background image

0305; opracowanie nr 5., - Tkanka mięśniowa; Paul Esz

Tkanka mięśniowa

pochodzi z mezodermy

zdolna do zmiany napięcia i długości

miąższ → wydłużone komórki tworzące mięsień

zrąb   (istota   międzykomórkowa)   →   blaszka   podstawna   (otaczająca   komórki   mięśniowe)   i   tkanka   łączna 
właściwa luźna

błona komórkowa → sarkolema
mitochondria → sarkosomy
siateczka śródplazmatyczna → siateczka sarkoplazmatyczna

Tkanka mięśniowa poprzecznie prążkowana

ogólne

tworzy kostamery – poprzeczne wglobienia sarkolemy na wysokości prążków Z (zwłaszcza podczas 
skórczu)

długie cylindryczne komórki

kształt pałeczek

długość – do kilkudziesięciu cm

komórka (włókno) wielojądrowe

jądra obwodowo w sarkoplazmie pod sarkolemą

komórka otoczona blaszką podstawną (podobną do nabłonków)

miofibryle w cytoplazmie (zdolność kurczenia się, tworzą pęczki, równoległe, regularne ułożenie)

aktyna → wytwarza miofilamenty cienkie

miozyna II wytwarza miofilamenty grube

białka regulatorowe i podtrzymujące

rozbudowana g.s.s.

czynność   zależna   od   woli  (oprócz:   mięśnia   strzemiączkowego,   mięśnia   kulszowo   –   jamistego, 
mięśnia opuszkowo – gąbczastego, niektóre mm. oddechowe

miofibryle i sarkomery

poprzeczne prążkowanie składa się z powtarzających się sarkomerów

budowa sarkomeru

Z – ½I – A – ½I – Z 

w obrębie prążka A znajduje się prążek H, a w obrębie prążka H znajduje się prążek M

pęczki miofibryli przytwierdzone do sarkolemy za pomocą różnych białek (dystrofina)

prążki Z

α-aktynina

desmina

miejsce zakotwiczenia miofilamentów cienkich (aktynowych)

filamenty   pośrednie   (desminowe)   typu   III  (między   prążkami   Z   sąsiednich 
miofibryli, zbudowane z desminy, łączą miofibryle, stabilizują położenie miofibryli,  
usprawniają skurcz

prążek I

miofilamenty cienkie aktynowe

prążek A

miofilamenty cienkie

miofilamenty grube (miozyna II; leżące między poprzednimi,równolegle)

6 miofilamentów cienkich otacza miofilament gruby

pomiędzy   filamentami   grubymi   znajdują   się   białka   –  tityny  (największa   masa,   biegnie 
między filamentami grubymi, przechodzi przez prążek I i łączy się z prążkiem Z; nadaje 
sprężystość, służy do centrowania filamentów grubych

dookoła filamentów aktynowych owijają się  nebuliny (utrzymują filamenty we właściwym 
położeniu)

prążek M

miofilamenty grube, połączone poprzez mostki m

mostki wykazują aktywność kinazy kreatyninowej

prążek H

background image

miofilamenty grube

gładka siateczka sarkoplazmatyczna i kanaliki T

swoista postać

bardzo obfita

otacza każdą miofibrylę

dookoła prążka A i prążka I znajdują się oddzielne układy siateczki, każdy składa   się z dwóch 
płaskich zbiorników połączonych kanalikami

w zbiornikach wysokie stężenie Ca

układ znad prążka A i znad prążka I są oddzielone przestrzenią w którą wklinowuje się kanalik T

kanalik T i przylegające do niego dwa zbiorniki tworzą triadę

zbiorniki przylegają do miofibryli łączą się z błoną komórkową kanalików T  (dzięki temu szybko 
przekazywany jest sygnał do skurczu od błony komórkowej do błony siateczki)

sygnał przekazywane przez stopkę łączącą, skład:

białka transbłonowe

błony kanalika T

błony zbiorników

w błonie kanalika T znajduje się kompleks białkowy – receptor dihydropirydynowy

w błonie zbiorników – receptor rianodynowy, który zawiera kanał dla Ca

2+ 

depolaryzacja   błony   kanalika   T   →   zmienia   kształtu   receptora   dihydropirydynowego   →   zmiana 
kształtu receptora rianodynowego → otwarcie kanału dla Ca

2+  

→ przepływ jonów do cytosolu → 

skurcz

białka miofibryli biorące udział w skurczu

Aktyna 

forma fibrylarna (aktyna F) to spolimeryzowana forma globularna (aktyna G);

aktyna G posiada miejsce wiążące miozynę; 

tworzy filamnty aktynowe(cienkie – śr. 5nm) poprzez skręcenie dwóch łańcuchów aktyny F

Miozyna

miozyna II (najczęstsza w mięśniach) – 2 zwinięte w helisę łańcuchy ciężkie zakończone 2 
łańcuchami lekkimi – główkami (formą globularną miozyny);

miozyna   I   (w   większości   pozostałych   komórek;   tam   jest   mniejsza)   –   jeden   łańcuch 
zakończony pojedynczą główką;

tworzy filamenty grube o średnicy 15nm.

