Τι είναι το Myofiber;

Το myofiber είναι ένα πολυπύρηνο μεμονωμένο μυϊκό κύτταρο. Ομαδοποιημένες σε δέσμες γνωστές ως αποκόμματα και επικαλυμμένες στον συνδετικό ιστό, οι μυοΐνες είναι η βασική κυτταρική μονάδα του σκελετικού μυός. Επίσης γνωστές ως μυϊκές ίνες, οι μυοΐνες είναι μεγάλα, εξαιρετικά εξειδικευμένα κύτταρα που είναι κυρίως γεμάτα με συσταλτικά στοιχεία. Αυτά τα κύτταρα μπορούν να ταξινομηθούν σε γενικές γραμμές είτε ως γρήγορη συστολή είτε ως αργή συστροφή, με βάση την ταχύτητα με την οποία συμβαίνει η συστολή και περαιτέρω κατηγοριοποίηση με βάση τις μεταβολικές διεργασίες που χρησιμοποιούνται για την ενεργοποίηση των κυτταρικών δραστηριοτήτων.

Ενώ τα περισσότερα ζωικά κύτταρα τυπικά περιέχουν έναν μόνο πυρήνα ανά κύτταρο, οι μυοΐνες περιέχουν πολλούς. Ο μυϊκός ιστός είναι κυρίως πλήρης κατά τη γέννηση και παρόλο που τα κύτταρα ενδέχεται να συνεχίσουν να αυξάνονται σε μέγεθος, συνήθως δεν πολλαπλασιάζονται με μίτωση με τον τρόπο που κάνουν τα περισσότερα κύτταρα των άλλων. Καθώς μεγαλώνουν, γίνεται όλο και πιο δύσκολο για έναν μόνο πυρήνα να κυβερνήσει ολόκληρο το κύτταρο. Αυτό είναι γνωστό ως θεωρία μυοπυρηνικού τομέα. Όταν μια μυϊκή ίνα μεγαλώνει, η θεωρία του μυοπυρηνικού τομέα υπαγορεύει ότι απαιτούνται επιπλέον πυρήνες για να συμβαδίσουν με την αύξηση του μεγέθους των κυττάρων.

Γύρω από κάθε μυοΐνα υπάρχουν αδιαφοροποίητα κύτταρα γνωστά ως δορυφορικά κύτταρα. Παρόμοια με τα βλαστοκύτταρα, αυτά τα κύτταρα είναι σε θέση να λάβουν διάφορες μορφές. Όταν τα μυϊκά κύτταρα διεγείρονται να αναπτυχθούν, η διαδικασία ενεργοποιεί ανοσολογικές και ορμονικές αντιδράσεις που διεγείρουν τα κοντινά δορυφορικά κύτταρα να αυξηθούν σε αριθμό και να αρχίσουν τη διαφοροποίηση. Στη συνέχεια ενσωματώνονται στη μυϊκή ίνα όπως απαιτείται και τελικά γίνονται μέρος του ίδιου του μυϊκού κυττάρου.

Η ταχύτητα της μυϊκής σύσπασης μέσα σε ένα μόνο μυοΐνωμα καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό από τη δραστηριότητα ενός συγκεκριμένου ενζύμου μέσα στο κύτταρο. Η ΑΤΡάση ρυθμίζει το ρυθμό με τον οποίο η ενδιάμεση ενεργειακή τριφωσφορική αδενοσίνη (ΑΤΡ) διασπάται για να απελευθερώσει φωσφορικά ιόντα, τα οποία με τη σειρά τους ενεργοποιούν τη συστολή των κυττάρων. Υψηλότερη δραστηριότητα ATPase οδηγεί σε γρηγορότερη μυϊκή συστολή. Τα μυϊκά κύτταρα ταχείας συστολής σχετίζονται με υψηλότερο επίπεδο δραστηριότητας ATPase, ενώ τα μυϊκά κύτταρα αργής συστολής εμφανίζουν χαμηλότερο επίπεδο.

