14. Tkanka mięśniowa
Istnieją 3 rodzaje tkanki mięśniowej.
mięśniówka gładka - wyścieła przewód pokarmowy i naczynia krwionośne, nie tworzy prążkowania i zawiera elementy kurczliwe.
Tkanka mięśniowa
kurczliwość: zdolność do skracania i generowania siły pozwalającej wykonywać pracę
pobudliwość (reagowanie na bodźce)
elastyczność - zdolność powrotu do pierwotnego kształtu po rozciągnięciu
rozciągliwość - wydłużanie bez uszkodzenia włókna mięśniowego.
Sygnały wywołujące skurcz:
nerwowe - przede wszystkim dla mięśni szkieletowych (od OUN), dla gładkich z autonomicznego układu nerwowego
hormonalne
mechaniczne (rozciąganie)
aparat kurczliwy komórek mięśniowych tworzą włókienka białkowe cytoszkieletu.
Wyróżniamy:
miofilamenty cienkie - zbudowane z aktyny
miofilamenty grube - zbudowane z miozyny
Miofilamenty nie kurczą się, ale wykorzystując energię ATP przesuwają się względem siebie, pociągając jednocześnie błonę komórkową - następuje skurcz mięśnia.
MIOZYNA
Miozyna I - składa się z krótkiego łańcucha zakończonego główką - występuje w większości komórek, odpowiedzialna za transport wewnątrzkomórkowy.
Miozyna II - występuje w komórkach mięśniowych, składa się z 2 łańcuchów polipeptydowych (ciężkich) zwiniętych wokół siebie. Każdy łańcuch kończy sie strukturą globularną - główką. Na 1 cząsteczkę miozyny składają się 2 łańcuchy ciężkie i 4 łańcuchy lekkie. Główki są nazywane łańcuchami lekkimi.
Część zasadnicza, czyli długi odcinek miozyny utworzony jest z podwójnej spirali, a główki mają charakter globularny. Dwie główki tworzą tzw. mostek poprzeczny, który bierze bezpośredni udział w procesie skurczu. Na główkach miozyny znajdują się miejsca wiązania aktyny i ATP. Miozyna jest ATPazą, czyli enzymem hydrolizującym ATP do ADP i nieorganicznego fosforanu. Uwalnia się wtedy energia.
Pojedynczy miofilament gruby zawiera ok. 400 cząsteczek miozyny. Fragmenty „kroczące” po powierzchni aktyny wystają na zewnątrz. Sposoby agregacji różnią się w filamentach grubych mięśni szkieletowych i gładkich.
Miofilament cienki (aktynowy)
aktyna - białko globularne (G), które polimeryzuje tworząc łańcuchy polipeptydowe aktyny fibrylarnej (F).
Dwa łańcuchy polipeptydowe aktyny skręcają się w miofilament cienki.
Tropomiozyna - białko fibrylarne składające się z 2 łańcuchów polipeptydowych zwiniętych dookoła siebie i tworzących helisę.
Troponina - kompleks białka globularnego wiążącego się z tropomiozyną i filamentem cienkim.
Białka pozasarkomerowej części cytoszkieletu
Desmina - utrzymuje poprzeczne uporządkowanie w miofibrylach
Dystrofina - łączy alfa-aktyninę błony granicznej Z z przezbłonowym kompleksem glikoproteinowym, który z kolei tworzy połączenia z elementami sprężystymi macierzy pozakomórkowej
Białka podporowe sarkomeru
Alfa-aktynina - wchodzi w skład błony granicznej Z i umożliwia zaktowiczenia w niej aktyny, konektyny i nebuliny
Konektyna - koniec N zakotwiczony jest w błonie granicznej Z, a koniec C w prążku M
Nebulina - owinięta wokół nitek aktyny utrzymując ich stałą długość. Tego białka nie ma w mięśniu sercowym.
Ważną rolę w przekazywaniu siły odgrywa białko - dystrofina mięśniowa.
Genetycznie uwarunkowany brak tego białka jest przyczyną dystrofii Duchenne'a.
