Lihasraku anatoomia

Understanding the structure of a muscle cell

Nüüdseks on meil hea ülevaade,

kuidas toimub lihaskontraktsioon.

Vaatame nüüd aga kuidas näevad lihased välja,

vähemalt struktuurselt,

ning kuidas see seostub asjadega, mida seostame tavaliselt lihastega.

Joonistan siia õlavarre kakspealihase ehk biitsepsi.

Biitseps.

See on küünarnukk

ning see aga käsi.

See on biitseps ning ta on painduv.

Painduv.

Me oleme kõik näinud joonistelt, kuidas näevad lihased välja

lihtsustatult ning nad on

kinnitatud ka luude külge,

Joonistan luud.

Ma ei lasku detailidesse, seega on see kinnitunud

luu külge kõõluste abil.

See on luu.

Siin on aga teine luu, mille külge ta kinnitub.

See on aga liiges,

millel abil kinnitub lihas.

Saime üldise ülevaate --- kahe luuga ühenduses ning kui

see kontraheerub, liigutab ta teatud osa skeletist.

Seega vaatleme lähemalt skeletilihaseid.

Skeletilihased ehk vöötlihaskiud.

Teist tüüpi on aga silelihaskiud ning südamelihas.

Südamelihased asuvad siis meie südames.

Silelihased aga ümbritsevad

siseorganeid ning ei allu meie tahtele.

Neist teen tulevikus ka video,

kuid enamasti, kui öeldakse lihas,

seostatakse seda skeletilihastega,

mis võimaldavad meil liigutusi teha.

Sellega siis seostame neid tavaliselt,

kuid vaatleme neid nüüd lähemalt.

Vaatleme biitsepsi ristlõiget

ning kujutan selle

ka suurelt.

Biitsepsi ristlõige.

See näeb välja umbes selline.

See on lihase sees.

Siin asub aga liiges.

Liiges.

See on tegelikult kaetud,

ei ole karmi eraldust lihase ning liigese vahel,

kuid seda katet kutsutakse

epimüüsiumiks ning ta on lihtsalt sidekude,

mis katab lihast, kaitseb seda,

vähendab hõõrdumist lihase ja luu vahel ning

teiste kudede vahel.

Selle lihase see asub ka

sidekude.

Kujutan selle teise värviga.

Teen selle oranžilt.

Seda kutsutakse aga perimüüsiumiks ning

see on sidekude lihase sees.

Need asjad, aga mida perimüüsium jaotab,

võtame näiteks ühe neist

ning lubame tal natuke edasi liikuda,

näiteks need siin

ning kui me tõmbaksime need välja,

nagu siin.

Kui te tõmbaksite selle välja,

perimüüsium ümbritseb seda, eks ole?

See kõik siin on perimüüsium ning see on lihtasalt uhke

sõna sidekoe kohta.

See on teist värki ka.

Siin võivad olla närvid ja kapillaarid ning

igasugust muud, sest lihasesse tuleb

saada ka veri ning närviimpulss,

seega pole seal ka ainult sidekude.

Leidub ka teisi,mis on võimelised

sisenema lihasrakku.

Seega igaüks neist,

neid võib nimetada ka alamkiuks.

Seda kutsutakse lihaskimbuks.

Lihaskimp.

Sidekude, mis asub kimbu sees,

kutsutakse endomüüsiumiks.

Endomüüsium

Veelkord, sidekoe sees on kapitallaarid,

närvid ning kõik muu, mis lõpuks

ühendub lihasrakuga.

Me oleme praegu lihase sees.

Lihase sees.

Rohelisega on tähistatud endomüüsium.

Endomüüsium.

Ning need siin, mis asuvad endomüüsiumi sees,

on lihasrakud.

See on lihasrakk.

Kujutan selle lillaga.

Seega see tegelane siin, rõhutan seda

natuke.

Kui ma tõmban selle välja, siis on see lihasrakk.

Seda soovisimegi saada,

kuid me läheme ka lihasraku sisse, et mõista,

kuidas mahuvad müosiin ja aktsiin lihasrakku.

See siin on lihasrakk ehk müofibrill.

Müofibrill.