Τα μυϊκά κύτταρα μπορούν να διαιρεθούν περαιτέρω με βάση την προδιάθεση για συγκεκριμένες μεταβολικές διεργασίες. Τα περισσότερα κύτταρα ενεργοποιούν τη δραστηριότητα με κάποιο συνδυασμό γλυκόλυσης και οξειδωτικής φωσφορυλίωσης. Η γλυκόλυση είναι η διαδικασία με την οποία τα κύτταρα διασπούν τους υδατάνθρακες για να σχηματίσουν ΑΤΡ. Αυτό συνήθως συμβαίνει μέσα στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου με περιορισμένο οξυγόνο και μπορεί να δημιουργήσει γαλακτικό οξύ ως υποπροϊόν.

Η οξειδωτική φωσφορυλίωση, αντίθετα, συμβαίνει στα μιτοχόνδρια του μυοϊνών και καταναλώνει μεγάλη ποσότητα διαθέσιμου οξυγόνου. Η οξειδωτική φωσφορυλίωση είναι μια πιο αποτελεσματική διαδικασία από τη γλυκόλυση, αποδίδοντας σημαντικά περισσότερο ΑΤΡ ανά μονάδα θρεπτικών ουσιών από τη γλυκόλυση, και χωρίς να παράγεται το γαλακτικό οξύ που κουράζει τους μυς. Ως αποτέλεσμα, οι ίνες που χρησιμοποιούν αυτήν τη μέθοδο είναι πιο ανθεκτικές στην κόπωση από τις γλυκολυτικές ίνες.

Κανονικά, και οι δύο μεταβολικές διαδικασίες συμβαίνουν σε όλα τα μυϊκά κύτταρα, αλλά οι περισσότεροι τύποι μυοϊνών είναι καλύτερα εξοπλισμένοι για τη μία διαδικασία από την άλλη. Οι οξειδωτικές ίνες απαιτούν σημαντικά περισσότερο οξυγόνο από τις γλυκολυτικές ίνες, και ως εκ τούτου είναι πλούσιες σε μυοσφαιρίνη που δεσμεύει το οξυγόνο. Η οξυγονωμένη μυοσφαιρίνη τείνει να δώσει στις μυϊκές ίνες μια χαρακτηριστική κόκκινη απόχρωση, και ως αποτέλεσμα οι οξειδωτικές ίνες συχνά αναφέρονται ως κόκκινες ίνες. Οι γλυκολυτικές ίνες, αντίθετα, δεν έχουν την ίδια συγκέντρωση μυοσφαιρίνης και συχνά ονομάζονται λευκές ίνες.

Γενικά, οι αργές συσπάσεις των μυϊκών ινών χρησιμοποιούν κυρίως την πιο αποτελεσματική οξειδωτική φωσφορυλίωση και ονομάζονται ίνες τύπου Ι. Συνδέονται με μυς που εκτελούν δραστηριότητες χαμηλής ενέργειας για μεγάλο χρονικό διάστημα, όπως οι μύες του λαιμού ή οι σταθεροποιητικοί μύες του πυρήνα του σώματος. Μεταξύ των αθλητών, αυτός ο τύπος μυϊκής ίνας κυριαρχεί στους μυς των εξαιρετικά εξειδικευμένων αθλητών αντοχής, όπως οι μαραθωνοδρόμοι.

Οι μυϊκές ίνες ταχείας συστολής μπορούν να χρησιμοποιήσουν είτε γλυκόλυση είτε οξειδωτική φωσφορυλίωση. Όπως οι ίνες αργής συστολής, έτσι και οι οξειδωτικές ίνες ταχείας συστολής, γνωστές ως ίνες τύπου IIa, είναι γεμάτες με μιτοχόνδρια και μυοσφαιρίνη. Οι γλυκολυτικές ίνες ταχείας συστολής, γνωστές ως τύπος IIx, διαθέτουν πληθώρα διαθέσιμου γλυκογόνου, προσαρμόζονται σε σύντομες εκρήξεις έντονης δύναμης και είναι κοινές στον μυϊκό ιστό των αθλητών δύναμης, όπως σπρίντερ και ανυψωτές δύναμης.