W chorobie tej mięśnie poprzecznie prążkowane - szkieletowe i sercowy - są wiotkie, słabe i degenerują, co prowadzi do śmierci chorego.
Dystrofina wraz z innymi białkami tworzy pod powierzchnią sarkolemy skupiska zwane kostamerami.
Kostamery przekazują siłę z krążków Z do macierzy zewnątrzkom.
TKANKA MIĘŚNIOWA
Rodzaje:
gładka
poprzecznie prążkowana
szieletowa
sercowa
1. Tkanka mięśniowa gładka:
Występowanie:
tworzy błonę mięśniową macicy, żołądka, jelit, naczyń krwion, dróg oddech, moczowych, pęcherzyka żółciowego
Mogą też występować pojedynczo lub w niewielkich grupach w tkankach łącznych różnych narządów.
Komórki mięśni gładkich - miocyty
- kształt wydłużony, wrzecionowaty
- zawierają pojedyncze jądro położone centralnie
- kurczą się objętościowo
Unerwienie: miocyty gładkie w zależności od miejsca występowania są unerwione przez nerwy współczulne lub przywspółczulne.
Filamenty miozynowe są położone między aktynowymi, tworzą się taśmy/ciałka gęste - są to miejsca przyczepu. Większość jest związana z błoną komórkową, ale występują też w cytoplazmie. Są odpoweidnikami linii Z w komórkach mięśnia sercowego i mięśni poprzecznie prążkowanych. W cytoplazmie znajdują sie dwa typy ciałek gęstych, zbudowanych z alfa-aktyniny.
Mięśnie gładkie syntetyzują kolagen, elastynę i proteoglikany.
Ciałka gęste mają kształt owalny, średnicę 0,3-3 mikrometra, zawierają białka wiążące się z aktyną,
Taśmy gęste (płytki mocujące) są skupieniami elektronowo gęstego amorficznego materiału pod błoną komórkową.
Komórki mięśni gładkich mogą tworzyć pęczki (mięsień wyprostny włosów), błony (ściany naczyń krwionośnych). Mięśnie gładkie unerwione są przez nerwy układu autonomicznego i tym samym niezależnie od naszej woli.
Charakter skurczu: wolny, długotrwały, niezależny od naszej woli
Mięśnie gładkie nie mają sarkomerów
Skurcz jest wydajny energetycznie, ale powolny.
Między miocytami znajdują sie złącza szczelinowe.
Wśród komórek znajdują się komórki rozrusznikowe (w niektórych narządach), które cechują się powstawaniem w nich samoistnej powolnej depolaryzacji.
Podział czynnościowy mięśni gładkich:
wielojednostkowe
mięśnie ściany nasieniowodów, rozwieracz źrenicy, mięśnie ścian zespoleń tętniczo-żylnych w obrębie skóry, tęczówka. Pobudzenie nie przenosi się z jednej komórki na drugą. Obficie unerwione.
jednostkowe
mięśnie macicy, dużych naczyń tętniczych, ściany przewodu pokarmowego, moczowody. Słabo unerwiony, bardzo wrażliwe na krążące we krwi katecholaminy, część z nich posiada własny automatyzm (są wśród nich komórki rozrusznikowe)
pośrednie
mięśnie oskrzeli, pęcherza moczowego.
2. Mięśnie szkieletowe
Poziomy organizacji mięśnia:
Jednostką tworzącą miofibryle są sarkomery.
Składają się z cienkich i grubych filamentów.
Sarkomery oddzielone są tzw. dyskami Z, do których z obu stron przyczepione są cienkie filamenty. Cienki i gruby filament zachodzą na siebie, tworząc ciemne i jasne pasma widoczne w postaci prążków.
Podczas skurczu lub rozkurczu mięśnia, zmienia się stopeń zachodzenia na siebie cienkiego i grubego filamentu. 1 filamentowi grubemu odpowiada 6 otaczających go filamentów cienkich.
W skład mieśnia wchodzą: tkanka mięśniowa porpecznie prążkowana szkieletowa oraz: naczynia krwion, naczynia limfatyczne, włókna nerwowe, tkanka łączna włóknista tworząca: omięsną, namięsną i śródmięsną.
