FIZJOLOGIA OGÓLNA

FIZJOLOGIA OGÓLNA

CZYNNOŚĆ KOMÓREK NERWOWYCH

CZYNNOŚĆ KOMÓREK NERWOWYCH

I MIĘŚNIOWYCH

I MIĘŚNIOWYCH

Pobudliwość i pobudzenie

Pobudliwość i pobudzenie



Pobudzenie

Pobudzenie

to zmiana właściwości błony

to zmiana właściwości błony

komórkowej lub metabolizmu

komórkowej lub metabolizmu

komórkowego pod wpływem czynników

komórkowego pod wpływem czynników

zewnętrznych (bodźców). Każdy bodziec

zewnętrznych (bodźców). Każdy bodziec

fizyczny lub chemiczny działając w

fizyczny lub chemiczny działając w

odpowiednim natężeniu może wywołać

odpowiednim natężeniu może wywołać

pobudzenie komórki. Bodźce fizjologiczne

pobudzenie komórki. Bodźce fizjologiczne

to bodźce nie uszkadzające komórki,

to bodźce nie uszkadzające komórki,

wywołujące całkowicie odwracalne procesy.

wywołujące całkowicie odwracalne procesy.

Pobudliwość i pobudzenie

Pobudliwość i pobudzenie



Pobudliwość

Pobudliwość

to zdolność

to zdolność

reagowania

reagowania

na bodziec. Właściwa dla komórek

na bodziec. Właściwa dla komórek

nerwowych i mięśniowych

nerwowych i mięśniowych

(reagujących w ułamku sekundy

(reagujących w ułamku sekundy

otwarciem kanałów jonowych i

otwarciem kanałów jonowych i

zmianą metabolizmu).

zmianą metabolizmu).

Potencjał spoczynkowy

Potencjał spoczynkowy

błony komórkowej.

błony komórkowej.



Jest to występujący stale w spoczynku

Jest to występujący stale w spoczynku

ujemny potencjał elektryczny pomiędzy

ujemny potencjał elektryczny pomiędzy

wnętrzem komórek pobudliwych a płynem

wnętrzem komórek pobudliwych a płynem

zewnątrzkomórkowym. Dla neuronów

zewnątrzkomórkowym. Dla neuronów

wynosi on -70mV, dla miocytów -90mV. Jest

wynosi on -70mV, dla miocytów -90mV. Jest

on wynikiem przewagi ładunków ujemnych

on wynikiem przewagi ładunków ujemnych

anionów nad kationami w płynie

anionów nad kationami w płynie

wewnątrzkomórkowym. Błona komórkowa

wewnątrzkomórkowym. Błona komórkowa

jest spolaryzowana – wewnątrz skupione są

jest spolaryzowana – wewnątrz skupione są

jony

jony

o ładunku ujemnym, na zewnątrz dodatnim.

o ładunku ujemnym, na zewnątrz dodatnim.

Pompa sodowo-

Pompa sodowo-

potasowa.

potasowa.



Mianem tym określa się aktywny transport

Mianem tym określa się aktywny transport

obu rodzajów kationów przez błonę

obu rodzajów kationów przez błonę

komórkową przeciw gradientowi stężeń.

komórkową przeciw gradientowi stężeń.

Napływające

Napływające

do wnętrza komórki kationy Na wiązane są

do wnętrza komórki kationy Na wiązane są

przez enzym Na-K-ATP-azę i wynoszone

przez enzym Na-K-ATP-azę i wynoszone

na zewnątrz. Ten sam enzym transportuje

na zewnątrz. Ten sam enzym transportuje

kationy K do wnętrza komórki. Różnica

kationy K do wnętrza komórki. Różnica

stężeń jonów Na na zewnątrz i wewnątrz

stężeń jonów Na na zewnątrz i wewnątrz

komórki wynosi 14,4:1, jonów potasu 1:40.

komórki wynosi 14,4:1, jonów potasu 1:40.

Pompa sodowo-

Pompa sodowo-

potasowa.

potasowa.

Pompa sodowo-

Pompa sodowo-

potasowa.

potasowa.

Energia dla pompy sodowo-potasowej

Energia dla pompy sodowo-potasowej

czerpana jest z rozpadu ATP w

czerpana jest z rozpadu ATP w

metabolizmie wewnątrzkomórkowym (ok.

metabolizmie wewnątrzkomórkowym (ok.

30% spoczynkowego metabolizmu tkanek

30% spoczynkowego metabolizmu tkanek

pobudliwych). Po zatrzymaniu pompy

pobudliwych). Po zatrzymaniu pompy

następuje wyrównanie stężenia jonów Na i

następuje wyrównanie stężenia jonów Na i

K po obu stronach błony komórkowej,

K po obu stronach błony komórkowej,

zanika różnica potencjałów elektrycznych.

zanika różnica potencjałów elektrycznych.

Tkanki pobudliwe przestają reagować na

Tkanki pobudliwe przestają reagować na

bodźce.

bodźce.

Pompa sodowo-

Pompa sodowo-

potasowa.

potasowa.



Wymagania dla optymalnej pracy pompy

Wymagania dla optymalnej pracy pompy

sodowo-potasowej (dla optymalnej

sodowo-potasowej (dla optymalnej

pobudliwości):

pobudliwości):

-

stały dopływ tlenu i glukozy,

stały dopływ tlenu i glukozy,

-

stała resynteza ATP,

stała resynteza ATP,

-

stałe odprowadzanie dwutlenku węgla,

stałe odprowadzanie dwutlenku węgla,

-

odpowiedni stosunek kationów Na i K w płynie

odpowiedni stosunek kationów Na i K w płynie

zewnątrzkomórkowym,

zewnątrzkomórkowym,

-

odpowiednia temperatura dla procesów

odpowiednia temperatura dla procesów

enzymatycznych wewnątrzkomórkowych (37

enzymatycznych wewnątrzkomórkowych (37

°

°

C).

C).

Komórka nerwowa.

Komórka nerwowa.



W organizmie człowieka jest ok. 1 biliona

W organizmie człowieka jest ok. 1 biliona

komórek nerwowych. Zasadniczą

komórek nerwowych. Zasadniczą

ich funkcją jest przekazywanie informacji

ich funkcją jest przekazywanie informacji

zakodowanych w postaci impulsów

zakodowanych w postaci impulsów

nerwowych. Związane jest ono

nerwowych. Związane jest ono

z procesami elektrochemicznymi

z procesami elektrochemicznymi

przebiegającymi w błonie komórkowej

przebiegającymi w błonie komórkowej

neuronu.

neuronu.

Komórka nerwowa.

Komórka nerwowa.



Metabolizm i biosynteza zachodzą

Metabolizm i biosynteza zachodzą

w ciele neuronu. Zsyntetyzowana

w ciele neuronu. Zsyntetyzowana

neuroplazma (aksoplazma) przepływa

neuroplazma (aksoplazma) przepływa

przez aksony w kierunku

przez aksony w kierunku

ortodromowym (transport szybki – ok.

ortodromowym (transport szybki – ok.

400 mm/dobę

400 mm/dobę

i transport wolny – 0,5-10 mm/dobę)

i transport wolny – 0,5-10 mm/dobę)

oraz w kierunku antydromowym

oraz w kierunku antydromowym

(ok. 200 mm/dobę).

(ok. 200 mm/dobę).

Komórka nerwowa.

Komórka nerwowa.



