筋小胞体

の 筋小胞体 筋線維の筋質にあるチューブで作られた膜システムです。細胞内の物質の輸送をサポートし、カルシウムイオンを貯蔵します。その放出は筋肉の収縮につながります。このタスクの実行は、悪性の高体温症や筋筋膜痛症候群などのさまざまな筋肉疾患で損なわれます。

筋小胞体とは何ですか？

筋小胞体は、筋線維内の管状膜系です。筋線維は筋細胞に対応しますが、細胞分裂（有糸分裂）によって作成されるいくつかの細胞核があり、線維が発達するにつれてその長さを成長させます。

各筋線維は、筋原線維と呼ばれる他の線維に分かれています。それらは横紋筋（サルコメア）に分けることができ、横紋筋に名前が付けられます。パターンは、ミオシンとアクチン/トロポミオシンのフィラメントによって作成されます：ジッパーの原理に従って交互に相互にスライドする非常に細い糸。平滑筋にも筋小胞体があります。同様に機能しますが、その構造は個々のユニットに明確に分割されていません。代わりに、平滑筋は平らな表面を形成します。

筋小胞体は、他の細胞型の内膜系である小胞体（ER）に似ています。生物学は、スムーズERとラフERを区別します。後者は表面に多数のリボソームを持っています。これらの高分子は、ゲノムが提供する設計図に従ってタンパク質を合成します。筋小胞体は滑らかな小胞体です。筋肉はスムーズなERを持っているだけでなく、肝臓や腎臓などの臓器も持っています。

解剖学と構造

全体として、筋小胞体は、膜で構成される複雑な管系を形成します。それは筋線維の筋線維または筋細胞にあります。筋小胞体は筋原線維に沿って広がり、それらを取り囲んでいます。実際の筋収縮は筋節で発生するためです。 ATPの形で細胞にエネルギーを提供するミトコンドリアは、しばしば近接しており、筋小胞体のように、個々の筋原線維間の組織にあります。

滑らかな小胞体の膜は、主に管状の構造を形成しますが、バッグや水槽、小胞も形成します。それらはすべて、膜内に内部空間を持っています。これは生物学でもルーメンと呼ばれています。チューブシステムは、その構造を変更し、特定の領域でそれをさらに拡張し、新しい分岐を作成したり、いくつかのチャネルを結合したりすることにより、組織のニーズに適応できます。

機能とタスク

筋収縮の一部として、筋小胞体は、入ってくる神経信号を筋線維に分配し、カルシウムイオンの助けを借りて筋肉を収縮させるのに役立ちます。この理由は、筋肉で終わる神経線維からの信号です。神経情報は、脳だけでなく、多くの反射神経が接続されている脊髄からも得られます。

神経線維の末端にはモーター終板があり、これは介在ニューロンシナプスの末端ボタンと同様に、メッセンジャー物質（神経伝達物質）で満たされた小胞を含んでいます。電気インパルスが運動終板を刺激すると、神経伝達物質が放出されます。次に、生化学分子は信号を筋膜に送信し、そこでイオンチャネルを開き、それによって細胞の電荷の変化を引き起こします。電荷の変化は、筋鞘とT細管を通して広がります。

T細管は、筋原線維に垂直な管です。それらはサルコメアのZディスク上にあり、筋小胞体に接続されています。緊張が筋小胞体に達すると、貯蔵されていたカルシウムイオンを放出します。これらはアクチントロポミオシンフィラメントに付着し、一時的にその構造を変化させます。その結果、ミオシンフィラメントの端は、アクチントロポミオシン繊維の間をさらにスライドできます。このようにして筋肉は短くなります。

カルシウムイオンは、アクチン-トロポミオシン複合体に永久的に結合するのではなく、再び溶解します。次に筋小胞体は荷電粒子を貯水槽に戻し、次に刺激されたときにプロセスを繰り返すことができます。チューブシステムの膜内のポンプがカルシウムイオンを戻します。さらに、他の細胞の小胞体と同様に、筋小胞体は筋質内の物質の分布をサポートし、輸送分子の道として機能します。

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病気

筋小胞体の機能不全は、さまざまな筋疾患や合併症に関連しています。この1つの例は、悪性高熱症です。これは、医療麻酔の結果として発生する可能性があります。

それは、筋肉の硬直（硬直）、過酸性化（代謝性アシドーシス）、頻脈、血中または呼気中の二酸化炭素含有量の増加、酸素欠乏症およびそしゃく筋のけいれん（咬筋、咬筋けいれん）によって特徴付けられます。症状は、筋繊維内のカルシウムイオンの制御されない放出によるもので、組織が任意の刺激のように収縮すると、細胞はすぐにエネルギー不足に苦しみ、大量の熱と二酸化炭素を生成します。

その結果は、筋線維の破壊（横紋筋融解症）を含むさまざまな臨床症状です。悪性高熱症の原因は、受容体の変化につながる遺伝的素因です。特定の麻酔薬の投与は誤った反応を引き起こします。そのため、この文脈では、医学でもトリガー物質について述べています。

筋筋膜痛症候群では、トリガーポイントとも呼ばれる筋肉組織で硬化が発生します。硬化は長時間の筋肉収縮によって引き起こされます：患部の供給が不十分なため、小胞体は放出されたカルシウムイオンをポンプで内部に戻すことができません。イオンはまだ利用可能であり、筋肉の収縮が継続することを保証します。