Namięsna - otacza brzusiec mięśnia ze wszystkich stron (jest to powięź). Zawiera włókna kolagenowe typu I i III o przebiegu różnokierunkowym, włókna sprężyste, siateczkowe, komórki tuczne, histiocyty, limfocyty, granulocyty.
Omięsna: tworzy przegrody tkanki łącznej włóknistej otaczające pęczki włókien
Śródmięsna: otacza pojedyncze włókienka mięśniowe, składa się z kilku warstw włókien kolagenowych, siateczkowych i fibrocytów.
Cechy włókna mięśnia szkieletowego:
- długa komórka
- otoczona sarkolemmą
- duża liczba wydłużonych jąder na obwodzie
- w okolicy jądrowej liczne diktiosomy aparatu Golgiego
- jądra nie mają zdolności podziałów (ani syntezy DNA)
- wnętrze każdego włókna wypełniają włókienka biegnące przez całą jego długość
- pomiędzy włókienkami położone są mitochondria, błony gładkiej siateczki śródplazmatycznej, lizosomy (nieliczne), ziarna glikogenu, krople tłuszczu.
Błony siateczki śarkoplazmatycznej:
Układ błon gładkich tworzących płaskie kanały i zbiorniki, opasujące każde włókienko, układające się segmentarnie
Są magazynem jonów wapniowych i zapewniają zmianę ich stężenia w sarkomerach, a to wyzwala mechanizm skurczowy lub rozkurczowy (gromadzą się w czasie rozkurczu w a skurczu przenikają do cytoplazmy)
Są ułożone regularnie i odcinkowo:
tubule poprzeczne - na pograniczu prążków I i A
zbiorniki brzeżne - w pobliżu nich
Tubula poprzeczna + 2 zbiorniki = triada
Tubule poprzeczne łączą się z przestrzenią międzykomórkową i przenoszą pobudzenie w powierzchni włókna do jego wnętrza.
Komórki satelitowe = satelitarne
Zlokalizowane są na obwodzie włókna, mają zdolność dzielenia się - zdolność ta zachodzi w okresie młodzieńczego wzrostu mięśni szkieletowych oraz pod wpływem treningu fizycznego. Są jednojądrzaste, zawierają włókienka desminowe.
Jednostka motoryczna: jedna komórka nerwowa zaopatruje 10 komórek mięśniowych ocznych i aż 200 komórek mięśni tułowia.
Mięsień sercowy
Utworzony z pojedynczych komórek mięśniowych.
Cylindryczne komórki z 1 jądrem
Miejsca połączenia komórek to wstawki
We wstawce są desmosomy i złącza szczelinowe, zawierające kanały białkowe
Niezależny
Wstawki = dyski interkalarne
Komórka kształtem zbliżona do prostokąta
Zawiera: 1 lub 2 jądra położone w centrum. Aparat kurczliwy podobny do mięśnia szkieletowego. Sarkomery zajmują pół objętości komórki. Mało sarkoplazmy. Liczne mitochondria, tubule poprzeczne na wysokości błon Z. Komórki przedsionków są krótsze i węższe niż komór.
Wstawki zawierają wszystkie typy połączeń: strefy przylegania, desmosomy i połączenia typu nexus.
Układ przewodzący serca: znajduje się w śródsierdziu, wyspecjalizowany w wytwarzaniu i przewodzeniu bodźców skurczowych dla mięśnia sercowego. Funkcja podobna do układu nerwowego. Zawiera komórki charakteryzujące się: dużą ilością sarkoplazmy, nielicznymi włókienkami mięśniowymi. Zbudowany jest z 3 pięter: węzła zatokowo-przedsionkowego, węzła przedsionkowo-komorowego, pęczka przedsionkowo-komorowego.
Węzeł zatokowo-przedsionkowy: posiada komórki P (jasne, o cechach prymitywnych, mało siateczki i mitochondriów, mało włókienek mięśniowych) oraz komórki przejściowe.
Węzeł przedsionkowo-komorowy: składa się z komórek P i przejściowych (tych jest więcej).