AZ EMBERI TEST VÁZIZOMZATA - phys.szote.u- · PDF fileAz emberi test 40-45%-a izom. ......

2016.09.14.

1

Bodosi Balázs

AZ EMBERI TEST VÁZIZOMZATAAZ EMBERI TEST VÁZIZOMZATA

Az emberi test40-45%-a izom.

2016.09.14.

2

scapulacsúcs

deltoideus

Caput longus

Caput lateralis

Caput medialis

brachioradialis

Extensor carpiradialis longus

A FELKAR ÉS A VÁLLÖV HÁTULNÉZETBENA FELKAR ÉS A VÁLLÖV HÁTULNÉZETBEN

eredés

ín

Biceps brachii

ín

tapadásTricepsbrachii

HAJLÍTÁS

FESZÍTÉS

A vázizom elsődleges feladata a csontokegymáshoz képest való elmozdítása.(kivételek: záróizmok, rekeszizom, szemizmok, etc.)

AZ ALKAR HAJLÍTÁSA ÉS FESZÍTÉSEAZ ALKAR HAJLÍTÁSA ÉS FESZÍTÉSE

Izomerő: 30-40 N/cm2

10/2=5 terület=r2Π5*5*3.14 =78cm2

78*30 = 2340N = 234Kg ???

2016.09.14.

3

csont

ín

ér

izom

epimysium (az egész izmot veszi körül)

perimysium (az izomköteget veszi körül)

izomköteg

Izomszál (izomsejt)

plazmamembrán

A VÁZIZOM RÉSZLETESA VÁZIZOM RÉSZLETESFELÉPÍTÉSEFELÉPÍTÉSE

epimysium (az egész izmot veszi körül)

perimysium (az izomköteget veszi körül)

erek

izomköteg

izomszál (izomsejt)

sejtmembrán

A VÁZIZOMA VÁZIZOMRÉSZLETESRÉSZLETES

FELÉPÍTÉSEFELÉPÍTÉSE

2016.09.14.

4

A HARÁNTCSÍKOLAT MIKROSZKÓPOS KÉPEA HARÁNTCSÍKOLAT MIKROSZKÓPOS KÉPE

sejtmag

anizotrop

izotrop

I csík

A sáv

Z lemez

I csík

Z lemez

Hzóna

Myofibrillum sejtmembrán

transzverzálistubulus

terminálisciszterna

a sarcoplazmásreticulumcsövecskéi

AZ IZOMSEJTAZ IZOMSEJTFELÉPÍTÉSEFELÉPÍTÉSE

2016.09.14.

5

vastag filamentumMYOSIN

vékony filamentumAKTIN

elernyedés összehúzódás

SARCOMER

A-csíkI-csík

Z lemez

AKTINTROPOMYOSIN

Fej-farok átfedés

(Inhibition)Troponin I

Troponin T(Tropomyosin)

(Ca2+)Troponin C

A VÉKONY FILAMENTUM FELÉPÍTÉSEA VÉKONY FILAMENTUM FELÉPÍTÉSE

2016.09.14.

6

troponin

sarcoplazma

sarcolemma

rianodin-receptor

Dihidro-piridinreceptor

„láb”

Ca-pumpate

rmin

ális

cis

zter

na

transzverzálistubulus

akcióspotenciál

calc

ium

csat

orna

Ca2+

Ca2+ Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

ATP

A TRIÁD SZERKEZETE ÉS A CALCIUM ÚTJAA TRIÁD SZERKEZETE ÉS A CALCIUM ÚTJA

a) aktív visszapumpálás a sarcoplazmás reticulumbab) Na-Ca cserélő a sejtmembránbanc) Ca-pumpa a sejtmembránban

A Ca2+ eltávolítása a sarcoplazmából:A Ca2+ eltávolítása a sarcoplazmából:

Elernyedt

Összehúzódott

myosinfej Vékony filamentumVastag filamentum

A-sáv

A-sáv

I-csík I-csík

H-csík

2016.09.14.

