4.5.2015
Svaly • • • • • •
Svaly
Aktivní tenze a pohyb Komunikace, práce Krevní cirkulace Trávení Vylučování Reprodukční systém
Michaela Popková
Svalovina
Rozdělení svalů
• Dráždivá tkáň • Elasticita • Schopnost kontrakce a relaxace • • • •
•
Kosterní (příčně pruhovaná) Srdeční (myokard) Hladká Myoepitel
•
• Chemická energie (ATP, kreatinfosfát) na energii mechanickou
•
Podle funkce: – Ohybače = flexory – Natahovače = extenzory – Přitahovače = adduktory – Odtahovače = abduktory – Svěrače = sfinktery – Rozvěrače = dilatátory Podle směru snopců: – Přímé – Šikmé – Příčné Podle počtu hlav: – Dvouhlavý, trojhlavý, čtyřhlavý © http://www.daviddarling.info/encyclopedia/B/biceps.html
© http://www.daviddarling.info/encyclopedia/B/biceps.html
Kosterní svalovina • • • • • • • • • •
Příčně pruhovaná 40% hmotnosti 95% svalů Buňky vytváří vlákna – vícejaderné 10-100 µm Sarkolema Sarkoplasma Sarkosomy Sarkoplasmatické retikulum Myoglobin
© http://www.wikiskripta.eu/
1
4.5.2015
Kosterní svalovina • Vzrušivá a stažlivá tkáň • Elektrická stimulace → kontrakce • Motoneurony – somatický nervový systém • Motorická ploténka = synapse • Neuron inhibuje skupinu svalů = motorická jednotka
Pomalá vlákna červená myoglobin X myofibrily lipidy, glykogen tonické Rychlá vlákna bílá myofibrily glykogen, cytochrom rychlý stah Intermediární
Klidový membránový potenciál • Klidová polarizace – vnitřek buňky negativnější – Nerovnoměrné rozložení iontů Permeabilita Difuze Na+/K+-ATPáza • INTRACELULÁRNÍ DRASLÍK • EXTRACELULÁRNÍ SODÍK
Klidový membránový potenciál Iont
Extracelulární koncentrace (mmol/l)
Na+
145
5-10
K+
4
135-150
Ca2+
2-4
10-4
Cl-
120
5
Akční potenciál
Intracelulární koncentrace (mmol/l)
• Elektrický a chemický gradient • Rovnovážný potenciál pro jednotlivé ionty
2
4.5.2015
Motorická ploténka
© http://people.fmarion.edu/tbarbeau © http://www.zuniv.net/physiology
Motorická ploténka • Akční potenciál → Ca2+ → mediátor – acetylcholin → nikotinové receptory → postsynaptický potenciál – dostatečná intenzita, aby vyvolal akční potenciál • Sarkolema T-tubuly → sarkoplasmatické retikulum → napěťové řízené kalciové kanály = spřažení excitace s kontrakcí
Aktin-myosin Aktin:
cytoskelet, mikroklky, stereocílie myofibrily globulární protein 5 nm → polymerizuje 2 řetězce aktinových monomerů, po 40 nm troponin, tropomyosin Myozin: dva těžké a čtyři lehké polypeptidové řetězce hlavice každých 40 nm krček 1,5 µm
© http://www.sigmaaldrich.com/
Spřažení excitace s kontrakcí • Tropomyozinová vlákan zabraňují vazbě aktin-myozin ↑Ca2+ → troponin → změna konformace → elektrostatická vazba s myosinem → ATP-ázová aktivita → posun aktinu po myozinu → oslabení vazby a vznik vazby nové – dokud dostatek Ca2+ → odčerpávání Ca2+ do sarkoplasmatického retikula – Ca2+-ATPázová pumpa → uvolnění Ca2+ z troponinu a relaxace • 60 ms od AP
3
4.5.2015
Myografická křivka •
•
Období latence – Nejprve se nemění tonus ani délka – Tonus snižuje = latentní uvolnění Část vzestupná = kontrakce
• •
Vrchol Část sestupná = uvolnění stahu
•
Zkrácení závisí také na typu kontrakce izometrická – nezkracuje, ↑napětí izotonická auxotonická
Myografická křivka • • • • • • •
Kvalita a kvantita podnětu – prahová hodnota Doba působení Časová následnost podnětů – Sumace Počet podnětů – Tetanus: vlnitý X hladký Zatížení svalu – Nezatížený X mírně zatížený Teplota – Vyšší – stoupá stažlivost, klesá doba Únava
4
4.5.2015
Zásobení •
•
Cévní zásobení schopno průtok upravovat v závislosti na aktivitě konkrétního svalu 1 l/min vs. 25 l/min Během výkonu vazodilatace hlavně působením lokálních metabolitů = metabolická autoregulace Průtok ovlivněn též mechanickou kompresí
•
Nervové zásobení – motoneurony míchy – alfa a gama
• •
Srdeční sval • • • • •
•
• •
Akční potenciál • Převodní systém
X
kardiomyocyt
•
Kontrakce hladké svaloviny
• •
•
•
Pomalejší reakce, trvá déle Větší zkrácení, větší roztažitelnost Nervová vlákna podél vláken svalových, větví se – korálkovité útvary – inervace více svalových buněk X vícejednotkový sval Acetylcholin a noradrenalin Odpověď dle typu receptorů acetylcholin – muskarinové noradrenalin – adrenergní Aktin ukotven – denzní tělíska, vápník z ECT – kanály řízené chemicky i napěťově, SR Ca2+-kalmodulin → Ca2+-kalmodulin dependentní myozinová kináza → fosforylace myozinu → ATPáza → posun aktinu po myozinu → kontrakce → Ca2+ se uvolní → SR a ECT
Ca2+-kanály L a T-typ v sarkolemě L-geneze arytmií, blokátory V SR ryanodinové Síla kontrakce dána: Množství Ca2+ iontů Počáteční délkou sarkomery
Hladká svalovina
•
• • •
X struktura, vápník, řízení síly kontrakce Kratší, silnější, síť myokardiálních vlákem Interkalární disky Jediný akční potenciál Ca2+-kanály otevírají ve fázi plató → gradient → Ca 2+-kanály SR → ↑v sarkoplazmě Konec fáze plató – uzavřou Ca2+kanály a odčerpání Ca 2+ do SR + Ca2+/Na2+-antiport Dostatečně dlouhá refrakterní fáze Malé intracelulární zásoby
Útrobní svaly gap juncitons – dobrá elektrotonická spojení velké plochy děloha, MM, žlučový měchýř, žaludek, střeva, cévy svěrače Vícejednotkové svaly minimálně propletená vlkána, reagují samostatně dýchací cesty, duhovka, větší cévy, corpus cilliare bohatý ANS
Hladkosvalová vřetenovitá buňka 20-150 μm Jedno jádro SR méně Receptory
Snopce opředené sítí retikulárních vláken
Kontrakce hladké svaloviny • • • • • • • •
Změna tonu na mechanický podnět Pacemaker Bazální elektrický rytmus Modulace tonu mediátory – histamin, serotonin, bradykinin, CO2, laktát, A, NA Kolísání membránového potenciálu -60 až -50 mV Akční potenciál různý tvar i časový průběh Vícejednotkový sval jako kosterní, přesnější, cílenější
5
