Miofibrilla

Miofibrilla (shuningdek, mushak fibrillasi yoki sarkostil deb ataladi) – mushak hujayrasining tayoqcha shaklidagi asosiy organellasi. Har bir miofibrilla diametri 1-2mkm ga teng. Miofibrilla ingichka aktin va yoʻgʻon miozin oqsillaridan tashkil topgan boʻlib, mushakning qisqaruv apparatini tashkil qiladi. Miofibrillalarda A va I disklar farq qilinadi. Anizotrop-A disklar ikki xil nur sindirish (anizotropiya) xususiyatiga ega. I disklar izotrop (bir xil) disklar deyilib, faqat bir xil nurlarni sindiradi.

A va I disklar

A diskning oʻrtasida H zona boʻlib, uning markazidan esa M chiziq oʻtgan. M chiziqda esa miomezin oqsili boʻlib, vazifasi miozinni biriktirishdir. (shuningdek, M chiziq kreatinkinaza fermentini tutib, ferment orqali fosfakreatindan fosfatning ADFga oʻtishini va ATF hosil boʻlishini taʼminlaydi. ATF esa qisqarish jarayonlariga sarflanadi.) I diskning oʻrtasida Z chiziqchasi yotadi.

Sarkomer

Har ikki Z chiziqchasi orasida yotgan miofibrilla boʻlakchasiga sarkomer deyiladi. Sarkomer – mushak tolasining struktura birligi boʻlib, Z chizigʻi esa tayanch tuzilma vazifasini oʻtaydi. (sarkomer – A disk va ikki 2ta I disk (yarm holatda) dan tuzilgan). Yoʻgʻon miozin A diskda, ingichka aktin esa I diskda va qisman (H zona chegarasiga qadar) A diskda joylashadi. Mushak tolasining koʻndalang kesimida ingichka va yoʻgʻon oqsillar geksogonal sistema shaklida oʻzaro tartibli joylashadi. (har bir yoʻgʻon protofibrilla atrofida 6 ta ingichka protofibrilla va har bir ingichka protofibrilla atrofida 3 ta yoʻgʻon protofibrilla yotadi).

Sarkosoma

Miofibrillalar orasida mitoxondriya va sarkoplazmatik retikulum (SR) joylashadi. (mushakning harakat aktivligi qancha yuqori boʻlsa mushak tolasida sarkosomalar (mitoxondriyalar) shunchalik koʻp boʻladi). Mushak tolalari sarkosomalarning kristallari kuchli rivojlangan, shuningdek, mushakda silliq kanalchalar sistemasi yaʼni SR yaxshi rivojlangan. Kanalchalar sistemasi tola boʻylab miofibrillalar oraligʻida joylashdi va Z chiziq qarshisida yoki A va I disklar chegarasida kengaymalar (sisterna) hosil qilib tugaydi. Bundan tashqari, A va I disklar chegarasida plazmatik membrana tola ichiga botib kirib T sistema naychalarini hosil qiladi. T-tizim orqali implus tarqaladi.

Miozin

Miozin protofibrillasi 1juft ogʻir va 2 juft yengil zanjirlardan tuzilgan. Har bir ogʻir zanjirning bir uchida sharsimon (globular) miozin boshchasi joylashadi. Boshchalar ATFni biriktirish va aktin bilan birikish vazifasini bajaradi. Har bir boshchaga 2tadan ATFni gidrolizllaydigan yengil zanjir birikadi. (Har bir miozin protofibrillasi bir qancha miozin molekulalaridan tashkil topgan. Miozin molekulalarining dumi M chiziqqa qaragan yaʼni miomizinga birikadi, boshlari esa Z chiziqqa tomon „talpinadi“.

Aktin

Aktin protofibrillalari esa sharsimon (globular) oqsillardan tuzilgan boʻlib, bu „sharlar“ 2 marjon shodasi tuzilishida spiral hosil qiladi. Aktin spirali Z chiziqda joylashgan aktininga birikadi. Globular-aktin (G-aktin) molekulalari kovalentmas bogʻ yordamida birikib fibrilyar-aktin (F-aktin) hosil qila oladi. (aynan miozin va aktin toladagi barcha oqsillarning 25%ini tashkil etadi). Aktin molekulalari atrofida troponin va tropomiozin deb nomlangan yana ikki muhim oqsillar boʻlib, tropomiozin normal holatda aktin spiralining „faol markazlarini“ yopib uning ustidan spiralsimon harakatlanadi. Troponin boʻlsa, tropomiozinga birikadi, uning 3 qismi tafovut qilinadi: 1) tropomiozin bilan birikuvchi-TnT 2) Ca bilan birikuvchi-TnC 3) aktin bilan birikuvchi-TnI.