7

egyik filamentum hossza sem változik,csak a köztük levő távolság rövidül

A CSÚSZÓFILAMENTUMA CSÚSZÓFILAMENTUM--TEÓRIA LÉNYEGE:TEÓRIA LÉNYEGE:

A myosin mintegy ‘végiglépeget’ az aktin felszínén

2016.09.14.

8

AZ IZOM BEIDEGZÉSE

A NEUROMUSCULARIS JUNCTIO

A motoneuront és az általa beidegzett izomrostok összességétmotoros egységnek nevezzük.

2016.09.14.

9

A neuromuscularis junctio

Ranvier-féle befűződésSchwann-sejt

myelinhüvely

axon

dendrit szinaptikus végkészülék

szinaptikus vezikulum

neurotranszmitter

sarcoplazmásreticulum

T-tubulus

myofibrillum

IZOMSEJT

SARCOPLAZMÁS RETICULUM

Idegimpulzus hatására a végkészülék feszültségfüggő csatornái Ca-t engednek be, ami felszabadítja a transzmittert, ez ligandfüggő Na-csatornákat nyit, amely depolarizálja a membránt, majd egy küszöb felett nyílnak a feszültségfüggő Na-csatornák, ez akciós potenciált generál, mely végigterjedve az izomsejt membránján, elér a T-tubulusokba, ott Rianodinreceptorokon át nyitja a SR Ca-csatornáit, ez elárasztja a sarcoplazmát Ca ionokkal.

2016.09.14.

10

Acetil-kolin-kötőhely

pórus

kapu

Extracelluláristér

sejtmembrán

Intracelluláristér

M2 α-helix

gátolja: CurareSzukcinil-kolin

serkenti: AchNikotin

A VÁZIZOM ENERGIAFORRÁSAIA VÁZIZOM ENERGIAFORRÁSAI

nyugalmi hőanyagcsere

aktivációs hőCa-felszabadulás

rövidülési hőkereszthíd-aktivitás

relaxációs hőpumpa

regenerációs hőraktárak feltöltése

ATPkreatinfoszfát (ATP regenerálás)szénhidrát- (aerob/anaerob-tejsav)és zsírsav-felhasználás

A VÁZIZOM TÍPUSAIA VÁZIZOM TÍPUSAI

fehér izmok(gyors, de fáradékony)

vörös izmok(lassúbb,de kitartó, myoglobin)

A VÁZIZOM AKTIVÁLÓDÁSAA VÁZIZOM AKTIVÁLÓDÁSAÉS A SZERVEZET EGÉSZEÉS A SZERVEZET EGÉSZE

Kontrakcióerősség befolyásolása:a) akciós pot frekv emelésselb) több izomrost aktivációjával

c) motoneuronok aszinkron tüzelése

Oxigénigény kielégítéseAnyagcseretermék elszállításaHőháztartás egyensúlyaFáradás („izomláz”)

A VÁZIZOM HŐTERMELÉSEA VÁZIZOM HŐTERMELÉSE

2016.09.14.

11

stimulus

rángás

látens periódus

kontrakció

relaxáció

kontrakció-szummáció

inkompletttetanusz

komplett tetanusz

A B C D

akciós potenciálakciós potenciál

A KONTRAKCIÓTÍPUSOK MYOGRAMJAIA KONTRAKCIÓTÍPUSOK MYOGRAMJAI

idő

0.5 1.5 2.5 3.5 sarcomerhossz (µm)0

50

100

150

relatív feszülés (%)

teljes feszülés

passzív feszülés

aktív (izometriás)feszülés

A VÁZIZOMROST HOSSZA VÁZIZOMROST HOSSZ--FESZÜLÉS ÖSSZEFÜGGÉSEFESZÜLÉS ÖSSZEFÜGGÉSE

2016.09.14.

