عضله اسکلتی

ماهیچه های اسکلتی جزء اصلی بافت بدن هستند و 40 تا 50 درصد وزن بدن را تشکیل می دهند. بافت اسکلتی از سلول های مخطط ویژه ای تشکیل شده است که برای تبدیل انرژی شیمیایی به کار مکانیکی عمل می کنند. عضله اسکلتی نقش اصلی را در متابولیسم بدن ایفا می کند و به عنوان منبع گرمای بدن و انبار ذخیره ترکیبات غنی از انرژی، پروتئین و یون های درون سلولی (مانند پتاسیم) عمل می کند. همچنین حاوی 80 درصد از محتوای آب بدن است. بر خلاف بافت عضله قلب و صاف احشایی، عضله اسکلتی تحت کنترل ارادی است.

عضله اسکلتی از فیبرهای عضلانی یا سلول هایی که در بافت همبند قرار دارند تشکیل شده است. فیبرهای عضلانی از صدها یا هزاران میوبلاست تشکیل شده است. در نتیجه تارهای عضلانی سلول های چند هسته ای هستند که طول آنها تا 10 سانتی متر و قطرهای آن بین 10 تا 100 میکرومتر است. طول آنها به ندرت به اندازه طول ماهیچه ای است که تشکیل می دهند و چندضلعی های نامنظم به هم پیوسته را تشکیل می دهند. اندازه فیبر عضلانی تحت تاثیر عوامل مختلفی است. عضلات بزرگ پروگزیمال دارای الیاف با قطر بزرگ هستند، در حالی که عضلات دیستال کوچکتر دارای الیاف با قطر کمتر هستند. فعالیت بدنی می تواند اندازه فیبرهای عضلانی را در هر دو جنس افزایش دهد، اگرچه مردان در سن مشابه نسبت به زنان فیبرهای بزرگتری دارند. بچه ها فیبرهای کوچکتری دارند.

فیبرهای عضلانی اسکلتی مخطط توسط بافت همبند کلاژنی به یکدیگر متصل می شوند تا ماهیچه های جداگانه را تشکیل دهند. بافت همبند پوشاننده عضله به نام اپیمیزیم شناخته می شود. این یک پوشش الاستیک انعطاف پذیر را تشکیل می دهد که عضله را از ساختارهای اطراف مانند تاندون ها و استخوان جدا می کند. بافت همبند به تارهای عضلانی گسترش می یابد و گروه هایی از فیبرهای عضلانی منفرد یا فاسیکولی ها را از هم جدا می کند. این بافت همبند به پریمیزیوم معروف است. هر سلول عضلانی توسط بافت همبند معروف به اندومیزیوم احاطه شده است. این غشای کلاژنی که با غشای سلول عضلانی مجاور ترکیب می شود، سارکولما نامیده می شود. این بافت برای حفظ چارچوبی برای سلول های ماهیچه ای مخطط عمل می کند. تا زمانی که بافت همبند دست نخورده باقی بماند، عضله اسکلتی می تواند به دنبال آسیب بازسازی شود و در الگوی ارائه شده توسط این بافت همبند رشد کند.

غشای سلول ماهیچه ای پلاسمالما نامیده می شود. سیتوپلاسم سلول ماهیچه ای با میوفیلامنت ها پر شده است که میوفیبریل ها را تشکیل می دهند. میوفیبریل ها از سارکومرهایی تشکیل شده اند که از رشته های نازک و ضخیم با جهت طولی و باندهای عمود بر Z که رشته های α- اکتین هستند تشکیل شده اند. میوفیبریل ها دستگاه انقباضی عضله را تشکیل می دهند.

غشای سارکولمال دارای فرورفتگی هایی است که به موازات باندهای z قرار دارند. این هجوم ها به نام سیستم T نیز شناخته می شوند و در آزادسازی کلسیم به داخل سلول نقش دارند. آزاد شدن کلسیم منجر به انقباض میوفیبریل ها می شود. سارکوپلاسم حدود 40 درصد از حجم فیبر را تشکیل می دهد و حاوی گلیکوژن، میتوکندری و واکوئل های لیپیدی است.

