In breve: Muscoli e 'mialgia' in ME / CFS
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Nel primo di una nuova serie di 'In breve' articoli, Andrew Gladman fornisce un quadro utile nella scienza dietro argomenti abbastanza comune ed esplora il loro rapporto con ME / CFS. Questa volta guarda i muscoli, esplorando come i nostri sintomi riportati potrebbero essere associati con la nostra condizione e ritiene per questo potrebbero verificarsi tali problemi ...
Muscoli della testa umana. Patrick J. Lynch, illustratore medico
Quando ME / CFS è discusso, la conversazione passa rapidamente nel regno di agenti infettivi, difetti del sistema immunitario e, spesso, il sistema nervoso autonomo. poca attenzione è generalmente pagato ad uno dei sistemi più evidenti colpiti dalla malattia - i muscoli. La rete di tessuto tutto il corpo umano, e che il nome più tradizionale per la nostra malattia è direttamente correlata: mialgica encefalomielite . pazienti A, ciò che noi sperimentiamo come sintomi correlati ai muscoli non sono poi così unico per la nostra condizione. Per la stragrande maggioranza delle malattie croniche, affaticamento muscolare, dolori muscolari e sensazioni di, o anche reale, debolezza muscolare, ecc, sono spesso segnalati associazioni. Forse è per questo che l'importanza della funzione muscolare, o disfunzione, in ME / CFS è stato trascurato. Ma cominciamo con l'esplorazione dei fondamenti e considerare come i nostri muscoli lavorano, e poi tornare i nostri pensieri a chiedere il motivo per cui questi sintomi sono apparentemente così comuni nella ME / CFS e quello che potrebbe dirci sulla nostra malattia. Quali sono muscoli? muscoli sono un tessuto fibroso ed elastico integrale nel corpo umano, composto da miociti altamente specializzati (cellule muscolari). La funzione primaria di muscoli è mantenere la postura, locomozione (movimento) e l'ulteriore movimento degli organi interni. Si stima che verso l'alto di 50% della massa totale del corpo nell'uomo è composto da muscoli - un pensiero che fa riflettere su come importante muscoli veramente. muscoli sono spesso divisi in tre categorie a seconda della loro struttura e funzione unica:- Muscolo scheletrico:
Questo tipo muscolare è spesso meglio conosciuto come 'muscolo volontario'. Questi muscoli sono ancorati alle ossa tramite forti (non flessibili) tendini, e spesso lavorano in coppia intorno ad un unico comune - quando si contrae l'altro si rilassa consentendo il movimento.Un esempio di questo sarebbe il bicipite e tricipite del braccio. Quando si contrae il bicipite del tricipite si rilassa, a causa della riduzione del bicipite curve del braccio. Allo stesso modo, quando raddrizzare il braccio, i contratti tricipiti e bicipiti rilassa.Il muscolo scheletrico è striato (strisce appare in tutta la lunghezza quando osservate al microscopio, con bande chiare e scure). L'importanza di questo è discusso più avanti in questo articolo. Tali pneumatici muscolari rapidamente, solo essendo costituiti da 1-2% dei mitocondri.- Muscolo liscio:
Questo tipo di muscolo è meglio conosciuto come 'il muscolo involontario'. Muscolatura liscia il compito di movimento muscolare non cosciente, come la peristalsi dell'esofago, dello stomaco e dell'intestino, vasocostrizione / vasodilatazione dei vasi sanguigni e anche i muscoli degli occhi - controllare la dilatazione della pupilla e la contrazione.Questi muscoli sono controllati principalmente attraverso l'azione del sistema nervoso autonomo. Muscolatura liscia non è striato e pneumatici molto lentamente.- Muscolo cardiaco:
Questo muscolo è anche involontario, tuttavia la sua struttura è molto vicina a quella del muscolo scheletrico, mostrando striatura simile al microscopio. Muscolo cardiaco, a differenza sia scheletrico e muscolo liscio, non si stanca a causa, per la maggior parte, i miociti comprendente 30-35% mitocondri.
