اقرأ في هذا المقال
ما هي الخلايا العضلية؟
الخلية العضلية: هي عبارة عن خلية حيوانية متخصصة يمكنها تقصير طولها باستخدام سلسلة من البروتينات الحركية المرتبة بشكل خاص في الخلية. والعديد من البروتينات الأخرى المرتبطة بها تساعد، الأكتين والميوسين على تكوين خيوط رفيعة وسميكة تنزلق عبر بعضها البعض لتقلّص وحدات صغيرة من الخلية العضلية. تُعرف هذه الوحدات باسم Sarcomeres والعديد منها يعمل من طرف إلى طرف بألياف أكبر، تُعرف باسم Myofibril.
تتكون الخلية العضلية المفردة من العديد من النوى التي يتم ضغطها على غشاء الخلية. الخلية العضلية هي خلية طويلة مقارنة بأنواع الخلايا الأخرى وتتصل العديد من الخلايا العضلية ببعضها البعض لتكوين الألياف الطويلة الموجودة في الأنسجة العضلية.
إضافة إلى ذلك الخلية العضلية هي نوع خاص من الخلايا التي تتكون منها أنسجة عضلات الكائن الحي. تسمح العضلات بالحركة المستقلة وتنظم الوظائف البيولوجية مثل الهضم ونبض القلب. هذه الخلايا متخصصة بشكل أكبر في أنواع مميزة بناءً على موقعها ووظائفها. كل منهم يتحكم في الحركة عن طريق التعاقد؛ في حين أن الكثير من هذا النشاط لا إرادي، يمكن التحكم بوعي في العضلات التي توجه نظام الهيكل العظمي. يمكن تدريب هذه العضلات للقيام بحركات عالية الدقة وتقويتها من خلال التمرين.
أنواع الخلايا العضلية:
الخلايا العضلية هي الخلايا المتخصصة التي تكوّن أنسجة عضلات الجسم. هناك ثلاثة أنواع من الخلايا العضلية داخل جسم الإنسان وهي:
- خلايا عضلات القلب: تتكون عضلات القلب من خلايا عضلة القلب وهي خلايا قصيرة ونحيلة وخلايا مستطيلة الشكل. تحتوي عادةً على نواة واحدة وعضيات خلوية مماثلة لخلايا العضلات الهيكلية والكثير من الكروموسومات والتي تعطي الطاقة المطلوبة للتقلص. ترتبط الخلايا العضلية القلبية هيكليًا بواسطة أقراص مقسمة تحتوي على فجوات تقاطعات للانتشار والتواصل. إنها تسمح بنقل القوة المتعاقد عليها بين الخلايا حيث ينتشر نزع الاستقطاب الكهربائي من خلية إلى أخرى، ممّا يسهل قوة انقباض ثابتة. بما أن هذه الخلايا القلبية لا يمكن أن تنقسم، فإن الخلايا الساتلة مسؤولة عن استبدال الخلايا المكسورة.
- خلايا العضلات الملساء: خلايا العضلات الملساء مرنة وليست مخططة ومغزلية الشكل وتحتوي على نواة مركزية واحدة. يتم تنظيم خلايا العضلات الملساء في صفائح وهذا التنظيم يعني أنها ستتقلص في نفس الوقت. يحتاجون إلى شبكة ساركوبلازمية ضعيفة التطور ولا تحتوي على أنابيب تي، بسبب الحجم المحدود للخلايا. ومع ذلك، فهي تحتوي على عضيات خلوية تقليدية مختلفة مثل الأكروسومات ولكن بأعداد أقل. خلايا العضلات الملساء مسؤولة عن الانقباضات اللاإرادية وهي تحتوي بالإضافة إلى ذلك على وصلات فجوة لنشر نزع الاستقطاب.
- خلايا العضلات الهيكلية: خلايا العضلات الهيكلية طويلة أسطوانية، متعددة النواة ومخططة. تنظم كل نواة احتياجات التمثيل الغذائي. تحتاج خلايا العضلات المخططة إلى طاقة عالية، بحيث تحتوي على العديد من الميتوكوندريا لتوليد ATP كافٍ. يتكون الساركوبلازم من ليفية عضلية يتم إنشاؤها على التوالي من خيوط عضلية سميكة ورقيقة. تخلق هذه الخلايا العضلات التي نميل إلى استخدامها في الحركة وتصنع الانقباض بسبب انزلاق رؤوس الميوسين فوق خيوط الأكتين. يتم تنظيم هذه الطريقة من خلال عوامل مثل ca، تروبونين تروبوميوسين وأنابيب تي.
