Funkcje mięśni

• ruch

• utrzymywanie postawy ciała i regulacja objętości narządów

• termogeneza

Charakterystyka mięśni

• pobudliwość - zdolność komórek mięśniowych do odpowiedzi na bodźce

poprzez generowanie potencjałów czynnościowych

• kurczliwość - zdolność komórek mięśniowych do skurczu

• rozciągliwość - zdolność do rozciągania bez uszkodzenia komórek

• elastyczność - zdolność powrotu do pierwotnego kształtu po skurczu lub rozkurczu

Rodzaje mięśni

• mięśnie szkieletowe

• mięśnie sercowe

• mięśnie gładkie

Mięśnie szkieletowe

• Lokalizacja: przyczepione do kości

• Kontrola: zależne od woli

• Prędkość skurczu: szybki skurcz

• Średnica włókien: bardzo duża (10-100 μm)

• Długość włókien: 100 μm - 30 cm

Mięśnie szkieletowe - organizacja

• Tkanka łączna rozścięgno, epimysium (cały mięsień), perimysium (pęczki mięśniowe) endomysium (włókna mięśniowe-komórke)

• Nerwy - impuls do skurczu

• Naczynia - dostarcza składniki odżywcze i O2;

usuwa produkty przemiany materii

Jednostka motoryczna - wszystkie włókna mięśniowe zaopatrywane przez jedną wypustkę nerwową

Synapsa nerwowo-mięśniowa - miejsce stykania się wypustki komórki nerwowej (aksonu) z błoną komórki mięśniowej (sarkolemą)

Mięśnie szkieletowe - budowa mikroskopowa włókna mięśniowego

• poprzecznie prążkowane

• wiele jąder

• nierozgałęzione włókna

• sarkolema (kanały poprzeczne)

• siateczka sarkoplazmatyczna

• mitochondria

• miofibryle

Sarkomer - jednostka zawarta między dwiema liniami Z

Mięśnie szkieletowe - sarkomer

• filamenty cienkie (aktyna, tropomiozyna, troponina)

• filamenty grube (miozyna)

• filamentysprężyste (konektyna)

Mięsień poprzecznie prążkowany - skurcz i rozkurcz

1. Impuls nerwowy dociera do aksonu , uwolnienie Ach do szczeliny synaptycznej

2. Połączenie ACh do receptorów sarkolemmy i wytworzenie potencjałów czynnościowych

3. Acetylocholinesteraza rozkłada Ach aby aby nie mógł powstać kolejny potencjał czynnościowy

4. Wędrówka potencjału czynnościowego wzdłuż kanałów T, uwolnienie Ca z siateczki sarkoplazmatycznej do sarkoplazmy

5. Połączenie Ca z troponiną (filamentem cienkim), odsłonięcie miejsc wiązania z miozyną

6. Połączenie aktyny z miozyną przy udziale ATP, przesunięcie do środka filamentu cienkiego względem filamentu grubego - skurcz mięśnia

7. Transport aktywny (ATP) Ca do siateczki sarkoplazmatycznej z sarkoplazmy

8. Powrót kompleksu troponiny i tropomiozyny do stanu wyjściowego, przyłączenie ATP do miozyny i odłączenie od aktyny

Rigor mortis brak możliwości skurczu i rozkurczu mięśnia po śmierci

Przyczyny

• wzrost Ca - przyłączenie do troponiny i rozsuwanie i lamentów

• brak ATP niemożność odłączenia miozyny od aktyny

• występuje 24 h po śmierci, a ustępuje 48 h po śmierci

Źródła energii:

Proces beztlenowy

• Układ fosforan kreatyny - kreatyna (15s)

• Układ glikogen - kwas mlekowy (40s)

Proces tlenowy

Wysiłek fizyczny

• Naczynia: ↑ przepływu - ↑ tlenu

• Oddychanie (dług tlenowy)

• Temperatura ciała (serce, układ oddechowy, ↑ ATP)

Zmęczenie mięśni niezdolność mięśnia do utrzymania siły skurczu czy napięcia, mięsień nie jest w stanie wyprodukować wystarczającej ilości ATP

Czynniki sprzyjające

• niedobór tlenu

• niedobór glikogenu

• gromadzenie się kwasu mlekowego

• zbyt mała ilość ACH

Miografia - graficzny zapis pracy mięśnia

Etapy

• okres latencji - czas między zadziałaniem bodźca a początkiem skurczu,

uwolnienie Ca z siateczki sarkoplazmatycznej

• okres skurczu

• okres rozkurczu - aktywny transport Ca do siateczki sarkoplazmatycznej

Rodzaje włókien mięśni szkieletowych

• włókna czerwone (typu I) długi skurcz, odporne na zmęczenie

np. mięśnie utrzymujące postawę ciała (grzbietu), metabolizm oksydatywny

• włókna białe (typu IIA) krótki skurcz, odporne na zmęczenie u ludzi rzadko, metabolizm oksydatywny i tlenowy

