Myofiber คืออะไร?

Myofiber เป็นเซลล์กล้ามเนื้อเดี่ยวแบบหลายนิวเคลียส จัดกลุ่มเข้าด้วยกันเป็นกลุ่มที่รู้จักกันในชื่อ fascicles และห่อหุ้มในเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน myofibers เป็นหน่วยเซลล์พื้นฐานของกล้ามเนื้อโครงร่าง หรือที่เรียกว่า เส้นใยกล้ามเนื้อ myofibers เป็นเซลล์ขนาดใหญ่ที่มีความเชี่ยวชาญสูงซึ่งส่วนใหญ่จะเต็มไปด้วยองค์ประกอบที่หดตัว เซลล์เหล่านี้สามารถจำแนกได้อย่างกว้าง ๆ ว่าเป็น Twitch ที่เร็วหรือ Twitch ที่ช้าขึ้นอยู่กับความเร็วที่เกิดการหดตัวและแบ่งออกตามประเภทของกระบวนการเผาผลาญที่ใช้ในการทำกิจกรรมของเซลล์

ในขณะที่เซลล์สัตว์ส่วนใหญ่มักมีนิวเคลียสเดียวต่อเซลล์ myofibers มีจำนวนมาก เนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อส่วนใหญ่จะเสร็จสมบูรณ์ตั้งแต่แรกเกิดและถึงแม้ว่าเซลล์อาจจะยังคงมีขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ แต่ก็ไม่ได้เพิ่มจำนวนโดยการแบ่งเซลล์ตามวิธีที่เซลล์ส่วนใหญ่ทำ เมื่อมันขยายใหญ่ขึ้นมันก็ยากที่นิวเคลียสเดียวจะควบคุมเซลล์ทั้งหมด สิ่งนี้เรียกว่า ทฤษฎีโดเมน myonuclear เมื่อเส้นใยกล้ามเนื้อโตขึ้นทฤษฎีโดเมน myonuclear จะบอกว่าจำเป็นต้องมีนิวเคลียสเพิ่มเติมเพื่อให้ทันกับการเพิ่มขนาดของเซลล์

รอบ myofiber แต่ละเซลล์เป็นเซลล์ที่แตกต่างที่เรียกว่าเซลล์ดาวเทียม เช่นเดียวกับสเต็มเซลล์เซลล์เหล่านี้สามารถใช้ในหลายรูปแบบ เมื่อเซลล์กล้ามเนื้อถูกกระตุ้นให้โตขึ้นกระบวนการจะกระตุ้นการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันและฮอร์โมนที่กระตุ้นเซลล์รับสัญญาณดาวเทียมบริเวณใกล้เคียงเพื่อเพิ่มจำนวนและเริ่มสร้างความแตกต่าง พวกมันจะถูกรวมเข้ากับเส้นใยกล้ามเนื้อตามที่ต้องการและในที่สุดก็กลายเป็นส่วนหนึ่งของเซลล์กล้ามเนื้อเอง

ความเร็วของการหดตัวของกล้ามเนื้อภายใน myofiber เดียวจะถูกกำหนดโดยส่วนใหญ่โดยกิจกรรมของเอนไซม์เฉพาะภายในเซลล์ ATPase ควบคุมอัตราที่ตัวกลางพลังงาน adenosine triphosphate (ATP) ถูกทำลายลงเพื่อปล่อยไอออนฟอสเฟตซึ่งจะเป็นการหดตัวของเซลล์พลังงาน กิจกรรม ATPase ที่สูงขึ้นจะทำให้กล้ามเนื้อหดตัวเร็วขึ้น เซลล์กล้ามเนื้อกระตุกอย่างรวดเร็วสัมพันธ์กับกิจกรรมระดับ ATPase ที่สูงขึ้นในขณะที่เซลล์กล้ามเนื้อกระตุกช้าจะได้รับประสบการณ์ระดับล่าง

