Vi cấu trúc cơ xương

Cơ xương là loại cơ vân, hoạt động theo ý muốn, được cấu tạo từ các sợi dài, hình trụ, có nhiều nhân. Vi cấu trúc của nó mô tả cách mỗi sợi được lấp đầy bởi các sợi cơ song song gồm các sarcomere lặp lại, cách các sợi được bó lại bởi mô liên kết được tổ chức theo thứ bậc, và cách các hệ thống màng nội bào điều hòa sự kích thích với sự co cơ dọc theo chiều dài của tế bào.

Definition

Vi cấu trúc cơ xương là tổ chức cấu trúc của cơ vân tự chủ, trong đó các sợi dài nhiều nhân chứa đầy các sợi cơ mang sarcomere được nhóm lại bởi nội mạc cơ, quanh màng cơ và biểu mô cơ thành các bó cơ và toàn bộ cơ.

Scope

Chủ đề này bao gồm tổ chức cấp độ tế bào và mô của cơ xương: sợi cơ nhiều nhân, các sợi cơ và sarcomere của nó, hệ thống ống ngang và lưới nội chất cơ, các vỏ mô liên kết bó các sợi cơ, và cơ sở của sự không đồng nhất loại sợi cơ. Nó chỉ đề cập ngắn gọn đến bản thân sarcomere và khớp thần kinh cơ, dành chi tiết cho các mục riêng của chúng.

Core questions

• Một sợi cơ xương đơn lẻ được tổ chức nội bộ như thế nào?
• Các sợi cơ, ống T và lưới nội chất cơ được sắp xếp như thế nào so với các sarcomere?
• Mô liên kết bó các sợi cơ thành các bó và cơ như thế nào?
• Những đặc điểm cấu trúc nào làm nền tảng cho các loại sợi cơ xương khác nhau?

Key concepts

• Sợi cơ nhiều nhân (myofiber)
• Sợi cơ và sarcomere lặp lại
• Màng tế bào cơ và các nhân ngoại vi
• Ống ngang (T) và bộ ba (triad)
• Lưới nội chất cơ
• Nội mạc cơ, quanh màng cơ, biểu mô cơ
• Tổ chức bó cơ và góc lông chim
• Các loại sợi cơ (oxy hóa chậm, phân giải đường nhanh, trung gian)
• Tế bào vệ tinh

Mechanisms

Mỗi sợi cơ xương là một hợp bào được hình thành do sự hợp nhất của các nguyên bào cơ, với nhiều nhân nằm ở ngoại vi bên dưới màng tế bào cơ. Tế bào chất chứa đầy các sợi cơ, mỗi sợi là một chuỗi dọc của các sarcomere mà các dải A và I thẳng hàng của chúng tạo cho sợi cơ các vân ngang (Squire, 2016). Sự kích thích lan truyền từ màng tế bào cơ vào bên trong sợi cơ dọc theo các ống ngang (T), các ống này tiếp giáp với các bể chứa tận cùng của lưới nội chất cơ để tạo thành các bộ ba (triad) liên kết sự khử cực màng với sự giải phóng canxi và do đó với sự rút ngắn sarcomere. Ở cấp độ mô, các sợi cơ riêng lẻ được bao bọc bởi nội mạc cơ, được nhóm thành các bó bởi quanh màng cơ, và toàn bộ cơ được bao bọc bởi biểu mô cơ; sự sắp xếp và góc lông chim của các sợi cơ quyết định các đặc tính lực và độ dịch chuyển của cơ (Lieber & Friden, 2000). Các sợi cơ khác nhau về dạng myosin, hàm lượng ty thể và cấu hình trao đổi chất, tạo ra phổ các loại sợi cơ từ oxy hóa chậm đến phân giải đường nhanh (Schiaffino & Reggiani, 2011).

Clinical relevance

Vi cấu trúc bình thường của cơ xương là tài liệu tham khảo để diễn giải các sinh thiết cơ, tỷ lệ loại sợi cơ và các thay đổi cấu trúc được thấy trong teo cơ, phì đại cơ hoặc bệnh cơ. Mục này mang tính mô tả và giáo dục và không cung cấp các tiêu chí chẩn đoán hoặc hướng dẫn điều trị.

Evidence & guidelines

Các mô tả ở đây dựa trên các đánh giá sinh lý học về các loại sợi và cấu trúc (Schiaffino & Reggiani, 2011; Lieber & Friden, 2000), các tài liệu lịch sử và cấu trúc về tổ chức sợi trượt (Squire, 2016), và các sách giáo khoa mô học tiêu chuẩn (Mescher, 2018). Không có hướng dẫn lâm sàng nào điều chỉnh nội dung mô tả này.

History

Kính hiển vi quang học đã xác định bản chất có vân, nhiều nhân của các sợi xương vào thế kỷ XIX. Kính hiển vi điện tử vào giữa thế kỷ XX đã phân giải sợi cơ, dải sarcomere, và hệ thống ống T và lưới nội chất cơ, và mô hình sợi trượt đã làm rõ cách cấu trúc có dải liên quan đến sự rút ngắn (Squire, 2016). Các công trình sau này đã mô tả sự đa dạng loại sợi ở cấp độ các dạng myosin (Schiaffino & Reggiani, 2011).

Seminal works

• schiaffino-2011
• lieber-friden-2000
• squire-2016

Frequently asked questions

Tại sao các sợi cơ xương có nhiều nhân ở rìa?

Mỗi sợi được hình thành do sự hợp nhất của nhiều nguyên bào cơ thành một tế bào hợp bào dài, vì vậy nó mang nhiều nhân; những nhân này bị đẩy ra ngoại vi bên dưới màng tế bào cơ bởi các sợi cơ được đóng gói ở trung tâm.

Bộ ba (triad) trong cơ xương là gì?

Bộ ba là điểm nối của một ống ngang (T) với hai bể chứa tận cùng của lưới nội chất cơ ở hai bên; đây là nơi sự khử cực màng được liên kết với sự giải phóng canxi để co cơ.