Come sono composti i muscoli?
Un diagramma annotato di un muscolo e dei suoi componenti, muovendo dal muscolo macro-molecolare fino alle singole unità di base di un muscolo.
Mentre i muscoli sono incredibilmente importanti in tutto il corpo il loro metodo di azione è abbastanza notevole in termini evolutivi. il compito di convertire l'energia chimica immagazzinata all'interno del corpo in movimento meccanico non è un'impresa facile su larga scala in cui i muscoli operano. Prima di capire il meccanismo , è molto importante avere una preparazione di base nella struttura di un muscolo fino al livello quasi molecolare. Per facilità di spiegazione questo articolo si concentrerà su muscoli scheletrici, tuttavia molte delle informazioni fondamentali sul processo è direttamente trasferibile cardiaco e muscolo liscio, fatta eccezione per alcune differenze notevoli . Lo schema a fianco contribuisce a spiegare le parti fondamentali di un muscolo. Questa spiegazione sposta dalla grande scala di un muscolo fino alle unità di base che compongono il tessuto muscolare. Come discusso in precedenza, un muscolo scheletrico è generalmente collegata ad un tendine che è a sua volta collegato ad un osso. muscolo stesso è costituito da numerosi fasci di fibre muscolari individuo con vasi sanguigni che aiutano innervano il muscolo (o fornirle nervi ), e sono a volte indicato come fasci muscolari. Le fibre muscolari sono in sé individuale, cellule altamente specializzate -. Miociti, come menzionato in precedenza La miociti è molto allungata ed è abbastanza diverso da qualsiasi cellulare standard. Sono multinucleate (avere numerosi nuclei lungo la lunghezza), contengono abbastanza elevate concentrazioni di mitocondri (per fornire i volumi richiesti di ATP, che è la valuta energia del corpo), e si sono specializzati organelli al posto di quelle cellulari standard. Invece di aa membrana cellulare, un miociti ha un sarcolemma (una membrana cellulare specializzato) che ha ripiegamenti della membrana nel sarcoplasma. Allo stesso modo, invece del reticolo endoplasmatico liscio, che la maggior parte delle celle standard contengono, hanno un reticolo sarcoplasmatico che immagazzina e rilascia grandi concentrazioni di calcio che è vitale per il funzionamento di un muscolo. Probabilmente la caratteristica standout di un miociti, tuttavia, è la myofibril , mostrato più vicino alla parte anteriore nello schema precedente. Esistono centinaia di miofibrille all'interno di ogni miociti separata.
Questo diagramma mostra un singolo sarcomero di un myofibril, l'unità contrattile fondamentale di un muscolo
Il myofibril è una lunga catena di proteine, cioè actina e miosina. È nella miofibrille che viene generato l'azione di un muscolo. L'myofibril però è ulteriormente suddivisa in piccoli segmenti conosciuti come sarcomeri che sono spesso descritti come unità di base della contrazione muscolare. una semplificazione sarebbe che, dopo stimolazione da un neurone motore singoli sarcomeri, che compongono le miofibrille, abbreviare. Ciò significa che i accorcia miociti, quindi il fascio di fibre muscolari accorcia, e di conseguenza l'intero muscolo si accorcia, o contratti. Questa contrazione tira poi sul legamento e di conseguenza, l'osso si muove intorno all'articolazione. Come fare muscoli contratto?
