Fyziologie kosterního svalu

inem a alfa-aktinem
B. Tlustá mikrofilamenta sarkomery kosterního svalu
hlavní složkou je bílkovina myosin ( při svalovém tahu je motorem, tenké filamentum pákou přenášející mechanický tah
tlusté filamentum tvoří střed sarkomery a prostřednictvím dalších proteinů je elasticky fixováno v určité pozici
typy myozinu ( myozin I, myozin II (ten je u kosterního svalu)
působením chymotrypsinu se dělí myozin na 2 části ( těžký meromyozin a lehký meromyozin
působením papainu (proteolytický enzym) se dále dělí myozin na 2 reakční hlavičky s regulačními řetězci a na krátký řetězec
těžký meromyozin
má 3 funkční domény:
hlavička – má reakční místo pro spojení s aktinem, a místo pro navázání ATP a odpovídá za produkci síly
+ c) regulační řetězce
lehký meromyozin
převážnou složku tvoří fibrilární protein – spojuje se s dalšími tenkými řetězci v osovou část tlustého filamenta
Elementární struktura sarkomery
sarkomera = vzdálenost dvou Z-linií (u kosterního svalu 2 –2,2 mikrometry, v myokardu je kratší)
kontraktilní aparát jediné svalové buňky je tvořen mnoha myofibrilami a každá je tvořena stovkami až tisíci sarkomer
kontrakce sarkomer se sčítají ( síla kontrakce svalové buňky je důsledkem aritmetického součtu drobných silových příspěvků
Chování sarkomery během kontrakce
během kontrakce se Z-linie přibližují, během relaxace vzdalují do původní délky sarkomery
kontrakce je spojena se zasouváním tenkým filament mezi tlustá (relaxace – děj opačný)
vzestup Ca2+ v blízkosti kontraktilního aparátu nad kritickou úroveň ( vazba vápníku na nízkoafinní místo, translační pohyb troponin-tropomyozinového komplexu odkryje reakční místa na podjednotkách F-aktinu ( vznik příčných můstků
zahájení stahu = vzestup intracelulární koncentrace vápníku + je nutná přítomnost makroergních fosfátů a Mg2+ (pro aktivitu některých enzymů)
fyziologicky kontrakce nastane při poklesu Ca2+ pod hodnotu 10-7 mol/l ( kontrakce je řízena regulovanými změnami intracelulární koncentrace Ca2+
změny geometrie sarkomery jsou vnějším důsledkem procesů – kontrakčně-relaxační cyklus (řízen koncentrací Ca2+)
kontrakce ( hladina Ca2+ roste nad 10-5 mol/l
relaxace ( hladina Ca2+ klesá pod 10-7 mol/ ( obě závisí na hladině volných Ca2+ v blízkosti kontraktilního aparátu ( v kosterním svalu řídí vápníkové hospodářství sarkoplazmatické retikulum
v kosterním svalu je tlustý segment (myozinové filamentum) připevněn oboustranně k Z-liniím prostřednictvím titinu = brání nadměrnému protažení sarkomery, zpevňuje svalové vlákno, dodává svalu pružnost
ukončení kontrakce je dáno fyziologickým snížením Ca2+ pod kritickou mez
během kontrakce se část kontraktilní síly ukládá do tzv.seriové elasticity (obdoba pružiny, která se během svalového tahu napíná, napětí při ukončení kontrakce způsobí vytažení tenkých filament do výchozí délky sarkomery)
seriová elasticita představována proteiny (titin, mezibuněčné mechanické spoje, aj.) = základ normální relaxace
Vazba mezi excitací a kontrakcí v kosterním svalu
povrchová membrána sval.vlákna kosterního svalu je zevně opatřena sacharidovými zbytky a kolagenními vlákny = izolační plášť ( vysoký elektrický odpor ( důsledkem je dobrá elektrická izolace vláken navzájem ( AN vygenerované na sarkolemě jedné svalové buňky nemůže přestoupit na jinou buňku
izolační plášť chybí na