Oleh itu, telah disarankan bahawa pelbagai jenis latihan dapat menyebabkan perubahan yang signifikan pada serat otot rangka, walaupun tidak mungkin untuk memastikan dengan pasti apakah susunan genetik subjek yang sama. Proses ini "dapat" dibenarkan oleh kemampuan pengkhususan serat, atau bahkan hanya sebahagian, milik kumpulan makro II.
Ada kemungkinan bahawa gentian jenis IIx menunjukkan peningkatan dalam kapasiti oksidatif berikutan latihan ketahanan intensiti tinggi, yang membawa mereka ke tahap di mana mereka mampu memenuhi metabolisme oksidatif seefektif serat I dalam subjek yang tidak terlatih.
Ini akan ditentukan oleh peningkatan ukuran dan jumlah mitokondria dan perubahan yang berkaitan, tetapi tidak oleh perubahan jenis serat..
