miesnie.doc

Fizjologia mięśni szkieletowych

·          OGÓLNA CHARAKTERYSTYKA MIĘŚNI

Tkanka mięśniowa należy obok tkanki nerwowej oraz gruczołów do jedynych pobudliwych elementów naszego organizmu. Jest zasadniczą i unikalną zdolnością jest kurczliwość w odpowiedzi na pobudzenie. Badania mikroskopowe wyodrębniły dwie grupy mięśni, różniące się pomiędzy sobą strukturalnie:

·          mięśnie poprzecznie prążkowane – charakteryzują się obecnością regularnie ułożonych włókien mięśniowych a w nich białek kurczliwych, uporządkowanie białek kurczliwych warunkuje występowanie naprzemiennych jasnych i ciemnych prążków widocznych w mikroskopie. Do mięśni poprzecznie prążkowanych zaliczamy mięśnie poprzecznie prążkowane szkieletowe i mięsień poprzecznie prążkowany serca. Mięśnie szkieletowe:

·          nie wykazują połączeń pomiędzy poszczególnymi komórkami mięśniowymi

·          są zależne od naszej woli

·          czynność skurczowa warunkowana impulsem nerwowym

·          wykazuje metabolizm tlenowy oraz beztlenowy

·          mięśnie gładkie – w przeciwieństwie do poprzedniej grupy ich białka kurczliwe nie tworzą uporządkowanych struktur przez co mięśnie te nie wykazują poprzecznego prążkowania pod mikroskopem.

·          wykazują połączenia czynnościowe i anatomiczne pomiędzy poszczególnymi komórkami mięśniowymi

·          niezależne od naszej woli

·          pobudzenie nie jest warunkowane impulsem nerwowym

·          obecne komórki rozrusznikowe

·          odruchowy skurcz w odpowiedzi na rozciąganie

·          metabolizm wyłącznie tlenowy

·          RODZAJE WŁÓKIEN MIĘŚNIOWYCH

Mięśnie szkieletowe nie są jednorodne pod względem rodzaju włókien które je tworzą – każdy z mięśni ma różną procentową zawartość poszczególnych typów włókien, a ich stosunek zależy od funkcji pełnionej przez dany mięsień.

·          Włókna I – są to inaczej włókna wolne/czerwone/tlenowe

·          metabolizm wyłącznie tlenowy

·          duża zawartość mioglobiny

·          wysoki stopień kapilaryzacji

·          duża zawartość mitochondriów

·          siła skurczu mała – skurcz powolny, włókna najbardziej odporne na zmęczenie

·          Włókna IIA – włókna pośrednie/tlenowo-glikolityczne

·          mieszany metabolizm tlenowo – beztlenowy

·          średni stopień kapilaryzacji

·          średnia zawartość mioglobiny i mitochondriów

·          duża zawartość glikogenu

·          średnia siła skurczu – średnio odporne na zmęczenie

·          Włókna IIB – włókna szybkie/białe/glikolityczne

·          metabolizm oparty na procesach beztlenowych

·          mała liczba mitochondriów i mioglobiny

·          niski stopień kapilaryzacji

● wysoka siła skurczu – najniższa odporność na zmęczenie

·          ORGANIZACJA ANATOMICZNA MIĘŚNI SZKIELETOWYCH

Komórki mięśniowe (miocyty) są wielojądrzastymi komórkami o kształcie wrzeciona, ułożonymi równolegle względem siebie, z zawartymi w niej sarkoplazmą, włókienkami mięśniowymi (miofibryle), mitochondriami i siateczką śródplazmatyczną (RE)

·          elementy kurczliwe miocytów to miofilamenty, które grupując się tworzą wspólnie miofibryle

·          wiele miofibryli tworzy razem włókno mięśniowe otoczone błoną łącznotkankową – śródmięsną

·          włókna mięśniowe tworzą jeszcze większe struktury – pęczki włókien mięśniowych otoczone

omięsną

·          Sarkolema – błona komórkowa o budowie typowej dla komórek eukariotycznych, cechą charakterystyczną tej błony jest obecność tzw. kanalików T, czyli wgłębień sarkolemy wewnątrz komórki mięśniowej, struktury te umożliwiają skurcz mięśni

·          błona kanalików T zawiera w swojej budowie receptor DHPR (dihydropirydynowy), wrażliwego na zmiany potencjału błonowego