Aksony otoczone są z zewnątrz przez

Aksony otoczone są z zewnątrz przez

komórki glejowe pośredniczące

komórki glejowe pośredniczące

w wymianie substancji odżywczych

w wymianie substancji odżywczych

i metabolitów oraz stanowiących osłonę

i metabolitów oraz stanowiących osłonę

mechaniczną. Większość długich

mechaniczną. Większość długich

aksonów (włókna rdzenne) otoczona

aksonów (włókna rdzenne) otoczona

jest przez dodatkową osłonkę

jest przez dodatkową osłonkę

mielinową

mielinową

z przewężeniami Ranviera izolującą

z przewężeniami Ranviera izolującą

elektrycznie akson.

elektrycznie akson.

Potencjał czynnościowy.

Potencjał czynnościowy.



Depolaryzacja błony komórkowej – napływ

Depolaryzacja błony komórkowej – napływ

jonów Na do wnętrza komórki przez

jonów Na do wnętrza komórki przez

otwierające się kanały i wyrównanie

otwierające się kanały i wyrównanie

ładunków elektrycznych pomiędzy wnętrzem

ładunków elektrycznych pomiędzy wnętrzem

i otoczeniem. Pobudliwość błony komórkowej

i otoczeniem. Pobudliwość błony komórkowej

zależy od gęstości kanałów dokomórkowego

zależy od gęstości kanałów dokomórkowego

napływu jonów Na.

napływu jonów Na.



Impuls nerwowy – przesuwanie się fali

Impuls nerwowy – przesuwanie się fali

depolaryzacji od miejsca zadziałania bodźca

depolaryzacji od miejsca zadziałania bodźca

do zakończeń neuronu.

do zakończeń neuronu.

Potencjał czynnościowy.

Potencjał czynnościowy.



Sumowanie impulsów – przestrzenne

Sumowanie impulsów – przestrzenne

(wzrost potencjału pobudzającego wskutek

(wzrost potencjału pobudzającego wskutek

jednoczesnego dopływu bodźców z wielu

jednoczesnego dopływu bodźców z wielu

synaps) i w czasie (wzrost potencjału

synaps) i w czasie (wzrost potencjału

pobudzającego wskutek nakładania się

pobudzającego wskutek nakładania się

na siebie impulsów napływających w

na siebie impulsów napływających w

krótkich odstępach czasu).

krótkich odstępach czasu).



Potencjał progowy – krytyczny potencjał

Potencjał progowy – krytyczny potencjał

błony komórkowej neuronu (-50 mV),

błony komórkowej neuronu (-50 mV),

powyżej którego potencjał pobudzający

powyżej którego potencjał pobudzający

przechodzi

przechodzi

w potencjał iglicowy.

w potencjał iglicowy.

Potencjał czynnościowy.

Potencjał czynnościowy.

Potencjał czynnościowy.

Potencjał czynnościowy.



Potencjał iglicowy – szybko narastająca

Potencjał iglicowy – szybko narastająca

depolaryzacja zakończona nadstrzałem (+ 35 mV).

depolaryzacja zakończona nadstrzałem (+ 35 mV).

Trwa 0,5-2 ms. Jest to okres refrakcji bezwzględnej

Trwa 0,5-2 ms. Jest to okres refrakcji bezwzględnej

(błona komórkowa niewrażliwa na bodźce).

(błona komórkowa niewrażliwa na bodźce).



Repolaryzacja błony komórkowej –

Repolaryzacja błony komórkowej –

podepolaryzacyjny potencjał następczy (4 ms) to

podepolaryzacyjny potencjał następczy (4 ms) to

powrót do polaryzacji spoczynkowej (pobudliwość

powrót do polaryzacji spoczynkowej (pobudliwość

powraca i jest wzmożona); hiperpolaryzacyjny

powraca i jest wzmożona); hiperpolaryzacyjny

potencjał następczy (35 – 40 ms)

potencjał następczy (35 – 40 ms)

to przekroczenie przez potencjał następczy

to przekroczenie przez potencjał następczy

wartości spoczynkowej (wnętrze komórki staje się

wartości spoczynkowej (wnętrze komórki staje się

bardziej ujemne, a pobudliwość jest zmniejszona);

bardziej ujemne, a pobudliwość jest zmniejszona);

powrót ładunku elektrycznego komórki do wartości

powrót ładunku elektrycznego komórki do wartości

spoczynkowej (-70 mV).

spoczynkowej (-70 mV).

Synapsy.

Synapsy.



Kolby końcowe (synaptyczne) neuronu

Kolby końcowe (synaptyczne) neuronu

pokrywają ok. 40% jego powierzchni. Dzięki

pokrywają ok. 40% jego powierzchni. Dzięki

nim następuje przekazanie informacji

nim następuje przekazanie informacji

między neuronami. Średnica – ok.1

między neuronami. Średnica – ok.1

µ

µ

m.

m.



Szczelina synaptyczna oddziela błonę

Szczelina synaptyczna oddziela błonę

presynaptyczną od postsynaptycznej.

presynaptyczną od postsynaptycznej.

Szerokość – średnio: 20 nm.

Szerokość – średnio: 20 nm.



Pęcherzyki synaptyczne – leżą w kolbie

Pęcherzyki synaptyczne – leżą w kolbie

presynaptycznej. Zawierają transmittery

presynaptycznej. Zawierają transmittery

i modulatory uwalniające się do szczeliny

i modulatory uwalniające się do szczeliny

podczas przewodzenia impulsu.

podczas przewodzenia impulsu.

Synapsy.

Synapsy.



Trasmittery i modulatory – przekaźniki

Trasmittery i modulatory – przekaźniki

chemiczne wytwarzane i uwalniane przez

chemiczne wytwarzane i uwalniane przez

komórki nerwowe (również wydzielania

komórki nerwowe (również wydzielania

wewnętrznego). Po uwolnieniu wiążą się

wewnętrznego). Po uwolnieniu wiążą się

z receptorami postsynaptycznymi

z receptorami postsynaptycznymi

i presynaptycznymi. Po wypełnieniu funkcji

i presynaptycznymi. Po wypełnieniu funkcji

metabolizowane są przez enzymy

metabolizowane są przez enzymy

na nieaktywne związki lub internalizowane

na nieaktywne związki lub internalizowane

do neuronów. Synapsy często przewodzące

do neuronów. Synapsy często przewodzące

impulsy mają większe zagęszczenie

impulsy mają większe zagęszczenie

pęcherzyków synaptycznych niż synapsy

pęcherzyków synaptycznych niż synapsy

rzadko przewodzące.

rzadko przewodzące.

Synapsy.

Synapsy.



Postsynaptyczny potencjał

Postsynaptyczny potencjał

pobudzający

pobudzający

– cząsteczki transmittera

– cząsteczki transmittera

wpływają na otwarcie dokomórkowych

wpływają na otwarcie dokomórkowych

kanałów dla jonów Na

kanałów dla jonów Na

i depolaryzację błony postsynaptycznej.

i depolaryzację błony postsynaptycznej.



Postsynaptyczny potencjał hamujący

Postsynaptyczny potencjał hamujący

–

–

pod wpływam transmittera otwierającego

pod wpływam transmittera otwierającego

kanały odkomórkowego ruchu jonów K

kanały odkomórkowego ruchu jonów K

i dokomórkowego ruchu jonów Cl. Ujemny

i dokomórkowego ruchu jonów Cl. Ujemny

potencjał elektryczny wzrasta do ok. -80

potencjał elektryczny wzrasta do ok. -80

mV. Dochodzi do hiperpolaryzacji błony

mV. Dochodzi do hiperpolaryzacji błony

komórkowej i zmniejszonej pobudliwości.

komórkowej i zmniejszonej pobudliwości.