تركيب الخلية العضلية:
الخلية العضلية هي عبارة عن حزمة مدمجة من العديد من اللييفات العضلية. يتكون كل عضل عضلي من العديد من الأورام اللحمية المجمعة معًا ومرفقة من طرف إلى طرف. يمتد شكل متخصص من الشبكة الإندوبلازمية والمعروف باسم الشبكة الساركوبلازمية، داخل وحول حزم اللييفات العضلية هذه. تركز الشبكة الساركوبلازمية على مادة كيميائية لازمة لخلايا العضلات لتقلص ويتم تنشيطها عن طريق إشارات من الخلايا العصبية.
تنتقل الإشارات عبر الأنابيب المستعرضة بعد استقبالها من العصب وتنشيط SR. تمتلئ الميتوكوندريا بكثافة في جميع أنحاء خلايا العضلات، لتوفير تدفق مستمر من ATP. الخلية بأكملها مغطاة بغشاء خلوي متخصص يعرف باسم غمد الليف العضلي. يحتوي غمد الليف العضلي على فتحة خاصة تسمح بنقل النبضات العصبية إلى الأنابيب المستعرضة.
يتكون كل قسيم عضلي بشكل أساسي من خيوط سميكة ورقيقة. حيث تتكون الشعيرات السميكة من وحدات متكررة من بروتين يعرف باسم الميوسين. يحتوي الميوسين على رؤوس صغيرة يمكن أن ترتبط بخيوط الأكتين. تشكل الوحدات المتكررة من بروتين الأكتين الشعيرة الرقيقة. الأكتين مدعوم بعدد من البروتينات الملحقة التي تمنح الأوتار ثباتًا وتسمح بالسيطرة على العضلات بواسطة النبضات العصبية.
يتم دعم خيوط الأكتين في كل طرف بواسطة بروتينات متخصصة. يحمل بروتين CapZ الأكتين على الصفيحة Z بينما يتصل التروبومودولين بنهاية كل خيوط أكتين. يربط نيبولين CapZ بتروبومودولين، مما يوفر إطارًا هيكليًا لتثبيت خيوط الأكتين. بروتين كبير آخر، titin الذي يربط صفائح Z معًا ويمنع القسيم العضلي من التمدد الزائد عندما لا يتقلّص. إضافة إلى ذلك الأكتين مغطى ببروتينين إضافيين، تروبونين وتروبوميوسين. تروبونين هي الكرة الصفراء الصغيرة في الصورة أدناه، بينما تروبوميوسين هو البروتين الشبيه بالخيط الذي يتبع خيوط الأكتين. يمكن أيضًا رؤية بروتينات الميوسين. تمتد الرؤوس لأعلى من ألياف سميكة مصنوعة من العديد من ذيول الميوسين الملفوفة معًا.
وظيفة الخلايا العضلية:
- يرسل المخ نبضة إلى العصب لتنشيط العضلة. ينتقل الدافع العصبي أسفل الخلية العصبية إلى التقاطع العصبي العضلي حيث تلتقي الخلية العصبية بخلية عضلية. ثم ينتقل الدافع إلى الخلايا العصبية وينتقل عبر قنوات خاصة في Sarcolemma للوصول إلى الأنابيب المستعرضة.
- عندما لا يكون التروبونين موجودًا في Ca2، فإنه سيرتبط بالتروبوميوسين ويسبب تغطية مواقع ربط الميوسين على خيوط الأكتين. بعد إدخال Ca2 + في العصارة الخلوية، يقوم التروبونين بإفراز التروبوميوسين. يسمح هذا الفعل لرأس الميوسين بإرفاق خيوط الأكتين.
- يستمر العديد من الرؤوس في استخدام ATP لضمان تقلص سلس، بينما تعلق نسبة صغيرة من الرأس في وقت واحد. يزحف الميوسين حتى يصل إلى الصفيحة Z. تقوم الشبكة الساركوبلازمية بإزالة الكالسيوم من السيتوبلازم بشكل مستمر، وبمجرد أن ينخفض التركيز فوق مستوى معين، يعود التروبونين إلى التروبوميوسين وإطلاق العضلات. وهذا ما يحدث في العضلات الهيكلية ، فإن عمليات مماثلة تتحكم في تقلّصات كل من عضلات القلب والعضلات الملساء. في عضلة القلب، يتم التحكم في النبضات جزئيًا بواسطة خلايا جهاز تنظيم ضربات القلب التي تطلق النبضات بانتظام.
كما تختلف العضلات الملساء عن العضلات الهيكلية من حيث أن خيوط الأكتين والميوسين ليست منظمة في حزم ملائمة. بينما يتم تنظيمها بشكل مختلف لا تزال العضلات الملساء تعمل على عمل الميوسين والأكتين. ويمكن للعضلات الملساء الحصول على إشارة للتقلص من عدة مصادر، بما في ذلك الجهاز العصبي والإشارات البيئية التي تتلقاها الخلايا من أجزاء أخرى من الجسم.
