Izomszövet

Az izomszövet (textus muscularis) különböző eredetű és szerkezetű szövetek (csíkolt, sima, szívizom) csoportja, amelyeket egy funkcionális tulajdonság - az összehúzódás - rövidülés képessége - egyesít. A mezodermából (mezenchyma) képződő izomszövet említett fajtái mellett az emberi testben ektodermális eredetű izomszövet is található - a szem íriszének szívizomsejtjei.

A harántcsíkolt (harántcsíkolt, vázizom) izomszövetet hengeres izomrostok alkotják, amelyek hossza 1 mm és 4 cm között van, vastagsága pedig legfeljebb 0,1 mm. Minden rost egy komplex, amely egy mioszimplasztból és mioszatellita sejtekből áll, amelyeket egy szarkolemma (a görög szarkosz - hús szóból) nevű plazmamembrán borít. A vékony kollagén és retikuláris rostok által alkotott bazális lemez (membrán) kívülről a szarkolemmához csatlakozik. Az izomrost szarkolemmája alatt elhelyezkedő mioszimplasztot szarkoplazmának nevezik. Számos ellipszoid magból (akár 100-ig), miofibrillákból és citoplazmából áll. Az izomrost mentén elrendezett hosszúkás magok a szarkolemma alatt helyezkednek el. A szarkoplazma a szemcsés endoplazmatikus retikulum számos elemét tartalmazza. Az izomrost száraz tömegének körülbelül 1/3-át hengeres miofibrillák teszik ki, amelyek hosszirányban szinte az egész szarkoplazmán áthaladnak. A miofibrillumok között számos mitokondrium található, jól fejlett cristae-kkal és glikogénnel.

A harántcsíkolt izomrost jól fejlett szarkotubuláris hálózattal rendelkezik, amelyet két összetevő alkot: a miofibrillumok mentén elhelyezkedő endoplazmatikus retikulum tubulusok (L-rendszer) és a szarkolemma invaginációjának területén kezdődő T-csövek (T-tubulusok). A T-tubulusok mélyen behatolnak az izomrostba, és minden miofibrillum körül transzverzális tubulusokat képeznek.

A T-tubulusok fontos szerepet játszanak az akciós potenciál gyors vezetésében az egyes miofibrillákhoz. Az izomrost szarkolemmájában idegimpulzus hatására keletkező akciós potenciál a T-tubulusok mentén, majd azoktól a nem granuláris endoplazmatikus retikulumba terjed, amelynek csatornái a T-tubulusok közelében, valamint a miofibrillák között helyezkednek el.

Az izomrost szarkoplazmájának fő részét speciális organellumok - miofibrillák - alkotják. Minden miofibrill rendszeresen váltakozó szakaszokból áll - sötét anizotrop A korongokból és világos izotrop I korongokból. Minden anizotrop A korong közepén található egy világos zóna - H csík, amelynek középpontjában az M vonal, vagy mezofragma található. A Z vonal - az úgynevezett telofragma - áthalad az I korong közepén. A sötét és világos korongok váltakozása a szomszédos miofibrillákban, amelyek azonos szinten helyezkednek el a vázizom szövettani preparátumán, a transzverzális csíkozás benyomását kelti. Minden sötét korongot vastag, 10-15 nm átmérőjű miozin szálak alkotnak. A vastag szálak hossza körülbelül 1,5' μm. Ezen szálak (filamentumok) alapja a nagy molekulatömegű miozin fehérje. Minden fénykorong vékony, 5–8 nm átmérőjű és körülbelül 1 µm hosszú aktin filamentumokból áll, amelyek az alacsony molekulatömegű aktin fehérjéből, valamint a tropomiozin és troponin alacsony molekulatömegű fehérjékből állnak.

A miofibrill két telofragma (Z-vonal) közötti szakaszát szarkomernek nevezzük. Ez a miofibrill funkcionális egysége. A szarkomer körülbelül 2,5 µm hosszú, és egy sötét A korongot, valamint mindkét oldalon a mellette lévő világos I korongok felét tartalmazza. Így a vékony aktin filamentumok a Z-vonaltól egymás felé haladnak, és az A korongba, a vastag miozin filamentumok közötti résekbe jutnak. Amikor az izom összehúzódik, az aktin és a miozin filamentumok egymás felé csúsznak, ellazuláskor pedig ellentétes irányokba mozognak.

A szarkoplazma gazdag a mioglobin fehérjében, amely a hemoglobinhoz hasonlóan képes oxigént megkötni. A rostok vastagságától, a bennük lévő mioglobin és miofibrillák tartalmától függően úgynevezett vörös és fehér harántcsíkolt izomrostokat különböztetünk meg. A vörös izomrostok (sötét) gazdagok szarkoplazmában, mioglobinban és mitokondriumban, de kevés miofibrillát tartalmaznak. Ezek a rostok lassan húzódnak össze, és hosszú ideig összehúzódott (működő) állapotban lehetnek. A fehér izomrostok (világos) kevés szarkoplazmát, mioglobint és mitokondriumot tartalmaznak, de sok miofibrillát tartalmaznak. Ezek a rostok gyorsabban húzódnak össze, mint a vörösek, de gyorsan "elfáradnak". Az emberben az izmok mindkét típusú rostot tartalmazzák. A lassú (piros) és a gyors (fehér) izomrostok kombinációja gyors reakciót (összehúzódást) és hosszú távú teljesítményt biztosít az izmoknak.