12

kontraktilisrész soros

viszkoelasztikus elem

párhuzamosviszkoelasztikus elem

mozgás

rögzítési pont

IzometriásIzotóniásAuxotóniás

AZ IZOM KONTRAKCIÓTÍPUSAIAZ IZOM KONTRAKCIÓTÍPUSAI

IZOMTÍPUSOK MIKROSZKÓPOS HOSSZMETSZETI KÉPEI

harántcsíkolt izom

simaizom szívizom

2016.09.14.

13

a) Vázizom b) Simaizom

izomszál (izomsejt) izomsejt

myo-fibrillum sejtmembrán sötét testecskék

sejtmag

Sarcomer

vastagfilamentumok

vékonyfilamentumok

réskapcsolat

I csík H zóna

A sáv

Z lemez

hatszögletű elrendezés véletlenszerű elrendezés

VÁZIZOMharántcsíkolatakaratlagosan működtethetőidegi stimulusra húzódik össze

izomrostok közt nincs anatómiai kapcsolat

FELÉPÍTÉSE‘Kontraktilis’ elemek

AKTIN+tropomyosinMYOSIN (nehéz/könnyű lánc)

RegulátorfehérjékTroponinFoszfatázok

StruktúrfehérjékAktininDezminVimentin

MŰKÖDÉSEgyors összehúzódás

SIMAIZOMnincs csíkolatautonom módon működikidegi vagy kémiai vagy mechanikai

stimulusra húzódik összeizomrostok közt gap junction van

FELÉPÍTÉSE‘Kontraktilis’ elemek

AKTIN+tropomyosinMYOSIN (nehéz/könnyű lánc)

RegulátorfehérjékKalmodulinMiozin-könnyűlánc-kinázFoszfatázok

StruktúrfehérjékAktininDezminVimentin

MŰKÖDÉSElassú összehúzódás

A VÁZIZOM ÉS A SIMAIZOM ÖSSZEHASONLÍTÁSAA VÁZIZOM ÉS A SIMAIZOM ÖSSZEHASONLÍTÁSA

2016.09.14.

14

tropomyosin caldesmoncalponin

actin

myosin

nélkülözhetetlenkönnyűlánc

szabályozókönnyűlánc

A simaizom fehérjéinek molekuláris felépítése

IP3

receptor

Feszültségfüggő Ca-csatorna

A SIMAIZOM ÖSSZEHÚZÓDÁSÁNAK BIOKÉMIÁJAA SIMAIZOM ÖSSZEHÚZÓDÁSÁNAK BIOKÉMIÁJA

2016.09.14.

15

Acetilkolin Acetilkolin

Érfal-símaizom(endothel hiányzik)

Kontrakció

Teljes érfal(endothel ép)

Relaxáció

ENDOTHELIUM EREDETŰ RELAXÁLÓ FAKTOR (EDRF)

GqαPLC

IP3

CaCalmodulin

Arg Citrullin + NONOS

GTP cGMP

Guanilil-cikláz

PKG

Ca-csökkenés

RELAXÁCIÓ

Inaktiváció

Foszfo-diészteráz

NOReceptor

Endothelsejt Simaizomsejt

A LEGHATÉKONYABB EDRF:A NITROGÉN MONOXID

L-NAME

Sildenafil citrát

2016.09.14.

16

NO

NOS:NOS-1 (nNOS): neurálisNOS-2 (iNOS): phagocyták (nem Ca, hanem cytokin-indukált NOS)NOS-3 (konstitucionális): endothelsejt

NO-t aktiválnak:acetilkolinhisztamin (H1)bradykininVIP (vazoaktív intesztinális peptid)SP (substance P = P anyag)NA (csökkenti az NA-okozta vazokonstrikciót)nyírófeszültség

IP3/

Ca

NO

IP3/Ca

cAMP↓

cAMP↑NO

ENDOTHELIZOM

Kontrakció

Relaxáció

Kontrakció

AdenozinA2

A1

SIMAIZOMRA HATÓ ANYAGOK

CGRP? VIP

?