Sarkomer qoʻshimcha oqsillari

1. I-diskning muhim oqsillaridan biri titin boʻlib, muskulga taranglik berish hamda miozinning Z chiziqqa birikishini taminlaydi.
2. I-diskning yana bir oqsili Z-chiziqqa (aktininga) birikkan Nebulin aktinning yon tomonlama birikishini taʼminlaydi. Uzunligi aktinin bilan teng boʻlib, qisqarish paytidagi aktin uzunligiga javob beradi.
3. Tropomodulin oqsili aktinning erkin uchini himoyalaydi va aktinning oʻz-oʻzidan parchalanib ketishini oldini oladi.
4. Miomezin M chiziqda joylashib miozinni biriktirsa, aktinin Z chiziqda joylashadi va aktinni ushlab turadi.
5. Desmin – qoʻshni miofibrillalarni hamda desmasomalar orqali chiqib sarkomerni hujayralararo matrix bilan bogʻlaydi.
6. Filamin-ikki aktin filamentini katta burchakda birlashtiradi.
7. Distrofin-aktinni boshqa oqsillar bilan, shuningdek, sarkolemmani tashqi matriks bilan bogʻlovchi oqsil. Uning yetishmasligi mushaklarning zaifligiga olib keladi. (X xramasomaga birikkan Duchenne muskul distrofiyasi.
8. Distrofin qisqa „bosh“ hamda uzun „dum“ qismidan tashkil topgan. Dum qismi F-aktin oxiriga biriksa, bosh qismi sarkolemmada joylashadi. Bosh qismi distrofinni ekstrasellular matrixning laminin va agrin oqsili bilan bogʻlovchi a(alfa) va b(betta) distroglikan va a, b, y, d-sakroglikandan tuzilgan.
9. Obskurin M-chiziq sohasida joylashadi. Qisqargan sarkomerni oʻz holatiga qaytishida qatnashadi

Mushak pardalari

Mushakning organ sifatida shakllanishida biriktiruvchi toʻqima ham ishtirok etadi. U mushakni parda shaklida oʻraydi va qon tomirlar bilan birgalikda mushakning ichiga ham oʻsib kiradi. Mushakni sirtdan oʻrab turuvchi biriktiruvchi toʻqima parda epimiziy yoki fassiya deb ataladi. Mushakning alohida tolalar tutamini oʻrab turgan biriktiruvchi parda perimiziy deb ataladi. Biriktiruvchi toʻqima tolalari ham mushak tolasini nafis toʻr shaklida oʻraydi. Bu nozik toʻr endomiziy nomini olgan.

Mioglobin

Mushak toʻqimasi oʻzida koʻp miqdorda mioglobin saqlaydi. Mioglobin ikki qismdan – gem (temir) va globindan iborat. Uning asosiy vazifasi oʻzida kislorod saqlash va qisqarish paytida hujayrani kislorod bilan taʼminlash. Mioglobindagi kislorod zahirasi aynan qisqarish paytida mushak tomirlari qisilishi hisobidan qon bilan yaxshi taʼminlanmasligi va aynan qisqarish uchun koʻp O2 talab qilinishi bilan bogʻliq. Bu holda mioglobin oʻzida ushlagan kislorodni sarflaydi. Sarkoplazmada mioglobin qancha koʻp boʻlsa, mushak kislorodga shuncha boy boʻladi. Mioglobin mushakka qizil rang berib turadi.

Qizil va oq mushaklar

Rangiga qarab qizil va oq mushaklar (shuningdek aralash mushak) tafovut qilinadi. Qizil mushaklar oq mushakka nisbatan sekin qisqaradi. Oq mushakda mioglobin yoʻqligini bilamiz, demak oq mushakda qisqarish energiyasi anaerob oksidlanish (glikoliz) hisobidan kechadi. Glikoliz uchun vaqt kam sarflanadi, buning hisobidan mushak tez qisqaradi. Mioglobin parchalangandan soʻng qonga oʻtib buyrak orqali chiqib ketadi. Lekin jarohatlar (masalan: avtohalokatlarda) mushak ezilib koʻp miqdorda mioglobin parchalanib (rabdomiyeloz) qon orqali buyrakka borsa, buyrak naychalariga toksik taʼsir qilib oʻtkir buyrak yetishmovchiligiga olib keladi.

Qisqarish mexanizmi

Mexanizmning asosiy qoidalaridan biri qisqarish jarayonida protofibrillalarning uzunligi oʻzgarmaydi. Miozin boʻylab aktin oʻz oʻqi atrofida aylanadi va M chiziqqa tomon tortiladi.(Xaksli nazariyasi) Ingichka va yoʻgʻon miofibrillalar ingichka koʻndalang „koʻprikchalar“ (miozin boshchasi) orqali tutashadi. Miozin boshchasi aktinga mustahkam bogʻlanmay, har bir qisqarishda yopishish oʻrnini koʻp marta oʻzgartiradi. Natijada aktin miozin tomon tortilib sarkomer qisqarishiga olib keladi. (I disk qisqarib butunlay yoʻqolishi ham mumkin). Qisqarish uchun kerak boʻlgan Ca SR da saqlanadi. Mitoxondriyalar esa ATF sintezlaydi, T sistema orqali nerv impulsi keladi.