Un diagramma che mostra il sarcomero rilassato rispetto al sarcomero contratto. Con un'opera derivata David Richfield: [ CC-BY-SA-3.0 o GFDL ], via Wikimedia Commons
E 'chiaro che la contrazione muscolare è un processo abbastanza complesso, ma cercherò di scomporlo in un processo step-by-step e usare una analogia finale per rendere spero che le cose ancora più semplice. C'è anche un video allegato all'immagine adiacente che va in dettaglio ancora maggiore se siete interessati nel processo. Come discusso in precedenza, il sarcomero all'interno delle miofibrille è dove si genera l'azione di contrazione muscolare. Ho anche fatto riferimento due proteine chiave - actina e miosina. Il diagramma adiacente è uno strumento molto utile nella comprensione di questo processo. Nel diagramma sono rappresentativi di actina in bianco 'filamenti sottili', mentre il rosso 'filamento spesso' sono rappresentativi della miosina. Prendete nota che lungo la miosina rosso ci sono numerose sporgenze o teste. Queste teste hanno due conformazioni che sono passati tra il rilascio di energia dalla degradazione di ATP. (La testa della miosina ha un sito di legame per l'ATP). In circostanze normali, le teste di miosina sono ad un angolo quasi diritto di filamenti di actina, ma quando è attivata la testa della miosina, la testa della miosina si estende verso l'esterno. Questo processo è noto come il ponte trasversale ciclo . Il processo che avviene è l'associazione delle teste di miosina suddetti a specifici siti di legame sui filamenti di actina. La testa è poi dissociato dal sito di legame actina e si lega al sito di legame successivo. Con numerose teste di miosina fare questo contemporaneamente, il risultato è che la miosina, infatti, trascina i filamenti di actina a sinistra e destra più vicini, con conseguente sarcomero subfornitura raffigurato nello schema precedente. Per garantire ciò si verifica solo quando necessario, non vi è una proteina arrotolati intorno actina noto come troponina. Questa proteina copre i siti di legame sulla actina, impedendo le teste di miosina di legarsi. troponina Questo, tuttavia, cambia forma quando il calcio (memorizzato nel reticolo sarcoplasmatico) è vincolata ad esso, quindi scoprendo i siti di legame di actina e quindi permettendo l' miosina teste di impegnare. E 'per questa ragione che il calcio è solidale alla contrazione muscolare. passo-passo processo di contrazione muscolare: Fase 1:Un impulso nervoso viaggia lungo un motoneurone e infine causa il rilascio di un neurotrasmettitore (acetilcolina) ad unagiunzione neuromuscolare - . - una sinapsi specializzata tra un neurone e un miociti Passo 2: Il neurotrasmettitore si lega ai recettori sulla superficie del sarcolemma, provocando l'impulso di diffondersi attraverso la superficie del sarcolemma.Fase 3: L'impulso nervoso entra nei ripiegamenti del sarcolemma . (tubuli T) e reticolo sarcoplasmatico, stimolando il rilascio di ioni di calcio che vengono memorizzati all'interno del sarcolemma Passo 4: gli ioni calcio (molecole di calcio a carico) si legano alla troponina, cambiando la forma di troponina e di esporre siti di legame sul actina miosina . filamentoPasso 5: ATP si rompe a ADP + P (fosfato). L'energia rilasciata attiva i miosina cross-ponti e risultati in un cambiamento della forma della testa della miosina che trascina i filamenti di actina più vicini. Passo 6: Lo scorrimento dei miofilamenti pareggi i filamenti di actina destro e sinistro più vicini, le accorcia sarcomero, l' . fibre muscolari contratto e quindi il muscolo si contrae Fase 7: Il neurotrasmettitore viene poi inattivato da un enzima nella fenditura, o lo spazio tra la giunzione neuromuscolare, inibendo la conduzione dell'impulso nervoso attraverso il sarcolemma. Passo 8: L'impulso nervoso è inibito. Di conseguenza, gli ioni calcio sono attivamente trasportati indietro nel reticolo sarcoplasmatico using l'energia dalla ripartizione ATP precedente. Passo 9: La concentrazione di calcio basso fa sì che le miosina trasversali ponti per separare dalle sottili filamenti di