??

Endothelin-1ET-A

Szerotonin 5HT2a

5HT2aTXA2

TP

Bradykinin B1

B1

Neurokinin A NK2

NK2

Acetilkolin M1

M1

H2

Hisztamin H1

H1

Noradrenalinα2 α1

α1

PGE2PGI2IP

EP1-4

Substance P NK1

NK1

2016.09.14.

17

KONTRAKCIÓTöbbegységes: idegi hatás

Egyegységes: miogénidegihumorális

Egyegységes simaizom

Többegységes simaizom

RELAXÁCIÓ

KONTRAKCIÓ

IDEG

SIMAIZOMSEJT

I SZÍVIZOM

2016.09.14.

18

A sinuscsomó pacemaker működése

„nincs nyugalmi potenciál”

spontán diasztolés depolarizáció(pacemaker potenciál)„nyugalmi” Na+ vezetőképesség

az AP-t Ca2+ ionok beáramlása okozza feszültségfüggő kalcium-csatornákon keresztül

lassú AP, kis amplitúdó

túl magas K+ szint depolarizál és gátoltúl alacsony K+ ektopiás ingereket okozpl. a Purkinje-rostokban

szimpatikusingerlés

vagusingerlés

Acetilkolin

2016.09.14.

19

Ca csatorna megnyílikmuscarinerg receptor

gátló G protein serkentő G protein

beta1 receptor

sejtmembrán

SZÍVIZOMSEJT

Ca++ csatornák serkentése és gátlása

A szívizomsejtek gap junctionökkel vanak összekapcsolva, ami lehetővé teszi az akciós potenciál gyors sejtről-sejtre terjedését. A myocardium specializált izomsejteket is tartalmaz, melyek a szív ingerületvezető rendszerének alapját képezik, képesek akciós potenciál generálására, majd annak gyorsan az izomsejtekhez való juttatására.

Szívizom sajátosságai

•sarcomerek (2 µm), 30-60 sarcomer = rost•intercalaris lemezek•gap junctions (connexon, 6 alegység) •gyors hosszanti vezetés•functionális syncytium•sok mitochondrium•kapillárisok (4000/mm3) •szarkoplazmás retikulum

2016.09.14.

20

A platófázisos akciós potenciál

Stabil nyugalmi membránpotenciál

A depolarizációt az ingerületvezetőrendszer által továbbított inger váltja ki

„két akciós potenciál egyben”gyors depolarizáció:gyors feszültségfüggő Na+ csatornák

platófázis:lassú feszültségfüggő Ca2+ csatornák

repolarizációkésői feszültségfüggő K+ csatornák

I K

I Cl

A platófázis haszna

A hosszú refrakter (ingerelhetetlen) periódus véda nagy frekvenciájú ingerképzés káros hatásától(szisztémás- és koszorúér keringés)

Az akciós potenciál platófázisa során jelentős mennyiségű Ca2+ áramlik a sejtekbe(kontrakció szabályozás)

2016.09.14.

21

Na-Ca cserélő !!

Sarcoplasmásreticulum

Nyi

tott

Ca-

csat

orn

a

T-tu

bu

lus

Ha az extracelluláris Ca2+ szint túl magas, az ion kipumpálása nehezített!!!

GyűszűvirágokGyapjas gyűszűvirág (Digitalis lanata), Piros gyűszűvirág (Digitalis purpurea)Minkét faj egyedei erősen mérgezőek. Nálunk vadon csak a gyapjas gyűszűvirág fordul elő, a piros gyűszűvirág elsősorban dísznövényként ismert. Digitalis lanata Származás: DK-EurópaA tátogatófélék (Scrophulariaceae) családjába tartozó, fokozottan védett növényfaj. Nevét onnan kapta, hogy virágzati tengelye és csészelevelei szőrösek, gyapjas-molyhosak.A virágai dús füzért alkotnak, a virágok pártája fehér vagy sárgásfehér színű, vörösbarnán erezett. Magassága 50–80 cm, a szár alján nagy, hosszúnyelű, lándzsa alakú tőlevelei vannak. Erősen mérgező növény, levelei gyógyhatású anyagokat tartalmaznak, ezért a növényt termesztik is. Szárított leveléért termesztik. Szívelégtelenség kezeléséhez fontos gyógyszeralapanyag (pl. Digoxin, Isolanid, Neoadigan). Csak orvosi ellenőrzés mellett használható!

