Мышечная физиология

0
14513

я- Вступление :

Мышечная ткань составляет почти половины нашего веса тела.

Основная характеристика мышечной ткани, функциональная точка зрения, является его способность преобразовывать химическую энергию (образуют АТФ) энергия mécanique.Grace это свойство, мышцы способны проявлять силу.

мышцы можно рассматривать как двигатель тела.

Подвижность тела в целом результатов от активности скелетных мышц, которые отличаются от мышц внутренних органов, большинство из которых циркулируют жидкости в каналах нашего организма.

II- Основные особенности :

A- Типы мышц :

Есть три типа мышц : скелетный, гладкой и сердечной.

Эти три типа отличаются от : структура их клеток, их расположение в теле, их функции и запуска режима сжатия.

В- Функции мышц :

  • Производство движется
  • Поддержание позы
  • Стабилизация суставов
  • тепловыделение

С- Функциональные характеристики мышц :

  • возбудимость : является способность воспринимать раздражители и реагировать. Стимул может быть нейромедиатор освобожден нервной клетки, реакция является производство вдоль сарколеммы, электрический сигнал, который находится в начале мышечного сокращения.
  • сжимаемость : является способность сжиматься с силой в присутствии соответствующего стимуляции.
  • масштабируемость : является возможность растяжения ; когда контракт, мышечные волокна становятся короче, но когда они расслаблены, могут выходить за рамки их длины отдыха.
  • эластичность : является способность мышечных волокон, чтобы вернуться к их длине покоя при отпускании.
стол : Различия между этими тремя типами мышечной ткани

III- скелетная мышца :

A- Макроскопическая анатомия :

Скелетные мышцы являются четко определенным телом, он содержит кровеносные сосуды QES, нервных волокон и большим количеством соединительной ткани

1- конверты соединительной ткани :

  • Chaque fibre musculaire se trouve à lintérieur bune fine gaine de tissu conjonctif appelée endomyslum. Несколько волокон и эндомизии помещены в противоречии ребер и образуют пучок с именем.
  • Каждый луч в свою очередь, ограничена более толстой оболочкой из соединительной ткани называется perimysium. Les faisceaux sont regroupés dans un revêtement plus grossier composé de tissu conjonctif plus dense qui enveloppe lensemble Pu muscle appelé épimysium.

2- Иннервация и васкулатура :

  • Chaque fibre musculaire est dotée dune terminaison nerveuse qui régit son activité
  • Chaque muscle est desservi par une artère et une ou plusieurs veines Les artères acheminent les nutriments et l’кислород, по отношению вены эвакуировать метаболические отходы
фигура 1 : Enveloppes de tissu conjonctif dun muscle

В- микроскопическая анатомия скелетных мышечных волокон :

1- мышечное волокно :

– Каждая мышца волокно представляет собой длинный цилиндрический ячейка, содержащая множество ядер. Он окружен мембраной : сарколеммы

Le sarcoplasme dune fibre musculajre est com parade au cytoplasme des autres cellules .mais il contient des réserves im portantes de glycogènes ainsi que de la m yogi o b ne, une protéine qui se lie à loxygène et nexiste dans aucun autre type de cellule.

2- Myofibrilles :

Каждый заголовок мышц имеет большое количество параллельных миофибрилл, которые проходят по всей длине ячейки.

3- миофиламентов :

Вдоль длины каждого mmyofibrille, мы видим темные полосы чередуя ясный и названный стрии.

– Темные полосы называются s s бэнды (stries), Я назвал светлые полосы (stries I).

Chaque bande A a en son milieu une zone dus dajre cest la zone claire ou стрии H (зона Н).

Каждая зона четко estdivsée на две линии, или быть сом M линия.

– В середине I tendes, on trouve également une zone dus foncée que l’это nomme : Z линия

La région dune myofibrille cormprise entre deux lignes Z successives est appelée Sarcomère, измерения 2 мкм и представляет собой I функциональный блок мышцы.