Synapsy.

Synapsy.



Neurony stale odbierają impulsy

Neurony stale odbierają impulsy

zarówno przez synapsy

zarówno przez synapsy

pobudzające

pobudzające

jak i hamujące.

jak i hamujące.

Aktualny potencjał błony

Aktualny potencjał błony

komórkowej neuronu i jej

komórkowej neuronu i jej

pobudliwość jest wypadkową

pobudliwość jest wypadkową

działania obu typów synaps.

działania obu typów synaps.

Synapsy.

Synapsy.



Transmittery pobudzające

Transmittery pobudzające

(doprowadzające do aktywacji sodowej)

(doprowadzające do aktywacji sodowej)

– acetylocholina, aminy katecholowe

– acetylocholina, aminy katecholowe

(dopamina, noradrenalina, serotonina),

(dopamina, noradrenalina, serotonina),

adenozyna, aminokwasy pobudzające

adenozyna, aminokwasy pobudzające

(sole kwasu asparaginowego

(sole kwasu asparaginowego

i glutaminowego), tlenek azotu.

i glutaminowego), tlenek azotu.



Transmitter hamujący

Transmitter hamujący

– kwas

– kwas

gamma-aminomasłowy (GABA).

gamma-aminomasłowy (GABA).

Synapsy.

Synapsy.



Modulatory synaptyczne

Modulatory synaptyczne

(kotransmittery) – aktywne biologicznie

(kotransmittery) – aktywne biologicznie

peptydy. Oddziałują na błony post i

peptydy. Oddziałują na błony post i

presynaptyczną. Aktywują lub

presynaptyczną. Aktywują lub

inaktywują enzymy w tych błonach,

inaktywują enzymy w tych błonach,

wpływają

wpływają

na eksternalizację i internalizację

na eksternalizację i internalizację

receptorów, zmieniają właściwości błon

receptorów, zmieniają właściwości błon

komórkowych, wzmacniają lub tłumią

komórkowych, wzmacniają lub tłumią

działanie transmitterów.

działanie transmitterów.

Synapsy.

Synapsy.

Rodzaje synaps:

Rodzaje synaps:



aksono-dendrytyczne,

aksono-dendrytyczne,



aksono-somatyczne,

aksono-somatyczne,



aksono-aksonalne.

aksono-aksonalne.

Te ostatnie hamują presynaptycznie, czyli

Te ostatnie hamują presynaptycznie, czyli

zmniejszają wydzielanie transmittera

zmniejszają wydzielanie transmittera

pobudzającego innego neuronu

pobudzającego innego neuronu

depolaryzując jego błonę presynaptyczną.

depolaryzując jego błonę presynaptyczną.

Impulsy tego neuronu nie depolaryzują

Impulsy tego neuronu nie depolaryzują

błony postsynaptycznej kolejnej komórki.

błony postsynaptycznej kolejnej komórki.

Kontrola ekspresji genów.

Kontrola ekspresji genów.



Polega ona na przyspieszaniu lub

Polega ona na przyspieszaniu lub

opóźnianiu transkrypcji mRNA dla

opóźnianiu transkrypcji mRNA dla

polipeptydów – mediatorów synaptycznych,

polipeptydów – mediatorów synaptycznych,

białek receptorowych i nośnikowych,

białek receptorowych i nośnikowych,

enzymów syntezy transmitterów. Dzięki niej

enzymów syntezy transmitterów. Dzięki niej

neurony wzajemnie oddziałują na siebie:

neurony wzajemnie oddziałują na siebie:

neurony nadrzędne przewodzą i przekazują

neurony nadrzędne przewodzą i przekazują

pobudzenie na neurony podrzędne, te zaś

pobudzenie na neurony podrzędne, te zaś

uwalniają peptydy wstecznie modulujące

uwalniają peptydy wstecznie modulujące

syntezę transmitterów i modulatorów w

syntezę transmitterów i modulatorów w

neuronach nadrzędnych (przepływ

neuronach nadrzędnych (przepływ

antydromowy).

antydromowy).

Przewodzenie impulsów.

Przewodzenie impulsów.



Włókna bezrdzenne – błona

Włókna bezrdzenne – błona

komórkowa odcinka początkowego

komórkowa odcinka początkowego

aksonu depolaryzuje się pod wpływem

aksonu depolaryzuje się pod wpływem

postsynaptycznego potencjału

postsynaptycznego potencjału

pobudzającego w ciele neuronu.

pobudzającego w ciele neuronu.

Impuls przesuwa się ortodromowo, w

Impuls przesuwa się ortodromowo, w

sposób ciągły, z prędkością 0,5-2 m/s.

sposób ciągły, z prędkością 0,5-2 m/s.

Potencjał iglicowy trwa średnio 2 ms.

Potencjał iglicowy trwa średnio 2 ms.

Przewodzenie impulsów.

Przewodzenie impulsów.



Włókna rdzenne – depolaryzacja błony

Włókna rdzenne – depolaryzacja błony

następuje jedynie w obrębie kolejnych

następuje jedynie w obrębie kolejnych

cieśni węzłów (depolaryzacja skokowa).

cieśni węzłów (depolaryzacja skokowa).

Prędkość przewodzenia jest

Prędkość przewodzenia jest

wielokrotnie większa (do 120 m/s).

wielokrotnie większa (do 120 m/s).

Dodatkowo:

Dodatkowo:

im większa średnica aksonu, tym

im większa średnica aksonu, tym

szybsze przewodzenie impulsów.

szybsze przewodzenie impulsów.

Potencjał iglicowy trwa tu ok. 0,5 ms.

Potencjał iglicowy trwa tu ok. 0,5 ms.

Komórki glejowe.

Komórki glejowe.



Komórki glejowe w ilości kilku bilionów dzieli się na:

Komórki glejowe w ilości kilku bilionów dzieli się na:

- glej ośrodkowego układu nerwowego – astrocyty

- glej ośrodkowego układu nerwowego – astrocyty

(funkcja podporowa w stosunku do komórek

(funkcja podporowa w stosunku do komórek

nerwowych, tworzenie bariery krew-mózgowie),

nerwowych, tworzenie bariery krew-mózgowie),

oligodendrocyty (tworzenie osłonek mielinowych na

oligodendrocyty (tworzenie osłonek mielinowych na

włóknach nerwowych), ependymocyty (tworzą

włóknach nerwowych), ependymocyty (tworzą

barierę płyn mózgowo-rdzeniowy-mózg), komórki

barierę płyn mózgowo-rdzeniowy-mózg), komórki

mikrogleju (źródło makrofagów w OUN, usuwają

mikrogleju (źródło makrofagów w OUN, usuwają

zmienione

zmienione

i martwe komórki, wydzielają cytokiny i cytotoksyny

i martwe komórki, wydzielają cytokiny i cytotoksyny

np. interleukinę 1 - peptyd wywołujący odczyn

np. interleukinę 1 - peptyd wywołujący odczyn

gorączkowy

gorączkowy

i TNF - czynnik martwicy nowotworów),

i TNF - czynnik martwicy nowotworów),

Komórki glejowe.

Komórki glejowe.

