23:30 2023-06-06
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Fibre musculare: O organizare neașteptată dezvăluită la peștii mediteraneeni
_ Fibre musculare: un organizare neașteptată dezvăluită în peștii mediteraneeni
Cercetătorii de la Universitatea din Liège, Eric Parmentier și Marc Thiry tocmai au făcut descoperirea neașteptată a unei noi organizări a fibrelor musculare în Parophidion vassali, un pește care trăiește în Marea Mediterană și, ca mulți pești, folosește mușchi specializați pentru a produce sunete. Aceasta este o descoperire importantă care ar putea schimba foarte bine înțelegerea noastră despre contracția musculară.
Istoria descrierii mușchilor scheletici își are originea în observațiile făcute de biologul olandez Antoni van Leeuwenhoek, un precursor al biologiei celulare și al microbiologiei care, într-un articol publicat în 1712 în Philosophical Transactions of the Royal Society, a raportat, grație utilizării unui microscop portabil cu lentilă, prima descriere a fibrelor musculare de la balenă.
În 1840, anatomistul William Bowman a oferit o descriere mai precisă a mușchiului, menționând „existența și aranjarea liniilor alternative luminoase și întunecate [...] care sunt de o delicatețe și un finisaj rafinat”. Studiile ulterioare au condus la descrieri din ce în ce mai clare, inclusiv identificarea diferitelor molecule care alcătuiesc mușchiul și o explicație a modului în care funcționează, în special modelul de contracție musculară propus de biofizicianul Andrew Huxley în 1957.
p>În ultimii 300 de ani, numeroase studii au extins reprezentarea organizării fibrelor musculare la diferiți taxoni. Aceasta a arătat că organizarea generală a fibrelor musculare striate a rămas perfect conservată la toate grupurile de animale vertebrate studiate până în prezent.
Cu toate acestea, proporția fiecăreia dintre aceste componente celulare poate varia de la o fibră la alta, dând acestor fibre proprietăți de contracție deosebite. De exemplu, o fibra bogata in miofibrile cu un reticul sarcoplasmatic slab dezvoltat se gaseste in muschii care dezvolta forta in timpul contractiei. În schimb, fibrele sărace în miofibrile cu o abundență de reticul sarcoplasmatic și numeroase mitocondrii sunt prezente în mușchii care dezvoltă o viteză crescută de contracție. Cei mai rapizi mușchi se găsesc în mușchii sonici ai peștilor, unde anumite specii produc sunete folosind mușchii care se contractă la o frecvență între 100 și 300 Hz, adică 100 până la 300 de cicluri de contracție/relaxare pe secundă.
Un studiu recent realizat în colaborare între Laboratorul de Morfologie Funcțională și Evolutivă și Laboratorul de Biologie celulară și tisulară a scos la iveală o nouă aranjare a miofibrilelor în fibrele unui mușchi sonic la peștele Parophidion vassali. Lucrarea este publicată în revista Cell and Tissue Research.
În loc să fie aranjate în paralel, miofibrilele formează o rețea enormă în cadrul fibrei musculare, explică prof. Eric Parmentier, directorul Laboratorului de morfologie funcțională și evolutivă. la Universitatea din Liège.
Fiecare miofibrilă se subîmparte în două ramuri la fiecare sarcomer, una conectându-se la miofibrila de deasupra și cealaltă conectându-se la miofibrila de dedesubt (vezi Figura 1B). Acest nou design al fibrei musculare ar putea avea ca rezultat un mușchi care se contractă rapid, păstrând în același timp forța. Lipsa miofibrilelor și volumul mare ocupat de reticulul sarcoplasmatic sunt în favoarea fibrelor care se contractă rapid.
„Structura de rețea a miofibrilelor ar permite mai multor capete de miozină să formeze punți încrucișate cu miofilamentele de actină. , ceea ce ar crește puterea în acest mușchi rapid”, explică profesorul Marc Thiry, directorul Laboratorului de biologie celulară și tisulară. „În plus, numeroase mitocondrii aranjate neobișnuit în striile Z (foarte lungi în aceste fibre: 700 nm comparativ cu 70 până la 150 nm într-un mușchi convențional) par să ofere energia necesară pentru a produce sunete de lungă durată”.
Acest nou tip de organizare a fibrelor musculare striate, niciodată descris până acum în literatura științifică și care, prin urmare, ar face posibilă combinarea forței musculare și a vitezei, necesită studii suplimentare pentru a înțelege cum funcționează și pentru a determina dacă există adaptări la nivelul diferitelor molecule implicate în acești mușchi.
Fibrele sau celulele musculare scheletice striate reprezintă unitățile elementare ale mușchilor voluntari (mușchi care permit mișcări precum locomoția sau menținerea posturii) la animale. . Fiecare fibră este caracterizată de numeroase elemente contractile, miofilamente de actină și miozină, organizate în mănunchiuri paralele cu axa lungă a fibrei musculare, numite miofibrile.
În secțiunea longitudinală la microscopul optic, aceste fibre apar ca o succesiune. de benzi deschise si intunecate situate la acelasi nivel pentru fiecare miofibrila, dand aspectul de striatie transversala fibrei musculare. O linie mai întunecată împarte banda luminoasă în mijloc, cunoscută sub numele de striație Z. Porțiunea miofibrilei dintre două striuri Z se numește sarcomer și reprezintă unitatea contractilă a miofibrilei. Prin urmare, fiecare miofibrilă este alcătuită din multe sarcomere așezate cap la cap.
Miofibrilele ocupă un volum mare de celule și sunt înconjurate de cisterne ale reticulului endoplasmatic neted (sau reticulului sarcoplasmatic), care stochează calciul esențial pentru contractie musculara. În plus, mitocondriile sunt situate aproape de miofibrile; sunt sursa principală de ATP care furnizează energie pentru contracția musculară.
Comentarii:
Adauga Comentariu