• włókna białe (typu IIB) krótki skurcz, nieodporne na

zmęczenie np. mięśnie zewnętrzne gałki ocznej, niektóre mięśnie

ręki, metabolizm glikolityczny

Czas refrakcji - czas, w którym mięsień nie jest w stanie odpowiedzieć na bodziec

Sumowanie się skurczów dochodzenie bodźców w różnym czasie i powodowanie silniejszego skurczu

Skurcz tężcowy niezupełny występuje wtedy, gdy między bodźcami występują okresy rozkurczu mięśnia

Skurcz tężcowy zupełny występuje wtedy, gdy między bodźcami nie występują okresy rozkurczu mięśnia

Rodzaje skurczów

• izotoniczny - napięcie mięśnia nie zmienia się, zmienia się jego długość

• koncentryczny - zmniejszenie długości mięśnia

• ekscentryczny - zwiększenie długości mięśnia

• izometryczny - zwiększa się jego napięcie, a jego długość pozostaje niezmieniona

Mięsień sercowy

• Lokalizacja: serce

• Kontrola nerwowa: niezależne od woli

• Średnica włókien: duża (14 μm)

• Długość włókien: 50 - 100 μm

Mięsień sercowy - budowa mikroskopowa

• włókna poprzecznie prążkowane (sarkomery)

• rozgałęzione

• jedno jądro

• połączone komórki desmosomami i gap junction

• dużo mitochondriów, dobrze rozwinięta cytoplazma

Mięsień sercowy - skurcz

• bez zewnętrznej stymulacji nerwowej czy hormonalnej

• stały (bez przerwy), rytmiczny (60-90/min)

• skurcz trwa dłużej niż w mięśniach szkieletowych (10-15x) Ca

• ciągła potrzeba tlenu (ATP)

• długi okres refrakcji

Mięsień gładki

• Lokalizacja: ściany narządów wewnętrznych (przewód pokarmowy, moczowody, żrenica, mm. przywłośne)

• Kontrola: niezależne od woli

• Średnica: 3 - 8 μm

• Długość: 30 - 200 μm

Mięsień gładki - budowa mikroskopowa

• jedno jądro centralnie położone

• kształt wrzecionowaty

• zawierają filamenty pośrednie i ciałka gęste

• powiązane są ze sobą desmosomami

• sarkolema bez kanałów poprzecznych

Mięsień gładki - budowa mikroskopowa

• jedno jądro centralnie położone

• kształt wrzecionowaty

• zawierają filamenty pośrednie i ciałka gęste

• powiązane są ze sobą desmosomami

• sarkolema bez kanałów poprzecznych

Mięsień gładki - skurcz pod wpływem

• samoistnego pobudzenia - występuje rytmicznie w niektórych komórkach trzewnych mięśni gładkich, pobudzenie szerzy się na komórki sąsiednie doprowadzając cały mięsień do skurczu

• czynnika miejscowego mechanicznego lub chemicznego działającego bezpośrednio na komórki np. rozciąganie mięśni, zmiana pH, wzrost stężenia dwutlenku węgla, temperatury

• związków chemicznych wytworzonych w odległych tkankach i przenoszonych drogą humoralną np. hormony rdzenia nadnerczy

• związków chemicznych wydzielanych z aksonów neuronów układu autonomicznego czyli na zasadzie kontroli nerwowej za pośrednictwem neurotransmiterów

Mięsień gładki - skurcz

• szybkość powstania skurczu wolniejsza (Ca, brak kanałów poprzecznych)

• długotrwały skurcz (1 bodziec -skurcz kilka s) Ca

• włókna mięśni gładkich mogą się znacznie rozciągać bez wzrostu napięcia

• wzrost stężenia Ca w cytoplazmie (płyn zewnątrzkomórkowy i siateczka śródplazmatyczna)

• kalmodulina wiąże Ca

• aktywacja kinazy lekkich łańcuchów miozyny (ATP) i fosforylacja głowy miozyny

• połączenie głowy miozyny do aktyny

• skurcz mięśnia

Mięsień macicy - budowa

• włókna mięśni gładkich

• tkanka łączna (kolagen, elastyna)