Tropomiozyna

przyjmuje formę helisy (2 zwinięte łańcuchy polipetydowe) o dł. 40nm i śr. 2nm;

w stanie spoczynku owija się wokół rowka filamentu aktynowego F

Troponina

podjednostka C – wiąże Ca² ;

podjednostka I – wiąże aktynę F, zapobiega jej łączeniu się z miozyną;

podjednostka T – wiąże się z tropomiozyną

białka regulatorowe

tityna

nebulina

białko m

desmina

dystrofina

α-aktynina

mechanizm skurczu

przekazanie sygnału z włókna nerwowego do synapsy nerwowo - mięsniowej;

depolaryzacja sarkolemy kanalików T;

zmiana kształtu receptorów dihydropirydynowych (w kanalikach T);

zmiana kształtu receptorów rianodynowych (w błonie zbiorników);

otwarcie kanałów Ca² ;

związanie Ca²  z troponiną C (w cytosolu) – zmiana kompleksu troponiny;

wciśnięcie tropomiozyny na dno filamentu aktynowego;

odsłonięcie miejsca wiążącego miozynę w aktyninie – związanie główki miozyny;

uczynnienie ATP-azowej główki miozyny;

hydroliza ATP – uwolnienie energii;

background image

obrót konwertora – przesunięcie filamentu aktynowego względem miozynowego (mikroskurcz);

rozkurcz   –   ponowne   przyłączenie   ATP   do   główki   miozyny   przy   udziale   tl.   azotu   (NO), 
zmniejszającego stężenie Ca²  w cytosolu

źródła energii skurczu i rodzaje komórek mięśniowych

postać: 

ATP

fosfokreatyna

wytwarzanie: 

fosforylacja tlenowa w mitochondriach z kwasów tłuszczowych (SPOCZYNEK LUB 
PO SKURCZU)

beztlenowa glikoliza w cytosolu z glukozy (INTENSYWNA PRACA)

mioglobina → wiąże i dostarcza do mitochondriów tlen

glikogen → dostarcza glukozę

różne rodzaje występują wspólnie, ale w różnych proporcjach

komórki mięśniowe białe

niewiele mioglobiny, mitochondriów, cytochromu

szybkie skurcze, szybkie zmęczenie

energia → glikoliza beztlenowa

surowiec → glukoza

np. mięśnie okoruchowe

komórki mięśniowe czerwone

bogate w  mioglobinę, mitochondria

wolny skurcz, powolne zmęczenie

energia → fosforylacja tlenowa

np. mięsień trójgłowy ramienia

komórki mięśniowe mieszane

cechy pośrednie

komórki unerwione przez ten sam neuron są tego samego rodzaju

1 neuron może unerwiać do 600 komórek przez połączenia nerwowo - mięśniowe  (JEDNOSTKA 
MOTORYCZNA MIĘŚNIA)

powstawania komórek mięśniowych i komórki satelitarne

z fragmentów mezodermy somitów (miotomów)

mioblasty (owalne, wrzecionowate) → fuzja → miotubule

miotubule (zawierają cienkie i grube miofilamenty, wypełniają cytoplazmę)

wzrost poprzez zwiększanie liczby i masy miotubul

komórki satelitarne

z niefuzujących mioblastów

przylegają ściśle do komórek mięśniowych

wspólna blaszka 

odrębna błona (oddziela od komórek mięśniowych)

komórki embrionalne

zdolność do podziałów

rola w przeroście i reperacji

mięsień szkieletowy

ponad 650

tworzą systematyczne pary

główną masę stanowią komórki mięśniowe (tworzą pęczki, równoległy przebieg)