- glej obwodowego układu nerwowego –

- glej obwodowego układu nerwowego –

gliocyty (tworzą torebki wokół komórek

gliocyty (tworzą torebki wokół komórek

zwojowych, włókien bezosłonkowych

zwojowych, włókien bezosłonkowych

i synaps aksono-somatycznych),

i synaps aksono-somatycznych),

neurolemocyty (tworzą osłonki

neurolemocyty (tworzą osłonki

mielinowe i bezmielinowe zapewniając

mielinowe i bezmielinowe zapewniając

przewodzenie, stanowią zręb włókien

przewodzenie, stanowią zręb włókien

nerwowych).

nerwowych).

Komórka mięśniowa

Komórka mięśniowa

poprzecznie prążkowana.

poprzecznie prążkowana.



Jest to wielojądrzasta komórka,

Jest to wielojądrzasta komórka,

długości od kilku milimetrów do ok.

długości od kilku milimetrów do ok.

50 cm, średnicy ok. 50

50 cm, średnicy ok. 50

µ

µ

m, na obu

m, na obu

końcach przyczepiona do ścięgien.

końcach przyczepiona do ścięgien.

Otoczona jest sarkolemą (pobudliwą

Otoczona jest sarkolemą (pobudliwą

błoną komórkową). Wnętrze

błoną komórkową). Wnętrze

wypełnia sarkoplazma i pęczki

wypełnia sarkoplazma i pęczki

miofibryli (włókienek mięśniowych).

miofibryli (włókienek mięśniowych).

Komórka mięśniowa

Komórka mięśniowa

poprzecznie prążkowana.

poprzecznie prążkowana.



Miofibryla składa się z naprzemiennie

Miofibryla składa się z naprzemiennie

ułożonych odcinków o różnym

ułożonych odcinków o różnym

współczynniku załamania światła: silniej

współczynniku załamania światła: silniej

załamujących (ciemniejszych) prążków

załamujących (ciemniejszych) prążków

anizotropowych i słabiej załamujących

anizotropowych i słabiej załamujących

(jaśniejszych) prążków izotropowych.

(jaśniejszych) prążków izotropowych.

W sąsiednich miofibrylach odpowiednie

W sąsiednich miofibrylach odpowiednie

prążki sąsiadują ze sobą tworząc

prążki sąsiadują ze sobą tworząc

prążkowanie poprzeczne całej komórki.

prążkowanie poprzeczne całej komórki.

Komórka mięśniowa

Komórka mięśniowa

poprzecznie prążkowana.

poprzecznie prążkowana.



Budowa miofibryli:

Budowa miofibryli:

-

gruba nitka białek kurczliwych (miozyna) –

gruba nitka białek kurczliwych (miozyna) –

łańcuchy polipeptydowe tworzące ogon i

łańcuchy polipeptydowe tworzące ogon i

głowę,

głowę,

-

cienka nitka białek kurczliwych (aktyna

cienka nitka białek kurczliwych (aktyna

i tropomiozyna) – cztery sznury skręcone

i tropomiozyna) – cztery sznury skręcone

ślimakowato; na tropomiozynie osadzone są

ślimakowato; na tropomiozynie osadzone są

cząstki troponiny (podjednostka T łączy

cząstki troponiny (podjednostka T łączy

tropinę z tropomiozyną, podjednostka I ma

tropinę z tropomiozyną, podjednostka I ma

duże powinowactwo do miozyny,

duże powinowactwo do miozyny,

podjednostka C ma duże powinowactwo do

podjednostka C ma duże powinowactwo do

jonów Ca).

jonów Ca).

Sarkomer.

Sarkomer.



Obejmuje on cały prążek anizotropowy (A)

Obejmuje on cały prążek anizotropowy (A)

i dwie połowy sąsiednich prążków

i dwie połowy sąsiednich prążków

izotropowych (I). Prążek A tworzą nitki

izotropowych (I). Prążek A tworzą nitki

miozyny, prążek I nitki aktyny. Sarkomery

miozyny, prążek I nitki aktyny. Sarkomery

ogranicza błona graniczna (Z), do której

ogranicza błona graniczna (Z), do której

przyczepione są nitki aktyny. Każda nitka

przyczepione są nitki aktyny. Każda nitka

miozyny otoczona jest 6 nitkami

miozyny otoczona jest 6 nitkami

(grzebieniami) aktyny. Podczas skurczu nitki

(grzebieniami) aktyny. Podczas skurczu nitki

aktyny wsuwają się między nitki miozyny

aktyny wsuwają się między nitki miozyny

(paski I nikną).

(paski I nikną).

Sarkomer.

Sarkomer.

Układ sarkotubularny.

Układ sarkotubularny.



Jest strukturą komórkową przenoszącą

Jest strukturą komórkową przenoszącą

pobudzenie wewnątrz całego miocytu. Składa

pobudzenie wewnątrz całego miocytu. Składa

się z:

się z:

-

cewek poprzecznych stykających się

cewek poprzecznych stykających się

z sarkolemą leżących na granicy prążków A i

z sarkolemą leżących na granicy prążków A i

I,

I,

-

siateczki sarkoplazmatycznej otaczającej

siateczki sarkoplazmatycznej otaczającej

miofibryle i stykającej się z cewkami

miofibryle i stykającej się z cewkami

poprzecznymi zbiornikami końcowymi

poprzecznymi zbiornikami końcowymi

zawierającymi jony Ca w dużym stężeniu.

zawierającymi jony Ca w dużym stężeniu.

Układ sarkotubularny.

Układ sarkotubularny.



Podczas depolaryzacji sarkolemy dochodzi

Podczas depolaryzacji sarkolemy dochodzi

do depolaryzacji błony cewek

do depolaryzacji błony cewek

poprzecznych. Pod wpływem ruchu

poprzecznych. Pod wpływem ruchu

ładunków elektrycznych otwierają się w

ładunków elektrycznych otwierają się w

błonie zbiorników końcowych kanały jonów

błonie zbiorników końcowych kanały jonów

Ca. Jony te łączą się z podjednostkami C

Ca. Jony te łączą się z podjednostkami C

troponiny. Podczas rozkurczu pompa

troponiny. Podczas rozkurczu pompa

wapniowa gromadzi ponownie jony Ca w

wapniowa gromadzi ponownie jony Ca w

zbiornikach końcowych siateczki

zbiornikach końcowych siateczki

sarkoplazmatycznej.

sarkoplazmatycznej.

Mechanizm molekularny

Mechanizm molekularny

skurczu mięśniowego.

skurczu mięśniowego.



Pod wpływem acetylocholiny uwalnianej

Pod wpływem acetylocholiny uwalnianej

w synapsach nerwowo-mięśniowych

w synapsach nerwowo-mięśniowych

dochodzi do depolaryzacji sarkolemy

dochodzi do depolaryzacji sarkolemy

(dokomórkowego szybkiego napływu jonów

(dokomórkowego szybkiego napływu jonów

Na).

Na).



Depolaryzacja przesuwa się po powierzchni

Depolaryzacja przesuwa się po powierzchni

sarkolemy obejmując za pośrednictwem

sarkolemy obejmując za pośrednictwem

cewek poprzecznych wnętrze komórki.

cewek poprzecznych wnętrze komórki.



Zbiorniki końcowe uwalniają jony Ca wiążące

Zbiorniki końcowe uwalniają jony Ca wiążące

się z podjednostkami C troponiny

się z podjednostkami C troponiny

i zmniejszające jej powinowactwo do aktyny.

i zmniejszające jej powinowactwo do aktyny.

