Svaly MUDr. Tomáš Boráň Ústav histologie a embryologie 3.LF
[email protected]
Svalová tkáň •
aktivní součást pohybového aparátu
•
vysoce diferencovaná tkáň
•
příčně pruhovaná svalovina –
kosterní svalovina
–
srdeční svalovina
•
hladká svalovina
•
nespecifický kontraktilní systém
Stavba kosterního svalu •
epimysium (perimysium externum) –
•
•
na povrchu svalu, kolagenní vazivo
perimysium (perimysium internum) –
kolagenní vlákna
–
cévní a nervové pleteně
endomysium –
lamina basalis + retikul. vlákna
–
cévní a nervové pleteně
Stavba svalu
Kosterní svalovina •
svalové vlákno –
mnohojaderný útvar (syncytium)
–
jádra na periferii
–
10-100 μm v průměru,délka cm až dm
–
vývoj: myoblasty ο myotuba ο sv. vlákno •
•
satelitní buňky
šlacha (tendon) –
kolagenní vlákna
Svalové vlákno •
jádra oválná uložena na periferii
•
plazmatická membrána = sarkolema –
•
invaginuje do hloubky - T-tubuly
cytoplasma = sarkoplasma –
myofibrily
–
mitochondrie, granula glykogenu, myoglobin
–
hladké ER = sarkoplazmatické retikulum
Schéma svalového vlákna
Sarkomera –
A-proužek - tlusté filamentum - tmavý
–
I-proužek - tenké filamentum - světlý
–
Z-linie - α-aktinin, desmin, kotví tenká filamenta
–
H-proužek - jen tlustá filamenta
–
M-proužek - vázání tlustých f. myomesinem
•
ohraničena dvěma Z-liniemi
•
hexagonální uspořádání na příčném řezu
Myofibrily •
vytvářejí příčné pruhování
•
tenká filamenta
•
–
aktin, tropomyosin a troponin
–
nebulin
tlustá filamenta –
•
myosin, titin
spojovací proteiny –
desmin, α-aktinin, dystrofin
Tenká filamenta •
G-aktin polymeruje na F-aktin –
•
•
dvoušroubovice
tropomyosin –
dvojvlákno, za sebou
–
stabilizuje a zpevňuje filamentum
troponin –
T, C a I globulární podjednotky
–
vázán na tropomyosin
Tlustá filamenta •
myosin typu II –
těžké řetězce a lehké řetězce
–
vláknitý segment - spojuje myosiny
–
globulární segment - vazba aktinu, ATPázová aktivita
–
symetrické uspořádání
Mechanismus kontrakce •
tenká a tlustá filamenta se do sebe zasouvají
1. ATP je vázáno na myosin, nehydrolyzuje 2. Ca2+ se váže na TnC ο změna konformace 3. vazba aktinu a myosinu 4. hydrolýza ATP, ohnutí myosinu o 45o 5. vazba ATP na myosin a uvolnění vazby a-m 6. opakuje se dokud je ν Ca2+
T-systém •
na rozhraní A a I-proužku je T-tubulus
•
z obou stran na něj naléhá cisterna SR
= triáda •
SR je rezervoár Ca2+ iontů –
membrána obsahuje Ca2+-ATPázu
•
T-systém obklopuje myofibrily
•
„rozvádí“ depolarizační potenciál –
otevírají se tak Ca2+ kanály SR
Zásobení svalu •
cévy i nervy se větví ve vazivu svalu
•
senzitivní nervy
•
–
nervosvalová vřeténka (délka svalu)
–
šlachová vřeténka (napětí svalu)
–
volná nervová zakončení (bolest)
motorické nervy –
α - motoneurony
–
motorická jednotka
Motorická ploténka •
kontakt svalu s nervem
•
nervové zakončení –
bez myelinové pochvy
–
synaptické váčky (acetylcholin) a mitochondrie
•
synaptická štěrbina
•
svalové vlákno –
druhotné spojovací záhyby
Nervosvalové vřeténko •
vlákna ve vřetenovité pochvě z vaziva
•
tzv. intrafuzální vlákna –
centrální (sensorický) region
–
periferní (kontraktilní) region
•
inervováno senzorickými a γ-motoneurony
•
informuje o délce svalu
Typy svalových vláken •
•
•
červená vlákna –
hojně myoglobinu a mitochondrií
–
pomalejší akce, větší výdrž
bílá vlákna –
málo myoglobinu i mitochodrií
–
rychlá kontrakce, slabá výdrž
intermediární vlákna –
mezityp
Energetický metabolismus •
pohotovostní zdroje - kreatinfosfát, ATP
•
zásobní látka - glykogen
•
červená vlákna - β-oxidace MK
•
bílá vlákna - anaerobní glykolýza
Srdeční svalovina •
•
kardiomyocyty –
cylindrické bb.
–
cca 90 x 15 μm
–
spojeny interkalárními disky
endomysium, perimysium, epimysium
Kardiomyocyt •
jednojaderná bb. - oválné jádro centrálně
•
množství mitochondrií –
GER, GA, glykogen, lipidy
•
kontraktilní aparát - jako v kosterním svalu
•
SR - příčně probíhá na úrovni Z-linií –
jsou vytvořeny diády
•
v síních granula s ANF
•
spec. bb. excitomotorického aparátu
Interkalární disk •
spojení sousedních kardiomyocytů
•
probíhají schodovitě –
•
příčné styčné plochy - nerovné, kuželovité
intercelulární spoje –
macula adherens - na vrcholcích kuželů, spojení bb.
–
fasciae adherentes - na svazích kuželů, kotví aktinová filamenta
–
gap junction - podélné úseky, funkční spojení
Energetický metabolismus •
utilizuje široké spektrum látek –
glukóza, laktát, ketolátky, aminokyseliny, esterifikované i neesterifikované MK
Hladká svalovina •
•
ve stěnách dutých orgánů (cévy, střeva…) i jinde (kůže, prostata) vřetenovité svalové bb. 20-500 μm dlouhé –
jádro centrálně, při jeho pólech organely
–
bb. obklopena laminou basalis a retik. vlákny
–
není vyvinut T-systém
–
syntéza kolagenu, elastinu a proteoglykanů
Kontraktilní aparát hladké svaloviny •
•
•
myofilamenta uspořádána síťovitě –
nejsou sarkomery ani Z-linie
–
kotvení do denzních tělísek
–
není přítomen troponin, Ca2+ váže kalmodulin
kaveoly nahrazují funkci T-tubulů intermediární filamenta - funkce cytoskeletu
Mechanismus kontrakce 1. lehký řetězec myosinu (LC) inhibuje ATPázovou aktivitu 2. Ca2+-kalmodulin aktivuje myosin-LC-kinázu (přes cAMP) 3. fosforylací LC se ruší inhibice 4. vazba aktinu na myosin 5. dále jako u kosterní svaloviny
Inervace •
autonomní systém
•
četné gap junctions
•
ke kontrakci dochází i pouhým protažením vlákna
Nespecifický kontraktilní systém •
myoepitelové bb. –
součásti exokrinních žláz
–
pomáhají exkreci
–
hvězdicovitého nebo vřetenovitého tvaru
–
pod kontrolou autonomního nervstva
–
slinné žlázy, ledvinové tubuly...
Regenerace svalové tkáně •
vysoce diferencovaná tkáň
•
nízká schopnost regenerace
•
srdeční sval se hojí jizvou
•
•
kosterní sval se hojí jizvou + lehce regeneruje ze satelitových bb. hladké svalové bb. se dělí a snadno regenerují