เซลล์กล้ามเนื้อสามารถแบ่งออกตามความโน้มเอียงสำหรับกระบวนการเมตาบอลิซึมโดยเฉพาะ กิจกรรมส่วนใหญ่ของเซลล์จะให้พลังงานโดยการรวมกันของ glycolysis และ oxidative phosphorylation ไกลคอลไลซิสเป็นกระบวนการที่เซลล์สลายคาร์โบไฮเดรตเพื่อสร้าง ATP สิ่งนี้มักเกิดขึ้นภายในไซโตพลาสซึมของเซลล์ที่มีออกซิเจน จำกัด อยู่และสามารถสร้างกรดแลคติคในฐานะเป็นผลพลอยได้

ตรงกันข้าม phosphorylation ออกซิเดทีฟเกิดขึ้นในไมโตคอนเดรียของ myofiber และสิ้นเปลืองออกซิเจนที่มีอยู่อย่างมาก ออกซิไดซ์ฟอสโฟรีเลชั่นเป็นกระบวนการที่มีประสิทธิภาพมากกว่าไกลคอลไลซิสซึ่งให้ ATP ต่อหน่วยของสารอาหารมากกว่าไกลคอลอย่างมีนัยสำคัญและทำอย่างนั้นโดยไม่ต้องผลิตกรดแลคติกที่เหนื่อยล้าจากกล้ามเนื้อ เป็นผลให้เส้นใยที่ใช้วิธีนี้มีความต้านทานต่อความเหนื่อยล้าได้ดีกว่าเส้นใย glycolytic

โดยปกติกระบวนการเมตาบอลิซึมทั้งสองเกิดขึ้นในเซลล์กล้ามเนื้อทั้งหมด แต่ประเภท myofiber ส่วนใหญ่จะติดตั้งได้ดีกว่าสำหรับกระบวนการหนึ่ง เส้นใยออกซิเดทีฟต้องการออกซิเจนมากกว่า glycolytic อย่างมีนัยสำคัญและดังนั้นจึงอุดมไปด้วย myoglobin โปรตีนที่จับกับออกซิเจน ออกซิเจน myoglobin มีแนวโน้มที่จะทำให้เส้นใยกล้ามเนื้อสีแดงสีและผลที่ตามมามักจะเรียกว่า เส้นใยสีแดง ออกซิเดชั่นเส้นใย ในทางตรงกันข้ามเส้นใย Glycolytic ไม่มีความเข้มข้นของ myoglobin เท่ากันและมักเรียกว่าเป็น เส้นใยสีขาว

โดยทั่วไปแล้วเส้นใยกล้ามเนื้อกระตุกช้านั้นส่วนใหญ่ใช้ oxidative phosphorylation ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นและเรียกว่า เส้นใย Type I พวกมันเกี่ยวข้องกับกล้ามเนื้อที่ทำกิจกรรมที่ใช้พลังงานต่ำเป็นระยะเวลานานเช่นกล้ามเนื้อคอหรือกล้ามเนื้อทรงตัวของแกนกลางของร่างกาย ในบรรดานักกีฬาเส้นใยกล้ามเนื้อชนิดนี้มีความโดดเด่นในกล้ามเนื้อของนักกีฬาที่มีความอดทนสูงเช่นนักวิ่งมาราธอน

เส้นใยกล้ามเนื้อกระตุกอย่างรวดเร็วสามารถใช้ glycolysis หรือ oxidative phosphorylation เช่นเดียวกับเส้นใย twitch ช้า ๆ เส้นใย oxidative twitch ที่รู้จักกันในชื่อ เส้นใย IIa นั้นเต็มไปด้วยไมโตคอนเดรียและไมโกลบิน Glycolytic fast twitch fiber หรือที่รู้จักกันในชื่อ Type IIx มี glycogen ที่มีอยู่มากมายถูกปรับให้เข้ากับการระเบิดของพลังงานที่รุนแรงและเป็นเรื่องปกติในเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อของนักกีฬาพลังเช่น sprinters และนักกีฬายกกำลัง