На молекулярном уровне каждой миофибрилла образуются очень равномерно расположенные нити : толстые и тонкие нити. Les filaments épais sont faits de lassemblage de molécules d’белок : л миозин (присутствует в полосах А до центра саркомерного), в то время как основной компонент тонких нитей является еще одним белком : пробелы ; присутствует в диапазонах I)

фигура 2 : Электронный микроскоп вид миофибриллы
фигура 3 : Уровни организации скелетных мышц

• Толстые нити : миозина молекула имеет очень специфическую структуру, faite de deux sous unités identiques ayant la forme dun bâton de golf dont les queues sont enroulées lune sur lautre et dont les deux têtes sphériques sont en saillie à lune des extrémités

Les têtes de myosine comportent les sites de liaisons de l’актин, из’ATP ainsi que des enzymes ATPaæs qui dissocient lATP pour produire lénergie nécessaire à la contraction musculaire. Руководители также участвуют в образовании поперечных мостиков.

инжир 4 : толстая нить (миозина)

• Штраф или тонкие нити : Изготавливается из трех белков : F-актин (нитевидные), тропонин и тропомиозин.

  • Две цепи нитчатых актина из череды глобулярных молекул актина, которые наматывают один вокруг другого.
  • Актина двери связывания сайтов, на которых миозин головы (мосты союзы) присоединять при сжатии.
  • Молекулы тропонина, которые состоят из трех сферических форм единиц (TnI ингибирующее =, связывается с актином,TnT = связывается с тропомиозином,УЧП =, если ионы лежат аие calciums).
  • Эти нити образуют тропомиозин ленточные покоятся на канавке спирали актина и блок (маскировать) актин активных центров, так что головки миозина не могут связываться с тонкими нитями.
инжир 5 : тонкая нить (актин)

4- Саркоплазматического ретикулума и поперечные канальцы Т :

– Трубочки Т пробегает : на стыке хребтов А и I, сарколемма присутствующие инвагинации, которые проникают внутрь мышечных волокон и формы трубочек пробегают (канальцев Т).

– Саркоплазматического ретикулума (RS) : является эндоплазматический ретикулум частности, образуя сеть тонких канальцев, окружающих каждый миофибрилла свои сетки по всей ее длине. Она включает в себя терминальные цистерны, которые устанавливают тесные контакты с Т-трубочек. Т канальцев и бортовые танки, расположенные на каждой боковой форме : триада

– Саркоплазматический ретикулум играет фундаментальную роль в :

  • хранение кальция : в РС, кальций связан с белком : calséquestrine
  • Высвобождение кальция из саркоплазматического
  • Ла поимка дю кальция : внутриклеточная среда внутри РСА с использованием кальция насосов АТФ- зависимый.
инжир. 6 : Саркоплазматического ретикулума и Т-канальцев

– Триада роль в передаче информации :

Передача информации (Приток nerveuxjdu трубчатая система саркоплазматического ретикулума (что привело к высвобождению внутриклеточного кальция)включает в себя механизм специфического. Это предполагало :

Напряжения зависимые каналы, расположенные внутри трубчатой ​​мембраны и заблокированные дигидропиридина (Д ः е)отсюда и название канала или дигидропиридина рецептора ДГП (D ः Пт).

Каждый приемник дигидропиридина (Д ः е ः) в смежности с каналом кальция саркоплазматического ретикулума чувствительной Рианодин отсюда их название каналов или Рианодин рианодиновый рецепторов (RyR)

Под действием деполяризации мембраны, DHPR выступает в качестве электрического тока или напряжения детектора интенсивности и претерпевает конформационные изменения, обусловленные в молекулярном взаимодействии с RyR.

Это способствует открытости и кальция освобождения из саркоплазматического ретикулума запасов

фигура 7 : Передача информации из трубчатых системы RS

С- Механизмы сокращения :

1- Нити скольжения модели :

Теория сжатия скольжения нити; разработанный Хью Хаксли 1954, propose lexplication suivante : «При сокращении, тонкие нити (актин) скользить вдоль толстых нитей (миозина), de telle sorte que les filaments dactine et de myosine se chevauchent davantage »

Перерыв толстые и тонкие нити перекрываются лишь на небольшой части их длины, но когда мышечные клетки стимулируются, les têtes de myosine saccrochent aux sites de liaison de lactine et le glissement samorce Les têtes de myosine tirent les filaments minces vers le centre du sarcomêre : С’est le raccourcissement du sarcomère.La longueur des bandes A ne change pas durant le raccourcissement mais celle des bandes I et H diminue.