دو نوع اصلی از فیبرهای عضلانی اسکلتی در انسان وجود دارد: فیبرهای نوع 1 و نوع 2. آنها را می توان به عنوان مربوط به عضلات قرمز و سفید در نظر گرفت. الیاف نوع 1 یا الیاف تیره، میوگلوبین بیشتری دارند و توانایی حفظ نیروی پایدار و تحمل وزن را دارند. آنها حاوی تعداد زیادی میتوکندری هستند و فعالیت خود را از طریق گلیکولیز هوازی پایدار حفظ می کنند. الیاف نوع 2 یا الیاف سفید در انجام حرکات ناگهانی و سریع مهم هستند. آنها گلیکوژن فراوان دارند اما میتوکندری کمی دارند و قادر به حفظ فعالیت پایدار نیستند زیرا اسید لاکتیک را انباشته می کنند. تمرینات قدرتی باعث افزایش تعداد و اندازه الیاف نوع 2 می شود. تمرین هوازی شامل هیپرتروفی فیبرهای نوع 1 است.

تعدادی از فرآیندهای پاتولوژیک می توانند بر عضلات اسکلتی تاثیر بگذارند. از آنجایی که فیبر عضلانی منفرد توسط میوبلاست های متعدد تشکیل می شود، هر گونه آسیب و تغییرات پاتولوژیک ممکن است تنها بر بخش کوچکی از فیبر عضلانی تاثیر بگذارد. این امر دارای اهمیت بالینی است زیرا نمونه برداری از بخش کوچکی از عضله ممکن است نمونه غیرنماینده ای از عضله را برای ارزیابی میوپاتی ارائه دهد. دست زدن به نمونه ها می تواند دشوار باشد و منجر به ضایعات مصنوعی ناشی از شکستگی های ناشی از پردازش عضله شود. به طور کلی، واکنش های عضلانی مختص هیچ بیماری یا عامل سمی نیست.

عضله اسکلتی به دلیل عوامل متعددی ممکن است دچار آتروفی شود. از دست دادن عصب از سلول شاخ قدامی یا نوروپاتی محیطی می تواند بر فیبرهای نوع 1 و نوع 2 تاثیر بگذارد. این امر با کاهش سنتز میوزین و اکتین و کاهش اندازه و جذب میوفیبریل ها مشخص می شود. سلول ها، با این حال، زنده می مانند. آتروفی فیبر نوع 2 می تواند در چندین نوع موقعیت از جمله اختلالات التهابی شامل عضله (به عنوان مثال، پلی میوزیت و پلی میالژیا روماتیکا)، اختلالات متابولیک، میوپاتی کورتیکواستروئید، بیماری کوشینگ، و حالت های کشکتیک عمومی رخ دهد. عدم استفاده از عضله مرتبط با عدم فعالیت (مانند قرار دادن گچ) می تواند منجر به آتروفی فیبرهای عضلانی، به ویژه فیبرهای نوع 2 شود. مکانیسم سلولی آتروفی ناشناخته است، اما می تواند شامل افزایش سرعت تخریب پروتئین، کاهش سنتز پروتئین یا ترکیبی از هر دو عامل باشد.

هایپرتروفی، افزایش اندازه سلول های عضلانی، می تواند در پاسخ به چندین موقعیت رخ دهد. این تا حد زیادی به دلیل افزایش تعداد میوفیبریل ها ایجاد می شود. هایپرتروفی در دیستروفی های عضلانی با پیشروی آهسته تر، گروهی ناهمگن از اختلالات عضلانی ارثی (مانند دیستروفی عضلانی بکر) دیده می شود. از نظر بالینی باعث تحلیل رفتن و ضعف عضلانی می شوند. دیستروفی عضلانی بکر یک اختلال مرتبط با X است. اختلالات غدد درون ریز از جمله کم کاری تیروئید و افزایش هورمون رشد یا آکرومگالی نیز می تواند با هیپرتروفی همراه باشد.

