TKANKA MIĘŚNIOWA

-

Gładka

-

Poprzecznie prążkowana szkieletowa

-

Poprzecznie prążkowana sercowa

Rodzaje tkanki mięśniowej

-

Mięśnie szkieletowe zbudowane są z komórek zwanych włóknami mięśniowymi

-

Włókno otoczone jest błoną komórkową (sarkolemmą) i wypełnione sarkoplazmą.

-

Wewnątrz włókna znajdują się włókienka - miofibryle, które dzielą się na nitki - miofilamenty
zbudowane z białek kurczliwych: miozyny i aktyny.

-

Pomiędzy włókienkami są liczne mitochondria, znaczna ilośd glikogenu (materiał zapasowy),
mioglobina (magazyn tlenu).

-

Na obwodzie pod sarkolemmą jest od kilku do kilkunastu jąder komórkowych

Budowa mięśnia poprzecznie prążkowanego

-

Ograniczony jest poprzecznymi błonami - linie Z.

-

Zawiera ciemniejszy odcinek A - anizotropowy i jaśniejszy odcinek I - izotropowy.

-

Odcinek A zawiera głównie miozynę. W jego środkowej części występuje jaśniejsze pasmo - strefa
H (częśd sarkomeru pozbawiona aktyny).

S = ½ I + A + ½ I

-

Odcinek I zawiera aktynę. Jest on podzielony na dwie połowy błoną poprzeczną Z. Każda z nich
należy do sąsiedniego sarkomeru.

Sarkomer - jednostka funkcjonalna mięśni

 Wydłużonej meromiozyny lekkiej (LMM)
 Maczugowatej meromiozyny ciężkiej (HMM), która składa się z tzw. Głowy (zbudowanej z

dwóch podjednostek S

1

) oraz z nitkowatej wydłużonej szyjki.

-

Złożona jest z dwóch podjednostek:

 Ma zdolnośd tworzenia połączeo z nicią aktyny - mostki poprzeczne
 Ma właściwości enzymatyczne (ATP-aza miofibrylarna)

-

Meromiozyna ciężka pełni dwie funkcje:

Budowa miozyny

Nid aktyny zbudowana jest z dwóch spiralnie skręconych sznuró cząstek o kształcie globularnym.

-

T - połączenie troponiny z tropomiozyną

-

C - miejsce wiązania jonów Ca

2+

-

I - hamuje oddziaływanie aktyny na miozynę

-

Cząsteczka troponiny posiada trzy podjednostki:

Otoczone są nicią tropomiozyny, na której osadzone są cząsteczki troponiny

Budowa aktyny

-

Błony presynaptycznej - błona należąca do odgalęzienia aksonu

-

Błony postsynaptycznej - częśd sarkolemmy

-

Szczeliny synaptycznej

Składa się z:

Jest to synapsa chemiczna ponieważ przekazywanie pobudzenia odbywa się za pośrednictwem
transmitera chemicznego - acetylocholiny

Budowa synapsy nerwowo-mięśniowej

1. Pobudzenie motoneuronu
2. Depolaryzacja błony presynaptycznej
3. Dyfuzja jonów Ca

2+

ze środowiska zewnątrzkomórkowego do wnętrza komórki nerwowej

4. Wzrost stężenia jonów Ca

2+

jest bezpośrednim bodźcem do otwarcia pęcherzyków synaptycznych

Działanie synapsy nerwowo-mięsniowej

Ćwiczenia 5

29 marca 2011

10:20

Fizjologia Strona 1

4. Wzrost stężenia jonów Ca

2+

jest bezpośrednim bodźcem do otwarcia pęcherzyków synaptycznych

i. Proces ten nazywa się sprzężeniem elektrowydzielniczym.