śródmięsna (endomysium)

włókna siateczkowe, kolagenowe, fibroblasty

zawiera sieć naczyń krwionośnych włosowatych, nerwy i naczynia limfatyczne

funkcja odżywcza, łącząca → skoordynowane skurcze i rozkurcze

omięsna (perimysium)

otacza pęczki włókien

tkanka łączna właściwa zbita

włókna kolagenowe, siateczkowe, fibroblasty

namięsna (epimysium)

otacza cały mięsień

tkanka łączna właściwa zbita

background image

włókna kolagenowe

rola przenośnika sił skurczu mięśnia

połączenia ze ścięgnami, powięziami, okostną

przerost i reperacja mięśnia szkieletowego

przerost

zwiększanie masy i objętości bez zwiększania liczby komórek

trening fizyczny → wzrost miofibryli w komórkach → wzrost średnicy

fuzja komórek satelitarnych z mięsniowymi → wydłużanie i wzrost liczby jąder → wzrost 
DNA i genów kodujących białka biorące udział w skurczu → szybsze zwiększanie masy

reperacja

martwica w obrębie uszkodzenia (oprócz nielicznych jąder i blaszki podstawnej)

gromadzenie makrofagów i leukocytów

podział komórek satelitarnych → fuzja potomnych → wytarzanie miotubul

ZNISZCZENIE UNERWIENIA POWODUJE NIEODWRACALNY ZANIK KOMÓREK MIĘŚNIOWYCH

Rodzaje tkanki mięśniowej

tkanka mięśniowa poprzecznie prążkowana szkieletowa

tkanka mięśniowa poprzecznie prążkowana sercowa

tkanka mięśniowa gładka

Tkanka mięśniowa poprzecznie prążkowana serca

informacje

niezależna od woli

wzbudzana przez węzeł zatokowo - przedsionkowy na zasadzie oscylatora wapniowego

duże   stęż.   Ca

2+

  w   zbiornikach   g.s.s.   →   poziom   krytyczny   →   reagują   receptory 

rianodynowe → otwarcie kanałów białkowych → Ca

2+

   przepływają do cytosolu → 

impuls → skurcz → stęż. Ca

2+

 w zbiornikach g.s.s. Spada → zamknięcie kanałów → 

pompowanie przez ATP - azę jonów Ca

2+

 do zbiorników 

regulacja czynności poprzez hormony i AUN

powstaje z mioblastów zawiązka serca

mioblasty połączone wstawkami

komórki ułożone szeregiem połączone wstawkami tworząc sieć

jądro w środku komórki

cytoplazma   wypełniona   miofibrylami,   mitochondria,   kanalika   i   zbiorniki   gładkiej   siateczki 
sarkoplazmatycznej

występują  kanaliki   T  (wpuklenia   sarkolemy)  w   pobliżu  prążków   Z  wytwarzają  diadę 
przylegając do zbiornika gładkiej siateczki sarkoplazmatycznej

miofibryle wykazują poprzeczne prążki

powstawanie

z 1 mioblastu powstaje 1 monokariocyt

fuzja 2 mioblastów powstaje 1 bikariocyt

skład

wydłużone miofibryle (komórki) zbudowane z sarkomerów

istota międzykomórkowa

tkanka łączna właściwa

blaszki podstawne

wstawka

łączy powierzchnie szczytowe miofibryli

w linii prostej lub prostopadłej do osi komórki lub schodkowata

trzy rodzaje

obwódka przylegania

miofilamenty cienkie

podobna do polowy prążka granicznego Z (druga połowa w drugiej komórce)

gęsta cytoplazma

desmosomy

typowa budowa

łączenie przewyższające siłę skurczu

połączenie komunikacyjne typu neksus

background image

łatwość rozprzestrzeniania się jonów i substancji między komórkami

Tkanka mięśniowa gładka

informacje ogólne

komórki (miocyty) wydłużone, kształtu wrzecionowatego

jedno jądro (monokariocyty),  ułożone centralnie, kształt  zależy od stanu czynnościowego, w 
czasie skurczu jądro zwija się i fałduje

skurcze niezależne od woli (kontrola przez układ autonomiczny i hormonalny)

pomiędzy   komórkami   znajdują   się   komórki   śródmiąższowe  Cajala  →  rozruszniki 
(automatycznie wytwarzają impulsy)

występowanie

pojedynczo lub w niewielkich grupach → tkanka łączna różnych narządów (gruczoł krokowy, 
kosmki jelita, gruczoł pęcherzykowy)

duże mięśnie → ściana macicy żołądka

narządy o charakterze przewodów, kanałów, worków

ściany naczyń krwionośnych, moczowód, przewody oddechowe

miocyty

unerwione   przez   nerwy   współczulne  (noradrenalina)  i   przywspółczulne   (acetylocholina
(zazwojowe, tworzą synapsy z komórkami mięśniowymi)