actina e filamenti di miosina tornare al loro . posizione rilassata Passo 10: I filamenti del sarcomero ritorno alla loro posizione di riposo. Quindi sarcomero ritorna alla sua lunghezza di riposo, le fibre muscolari si rilassano, e il muscolo nel suo complesso rilassa. analogia di una contrazione muscolare: Il seguente è un'analogia del processo di contrazione muscolare in termini di sarcomero: Imagine miosina come alpinista con fogli di velcro su ciascuna delle sue mani e dei piedi. Egli sta scalando una parete intervallati da macchie di velcro e non ha nulla per aiutarlo salire diverso il velcro. Inizialmente comincia attaccando un braccio a una patch di velcro. Ha dovuto cambiare la conformazione della mano per farlo. Questo richiede l'immissione di energia più o meno come il cambio della posizione della testa della miosina richiede il rilascio di energia da una molecola di ATP, sulla parete ed inserisce il successivo sopra - ancora richiede un'energia richiede cambiamento di conformazione. Poi tira il primo braccio dalla parete Velcro e colloca sopra l'altro braccio. Egli usa i piedi nello stesso tipo di moto e lentamente ma sicuramente in grado di scalare il muro. In linea di principio questa analogia è lo stesso processo del sarcomero si impegna. Mani e piedi velcro-coperte del rampicanti sono le teste di miosina, il suo corpo è la miosina e le sezioni velcro di parete sono i siti di legame sul actina. Il punto chiave di questa analogia è che solo le teste di miosina non producono il movimento .Solo quando numerose teste di miosina funzionano in combinazione può la Procede processo. Ci deve essere sempre almeno una testa di miosina tenuta ad assicurare l'actina non si sposta nella sua posizione di partenza, così come lo scalatore avrebbe bisogno di una mano o piede tenuta ad assicurare che non cada. Esistono carenze in questa analogia come esistono in qualsiasi analogia, per esempio, nel sarcomero, le mosse actina, miosina non. Tuttavia, mi auguro, questo ha contribuito a semplificare il concetto. Perché i muscoli importanti in ME ricerche? Come discusso in precedenza, mentre la debolezza muscolare, dolori muscolari e stanchezza muscolare sono i sintomi più comuni e tradizionali della ME / CFS, la ricerca esaminando il motivo presenza di tali sintomi è stata limitata. Ci sono, tuttavia, alcuni ricercatori hanno notato che la frequenza con cui questo sintomo è visto, e hanno intrapreso gli studi che cercano di comprendere le ragioni.Prof. Julia Newton, collegato è un video del Prof. Newton parlare alla conferenza AFME 2013, in merito a una disfunzione muscolare in ME.
Un ricercatore guardando attentamente la funzione muscolare è, naturalmente, il professor Julia Newton presso l'Università di Newcastle nel Regno Unito. Prof. Newton e il suo team hanno effettuato un studio nel 2012 in cui sono raccolti campioni di muscolo dal 10 diagnosi di pazienti ME / CFS e 10 controlli sani per l'analisi approfondita del tessuto muscolare, esaminando la sua affinità per la respirazione. I risultati di questo studio sono stati abbastanza sorprendente. È risultato che i pazienti con ME prodotte verso l'alto di 20 tempo più acido lattico dopo stimolazione 'esercizio' rispetto ai controlli sani. Questo studio pilota suggerisce un potenziale problema patologico durante il processo di contrazione muscolare, cioè un problema durante il processo di respirazione aerobica causando respirazione anaerobica che si terrà a maggiore incidenza di individui sani. Prof. Newton esplora dove l'anomalia respiratoria muscolo scheletrico possono provenire, nel video opposto: clicca sull'immagine per accedere . Ognuno di noi ha sperimentato l'accumulo di lattato nei muscoli in seguito intensi periodi di esercizio.Questa ricerca però indica la possibilità che mi pazienti avvertono questo a livelli molto più bassi di intensità di esercizio.La questione diventa allora, perché potrebbe il suo succedendo?. Ma ci sono, purtroppo, molte possibili ragioni che hanno bisogno di esplorare prima di una tale domanda si può rispondere. La prima