2- возбуждения муфты- сокращение :

С’est la succession dévénements par laquelle le potentiel daction transmis le long du sarcolemme provoque le glissement des myofilaments.

Муфта возбуждения – сокращение включает в себя следующие шаги :

1- Le potentiel daction se propage le long du sarcolemme et des tubules transverses.

2- Lorsque le potentiel daction parvient aux triades, le DHPR agit comme un détecteur dintensité du courant électrique ou du voltage et subit des changements conformationnels conduisant à une interaction moléculaire avec le RyR Cela favorise son ouverture et la libération de cal au m des stocks du réticulum sarcoplasmique

инжир 8 : Механизм высвобождения кальция с помощью RS

3- После того, как внутриклеточно (sarcoplasme), связывает кальций до тропонин C (T11C), четыре молекулы кальция связывается с молекулой deTnC.

4- Тропонина затем изменяет свою трехмерную структуру, вызывая боковое смещение тропомиозина и, следовательно, освобождение (dêmasquage) актиновые сайты связывания.

5- Как только актин сайтов связывания подвергается, myosinesse головы немедленно связываются с актином образуя комплекс : l'actomyosine

6- В то же время связывание кальция на TnC позволяет удаление торможения осуществляется тропонин I на активность АТФазы головки миозина, Эта активность АТФазы обеспечивает гидролиз АТФ в АДФ и Pi (эта реакция зависит Mg +).

7- Отряд Pi и АДФ головок миозинов, позволяет изгиб головки миозины (угол изменение, состоящее из головок миозина прикреплено к актину) = Скольжение нитей актина на нитях миозина)

8- Связывание актина с миозином остается стабильным и только наличие новой молекулы АТФ(который связывается с головкой миозина), позволяет преломление актина и миозина liaisonenfre.

9- Сокращение продолжается до тех пор, пока сигнал кальция и АТФ присутствуют.

10- В отсутствии потенциала действия, саркоплазматического ретикулума кальция восстанавливает sarcoplasme, тропонина снова меняет свою форму и tropomyosinemasque сайты связывания головок миозина с актином, так концы сжимающих и нити возобновить их первоначальное положение = мышечной релаксации

NB : La rigidité cadavérique illustre bien le fait que c’есть ли’ATP qui permet le détachement des têtes de myosines de l’актин. En effet après la mort la synthèse de IATP prend fin et le détachement des têtes de myosine devient impossible. L’actine et la myosine sont alors liées de façon irréversible, вызывая окоченения, которая исчезает, когда мышечные белки разлагаются в течение нескольких часов после смерти.

инжир 9 : возбуждения муфты – сокращение

D- Метаболизм скелетных мышц : регенерации АТФ

  • При энергии сокращения мышц для сократительной активности (сгибание, отряд destêtesde миозина и работа кальциевого насоса) обеспечивается АТФ.
  • Поскольку АТФ является единственным источником энергии, который может питаться непосредственно сокращением, и СПС немедленно имеющиеся запасы являются низкими в мышцах и позволяя сжатия 4 в 6 секунд, он должен быть восстановлен непрерывно, так что сокращение может продолжиться. К счастью, регенерация осуществляется в доли секунды следующие три маршрута :

a- Взаимодействие с АДФ Т INE фосфата создающих(CP) :

– В начале сжатия, когда низкие запасы АТФ потреблялось,дополнительный АТФ быстро восстанавливал partird'une молекулы с высокой энергией : Креатинфосфат (CP) :

фосфокреатина + АДФ креатин -► + ATP

  • Эта реакция катализируется креатинкиназы.
  • Максимальная мышечная сила может поддерживаться pendantIO 15s

б- гликолиз анаэробный :

запасы мышечного гликогена превращается в молочную кислоту с производством два (02) молекулы АТФ. ансамбли, запасы АТФ и креатинфосфата и аэробного гликолиза может поддерживать мышечную активность в течение одной минуты.