• stosunek mięśni do tk. łącznej w dnie 90:10

• stosunek mięśni do tkanki łącznej w szyjce 20:80

• siła skurczu zależna od proporcji

Mięsień macicy - warstwy

• wewnętrzna - włókna ułożone podłużnie

• środkowa - włókna ułożone spiralnie

- 2 układy pęczków, które są zwinięte w prawo lub lewo i biegną od zewnątrz do

wewnątrz macicy

- w linii środkowej dna i w trzonie spiralne pęczki włókien krzyżują się ze sobą

pod kątem 90, natomiast schodząc w kierunku cieśni układają się coraz

bardziej równolegle

• zewnętrzna - włókna ułożone podłużnie i okrężnie

Mięsień macicy - Filamenty

• miozyna - białko strukturalne

- 2 łańcuchy ciężkie, które mają właściwości ATPazy

- 2 łańcuchy lekkie, które wiążą Ca i i ulegają fosforylacji przez kinezę

łańcuchów lekkich miozyny

• aktyna

Mięsień gładki - macica skurcz

• wzrost poziomu Ca w komórce

• połączenie Ca z kalmoduliną

• aktywacja kinazy lekkich łańcuchów miozyny

• połączenie miozyny z aktyną

• skurcz

Mięsień gładki - macica rozkurcz

• spadek poziomu Ca w komórce

• defosforylacja miozyny przez defosfatazę

Mięsień gładki - skurcze macicy

• miesiączka - kurczą się wszystkie warstwy od dna do szyjki (bolesne miesiączki)

• faza folikularna - kurczy się tylko warstwa wewnętrzna, skurcze nie odczuwalne przez kobietę, skurcz od szyjki do dna (transport spermy)

• faza lutealna - wyciszenie

• początek ciąży - skurcze nieregularne, ogniskowe, duża częstotliwość, małe natężenie

• środkowy trymestr - zwiększenie intensywności i częstotliwości skurczów

Mięsień gładki - skurcze macicy podczas porodu

• skurcze rozpoczynają się w komórkach mięśniowych w dnie i rozprzestrzeniają się przez połączenia międzykomórkowe (kanały jonowe) z komórki do komórki w kierunku szyjki

• włókna mięśniowe trzonu nie wracają po skurczu do pierwotnej długości, lecz stają się krótsze, zachowując przy tym swoje napięcie, tę zdolność macicy nazywamy retrakcją

• jednocześnie w dolnym odcinku zachodzi zjawisko odwrotne dystrakcja, która polega na wydłużaniu się włókien mięśniowych, w przerwie międzyskurczowej włókna te pozostają rozciągnięte i nie zmienia się ich napięcie

Mięsień gładki - skurcz macicy

Obecność kanałów jonowych

• synchronizacja skurczu komórek mięśniowych macicy

• ich ilość rośnie wraz z zaawansowaniem ciąży

Mięsień gładki - macica

• retrakcja zapobiega powracaniu płodu na miejsce zajmowane przed skurczem

• dystrakcja powoduje zwiększanie pojemności dolnego odcinka, zdolnego objąć coraz większą część płodu

Mięsień gładki - macica

Substancje, które pobudzają skurcze macicy (prostaglandyny,oksytocyna)

• zwiększają napływ Ca z zewnątrz i z siateczki a przez to stężenie Ca w komórce

• pobudzają kinazę lekkich łańcuchów miozyny

Substancje, które zmniejszają skurcze macicy

• progesteron, βmimetyki, relaksyna, prostacykliny zmniejszają wewnątrzkomórkowy poziom Ca poprzez transport Ca do siateczki

• blokery kanałów wapniowych (nifedypina) - blokują napływ Ca z zewnątrz

Regeneracja mięśni

• ograniczona

• po 1 rż powiększenie tkanki mięśniowej z powodu powiększenia istniejących komórek mięśniowych (hypertrophia)

• mięśnie szkieletowe mają możliwość regeneracji z komórek satelitarnych

• mięśnie gładkie mają możliwość regeneracji z pericytów

Charakterystyka	Mm. szkieletowe	Mm. sercowe	Mm. gładkie
Lokalizacja	przyczepione do kości mm. szkieletowe	serce	ściany narządów wewnętrznych (pp, moczowody, żrenica, mm. przywłośne)
Kontrola nerwowa	zależne od woli	niezależne od woli	niezależne od woli
Budowa mikroskopowa	poprzecznie prążkowane wiele jąder nierozgałęzione włókna	poprzecznie prążkowane jedno jądro rozgałęzione włókna	gładkie jedno jądro wrzecionowate
Średnica włókien	bardzo duża (10-100 μm)	duża (14 μm)	mała (3-8 μm)
Długość włókien	100 μm - 30 cm	50 - 100 μm	30 - 200 μm
Charakterystyka	Mm. szkieletowe	Mm. sercowe	Mm. gładkie
Sarkomery	Tak	Tak	Nie
Kanały poprzeczne	Tak	Tak	Nie
Połączenia między włóknami	Nie	Tak	Tak
Prędkość skurczu	szybkie	umiarkowane	wolne
Źródło Ca	siateczka sarkoplazmatyczna	siateczka sarkoplazmatyczna płyn zewnątrzkomórkowy	siateczka sarkoplazmatyczna płyn zewnątrzkomórkowy
Białka regulatorowe	troponina tropomiozyna	troponina tropomiozyna	kalmodulina kinaza lekkich łańcuchów miozynowych
Regeneracja	ograniczona	w organizmie niemożliwa	ograniczona

---