5. Wydzielenie acetylocholiny do szczeliny synaptycznej

6. Połączenie acetylocholiny z receptorem cholinergicznym na błonie postsynaptycznej.
7. Depolaryzacja błony postsynaptycznej

W błonie postsynaptycznej znajduje się enzym esteraza cholinowa, która rozkłada acetylocholinę na
kwas octowy i cholinę

1. Depolaryzacja błony postsynaptycznej i powstanie potencjału czynnościowego
2. Przesuwanie się depolaryzacji wzdłuż włókna oraz do wnętrza komórki poprzez kanaliki

poprzeczne T.

3. Uwalnianie jonów Ca

2+

z pęcherzyków koocowych siateczki sarkoplazmatycznej

Mechanizm ten nazywa się sprzężeniem elektromechanicznym

4. Wzrost stężenia Ca

2+

w sarkoplazmie zapoczątkowuje aktywację układów kurczliwych i skurcz

włókien mięśniowych

5. Połączenie jonów Ca

2+

z podjednostką C troponiny

6. Zmiana przestrzenna układu troponina-tropomiozyna i odsłonięcie miejsc aktywnych aktyny
7. Połączenie główek miozyny z miejscami aktywnymi aktyny - powstają mostki poprzeczne
8. Rozkład ATP do ADP i fosforan pod wpływem ATP-azy miofibrylarnej
9. Zmiany konformacyjne główki miozyny i mostków

10. Przesuwanie się (ślizganie) głowy miozyny wzdłuż filamentu aktynowego i wsuwanie nici aktyny

pomiędzy nitki miozyny.

Teoria ślizgowa skurczu mięsniowego (Huxley'a)

ATP --(ATP-aza miofibrylarna)--> ADP + P

i

+ energia

Bezpośrednim źródłem energii do skurczu mięśniowego jest ATP

Aktywację ATP-azy miofibrylarnej zapoczątkowuje wzrost stężenia jonów Ca

2+

w cytoplazmie

Zawartośd ATP w komórce jest mała (4-5 mmol/kg wilgotnej masy mięśni), dlatego też musi on byd
nieustannie odbudowywany czyli resyntetyzowany z powstałego ADP. Częśd tych procesów
zachodzi w cytoplazmie komórek mięśniowych i nie wymaga tlenu - procesy anaerobowe, częśd
przebiega w mitochondriach z udziałem tlenu procesy aerobowe.

Fosfokreatyna (PCr) - występuje w stężeniu 20-25 mmol/kg wilgotnej masy mięśni

PCr + ADP --(kinaza kreatynowa(CK))--> Cr + ATP

Reakcja ta stymulowana jest przez wzrost stężenia ADP i jonów H

+

w cytoplazmie

Hydroliza fosfokreatyny

-

Glikogen - materiał zapasowy występujący w komórce mięśniowej

-

Glukoza - wychwytywana z krwi

Proces rozkładu węglowodanów do kwasu pirogronowego. Substratem
energetycznym jest:

W nieobecności tlenu powstały kwas pirogronowy ulega przekształceniu w kwas
mlekowy
Glikogen/glukoza + ADP + Pi --(dehydrogenaza mleczanowa)--> ATP + LA

Glikoliza

ADP + ADP --(kinaza adenylowa)--> ATP + AMP

AMP - aktywator wielu procesów biochemicznych, np. glikolizy i glikogenu

Reakcja miokinazowa

Procesy anaerobowe

Częśd cząsteczek ADP dyfunduje do mitochondriów, gdzie w wyniku fosforylacji oksydacyjnej
odbudowywane są dalsze cząsteczki ATP. Dzieje się tak w wyniku utleniania pirogronianu,

Procesy aerobowe

Energetyka skurczu mięśniowego

Fizjologia Strona 2

odbudowywane są dalsze cząsteczki ATP. Dzieje się tak w wyniku utleniania pirogronianu,
WKT, ketokwasów i aminokwasów

Glikogen/WKT/aminokwasy + ADP + Pi + O

2

-------> CO

2

+ H

2

O + ATP

Ze względu na częstotliwośd pobudzeo

-

Okres utajonego pobudzenia, w którym mięsieo jest niepobudliwy (refrakcja
bezwzględna)