linea di pensiero potrebbe essere un problema respiratorio fondamentale e primaria provenienti sia dagli enzimi all'interno citoplasma cellulare che controllano il processo o di una anomalia mitocondriale. Attraverso sia, il risultato è un'affinità limitata per esercizio a causa di un accumulo di prodotti di scarto come l'acido lattico. Un tale enzima Prof. Newton sembra essere concentrandosi su attraverso questa ricerca è AMP chinasi , un enzima citoplasmatico che agisce come una sorta di un master-interruttore metabollic all'interno della cellula. Controlla se i processi anabolici (costruzione di grandi molecole da quelli più piccoli) o catabolico (la ripartizione delle molecole più grandi in quelle più piccole) dominano. causa di questa ricerca Prof. Newton ha timidamente dichiarato che due fenotipi indipendenti all'interno del gruppo ME / CFS appaiono emergere, raggruppati per se o non fosfocreatina è esaurita durante l'esercizio. Funzioni Fosfocreatina come a breve termine (5-10 secondi) di energia su elevati livelli di sforzo. Una seconda possibilità potrebbe essere un problema di sistema nervoso, con eccesso di stimolazione di un muscolo quando non è richiesta tale stimolazione. Di conseguenza, le concentrazioni cellulari di ADP may essere eccessivamente esaurite, o forse anche amplificatore è in fase di produzione, causando una durata superiore necessario per il recupero. Forse questo potrebbe anche alludere a un ragionamento che sta dietro malessere post-sforzo. Numerose altre possibilità probabilità esistono per spiegare questo fenomeno. Si pone certamente una domanda interessante che merita un ulteriore approfondimento andare avanti, con collegamenti a molti settori come la funzione cardiovascolare e alterazioni mitocondriali. La grande domanda che questa ricerca non sollevare è se questa anomalia muscolare ora osservato è eziologico della ME / CFS o, e purtroppo più probabile, un risultato a valle di un altro problema. Un altro pezzo di dati di ricerca interessanti per quanto riguarda ME / CFS e muscoli proviene da Fulle et al(2007) . Come afferma carta,"Lo stress ossidativo è un focus emergente della ricerca, in considerazione dei recenti risultati che essa contribuisce alla patologia e sintomi clinici di CFS."
Come è stato ben stabilito , lo stress ossidativo per una breve durata in grado di fornire ai potenziali benefici per la salute.Tuttavia, quando non regolamentate, quali lo stress provoca danni patologico distinto. Il documento va oltre in questa discussione e rivela anche che il danno ossidativo può essere un fattore importante che contribuisce per i sintomi muscolari visti in ME / CFS."Recentemente, Kennedy et al. (2005) risultati pubblicati ottenuti da un gran numero di pazienti CFS divisi in due gruppi quelli precedentemente identificati con fattori di rischio cardiovascolare e quelli che non erano.Entrambi i gruppi mostravano in modo significativo aumento dei livelli di isoprostani e ossidati lipoproteine a bassa densità, indicativi di perossidazione lipidica indotta da accumulo di ROS.Inoltre, i sintomi di CFS correlati con i livelli di isoprostano nei pazienti con basso rischio cardiovascolare.Questa è la prima relazione sui livelli elevati della misura gold-standard in vivo dello stress ossidativo e la sua associazione con i sintomi di CFS ".
Data la ricerca descritto in questo articolo, e un sacco di ricerca inoltre, sembra che i sintomi di debolezza muscolare e dolore veduto in me non hanno il potenziale per indicare le linee di pensiero per ulteriori ricerche. Mentre altre zone possono apparire, al Fin dall'inizio, più emozionante e immediato, la ricerca sui meccanismi dietro la presentazione sintomatica delle malattie è incredibilmente importante per lo sviluppo di trattamenti per il futuro. Siamo purtroppo non ancora nella situazione in cui la fisiopatologia della ME è capito. Solo attraverso esplorando diverse vie di ricerca saranno le risposte si trovano, ma è chiaro che c'è una profonda anomalia muscolo scheletrico essere osservato in coloro che soffrono di ME / CFS.