A mioszatellita sejtek közvetlenül a szarkolemma felett, de az alapi lemez (membrán) alatt helyezkednek el. Lapos sejtek, nagy, kromatinban gazdag maggal. Minden mioszatellita sejt centroszómával és kis számú organellummal rendelkezik; nincsenek spirális organellumaik (miofibrillumaik). A mioszatellita sejtek a harántcsíkolt (vázizom)szövet őssejtjei (csírasejtjei); képesek DNS-szintézisre és mitotikus osztódásra.

A sima izomszövet szívizomsejtekből áll, amelyek a vér- és nyirokerek, valamint az üreges belső szervek falában helyezkednek el, ahol összehúzódó apparátusukat alkotják. A sima izomsejtek megnyúlt, orsó alakú, 20-500 μm hosszú és 5-15 μm vastag sejtek, amelyek nem rendelkeznek harántcsíkoltsággal. A sejtek csoportokban helyezkednek el, minden sejt hegyes vége két szomszédos sejt közé ágyazódik. Minden szívizomsejtet bazális membrán, kollagén és retikuláris rostok vesznek körül, amelyek között elasztikus rostok haladnak. A sejtek számos nexus segítségével kapcsolódnak egymáshoz. A megnyúlt, pálcika alakú, 10-25 μm hosszú sejtmag dugóhúzó alakú, amikor a sejt összehúzódik. Belülről a citoplazmában elhelyezkedő orsó alakú sűrű (tapadási) testek a citolemma mellett helyezkednek el.

A sűrű testek a harántcsíkolt izomrostok Z-sávjaihoz hasonlíthatók. Az α-aktinin fehérjét tartalmazzák.

A sima szívizomsejtek citoplazmájában kétféle miofilamentum található: vékony és vastag. A 3-8 nm átmérőjű vékony aktin miofilamentumok a miocita mentén vagy annak hossztengelyéhez képest ferdén fekszenek. Sűrű testekhez kapcsolódnak. A körülbelül 15 nm átmérőjű vastag, rövid miozin miofilamentumok a citoplazmában hosszirányban helyezkednek el. A vékony és vastag szálak nem képeznek szarkomereket, ezért a sima szívizomsejteknek nincs harántcsíkoltságuk. Amikor a szívizomsejtek összehúzódnak, az aktin és a miozin miofilamentumok egymás felé tolódnak, és a simaizomsejt megrövidül.

A kötőszövettel körülvett izomsejtek csoportját általában egyetlen idegrost idegzi be. Az idegimpulzus egyik izomsejtből a másikba nexusokon keresztül 8-10 cm/s sebességgel terjed. Egyes simaizmokban (pl. a pupilla záróizma) minden egyes izomsejt beidegzés alatt áll.

A sima szívizomsejtek összehúzódásának sebessége lényegesen kisebb, mint a harántcsíkolt izomrostoké (100-1000-szer), míg a sima szívizomsejtek 100-500-szor kevesebb energiát fogyasztanak.

A sima izmok hosszú tonikus összehúzódásokat végeznek (például az üreges - tubuláris - szervek záróizmai, az erek simaizmai) és viszonylag lassú, gyakran ritmikus mozgásokat.

A harántcsíkolt szívizomszövet harántcsíkolt, de szerkezete és funkciója eltér a vázizmokétól. Szívizomsejtekből (kardiomyocitákból) áll, amelyek összekapcsolódó komplexeket alkotnak. A szívizom összehúzódásait az emberi tudat nem szabályozza. A kardiomiociták szabálytalanul hengeres sejtek, 100-150 μm hosszúak és 10-20 μm átmérőjűek. Minden kardiomiocitának egy vagy két ovális magja van, amelyek középen helyezkednek el, és a periférián szigorúan hosszirányban elhelyezkedő miofibrillák veszik körül. A mag mindkét pólusa közelében miofibrilláktól mentes citoplazmatikus zónák láthatók. A kardiomiociták miofibrillumainak szerkezete hasonló a vázizomzatban található szerkezetükhöz. A kardiomiociták nagyszámú nagy mitokondriumot tartalmaznak jól fejlett cristákkal, amelyek a miofibrillumok között csoportokban helyezkednek el. A citolemma alatt és a miofibrillumok között glikogén és a nem granuláris endoplazmatikus retikulum struktúrái találhatók. Ez a hálózat alkotja az L-rendszer csatornáit, amelyekkel a T-tubulusok érintkezésbe kerülnek.

A szívizomsejteket úgynevezett interkaláris korongok kötik össze egymással, amelyek fényben sötét csíkoknak tűnnek. Az interkaláris korong két szívizomsejt közötti érintkezési zóna, beleértve ezen sejtek citolemmáját, a dezmoszómákat, a nexusokat és az egyes szívizomsejtek miofibrillumainak a citolemmájukhoz való tapadási zónáit. A dezmoszómák és a nexusok kötik össze a szomszédos szívizomsejteket egymással. A nexusok az idegingerületek továbbítására és az ionok sejtek közötti cseréjére szolgálnak.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]