rodzaj unerwienia zależy od miejsca występowania komórek

sarkolema (błona komórkowa)

bardzo rozbudowana

w błonie zbiorników białka kanałowe z receptorami rianodynowymi

lizosomy, aparat Golgiego

wytwarza jamki, wglobieniab (jamki) → odpowiednik kanalików

posiada  taśmy   gęste  (na   wewnętrznej   powierzchni)  oraz  ciałka   gęste  (wewnątrz   komórki, 
zawierają α-aktyninę)

układ przypomina sarkomery mięśni poprzecznie prążkowanych

(sarkolema → taśmy gęste → miofilamenty cienkie i grube →  ciałka gęste  ← miofilamenty 
cienkie i grube ← taśmy gęste ← sarkolema);  sprawne kurczliwe struktury (między ciałkami 
gęstymi na przemian występują filamenty cienkie, grube i pośrednie)

taśme odgrywają rolę prążków (typowych prążkówtu nie ma)

pęczki miofilamentów i filamentów pośrednich → rola pozostałej części sarkomeru

posiada receptory neuroprzekaźników (ich związanie prowadzi do skurczu)

posiada filamenty desminowe (główny składnik cytoszkieletu) → stabilizują ciałka gęste

siateczka szorstka → synteza kolagenu i proteoglikanów

Mechanizm i charakter skurczu mięśni gładkich

miocyty gładkie

mechanizm podobny do tk.m.p.p.sz.

brak białek regulatorowych → troponiny i tropomiozyny

kalmodulina (pełni rolę  troponiny, wiąże Ca

2+

)

kinaza łańcuchów lekkich miozyny II (pełni rolę tropomiozyny; przyłącza grupy PO

4

)

pobudzenie nerwowe → depolaryzacja sarkolemy → otwarcie kanałów dla Ca

2+

 → wzrost ca w cytosolu miocytu →  

jony  Ca  +   kalmodulina  →  zmiana  konformacji   →  kompleks   kalmodulina  –  Ca  –  kinaza   ł.l.m.  →  aktywacja   →  
fosforylacja 1 z 2 lekkich łańcuchów miozyny II → zmiana konformacji miozyny II → łączenie główki miozyny z aktyną  
→ hydroliza ATP → zmiana położenia główki → ślizganie filamentów aktynowych względem miozynowych → skurcz

mechanizm skurczu

wolniejszy niż w m.p.p.sz. czy m.p.p.s.

izometryczny podobny do izotonicznego

izometryczny   poprzedza   mała   fosforylacja   łańcuchów   lekkich   oraz   wytwarzanie   trwalszych 
połączeń miozyna – aktyna

zapłon wapniowy → rozkurcz komórek → obniżenie ciśnienia krwi (np. podczas stresu)
Ca wypływają ze zbiorników g.s.s. → prąd wapniowy → rozprzestrzenianie poprzez połączenia  
typu   neksus   →   otwarcie   kanałów   dla   K   →   wypływ   na   zew.   kom.   →   hiperpolaryzacja   → 
zamknięcie kanałów dla Ca → spadek Ca w cytosolu → rozkurcz

Regulacja czynności tkanki mięśniowej gładkiej

background image

czynność

skracanie   długości   →   skurcz   izotoniczny   →   np.   zmniejszenia   światłą   naczynia   →   wzrost 
ciśnienia krwi

zwiększanie napięcia → skurcz izomatryczny → utrzymanie ciśnienia krwi

skurcz może być wywołany

spontaniczne wytwarzanie potencjału czynnościowego (w pojedynczym miocycie „rozruszniku”  
powstaje   impuls   i   rozprzestrzenia   się)  
np.   jelita;   kielichy   małe   nerek   →   kielichy   duże   → 
miedniczka (fale skurczów → przesuwanie moczu ostatecznego)

impulsy nerwowe z AUN

hormony (prostaglandyny, leukotrieny, lipoksyny, noradrenalina, adrenalina, angiotensyna

kininy (krótkie peptydy odcinane przez proteazy od białek surowicy np. bradykinina)

tlenek azotu (wytwarzany z argininy; do bliskich jako gaz; do dalekich związany z metalami lub  
grupami -SH; aktywacja cyklazy guanylanowej → kataliza syntezy cGMP czyli informatora II  
rzędu → zmniejszenie stęż. Jonów Ca

2+ 

w cytosolu → rozkurcz)