Vad är en Myofiber?
En myofiber är en enskild muskelcell med flera kärnor. Myofibers är sammansatta i buntar kända som fascicles och omsluten i bindväv och är den grundläggande cellulära enheten i skelettmuskeln. Myofibers, även kända som muskelfibrer , är stora, mycket specialiserade celler som mestadels är packade med kontraktila element. Dessa celler kan i stort sett klassificeras som antingen snabb ryckning eller långsam ryckning, baserat på hastigheten med vilken sammandragning sker, och ytterligare kategoriseras baserat på de metaboliska processer som används för att driva cellulära aktiviteter.
Medan de flesta djurceller typiskt innehåller en enda kärna per cell, innehåller myofibrer många. Muskelvävnad är mestadels komplett vid födseln, och även om celler kan fortsätta att öka i storlek multipliceras de vanligtvis inte med mitos på samma sätt som de flesta andra celler gör. När de blir större blir det allt svårare för en enda kärna att styra hela cellen. Detta är känt som myonukleär domänteori . När en muskelfiber växer, dikterar myonukleära domänteorin att ytterligare kärnor behövs för att hålla jämna steg med ökningen i cellstorlek.
Runt varje myofiber finns odifferentierade celler kända som satellitceller. I likhet med stamceller kan dessa celler ta på sig ett antal former. När muskelceller stimuleras att växa utlöser processen immun- och hormonsvar som stimulerar närliggande satellitceller att öka i antal och börja differentiera. De införlivas sedan i muskelfibern efter behov och blir så småningom en del av själva muskelcellen.
Hastigheten för muskelsammandragning inom en enda myofiber bestäms till stor del av aktiviteten hos ett specifikt enzym i cellen. ATPas reglerar den hastighet med vilken energiintermediär adenosintrifosfat (ATP) bryts ned för att frigöra fosfatjoner, vilket i sin tur driver cellens sammandragning. Högre ATPas-aktivitet leder till snabbare muskelsammandragning. Snabba ryckmuskelceller är associerade med en högre ATPas-aktivitet, medan muskelceller med långsam ryck upplever en lägre nivå av den.
Muskelceller kan delas ytterligare baserat på predisposition för specifika metaboliska processer. De flesta celler driver aktivitet genom någon kombination av glykolys och oxidativ fosforylering. Glykolys är den process genom vilken celler bryter ner kolhydrater för att bilda ATP. Detta inträffar normalt inom cytoplasma av cellen med begränsat syre närvarande, och kan skapa mjölksyra som biprodukt.
Oxidativ fosforylering sker däremot i myokiberens mitokondrier och förbrukar mycket tillgängligt syre. Oxidativ fosforylering är en effektivare process än glykolys, vilket ger betydligt mer ATP per enhet näringsämnen än glykolys, och gör det utan att producera den muskeltröttande mjölksyran. Som ett resultat är fibrer som använder denna metod mer motståndskraftiga mot trötthet än glykolytiska fibrer.
Normalt förekommer båda metaboliska processer i alla muskelceller, men de flesta myofibertyper är bättre utrustade för en process än den andra. Oxidativa fibrer kräver betydligt mer syre än glykolytiska fibrer och är därför rika på det syrebindande proteinet myoglobin. Oxygenerat myoglobin tenderar att ge muskelfibrer en karakteristisk röd nyans, och som ett resultat kallas ofta oxidativa fibrer som röda fibrer . Glykolytiska fibrer har däremot inte samma koncentration av myoglobin och benämns ofta vita fibrer .
I allmänhet använder långsamma muskelfibrer främst den effektivare oxidativa fosforyleringen och benämns typ I-fibrer . De är förknippade med muskler som utför lågenergiaktiviteter under en lång tid, till exempel musklerna i nacken eller stabiliseringsmusklerna i kroppens kärna. Bland idrottare är denna typ av muskelfibrer dominerande i musklerna hos högspecialiserade uthållighetsidrottare, till exempel maratonlöpare.
Snabba muskelfibrer kan använda antingen glykolys eller oxidativ fosforylering. Liksom de långsamma ryckfibrerna är oxidativa snabbt ryckfibrer, kända som typ IIa-fibrer , packade med mitokondrier och myoglobin. Glykolytiska snabbt ryckfibrer, känd som typ IIx , har ett överflöd av tillgängligt glykogen, är anpassade till korta skurar av intensiv kraft och är vanliga i muskelsjukdomar hos kraftidrottare, som sprinters och kraftlyftare.