с- аэробный клеточное дыхание : фосфорилирование оксидативного

В небольшой, но длительной мышечной активности, АТФ используется мышцы обеспечиваются аэробным клеточным дыханием, которое происходит в митохондриях и требует присутствия кислорода и включает в себя ряд химической реакции (Цикл Кребса де, и дыхательной цепи переноса электронов). Во время аэробного дыхания глюкоза полностью деградировала ; завершить окисление одной молекулы глюкозы дает 36 молекулы АТФ.

стол : Восстановление путей TATP

Е- Типы мышечных волокон :

Волокна окислительных медленно сокращающиеся (де-типа I) :

  • красный, – Много миоглобина.
  • Низкие запасы гликогена, – Большие усталостной прочности.
  • Аэробный путем является основным путем синтеза АТФ

Окислительные волокна быстро сокращающиеся (де-типа IIa) :

  • красный – Важно гликоген.
  • Изобилие миоглобина – Умеренная устойчивость к усталости.

Волокна гликолиза быстро сокращающиеся (де-типа IIb) :

  • Важно гликоген. – Низкое содержание миоглобина
  • белый – утомляемый

Л.Л.- Гладкая мышечная ткань :

A- Структура гладких мышц :

  • Присутствующие в стене большую часть тела полых органов : авиалиния, суд, пищеварительная система, и мочеполовая.
  • Каждое гладкое мышечное волокно является веретенообразной клеткой, которая содержит одно кольца, диаметр этих небольших волокон между 2 и 4 um.
  • Гладкие мышечные волокна не имеют нервных окончаний, сложные, как найденному в скелетных мышцах, К минусам они связаны с нервными волокнами вегетативной нервной системы.
  • Саркоплазматического ретикулума из гладких мышечных волокон менее развита, чем у скелетных мышечных волокон и нет поперечных канальцев T.
  • гладкие мышцы не обнаруживают поперечные канавки, Несмотря на то, что они содержат толстые и тонкие нити, но эти нити отличаются от тех, которые находятся в скелетных мышцах :

– Толстые и тонкие нити не расположены в саркомерах

  • Толстые нити гладкие мышцы головки миозина носить на протяжении всей их длине, функция, которая позволяет этим мышцам быть мощным.
  • Тропомиозин связан с тонкими нитями, но не тропониной.
инжир 10 : Структура гладких мышц

В- Возбуждение-сжатия связи в гладких мышцах :

Механизм гладких мышц похож на скелетные мышцы, и Surles следующие планы :

  • Скользящие миофиламентов обусловлено взаимодействием актина и миозина
  • Сокращение инициируется увеличением концентрации ионов внутриклеточного кальция
  • Скольжение миофиламентов требует АТФ

• Этапы мышечного сокращения :

  • Во время возбуждения муфты- сокращение, кальций высвобождается из саркоплазматического ретикулума, но он также проникает из межклеточной жидкости
  • Чтобы активировать миозина, взаимодействует кальция с регуляторными белками : кальмодулин расположен на миозин и известная киназу киназы легких цепей миозина (MLCK),
  • А так как тонкие нити не имеют тропонин маскировать сайт связывания для головок миозина и всегда готовы к контракту
  • связывает кальций в кальмодулине и кальций-кальмодулина комплекса связывается и активирует киназу легких цепей миозина (MLCK).
  • Активируется киназа фосфорилирует гидролиз АТФ и миозина, который позволяет- Последнее взаимодействовать с актином : укорочение происходит.
  • Как скелетных мышц, гладкие мышцы расслабить, когда уменьшается внутриклеточный кальций.

ссылки

  • Элейн N. Marieb : Анатомия и Физиология человека
  • H.Guenard : человеческая физиология
  • п. Rigoard,К. Buffenoir : молекулярная архитектура саркоплазматического ретикулума и его роль в муфте возбуждения – сокращение

Курс доктора м. Мартани – Факультет Константина