Kas eesliidest, mida te näete sageli, kui tegelete lihastega,

te näete liidest müo, mis viitab

lihasele

ning ka liidest sarko,

nagu näiteks sarkolemma või sarkoplasmaatiline retiikulum.

See tähendab aga liha,

te võite veel mõelda nimede peale,

mis algavad liitega sarko.

Seega sarko tähendab liha.

Lihas on liha ning müo on lihas.

See on siis müofibrill.

See on lihasrakk ning

suurendame seda.

Kujutan selle tegelikult kordades suuremana.

Lihasrakku kutsutakse siis müofibrilliks.

Seda kutsutakse fibrilliks, sest ta on pikuselt suurem kui

laiuselt ning nad erinevad

suuruste poolest.

Nagu see.

Võtan selle ristlõike.

Lihase ristlõige.

Need võivad olla ka väga

lühikesed või hoopiski väga pikad,

vähemalt raku mõõtkava silmas pidades.

Me räägime mõningatest sentimeetritest.

Mõtleme sellest kui rakust.

See on üsna pikk rakk.

Kuna ta on nii pikk,

siis on tal ka mitu tuuma.

Selle asemel, et joonistada tuumi,

joonistan pigem müofibrilli.

Ma teen väikesed muhud kohtadesse,

kus tuum kinnitub sellele müofibrillile.

Jätke meelde, et see on lihtsalt üks element lihasrakust

ning nad väga pikad, seega on neil mitu tuuma.

Vaatleme nüüd seda ristlõiget,

sest liigume lihasraku sisse.

Ma ütlesin, et see on mitmetuumaline.

See võib ettekujutada, et tema membraan on läbipaistev

ning siin asub näiteks üks tuum, siin aga järgmine

jne

jne.

Põhjus, miks ta

on mitmetuumaline, peitneb selles, et siis ei ole vaja oodata

kaua, et valgud jõuaksid

kohale.

Protsessiks vajaminev DNA informatsioon asub

lähedal.

Seega on ta ka mitmetuumaline.

Keskmiselt ühe millimeetri kohta

on 30 tuuma.

Ma ei tea, kas see on ka oluline,

kuid tuumad asuvad kohe lihasraku

membraani all ning te ikka

mäletate, kuidas seda kutsusime eelmises videos.

Lihasraku membraan on sarkolemma.

Sarkolemma

Need on tuumad.

Tuumad.

Kui te võtate sellest ristlõike,

siis te näete torukesi, mida kutsutakse müofibrillideks.

Lihasraku sees on palju

torukesi.

Tõstan neist ühe esile.

Tõstsin esile selle siin.

See on müofibrill.

Müofibrill.

Kui te vaatate seda mikroskoobi all,

siis näete te väikseid triipe.

Triibud näevad välja,

nagu see ning

seal on ka sellised peenikesed.

Nende müofibrillide sees paiknevad müosiin ja

aktsiin.

Suurendame seda.

Suurendame nii kaua kuni jõume molekulaartasandini.

See on müofibrill, mis asub

lihasraku sees, müofiibri sees.

Müofiiber on lihasrakk.

Müofibrill on aga toruke

lihasraku sees.

Need põhjustavad ka

kontraktsiooni.

Kui me suurendame müofibrilli, siis

te näete ka

neid.

Vöödid näevad välja sellised.

Seal on sellised lühikesed vöödid.

Lühikesed vöödid.

On ka sellised laiemad vöödid,

nagu need mustad

ning ma üritan need joonistada võimalikult hästi.

Sama asi kordub siin.

Need korduvad üksused nimetatakse

kui sarkomeer.

Sarkomeer.

Need korduvad üksused liiguvad ning

seda kutsutakse Z-joonelt Z-joonele.

Selline terminoloogia kerkib esile siis,

kui vaadeldakse lihasrakku mikroskoobi all

ning hakatakse neile lihtsalt nimesid panema.

Terminoloogiast räägime sellise skoobiga,

et kuidas see seostub müosiini ning aktsiiniga.

See siin on A-vööt.

A-vööt.

Vahemaad siit siia

kutsutakse I-vöödiks.

Mõne hetke pärast räägime ka sellest,

kuidas see seostub ühikuktega, millest kõnelesime või

molekulidega, millest rääkisime eelnevalt.

