Hva er en Myofiber?
En myofiber er en multikjernet muskelcelle. Myofibers er gruppert sammen i bunter kjent som fascicles , og omsluttet i bindevev, og er den grunnleggende cellulære enheten av skjelettmuskel. Myofibers, også kjent som muskelfibre , er store, høyt spesialiserte celler som stort sett er fullpakket med sammensatte elementer. Disse cellene kan bredt klassifiseres som enten rask rykning eller langsom rykning, basert på hastigheten som sammentrekningen oppstår, og videre kategorisert basert på de metabolske prosessene som brukes til å drive cellulære aktiviteter.
Mens de fleste dyreceller typisk inneholder en enkelt kjerne per celle, inneholder myofibre mange. Muskelvev er stort sett komplett ved fødselen, og selv om celler kan fortsette å øke i størrelse, formerer de seg vanligvis ikke med mitose slik de fleste andre celler gjør. Når de blir større, blir det vanskeligere for en enkelt kjerne å styre hele cellen. Dette er kjent som myonuclear domain theory . Når en muskelfiber vokser, dikterer myonukleært domene teori at ytterligere kjerner er nødvendig for å følge med økningen i cellestørrelse.
Rundt hvert myofiber er udifferensierte celler kjent som satellittceller. I likhet med stamceller er disse cellene i stand til å ta på seg en rekke former. Når muskelceller stimuleres til å vokse, utløser prosessen immun- og hormonelle responser som stimulerer nærliggende satellittceller til å øke i antall og begynne differensiering. De blir deretter innlemmet i muskelfibrene etter behov, og blir etter hvert en del av selve muskelcellen.
Hastigheten til muskelsammentrekning i en enkelt myofiber bestemmes i stor grad av aktiviteten til et bestemt enzym i cellen. ATPase styrer hastigheten hvormed energimelledrivende adenosintrifosfat (ATP) brytes ned for å frigjøre fosfationer, som igjen driver cellulær sammentrekning. Høyere ATPase-aktivitet fører til raskere muskelsammentrekning. Raske rykke muskelceller er assosiert med et høyere nivå av ATPase-aktivitet, mens muskelceller med langsom rykning opplever et lavere nivå av det.
Muskelceller kan deles videre basert på disposisjon for spesielle metabolske prosesser. De fleste celler driver aktivitet ved en kombinasjon av glykolyse og oksidativ fosforylering. Glykolyse er prosessen der celler bryter ned karbohydrater for å danne ATP. Dette skjer normalt innenfor cytoplasma av cellen med begrenset oksygen til stede, og kan skape melkesyre som biprodukt.
Oksidativ fosforylering forekommer derimot i mitokondriene til myofiber, og forbruker mye tilgjengelig oksygen. Oksidativ fosforylering er en mer effektiv prosess enn glykolyse, og gir betydelig mer ATP per enhet næringsstoffer enn glykolyse, og gjør det uten å produsere den muskeltrettende melkesyren. Som et resultat er fibre som bruker denne metoden mer motstandsdyktige mot utmattelse enn glykolytiske fibre.
Normalt forekommer begge metabolske prosesser i alle muskelceller, men de fleste myofiber-typer er bedre utstyrt for en prosess enn den andre. Oksidative fibre krever betydelig mer oksygen enn glykolytiske fibre, og er derfor rike på det oksygenbindende proteinet myoglobin. Oksygenert myoglobin har en tendens til å gi muskelfibre en karakteristisk rød fargetone, og som et resultat blir ofte oksidative fibre referert til som røde fibre . Glykolytiske fibre har derimot ikke den samme konsentrasjonen av myoglobin, og blir ofte betegnet som hvite fibre .
Generelt benytter langsomme rykende muskelfibre primært den mer effektive oksidative fosforylering, og betegnes som type I-fibre . De er assosiert med muskler som utfører lavenergiaktiviteter over lang tid, for eksempel musklene i nakken eller stabiliseringsmusklene i kroppens kjerne. Blant idrettsutøvere er denne typen muskelfiber dominerende i musklene til høyspesialiserte utholdenhetsidrettsutøvere, for eksempel maratonløpere.
Rask rykke muskelfibre kan bruke enten glykolyse eller oksidativ fosforylering. Som de langsomme rykningsfibrene, er oksidative raske rykningsfibre, kjent som type IIa-fibre , fullpakket med mitokondrier og myoglobin. Glykolytiske raske rykningsfibre, kjent som type IIx , har en overflod av tilgjengelig glykogen, er tilpasset korte utbrudd av intens kraft, og er vanlige i muskelvevet til kraftutøvere, som sprintere og kraftløftere.