Mechanizm molekularny

Mechanizm molekularny

skurczu mięśniowego.

skurczu mięśniowego.



Cząsteczki aktyny, nie hamowane przez

Cząsteczki aktyny, nie hamowane przez

troponinę, stykają się z głowami

troponinę, stykają się z głowami

cząsteczek miozyny wyzwalając jej

cząsteczek miozyny wyzwalając jej

aktywność enzymatyczną.

aktywność enzymatyczną.



Głowy cząstek miozyny hydrolizują ATP

Głowy cząstek miozyny hydrolizują ATP

i wykorzystują uwolnioną energię do

i wykorzystują uwolnioną energię do

zmiany położenia względem nitki miozyny

zmiany położenia względem nitki miozyny

wsuwając cienkie nitki aktyny między

wsuwając cienkie nitki aktyny między

grube miozyny (nasuwanie się ślizgowe) –

grube miozyny (nasuwanie się ślizgowe) –

sprzężenie mechaniczno-chemiczne.

sprzężenie mechaniczno-chemiczne.

Mechanizm molekularny

Mechanizm molekularny

skurczu mięśniowego.

skurczu mięśniowego.



Skurcz komórki trwa przez czas

Skurcz komórki trwa przez czas

oddziaływania jonów Ca na podjednostki C

oddziaływania jonów Ca na podjednostki C

troponiny.

troponiny.

W chwili zadziałania pompy wapniowej błony

W chwili zadziałania pompy wapniowej błony

zbiorników końcowych, nitki cienkie wysuwają

zbiorników końcowych, nitki cienkie wysuwają

się spomiędzy nitek grubych. W chwili

się spomiędzy nitek grubych. W chwili

następnej depolaryzacji sarkolemy następuje

następnej depolaryzacji sarkolemy następuje

ponowne otwarcie kanałów wolnego prądu

ponowne otwarcie kanałów wolnego prądu

jonów Ca i ponowny ślizg aktyny względem

jonów Ca i ponowny ślizg aktyny względem

miozyny – sprzężenie elektromechaniczne.

miozyny – sprzężenie elektromechaniczne.

Mechanizm molekularny

Mechanizm molekularny

skurczu mięśniowego.

skurczu mięśniowego.



Miocyt kurczy się zgodnie z prawem

Miocyt kurczy się zgodnie z prawem

„wszystko albo nic”, nie odpowiadając na

„wszystko albo nic”, nie odpowiadając na

bodźce podprogowe i reagując maksymalnie

bodźce podprogowe i reagując maksymalnie

na bodźce progowe i ponadprogowe.

na bodźce progowe i ponadprogowe.



Depolaryzacja sarkolemy trwa 1-3 ms. Jest

Depolaryzacja sarkolemy trwa 1-3 ms. Jest

to okres bezwzględnej niewrażliwości

to okres bezwzględnej niewrażliwości

(refrakcji). Następnie dochodzi do

(refrakcji). Następnie dochodzi do

repolaryzacji błony komórkowej i powrotu do

repolaryzacji błony komórkowej i powrotu do

stanu spoczynkowego.

stanu spoczynkowego.

Skurcz mięśniowy.

Skurcz mięśniowy.



Pojedynczy skurcz w mięśniach

Pojedynczy skurcz w mięśniach

szybkokurczliwych trwa ok. 7,5 ms,

szybkokurczliwych trwa ok. 7,5 ms,

w mięśniach wolnokurczliwych –

w mięśniach wolnokurczliwych –

do 100 ms. Po skurczu następuje

do 100 ms. Po skurczu następuje

rozkurcz.

rozkurcz.



Skurcz izotoniczny – skrócenie się

Skurcz izotoniczny – skrócenie się

mięśnia bez zmiany jego napięcia.

mięśnia bez zmiany jego napięcia.

Przyczepy mięśniowe układu

Przyczepy mięśniowe układu

kostnego zbliżają się do siebie.

kostnego zbliżają się do siebie.

Skurcz mięśniowy.

Skurcz mięśniowy.



Skurcz izometryczny – wzrost napięcia

Skurcz izometryczny – wzrost napięcia

mięśnia bez zmiany jego długości.

mięśnia bez zmiany jego długości.

Przyczepy mięśniowe nie zmieniają

Przyczepy mięśniowe nie zmieniają

swej odległości.

swej odległości.



Skurcz tężcowy – sumowanie się

Skurcz tężcowy – sumowanie się

bodźców pojedynczych. Bodźce

bodźców pojedynczych. Bodźce

pobudzają mięsień w odstępach czasu

pobudzają mięsień w odstępach czasu

krótszych niż trwa skurcz pojedynczy.

krótszych niż trwa skurcz pojedynczy.

Skurcz mięśniowy.

Skurcz mięśniowy.



Skurcz auksotoniczny – skurcz

Skurcz auksotoniczny – skurcz

tężcowy

tężcowy

z jednoczesnym zbliżeniem

z jednoczesnym zbliżeniem

przyczepów

przyczepów

i wzrostem napięcia. Jest podstawą

i wzrostem napięcia. Jest podstawą

dynamicznej pracy mięśniowej.

dynamicznej pracy mięśniowej.



Skurcz maksymalny – pobudzenie

Skurcz maksymalny – pobudzenie

wszystkich komórek mięśnia.

wszystkich komórek mięśnia.

Jednostka motoryczna,

Jednostka motoryczna,

mięśnie fazowe, toniczne.

mięśnie fazowe, toniczne.



Jednostka motoryczna

Jednostka motoryczna

- składa się z jednej komórki nerwowej

- składa się z jednej komórki nerwowej

jądra ruchowego pnia mózgowia lub rdzenia kręgowego, jej aksonu

jądra ruchowego pnia mózgowia lub rdzenia kręgowego, jej aksonu

i wszystkich komórek mięśniowych przez nią unerwianych.

i wszystkich komórek mięśniowych przez nią unerwianych.



Mięśnie fazowe

Mięśnie fazowe

(predysponowane do funkcji ruchowych), cechuje

(predysponowane do funkcji ruchowych), cechuje

je niski próg pobudliwości, przewaga włókien szybko kurczliwych

je niski próg pobudliwości, przewaga włókien szybko kurczliwych

(FTA i FTB), szybko ulegają zmęczeniu, w warunkach

(FTA i FTB), szybko ulegają zmęczeniu, w warunkach

patologicznych ulegają osłabieniu – jeden neuron unerwia średnio

patologicznych ulegają osłabieniu – jeden neuron unerwia średnio

10 miocytów.

10 miocytów.



Mięśnie toniczne

Mięśnie toniczne

(posturalne), wysoki próg pobudliwości, wolno

(posturalne), wysoki próg pobudliwości, wolno

kurczliwe (ST), wolno ulegają zmęczeniu, w warunkach

kurczliwe (ST), wolno ulegają zmęczeniu, w warunkach

patologicznych ulegają skróceniu – jeden neuron unerwia ok. 200

patologicznych ulegają skróceniu – jeden neuron unerwia ok. 200

miocytów.

miocytów.



W układzie mięśniowym człowieka mięśnie przejawiają zawsze

W układzie mięśniowym człowieka mięśnie przejawiają zawsze

mieszany, fazowo-toniczny charakter. Przewaga włókien któregoś z

mieszany, fazowo-toniczny charakter. Przewaga włókien któregoś z

w/w typów nadaje im cechy funkcjonalne.

w/w typów nadaje im cechy funkcjonalne.