Kui suurendame siin, siis näeme

ka müofibrille ning kui võtame ka ristlõike sellest osast,

siis need müofibrillid

näevad välja

enam vähem

sellised.

See on siis Z-vööt.

Z-vööt.

See aga järgmine Z-vööt.

Nüüd suurendan aga sarkomeeri.

See on järjekordne Z-vööt.

Siin on aktsiini osakesed.

Nüüd jõuame siis molekulaartaseme

juurde.

Molekulaartase.

Aktsiini osakeste vahel on aga

müosiini osakesed.

Müosiini osakesed.

Jätke meelde, et müosiini osakestel on kaks pead.

Neil on kõigil kaks pead ning nad

liiguvad aktsiini osakest vahel.

Ma joonistan neist mõned ning nad on kinnitunud keskele,

just nagu siin.

Mõne hetke pärast räägime ka sellest,

mis juhtub, kui lihas kontraheerub.

Ma võin selle ka siia joonistada.

Joonistan siia.

Tal on küll palju rohkem päid kui sellel joonisel,

aga ma usun, et te saate idee sellest, mis toimub.

Need on siis müosiin, valgud ning nad kõik

on kokku põimunud, nagu me nägime eelmises videos ning

siin järgmine kooslus.

Ma ei joonista neid detailselt.

Te näete kohe, et A-vööt vastab sellele,

kus asuvad müosiinid.

See siin on aga A-vööt.

A-vööt.

Siin on aga ülekattumine.

Nad ülekattuvad üksteisest, isegi puhke olekus,

aga I-vööt asub ainult aktsiini

osaketse juures.

Aktsiini juures.

Müosiinikiud hoitakse paigas valgu "titin" poolt,

mida võib ettekujutada kui vedruvalku.

Teen selle ka teist värvi.

Müosiin hoitakse paigas "titin" poolt.

"Titin" poolt.

See on kinnitatud Z-vöödi külge "titin"i poolt.

Mis juhutus?

Meil on need kõik --- juhul kui närvirakk erutub ---

joonistan närviraku lõppkoha siia, aksoni lõpp-

punkti siia.

See on motoorne neuron.

Ta käsib sellel tegelasel kontraheeruda.

On tegevuse potentsiaal.

Liigutuse impulss liigub mööda membraani

igas suunas.

Lõpuks, kui vaadata seda vaadet,

jõuab ta T-torukeste juurde.

Need on rakuga ühenduses ning liigutuse

impulss liigub edasi.

See käivitab aga omakorda sarkoplasmaatilise retiikulumi kaltsiumit vabastama.

Kaltsium kinnitub troponiini külge,mis omakorda kinnitub

aktiinikiudude külge, mis viivad tropomüosiini

eest ära ning seejärel saab leida aset "roomamine".

Müosiin saab hakata kasutama ATP,

et roomata aktiinikiudude hulka.

Te võite kujutada, et samal ajal kui ta roomab,

siis seal tekkiv jõud surub -- te võite

seda vaadelda ka

kui ka

nööritõmbamist,

seega müosiin jääb paika ning aktiini-

kiud surutakse kokku.

Surutakse kokku.

Niimoodi leiab aset lihaskontraktsioon.

Loodetavasti koondasin ma selles videos teie jaoks

laiema pildi painduvast lihasest

kuni molekulaarsetasemini välja,

mida me vaatlesime eelmistes videotes.

Kui see leiab aset kõikide müofibrillidega,

siis sarkoplasmaatilise retiikulumi tõttu

vabastatakse kaltsiumi

tsütoplasmasse, mida kutsutakse ka müoplasmaks,

sest tegeleme lihasrakuga,

mis on lihasraku oma.

Kaltsium ujutab üle müofibrillid.

See on võimeline mõjutama ka troponiini,

vähemasti troponiini, mis asub aktiinikiudude peal

ning seejärel lihas kontraheerub.

Kui see on tehtud, siis igal lihaskiul

või lihasrakul pole enam nii

palju kontraktsioonijõudu.

Kuid te panete nad paari ümbritsevate

osakestega,

siis kui nad

kõik kontraheeruvad üheskoos,

siis tekib jõud,

mis on võimeline luid liigutama ehk

teha natuke tööd.Näiteks tõsta midagi.

Loodetavasti leidsite te selle video kasulikuna.