-

Okres skurczu

-

Okres rozkurczu

1. Skurcz pojedynczy powstaje, gdy mięsieo będzie drażniony bodźcami rzadszymi niż cały czas

skurczu tego mięśnia (kiedy nastąpi całkowity rozkurcz mięśnia. W zapisie skurczu
pojedynczego wyróżnia się 3 okresy:

a) Skurcz tężcowy niezupełny powstaje wtedy, gdy kolejne bodźce drażnią mięsieo w

odstępach krótszych niż okres skurczu i rozkurczu, ale dłuższych niż jego połowa

b) Skurcz tężcowy zupełny powstaje wtedy, gdy kolejne bodźce drażnią mięsieo w

odstępach krótszych niż trwa jego faza skurczu.

2. Skurcz tężcowy powstaje, gdy mięsieo drażniony jest serią bodźców, w której przerwa

między kolejnymi bodźcami jest krótsza niż cały czas skurczu.

Ze względu na zmianę długości i napięcia mięśnia

1. Skurcz izometryczny - długośd mięśnia nie ulega zmianie, natomiast wzrasta jego napięcie

czyli przyczepy mięśniowe nie zbliżają się do siebie. Nie wywołuje on ruchu w stawie

2. Skurcz izotoniczny - napięcie mięśnia jest stałe, natomiast jego długośd ulega zmianie,

powodując ruch w stawie

3. Skurcz auksotoniczny (mieszany) - w początkowej fazie zwiększa się napięcie mięśnia, a

później następuje skracanie się mięśnia.

Jest jeden neuron ruchowy i wszystkie włókna mięśniowe przez niego unerwione. Liczba
włókien mięśniowych w danej jednostce zależy od jej funkcji, przy czym zawsze są to włókna
tego samego rodzaju, tzn. wolno- lub szybkokurczliwe.

Jednostka motoryczna

1. Włókna wolno kurczące się - czerwone (ST, I)

-

Włókna odporne na zmęczenie czyli tlenowo-glikolityczne (Fta, IIa)

-

Włókna podatne na zmęczenie czyli glikolityczne (FTb, IIb)

2. Włókna szybko kurczące się - białe (FT, II)

Włókna mięśniowe dzielą się na dwa typy:

-

Czas maksymalnego skurczu 110ms

-

Siła skurczu - niska

-

Oplata je gęsta sied naczyo włosowatych (kapilaryzacja duża)

-

Posiadają większą liczbę mitochondriów

-

Zawierają więcej mioglobiny i trójglicerydów

-

Posiadają 50% wyższą aktywnośd enzymów przemian tlenowych np. dehydrogenazy
bursztynianowej, oksydazy cytochromowej

-

Są zdolne do wykorzystywania procesów tlenowych w pokrywaniu zapotrzebowania
energetycznego

-

Duża odpornośd na zmęczenie czyli są zdolne do dłuższej pracy
Liczba włókien w jednostce motorycznej 10-180

Włókna wolno kurczące się

Rodzaje włókien mięśniowych

RODZAJE SKURCZÓW

Fizjologia Strona 3

-

Liczba włókien w jednostce motorycznej 10-180

-

Pobudzane są przez motoneurony o większych rozmiarach i niskim progu
pobudliwości

-

Czas maksymalnego skurczu 50ms

-

Siła skurczu we wł Fta - średnia, FTb - wysoka

-

Kapilaryzacja, liczba motochondriów, zawartośd mioglobiny we włóknach Fta - średnia,
FTb - mała

-

Posiadają dwukrotnie większą aktywnośd enzymów przemian beztlenowych, np.
kinazy kreatynowej, dehydrogenazy mleczanowej, fosfofruktokinazy, fosforylazy.
Dodatkowo aktywnośd tych enzymów jest 20-50% większa we włóknach FTb niż Fta

-

Mała odpornośd na zmęczenie

-

Liczba włokien w jednostce motorycznej 300-800

-

Pobudzane są przez mniejsze motoneurony o wysokim progu pobudliwości

Włókna szybko kurczące się

Fizjologia Strona 4