Digitalis purpurea

OuabainNa-K pumpa bénító

Digoxin

2016.09.14.

22

szabadzsírsavak

tejsav

glükózszabadzsírsavak

glükóz

tejsav

piruvát,ketontestek,aminosavak

nyugalomban fizikai munka alatt(200 W folyamatos)

Honnan fedezi a szívizomsejt az energiaszükségletét ?

szabadzsírsavak

tejsav

lipidek

glükóz

glikogén

gyengébbkontrakció

lipidekszabadzsírsavak

tejsav

glükóz

citoplazmainter-stitium

normálkontrakció

mitokondriumok

citrát-ciklus

NADFADNADP

elektron-transzport

glikogén

Normál anyagcsere Anaerob anyagcsere

2016.09.14.

23

1. Az akciós potenciál eléri a végkészüléket.

2. Calciumionok a végkészülékbe diffundálnak.

szinaptikusvégkészülék

3. A szinaptikus vezikulumok acetilkolint(ACh) szabadítanak fel.

4. ACh a sarcolemmában lévőreceptorokhoz kötődik.

5. Az ACh receptorokban lévő ioncsatornák megnyílnak. A Na+ belép és K+ hagyja el a sarcoplasmát egyazoncsatornán, létrehozva a véglemez-potenciált (EPP)

szinaptikusvezikulumok

8. A SR terminális ciszternája Ca2+ ionokatszabadít fel a sarcoplasmában.

9. Calcium ionok a troponin C-hez kötődnek.

6. Az EPP depolarizálja a membránt és feszültségfüggő ioncsatornákat nyit. Na+

és K+ áramlik a megfelelő csatornákon és létrehozza az izomsejt akciós potenciálját.

7. Az akciós potenciál végigterjed amembránon és a T-tubulusok révén az izomsejt ‘belsejéig’ is elhatol.

2016.09.14.

24

10. A troponin-tropomiozin complex elmozdulés felfedi a kötőhelyet.

11. Egy ATP molekula kötődik a miozinfejhez, mely elbomlik ADP-re és Pi- -re, ám a miozinhozkötve marad egyelőre.

troponintropomiozin

12. Aktivált miozin immáron képes leszaz aktinmonomerhez kötődni.

13. A miozin elengedi az ADP-t és a Pi-t, a fej meghajlik és magával húzza a vékony filamentumot.

Erőgenerálás

Aktiváció

Kereszthíd-kötések kialakulása

aktív helyek miozin

14. A miozinfej behajlítva és az aktinhoz kötvemarad egészen egy újabb ATP kötődéséig.

15. Egy új ATP hozzákötődésének hatására a miozin elengedi az aktint és visszatér a korábbihelyzetébe egy újabb ciklusra készen.

16. A motoneuron beszünteti a tüzelést.

17. Acetilkolin (ACh) felszabadulás megszűnik.

18. ACh disszociál a receptorról.

2016.09.14.

25

19. A szabad ACh-t a kolinészteráz-enzim bontja, a kolin visszavételre kerül a végkészülék. Az izom ingerlése megszűnik.

20. Calcium ionok visszavételre kerülnek a sarcoplasmás reticulumba.

21. Calcium ionok disszociálnak a troponinról.

22. A troponin blokkolja az aktin kötőhelyeit, ezzel a kereszthíd-kötések lehetőségét megszünteti.

VÉGEVÉGEKöszönöm a figyelmet!