Qisqarishgacha ketma-ketligi

Tola bilan sinaps hosil qilgan nervga implus kelishi hisobidan nerv oxiridan asetilxolin (AX) ajraladi. AX mushak tolasidagi N-xolinergik retseptorlar bilan bogʻlanib implusni retseptorlarga oʻtkazishi hisobidan „Na kanallari“ ochilib hujayraga Na kirishi hisobiga harakat potensiali hosil boʻladi. Bu oʻz navbatida voltaj sezuvchi digidropiridin (DHP) retseptorlarini stimullaydi. DHP Ca kanallarini ochilishiga olib keladi, hujayraga kirgan Ca (yoki bevosita harakat potensialining oʻzi) SR dagi RyR retseptorlarini „qitiqlaydi“. Natijada SR da toʻplangan Ca ionlari SR dan chiqib troponinlarga birikadi. Troponinlar tropomiozinning konformatsiyasi oʻzgarishiga olib keladi. Aktin „aktiv markazlari“ ochilishi bilan bir vaqtda ATF miozin boshchasiga kelib birikadi. Boshcha harakatlanib aktin „aktiv markaziga“ birikadi va sirpanish (qisqarishga) olib keladi. Boshchada ATF ning gidrolizi yakunlangandan soʻng boshcha qayta uziladi va keyingi ATF hisobidan boshqa „aktiv markazga birikadi“. Yuqorida aytilganlarning barchasi juda kichik millisekundlarda (50 millisekund) amalga oshadi. Impuls toʻxtashi yoki AX ning sinaps yorigʻida xolinesteraza taʼsirida parchalanishi qisqarish jarayonining yakunlanishiga olib keladi.

Mushaklarning tezkorligi va barqarorligi uning tarkibidagi zahiralarga va energiyani qaysi usul bilan hosil qilishiga bogʻliq. Deyarli barcha muskullarda bir xil miqdorda glikogen energiya zahirasi sifatida saqlanadi (mushak massasining 1%i). Shuningdek, bu glikogenni parchalash uchun baʼzi mushaklar koʻproq mioglobin saqlasa (qizil) mushak, baʼzilari saqlamaydi (oq mushak). Mioglobin saqlamagan mushaklar glikoliz jarayonida tez energiya hosil qiladi (yoʻl qisqa) va mushak tez qisqaradi. Ammo bu mushaklar barqaror yaʼni uzoq muddat qisqarolmaydi, bunga sabab esa mushakda qisqa muddatda koʻp miqdorda sut kislatasining toʻplanishidir. Qizil mushaklarda esa katobolizm oksidlanish usuli orqali uzun yoʻldan boradi va bunga koʻproq vaqt sarflanadi. Mushak sekinroq qisqaradi, ammo ishi barqaror boʻladi.

Miasteniya

N-Asetilxolin retseptorlari sonining kamayishi oqibatida miasteniya (miasteniya gravis) autoimmun kasalligi (antitanachalar retseptorga bogʻlanadi) kelib chiqadi. Onadan bolaga tugʻma holatda oʻtishi mumkin boʻlgan kasallikda mushaklar holsizlanishi, eng avvalo kasallik koʻz, yuz, yutish mushaklari taʼsirchan boʻlib qolishi bilan taʼriflanadi. (koʻzning osilishi, gapirish va yutishdagi muammolar kasallik belgilari). Dastlab hujayra kasallikni bartaraf qilishga kirishadi va shikastlangan retseptorlarni yutib parchalaydi, oʻrniga yangi retseptorlar hosil qiladi. Ammo, antitanachalarning yangi retseptorlarga birikishi kasallik avj olishiga olib keladi. Davolashning antixolinesteraz ingibitorlari bilan olib boriladigan yoki jarrohlik aralashuvi bilan timusni olib tashlash ham mumkin.

Proprioretseptorlar

AX ajralishini yoki retseptorlarga birikishini bir qancha toksinlar va dori vositalari bloklab qoʻyishi mumkin. M: botulin toksini. Suksinil xolin boʻlsa shoshilinch holatlarda yoki operatsiyalar davomida ishlatiladi. AX-retseptorlariga bogʻlanib ion kanallarini ochadi. K-T mushak payga birikkan qismida proprioretseptorlar joylashadi. Payga birikadigan qism yaqinida muskul tutami markazida uzunligi 2mm gacha boʻlgan muskul duki hosil boʻladi. Muskul duki kapsula va oraliq suyuqlikda joylashgan muskul tolasidan iborat boʻlib bu tolaga intrafuzal tola deyiladi. Uni atrofdan oʻrab turgan tolalar extrafuzal tolalalar deyiladi. Intrafuzal tolalar yaʼni duklarni afferent (sezuvchi) nervlar toʻri oʻrab oladi hamda extrafuzal tolalar harakatini sezish vazifasini bajaradi: bir mushak qisqarganda uning ortiqcha zoʻriqib yanada qisqarishini oldini oladi hamda uning qarama qarshi ishlaydigan mushagi harakatini taʼminlaydi.