·          Sarkoplazma – wypełnia całą komórkę mięśniową, zawarte są w niej siateczka śródplazmatyczna oraz włókienka mięśniowe (miofibryle)

a) siateczka śródplazmatyczna (RE) tworzy w komórkach mięśniowych rozszerzenia w pobliżu kanalików T sarkoplazmy, rozszerzenia te nazywamy zbiornikami (cysternami) brzeżnymi. W początkowych odcinkach miocytu znajdują się razem kanalik T i dwie cysterny brzeżne równoległe do niego, przebiegające po jego obu stronach, układ taki nazywamy triadą mięśniową

·          cysterny brzeżne magazynują wewnątrz duże ilości jonów Ca2+ uwalniane do wykonania skurczu

·          w obrębie cystern przebiegających obok kanalików T można wyróżnić również receptory RyR (rianodynowe) współdziałające z receptorami DHPR kanalików

·          wyróżniamy również kanaliki podłużne ściśle oplatające gęstą siecią białka kurczliwe miocytu, elementy te zawierają pompy wapniowe (SR Ca2+-ATPazy) transportujące aktywnie jony wapniowe uwolnione w trakcie skurczu z powrotem do cystern brzeżnych umożliwiając tym samym rozkurcz.

·          miofibryle są właściwymi elementami miocytu odpowiedzialnymi za skurcz w odpowiedzi na pobudzenie, wyróżniamy wśród nich:

·          filamenty grube, utworzone przez białkowe cząsteczki miozyny

·          filamenty cienkie, utworzone przez białko aktynę, połączoną z innymi białkami

Miozyna – jest białkiem kurczliwym składającym się z dwóch spiralnie skręconych łańcuchów ciężkich tworzących tzw. ogon miozynowy. Oba końce każdego z ogonów tworzą tzw. głowy miozynowe wykazujące aktywność enzymatyczną kinazy ATP-azowej zdolnej do hydrolizy ATP oraz posiadające miejsca aktywne wiążące się z miejscami aktywnymi aktyny, cząsteczki miozynowe łączą się ze sobą w pęczki.

Aktyna – tworzy wraz z kompleksem troponin i tropomiozyną filamenty cienkie.

·          F-aktyna (aktyna łańcuchowa) składa się z połączonych ze sobą cząsteczek globularnej G-aktyny. Z łańcuchem aktyny związane są cząsteczki ADP, miejsca te uważane są za miejsca aktywne aktyny wiążące się z miejscami aktywnymi miozyny

·          tropomiozyna – występuje w formie łańcucha oplatającego F-aktynę, zasłania ona w czasie spoczynku miejsca aktywne aktyny uniemożliwiając tym samym jej połączenie z miozyną

·          troponiny występują w trzech formach, ale stanowią wspólną całość:

·          troponina I – hamuje interakcję pomiędzy miozyną a aktyną (zasłania miejsca aktywne aktyny)

·          troponina C – w czasie skurczu wiąże się z jonami Ca2+ i zmienia położenie przestrzenne całego kompleksu odsłaniając miejsca aktywne

·          troponina T – łączy się ściśle z tropomiozyną

·          ORGANIZACJA CZYNNOŚCIOWO - ANATOMICZNA MIĘŚNI SZKIELETOWYCH

Podstawową jednostką czynnościową miocytu stanowi sarkomer, czyli fragment włókna mięśniowego widoczny w preparatach histologicznych. Każdy sarkomer:

·          ograniczony jest z obu stron liniami Z, którymi są błony sarkomeru

·          zawiera z obu stron ½ prążka I, czyli izotropowego, jasnego utworzonego przez aktynę wraz z towarzyszącymi białkami, która połączona jest z linią Z

·          prążek A, anizotropowy, ciemny, utworzony z cząsteczek miozyny, które zawarte są pomiędzy filamentami aktynowymi

·          część prążka A nie zawiera elementów aktynowych, jest to prążek H, przedzielony pośrodku linią M będącą częścią podporową sarkomeru łączącą warstwy ogonów miozynowych

·          UNERWIENIE MIĘŚNI SZKIELETOWYCH

Komórki mięśniowe unerwione są ruchowo przez motoneurony α, zlokalizowane w rogach przednich rdzenia kręgowego oraz w niektórych jądrach nerwów czaszkowych...