Najczęściej mięśnie fazowe i toniczne występują topograficznie

Najczęściej mięśnie fazowe i toniczne występują topograficznie

jako antagoniści.

jako antagoniści.

Jednostka motoryczna.

Jednostka motoryczna.



Siła skurczu mięśniowego zależy od:

Siła skurczu mięśniowego zależy od:

-

liczby zaangażowanych jednostek

liczby zaangażowanych jednostek

motorycznych,

motorycznych,

-

częstotliwości pobudzania

częstotliwości pobudzania

poszczególnych jednostek

poszczególnych jednostek

motorycznych,

motorycznych,

-

stopnia rozciągnięcia mięśnia przed

stopnia rozciągnięcia mięśnia przed

skurczem.

skurczem.

Regulacja napięcia

Regulacja napięcia

mięśniowego.

mięśniowego.



Spoczynkowe napięcie mięśniowe –

Spoczynkowe napięcie mięśniowe –

stały izometryczny skurcz tężcowy

stały izometryczny skurcz tężcowy

angażujący niewiele jednostek

angażujący niewiele jednostek

motorycznych.

motorycznych.



Jest ono regulowane przez:

Jest ono regulowane przez:

-

nadrzędne ośrodki ruchowe OUN,

nadrzędne ośrodki ruchowe OUN,

-

samoregulację (odruch

samoregulację (odruch

monosynaptyczny, „na rozciąganie”).

monosynaptyczny, „na rozciąganie”).

Regulacja napięcia

Regulacja napięcia

mięśniowego.

mięśniowego.



Komórki mięśniowe ekstrafuzalne –

Komórki mięśniowe ekstrafuzalne –

stanowią podstawową masę

stanowią podstawową masę

każdego mięśnia szkieletowego.

każdego mięśnia szkieletowego.

Skupione w pęczki, o jednolitej

Skupione w pęczki, o jednolitej

budowie, oba końce przyczepione

budowie, oba końce przyczepione

do ścięgien, unerwione przez duże

do ścięgien, unerwione przez duże

neurony ruchowe (alfa).

neurony ruchowe (alfa).

Regulacja napięcia

Regulacja napięcia

mięśniowego.

mięśniowego.



Komórki mięśniowe intrafuzalne –

Komórki mięśniowe intrafuzalne –

skupione we wrzecionka nerwowo-

skupione we wrzecionka nerwowo-

mięśniowe przyczepione do komórek

mięśniowe przyczepione do komórek

ekstrafuzalnych, w swej części

ekstrafuzalnych, w swej części

środkowej niekurczliwe, unerwione

środkowej niekurczliwe, unerwione

przez neurony gamma. Im silniej

przez neurony gamma. Im silniej

pobudzone są neurony gamma i

pobudzone są neurony gamma i

komórki intrafuzalne skurczone, tym

komórki intrafuzalne skurczone, tym

bardziej zwiększa się wrażliwość

bardziej zwiększa się wrażliwość

receptorów wrzecionek na rozciąganie.

receptorów wrzecionek na rozciąganie.

Regulacja napięcia

Regulacja napięcia

mięśniowego.

mięśniowego.



Napięcie mięśniowe utrzymywane jest przez

Napięcie mięśniowe utrzymywane jest przez

impulsy krążące po zamkniętej pętli

impulsy krążące po zamkniętej pętli

sprzężenia zwrotnego pomiędzy rdzeniem

sprzężenia zwrotnego pomiędzy rdzeniem

kręgowym a mięśniem. Zapewnia ono

kręgowym a mięśniem. Zapewnia ono

pożądaną pozycję ciała i wzajemne ułożenie

pożądaną pozycję ciała i wzajemne ułożenie

jego elementów. Pobudzone wskutek

jego elementów. Pobudzone wskutek

rozciągania receptory włókienek nerwowo-

rozciągania receptory włókienek nerwowo-

mięśniowych pobudzają motoneurony alpha.

mięśniowych pobudzają motoneurony alpha.

Te kurczą włókna ekstrafuzalne. Skurcz

Te kurczą włókna ekstrafuzalne. Skurcz

izotoniczny obniża pobudliwość włókienek

izotoniczny obniża pobudliwość włókienek

nerwowo-mięśniowych, skurcz izometryczny

nerwowo-mięśniowych, skurcz izometryczny

– nie i napięcie mięśnia utrzymuje się.

– nie i napięcie mięśnia utrzymuje się.

Synapsa nerwowo-

Synapsa nerwowo-

mięśniowa.

mięśniowa.



Neurotransmitterem

Neurotransmitterem

α

α

-neuronu uwalnianym ze

-neuronu uwalnianym ze

stopki końcowej do szczeliny synaptycznej i

stopki końcowej do szczeliny synaptycznej i

depolaryzującym sarkolemę jest acetylocholina

depolaryzującym sarkolemę jest acetylocholina

(Ach). Przewodzenie przez synapsę jednego

(Ach). Przewodzenie przez synapsę jednego

impulsu wymaga wydzielenia do szczeliny

impulsu wymaga wydzielenia do szczeliny

synaptycznej od 1000 do 10000 cząsteczek Ach w

synaptycznej od 1000 do 10000 cząsteczek Ach w

ok. 200 punktach błony presynaptycznej. Enzymem

ok. 200 punktach błony presynaptycznej. Enzymem

rozkładającym Ach w błonie postsynaptycznej jest

rozkładającym Ach w błonie postsynaptycznej jest

esteraza cholinowa (AchE). Związki hamujące jej

esteraza cholinowa (AchE). Związki hamujące jej

działanie, inhibitory AchE, zwiększają wrażliwość

działanie, inhibitory AchE, zwiększają wrażliwość

błony postsynaptycznej. Jony Ca warunkują

błony postsynaptycznej. Jony Ca warunkują

uwalnianie Ach. Jony Mg hamują wydzielanie Ach.

uwalnianie Ach. Jony Mg hamują wydzielanie Ach.

Siła mięśni.

Siła mięśni.



Siła rozwijana przez kurczący się mięsień wynosi

Siła rozwijana przez kurczący się mięsień wynosi

ok. 40 N/cm

ok. 40 N/cm

²

²

powierzchni przekroju poprzecznego.

powierzchni przekroju poprzecznego.



Wielkość rozwijanej siły zależy od:

Wielkość rozwijanej siły zależy od:

1.

1.

Przekroju fizjologicznego mięśnia.

Przekroju fizjologicznego mięśnia.

2.

2.

Początkowej długości mięśnia podczas pobudzenia.

Początkowej długości mięśnia podczas pobudzenia.

3.

3.

Liczby aktywnych jednostek motorycznych.

Liczby aktywnych jednostek motorycznych.

4.

4.

Typu aktywnych jednostek motorycznych.

Typu aktywnych jednostek motorycznych.

5.

5.

Kąta w stawie.

Kąta w stawie.

6.

6.

Prędkości skracania mięśnia.

Prędkości skracania mięśnia.

7.

7.

Częstotliwości pobudzeń.

Częstotliwości pobudzeń.

Siła mięśni.

Siła mięśni.

Ad 1. Przekrój fizjologiczny mięśnia to

Ad 1. Przekrój fizjologiczny mięśnia to

przekrój prostopadły do wszystkich jego

przekrój prostopadły do wszystkich jego

włókien. Przekrój anatomiczny to przekrój

włókien. Przekrój anatomiczny to przekrój

w najszerszym jego miejscu.

w najszerszym jego miejscu.