نکروز یکی دیگر از فرآیندهای پاتولوژیک عضلانی اصلی است که فیبرهای عضلانی می توانند متحمل شوند. معمولا کل فیبر عضلانی دچار نکروز نمی شود. نکروز سگمنتال اصطلاحی است که برای توصیف نکروز محدود به بخش با طول متغیر فیبر و نه کل فیبر استفاده می شود. طیف بالینی افراد مبتلا به میوپاتی نکروزان سیستمیک معمولا شامل ضعف اندام عضلانی پروگزیمال و افزایش کراتین کیناز سرم است. گاهی اوقات میوگلوبینوری نیز قابل مشاهده است.

چندین علت بالقوه برای نکروز سگمنتال فیبر عضلانی وجود دارد. علت این نوع نکروز به خوبی شناخته نشده است، اما می تواند به دلیل اثرات روی غشای پلاسمایی یا مرز بیرونی فیبر عضلانی باشد. اسید آمینوکاپروئیک (داروی ضد فیبرینولیتیک مورد استفاده در درمان خونریزی زیر عنکبوتیه)، کلوفیبرات (برای درمان هیپرلیپدمی)، امتین (موجود در شربت ایپکاک)، گلیکوزیدهای قلبی، هروئین و فن سیکلیدین با میوپاتی های نکروزان مرتبط هستند.

داروهای منتخب تزریق شده از طریق عضلانی می توانند تغییرات میوپاتیک نکروزان کانونی ایجاد کنند. پارالدئید، کلرپرومازین و تعدادی آنتی بیوتیک این نوع واکنش را ایجاد کرده اند.

تداخل با هموستاز DNA میتوکندری با نکروز سگمنتال مرتبط است. داروهای مرتبط با این نوع اثر شامل زیدوویدین است که برای درمان HIV استفاده می شود. یافته های میکروسکوپی الکترونی شامل افزایش قابل توجهی در بزرگ شدن میتوکندری با واکوئلاسیون است. مواد شیمیایی که متابولیسم هوازی را مسدود می کنند (به عنوان مثال، 2،4-دی نیتروفنول) به طور تجربی برای ایجاد میوپاتی میتوکندریایی استفاده شده است که در برخی موارد با نکروز سگمنتال مشخص می شود.

چندین دارو که دارای ویژگی شیمیایی یک مولکول آمهیفیلیک کاتیونی بزرگ هستند که دارای ناحیه آبگریز و آبدوست با گروه آمین اولیه یا جایگزین شده با بار مثبت خالص هستند، نشان داده شده است که یک میوپاتی نکروزان ایجاد می کنند. مکانیسم اثر این است که این داروها با هضم لیزوزومی تداخل کرده و منجر به دژنراسیون اتوفاژیک و تجمع فسفولیپدها می شود. واکوئل های متصل به غشای اتوفاژیک حاوی بقایای غشایی و اجسام منحنی با ساختارهای غشایی کوتاه و منحنی با مناطق روشن و تاریک دیده می شوند. داروهای این دسته شامل کلوپروکیین، وین کریستین، کلشی سین و آمیودارون است.

کورتیکواستروئیدها تغییرات عضلانی نکروزه ایجاد کرده اند. شدت آن متغیر است و همیشه با سطح استروئید یا رژیم درمانی مرتبط نیست، اما به احتمال زیاد در افرادی که بیش از 40 میلی گرم پردنیزون در روز مصرف می کنند رخ می دهد. از نظر پاتولوژیک، دژنراسیون فیبرهای نوع 2 اغلب دیده می شود.

میوپاتی نیز می تواند در نتیجه اثرات ثانویه رخ دهد. هیپوکالمی با میوپاتی همراه است. میوپاتی در افرادی که مقادیر زیادی عصاره شیرین بیان مصرف می کنند، در افرادی که از داروهای ادرار آور و برخی داروها استفاده می کنند و در افرادی که سوء مصرف پاک کننده دارند، مشاهده شده است.

میوپاتی ها می توانند با واکنش های مبتنی بر ایمونولوژیک همراه باشند که دارای ویژگی های پلی میوزیت یا درماتومیوزیت هستند. ویژگی های بالینی سندرم ائوزینوفیلیا-میالژیا شامل شروع ناگهانی درد عضلانی است. تصور می شد که این سندرم به دلیل یک آلاینده در ال-تریپتوفان است که در فرآیند تولید معرفی شده است. برخی از داروها با میوزیت نکروزان همراه هستند