Müotsüüt (lihasrakk) — definitsioon, tüübid ja funktsioonid

Müotsüüt (lihasrakk): selge definitsioon, südame-, skeleti- ja silelihasrakkude tüübid, struktuur ja funktsioonid praktiliselt ning loetavalt.

Müotsüüt (tuntud ka kui lihasrakk) on spetsiaalne raku tüüp, mida leidub lihaskoes. Müotsüüdid on kontraktiilsed rakud — nende peamine ülesanne on tõmmata kokku ja tekitada jõudu liikumiseks, kehaasendi hoidmiseks või siseelundite toimimise reguleerimiseks.

Põhitunnused ja areng

Müotsüüdid on tavaliselt pikad ja silindrikujulised. Nad arenevad müoblastidest, et moodustada lihaseid protsessis, mida nimetatakse müogeneesiks. Struktuurilt sisaldavad nad spetsiifilisi valgulisi kontraktiilseid elemente — peamiselt aktiini ja müosiini — ning rakusisest organellide süsteemi, mis toetab kokkutõmbeid (sarkolemm, sarkoplasmaatiline retiikulum, T-tubulid ja palju mitokondreid).

Tüübid

Müotsüütidel on erinevaid spetsialiseerunud vorme: südame-, skeleti- ja silelihasrakud.

• Südamelihase rakud (kardiomüotsüüdid) — moodustavad südamelihast. Kardiomüotsüütidel on tavaliselt üks või harvemini kaks keskmist tuuma; nad on harilikult hargnenud ja ühendunud naaberrakkudega interkalatsiooniketaste (intercalated discs) kaudu, mis sisaldavad gap-junctsioone ja annavad kiire elektriülekande. Südamelihas töötab automaatselt, seda reguleerib autonoomne närvisüsteem ja südame enda juhtesüsteem (siinussõlm).
• Skeletilihase rakud (lihaskiud) — väga pikad ja sageli mitmetuumalised rakud, mis võimaldavad tahte alusel keha liigutamist ja kehahoiaku säilitamist. Skeletilihasrakud on triibulised (striated) tänu hästi organiseeritud sarkomeeridele — korduvatele kontraktiilsetele ühikutele.
• Silelihasrakud — leiduvad siseelundite seintes (näiteks veresoontes, seedetraktis ja hingamisteedes). Need rakud on tavaliselt lühikesed, spindliku kuju ja ühe tuumaga; nende kontraktsioonid on enamasti tahtmatud ning reguleeritud autonoomse närvisüsteemi ja hormonaalsete signaalidega. Silelihasrakud kontrollivad näiteks peristaltika kontraktsioone söögitorus ja maos.

Struktuur ja mikroskoopia

• Sarkomeerid: triibulistes lihastes (skeleti- ja südamelihas) on korduvad sarkomeerid, mis annavad kujutise A- ja I-vöönditest, Z-joontest jms.
• Sarkolemm ja sarkoplasma: rakumembraan (sarkolemm) ümbritseb lihasrakku; sarkoplasmas asuvad energiaallikad ja kontraktiilsed valgud.
• Kaltsiumi roll: kaltsiumioonide vabanemine sarkoplasmaatilises retiikulumis käivitab kontraktsioonid — troponiini/tropomüosiini mehhanism striates lihases ning kalmoduliin- ja müosiini kergvalguse kinaasi mehhanism silelihases.

Funktsioonid ja energia

• Peamine funktsioon on jõu tekitamine ja kokkutõmbumine: liikumine, kehahoiak, vereringe ja organite toimimine.
• Energeetiliselt sõltuvad lihased ATP-st; kiire energiavarude täiendamiseks kasutatakse kreatiinfosfaati ning pikema töö tarbeks oksüdatiivset phosphorylatsiooni (mitokondrid) või glükolüüsi.
• Skeletilihastel esineb erinevaid tüüpe sõltuvalt energiakasutusest: aeglaselt kontrahheeruvad (type I) oksüdatiivsed rakud ja kiiremad lühiajalised (type II) glükolüütilised rakud.

Närvus ja juhtimine

• Skeletilihased on valdavalt innervatsioonitud somaadilisest motoorsest närvisüsteemist; iga lihasrakk saab signaali ühe motoorse neuroniga (motor unit-konseptsioon).
• Südame- ja silelihas on peamiselt autonoomselt reguleeritud; südamelihases levitavad signaali elektrilised ühendused (gap junctions), mis võimaldavad sünkroonset kokkutõmbumist.

Areng ja taastumine

• Müoblastid: embrüonaalses arengus sulanduvad müoblastid, et moodustada pikad lihaskiud; protsess on müogenees.
• Regeneratsioon: skeletilihastel on teatud taastumisvõime tänu satelliit-rakkudele (satellite cells), mis saavad jaguneda ja taastada kahjustatud kiude; südame lihasel on inimese juures piiratud regeneratiivne võime — suur kaotus (näiteks infarkti järel) viib armi tekkeni. Silelihas regenereerub üldjuhul paremini kui südamelihas.

Kliiniline tähtsus

Erinevad haigused ja seisundid võivad mõjutada müotsüüte: lihasdüstroofiad, müosiidid, südame isheemiatõbi ja infarkt, hüpertroofia, krambid ning närvi- või metaboolsed häired. Lihaste funktsiooni hindamiseks kasutatakse kliiniliselt lihasjõu testi, EMG-d, biopsiat ja laboratoorseid markereid (nt kreatiinfosfokinaas).

Kokkuvõtlikult on müotsüüt eluliselt oluline rakk, mille struktuur ja ainevahetus on spetsialiseerunud kokkutõmbete tootmiseks ning mille eri vormidel on erinevad morfoloogilised, keemilised ja funktsionaalsed omadused, mis võimaldavad organismi liikumist ja siseelundite regulatsiooni.

Küsimused ja vastused

K: Mis on müotsüüt?

K: Milline on müogeneesi protsess?

K: Millised on müotsüütide spetsialiseerunud vormid?

K: Milline on südame- ja skeletilihasrakkude ehitus?

K: Mis on kardiomüotsüüdid?

K: Mis vahe on kardiomüotsüütide ja skeletilihaskiudude tuumade vahel?

K: Milline on silelihasrakkude funktsioon?

Otsing