Ad 2. Długość optymalna mięśnia to długość,

Ad 2. Długość optymalna mięśnia to długość,

w której występuje największa liczba

w której występuje największa liczba

możliwych połączeń główka miozynowa-

możliwych połączeń główka miozynowa-

centrum aktywne aktyny. Dla pojedynczego

centrum aktywne aktyny. Dla pojedynczego

sarkomeru wynosi ona ok. 2

sarkomeru wynosi ona ok. 2

μ

μ

m.

m.

Siła mięśni.

Siła mięśni.

Ad 3. Dla rozwinięcia większej siły musi być

Ad 3. Dla rozwinięcia większej siły musi być

pobudzonych więcej jednostek motorycznych.

pobudzonych więcej jednostek motorycznych.

Ad 4. Wyróżnia się dwa główne typy włókien

Ad 4. Wyróżnia się dwa główne typy włókien

mięśniowych różniących się występowaniem

mięśniowych różniących się występowaniem

różnych form ATP-azy miozynowej i budową

różnych form ATP-azy miozynowej i budową

siateczki sarkoplazmatycznej:

siateczki sarkoplazmatycznej:

- wolnokurczliwe (ST) – kurczące się

- wolnokurczliwe (ST) – kurczące się

ok. 4-krotnie dłużej niż FT, wykazujące się

ok. 4-krotnie dłużej niż FT, wykazujące się

wysoką wytrzymałością tlenową (aerobową),

wysoką wytrzymałością tlenową (aerobową),

zdolne do długotrwałego wysiłku o małej

zdolne do długotrwałego wysiłku o małej

intensywności, ekonomiczne w resyntezie ATP;

intensywności, ekonomiczne w resyntezie ATP;

Siła mięśni.

Siła mięśni.

-

szybkokurczliwe (FT) – rozwijają znacznie większą siłę

szybkokurczliwe (FT) – rozwijają znacznie większą siłę

niż ST, szybko się męczą, charakteryzują się wysoką

niż ST, szybko się męczą, charakteryzują się wysoką

wydolnością beztlenową, są predysponowane

wydolnością beztlenową, są predysponowane

do krótkotrwałych wysiłków o wysokiej

do krótkotrwałych wysiłków o wysokiej

intensywności, dzielone na dwie grupy: FTa

intensywności, dzielone na dwie grupy: FTa

(szybkokurczliwe tlenowe) i FTb (szybkokurczliwe

(szybkokurczliwe tlenowe) i FTb (szybkokurczliwe

beztlenowe).

beztlenowe).

W trakcie wysiłków obowiązuje zasada wielkości

W trakcie wysiłków obowiązuje zasada wielkości

rekrutowania jednostek motorycznych wraz

rekrutowania jednostek motorycznych wraz

z koniecznością wykazywania coraz większej siły

z koniecznością wykazywania coraz większej siły

wraz ze wzrostem intensywności pracy (ST, FTa, FTb).

wraz ze wzrostem intensywności pracy (ST, FTa, FTb).

Skład włókien mięśniowych jest zdeterminowany

Skład włókien mięśniowych jest zdeterminowany

genetycznie.

genetycznie.

Siła mięśni.

Siła mięśni.

Ad 5. Optymalny kąt w stawie stwarza warunki do

Ad 5. Optymalny kąt w stawie stwarza warunki do

uzyskania maksymalnej wartości siły przenoszonej

uzyskania maksymalnej wartości siły przenoszonej

na kości. Zależy od względnego ułożenia przyczepu

na kości. Zależy od względnego ułożenia przyczepu

ścięgna do kości i ułożenia pokonywanego oporu.

ścięgna do kości i ułożenia pokonywanego oporu.

Ad 6. Gdy zwiększa się prędkość skracania (skurczu

Ad 6. Gdy zwiększa się prędkość skracania (skurczu

koncentrycznego) mięśnia, siła rozwijana przez

koncentrycznego) mięśnia, siła rozwijana przez

mięsień spada. Przy maksymalnej prędkości

mięsień spada. Przy maksymalnej prędkości

skracania mięśnia nieobciążonego siła nie może

skracania mięśnia nieobciążonego siła nie może

być w ogóle utrzymywana. W ruchach

być w ogóle utrzymywana. W ruchach

ekscentrycznych jest odwrotnie – ruchy szybkie

ekscentrycznych jest odwrotnie – ruchy szybkie

pozwalają na rozwinięcie dużej siły.

pozwalają na rozwinięcie dużej siły.

AD 7. Zwiększenie częstotliwości pobudzeń zwiększa

AD 7. Zwiększenie częstotliwości pobudzeń zwiększa

siłę mięśnia.

siłę mięśnia.

Funkcja mięśni.

Funkcja mięśni.



Ze względu na funkcję wyróżnia się mięśnie:

Ze względu na funkcję wyróżnia się mięśnie:

-

agonistyczne (protagonistyczne) – ich skurcz

agonistyczne (protagonistyczne) – ich skurcz

wywołuje określony ruch, jest to

wywołuje określony ruch, jest to

pierwszorzędowy, główny wykonawca

pierwszorzędowy, główny wykonawca

danego ruchu,

danego ruchu,

-

antagonistyczne – przeciwstawiają się

antagonistyczne – przeciwstawiają się

mięśniom pierwszorzędowym, wywierając

mięśniom pierwszorzędowym, wywierając

na dźwignie kostne przeciwstawne działanie,

na dźwignie kostne przeciwstawne działanie,

-

synergistyczne – asystują agonistom

synergistyczne – asystują agonistom

w łańcuchach kinematycznych, współpracują

w łańcuchach kinematycznych, współpracują

w wykonaniu danego ruchu, stabilizują stawy.

w wykonaniu danego ruchu, stabilizują stawy.

Funkcja mięśni.

Funkcja mięśni.



Warunki pracy mięśni:

Warunki pracy mięśni:

-

koncentryczne – związane z podstawową funkcją mięśni:

koncentryczne – związane z podstawową funkcją mięśni:

skracaniem, jest to ruch dynamiczny, na poziomie

skracaniem, jest to ruch dynamiczny, na poziomie

sarkomeru: ślizg aktyny i miozyny po sobie,

sarkomeru: ślizg aktyny i miozyny po sobie,

-

statyczne – brak skracania długości mięśnia i efektu

statyczne – brak skracania długości mięśnia i efektu

dynamicznego, na poziomie sarkomeru: główka miozyny

dynamicznego, na poziomie sarkomeru: główka miozyny

raz przyłączona do danego centrum aktywnego aktyny

raz przyłączona do danego centrum aktywnego aktyny

pozostaje

pozostaje

z nim połączona przez cały czas skurczu,

z nim połączona przez cały czas skurczu,

-

ekscentryczne – ruch dynamiczny w warunkach oddalania

ekscentryczne – ruch dynamiczny w warunkach oddalania

przyczepów, działająca siła zewnętrzna jest większa niż

przyczepów, działająca siła zewnętrzna jest większa niż

możliwa do rozwinięcia, na poziomie sarkomeru: nitki

możliwa do rozwinięcia, na poziomie sarkomeru: nitki

aktyny są oddalone od środka sarkomeru, dochodzi do

aktyny są oddalone od środka sarkomeru, dochodzi do

rozciągnięcia sarkomeru

rozciągnięcia sarkomeru

i całego mięśnia.

i całego mięśnia.

Mięśnie gładkie.

Mięśnie gładkie.



Brak w nich sarkomerów. Wnętrze komórki

Brak w nich sarkomerów. Wnętrze komórki

wypełniają nitki kurczliwe (zgodnie z osią

wypełniają nitki kurczliwe (zgodnie z osią

długą komórki). Podczas depolaryzacji

długą komórki). Podczas depolaryzacji

występująca w cytoplaźmie kalmodulina

występująca w cytoplaźmie kalmodulina

łączy się

łączy się

z napływającymi jonami Ca aktywując

z napływającymi jonami Ca aktywując

czynność enzymatyczną głów cząstek

czynność enzymatyczną głów cząstek

miozyny. Dochodzi do hydrolizy ATP i zmiany

miozyny. Dochodzi do hydrolizy ATP i zmiany

konformacji głów cząstek miozyny w

konformacji głów cząstek miozyny w

stosunku do nitek grubych miozyny. Nitki

stosunku do nitek grubych miozyny. Nitki

cienkie aktyny przesuwają się względem

cienkie aktyny przesuwają się względem

nitek grubych miozyny – komórka kurczy się.

nitek grubych miozyny – komórka kurczy się.

Mięśnie gładkie.

Mięśnie gładkie.



Skupienia czynnościowe mięśni gładkich:

Skupienia czynnościowe mięśni gładkich:

-

wielojednostkowe mięśnie gładkie –

wielojednostkowe mięśnie gładkie –

komórki kurczą się niezależnie (ściany

komórki kurczą się niezależnie (ściany

naczyń krwionośnych, tęczówka),

naczyń krwionośnych, tęczówka),

-

trzewne mięśnie gładkie – syncytia

trzewne mięśnie gładkie – syncytia

czynnościowe: pobudzenie przenosi się

czynnościowe: pobudzenie przenosi się

z jednej komórki na drugą dzięki

z jednej komórki na drugą dzięki

połączeniom szczelinowym (ściany

połączeniom szczelinowym (ściany

przewodu pokarmowego, pęcherz

przewodu pokarmowego, pęcherz

moczowy, moczowody, macica).

moczowy, moczowody, macica).

Mięśnie gładkie.

Mięśnie gładkie.



Średni spoczynkowy potencjał komórkowy

Średni spoczynkowy potencjał komórkowy

wynosi -50 mV. Zwiększenie pobudliwości

wynosi -50 mV. Zwiększenie pobudliwości

wyraża się długotrwałym zmniejszeniem

wyraża się długotrwałym zmniejszeniem

tego potencjału. Spowodowane jest

tego potencjału. Spowodowane jest

wzmożonym napływem do wnętrza

wzmożonym napływem do wnętrza

komórki jonów Ca

komórki jonów Ca

i częściową depolaryzacją. Komórka

i częściową depolaryzacją. Komórka

o zmniejszonej pobudliwości znajduje się

o zmniejszonej pobudliwości znajduje się

w stanie hiperpolaryzacji (-65 mV) i jest

w stanie hiperpolaryzacji (-65 mV) i jest

całkowicie rozkurczona. Stan taki wynika

całkowicie rozkurczona. Stan taki wynika

z ucieczki na zewnątrz jonów K

z ucieczki na zewnątrz jonów K

lub utrudnionym napływem jonów Ca.

lub utrudnionym napływem jonów Ca.

Mięśnie gładkie.

Mięśnie gładkie.



Skurcz mięśni gładkich poprzedzony jest:

Skurcz mięśni gładkich poprzedzony jest:

-

Potencjałem czynnościowym iglicowym

Potencjałem czynnościowym iglicowym

trwającym ok. 50 ms; skurcz rozpoczyna

trwającym ok. 50 ms; skurcz rozpoczyna

się wtedy po upływie ok. 200 ms od

się wtedy po upływie ok. 200 ms od

początku depolaryzacji, osiąga maksimum

początku depolaryzacji, osiąga maksimum

po upływie 500 ms,

po upływie 500 ms,

-

Potencjałem iglicowym przechodzącym

Potencjałem iglicowym przechodzącym

w plateau depolaryzacji, co trwa łącznie

w plateau depolaryzacji, co trwa łącznie

od 100 ms do 1s – dotyczy mięśni

od 100 ms do 1s – dotyczy mięśni

spoczynkowo częściowo spolaryzowanych.

spoczynkowo częściowo spolaryzowanych.

Mięśnie gładkie.

Mięśnie gładkie.



Mięśnie gładkie kurczą się pod wpływem:

Mięśnie gładkie kurczą się pod wpływem:

-

samoistnego pobudzenia występującego w

samoistnego pobudzenia występującego w

niektórych komórkach trzewnych mięśni gładkich

niektórych komórkach trzewnych mięśni gładkich

z częstotliwością od co 5 s do co kilka minut,

z częstotliwością od co 5 s do co kilka minut,

-

miejscowo działającego czynnika mechanicznego

miejscowo działającego czynnika mechanicznego

lub chemicznego: rozciąganie mięśnia, zmiany

lub chemicznego: rozciąganie mięśnia, zmiany

pH, zwiększenie prężności dwutlenku węgla etc.,

pH, zwiększenie prężności dwutlenku węgla etc.,

-

przekaźników przenoszonych drogą humoralną

przekaźników przenoszonych drogą humoralną

(kontrola humoralna), np. hormony rdzenia

(kontrola humoralna), np. hormony rdzenia

nadnerczy,

nadnerczy,

Mięśnie gładkie.

Mięśnie gładkie.

-

-

neuroprzekaźników aksonów układu

neuroprzekaźników aksonów układu

autonomicznego (kontrola nerwowa);

autonomicznego (kontrola nerwowa);

jeden akson unerwia zazwyczaj kilka

jeden akson unerwia zazwyczaj kilka

komórek mięśniowych:

komórek mięśniowych:

1.

1.

Noradrenalina (NA) wydzielana przez

Noradrenalina (NA) wydzielana przez

neurony zazwojowe układu współczulnego,

neurony zazwojowe układu współczulnego,

2.

2.

Acetylocholina (Ach) wydzielana przez

Acetylocholina (Ach) wydzielana przez

neurony układu przywspółczulnego.

neurony układu przywspółczulnego.

Odpowiedź efektorów (skurcz-rozkurcz)

Odpowiedź efektorów (skurcz-rozkurcz)

na działanie w/w transmitterów jest różna.

na działanie w/w transmitterów jest różna.

Mięśnie gładkie.

Mięśnie gładkie.



Na komórki mięśni gładkich działają zwykle

Na komórki mięśni gładkich działają zwykle

jednocześnie oba transmittery. Stan mięśni

jednocześnie oba transmittery. Stan mięśni

gładkich jest wypadkową ich

gładkich jest wypadkową ich

antagonistycznego działania. Impulsacja

antagonistycznego działania. Impulsacja

współczulna (adrenergiczna; NA) pobudza

współczulna (adrenergiczna; NA) pobudza

lub hamuje aktywność komórek efektora

lub hamuje aktywność komórek efektora

w zależności od przewagi receptorów alfa

w zależności od przewagi receptorów alfa

lub beta w ich błonie komórkowej.

lub beta w ich błonie komórkowej.

Impulsacja przywspółczulna

Impulsacja przywspółczulna

(cholinergiczna; Ach)

(cholinergiczna; Ach)

ma zawsze działanie przeciwne.

ma zawsze działanie przeciwne.

DZIĘKUJĘ

JACEK HERNIK

CHCIAŁOBY SIĘ W GÓRY...