muscle-tissues •Nervová a svalová tkáň • • • • •Vlastnosti: dráždivost (vznik AP) a vodivost (vedení vzruchu) • •Funkce: řídící funkce • - recepce změn • - rychlý převod informace do ústředí • - cílená a místně specifická odpověď •Nervová tkáň nervové buňky •Buňky: •- neurony •- buňky podpůrné (glie) Jedna ze 4 základních typů tkání Vysoce specializovaná - přijímá /dráždivost/, vede /vodivost/, porovnává, ukládá, vytváří informace, zabezpečuje přiměřenou reakci Zastoupena prakticky ve všech orgánech lidského těla. Vytváří CNS, tvořený mozkem a míchou, a také PNS, který zahrnuje ganglia a nervy. CNS a PNS Neurony a neuroglie /100 mld neuronů, 400 mld glie/ Neuron •Perikaryon /soma/ - tělo s jádrem, metabolické centrum • •Dendrity – výběžky příjem signálu • •Axon – vždy jeden • - generování a vedení vzruchů neu Tvar perikarya • • • • • • • •Cajalovy horizontální bb - kůra mozku •Purkyňovy bb •mozeček •Neurony spinál. ganglií •Pyramidové bb •- kůra mozku •Motorické neurony •- mícha •Perikaryon •- Velikost 4 - 100 um •- Jádro světlé, kompaktní jadérko •- Ribozomy a drsné endoplasmatické retikulum – Nisslova substance •- Lyzosomy- mohou obsahovat lipofuscin •- Intermediarní filamenta - Neurofilamenta •- Mikrotubuly - Neurotubuly •Agregací vznikají Neurofibrily – perikaryon i výběžky Image result for neuron nissl bodies •www.shutterstock.com Image result for neurofilament •Fressinaud 2015 Nisslova substance zvláště ve velkých motoneuronech – bazofilní hrudky různé velikosti neuron2 •Dendrity – bohaté rozvětvení – integrace signálů • - absence Golgiho komplexu • - dendritické ostny – výběžky v místě synapsí •Axony (neurity) - bez Nisslovy substance •- Axolema, Axoplazma •- Axonový hrbol (odstupový konus) •- Iniciální segment (sčítání podnětů) •- Synaptická zakončení - terminální arborizace (telodendrie) • (hojné mitochondrie, synaptické váčky) •Výběžky neuronu Klasifikace neuronů •podle počtu výběžků –unipolární –pseudounipolární –bipolární –multipolární – – •podle délky axonu –Golgi typ I až 1 m –Golgi typ II s krátkým axonem neuron_type Klasifikace neuronů –podle funkce -sensitivní (aferentní, centripetální) – somatosensitivní nebo viscerosensitivní -motorické (eferentní, centrifugální) – vedou informace z CNS k efektorům (svaly, žlázy) - somatomotorické nebo visceromotorické -interneurony (asociační) – představují asi 97% všech neuronů I10-40-nerve synapse •Interneuronální synapse Synapse •pro převod vzruchu mezi dvěma neurony nebo neuronem a efektorovou b., •chemická nebo elektrická synapse (nexusy) •úseky chem. synapse: 1) presynaptické zakončení • - váčky s mediátory • 2) synaptická štěrbina 3) postsynaptická membrána • (neuron, sval. b., žlázová b.) electric synapse Synaptické váčky mají velikost 20 – 65 nm někdy i víc. Rozlišujeme světlé nebo granulované s elektrondenzním jádrem Synaptické membrány jsou zesílené denzními proteinovými ploténkami. Podle vzhledu plotének a rozložení denzního materiálu na membránách interneuronálního spoje se rozlišuje Gray1 a Gray2 typ. •-Acetylcholin – cholinergní synapse -Katecholaminy (adrenalin, noradrenalin, dopamin)- aminergní -Serotonin – serotoninergní -GABA – gamaergní -Glycin, glutamát, oxid dusnatý -Peptidy (enkefaliny, endorfiny) – peptidergní synapse synapse3 •Synaptické váčky •- mediátory (Neurotransmitery): Glie •Centrální –Astrocyty plazmatické a vláknité /fibrilární/ –Oligodendrocyty –Mikroglie (Hortegova) –Ependymové buňky – – •Periferní –Schwannovy buňky –Plášťové buňky gliové buňky Astrocyty •paprsčitý vzhled, gliofilamenta (intermediární) •bariéra: –membrana limitans gliae perivascularis –membrana limitans gliae superficialis •vysoká schopnost regenerace Astrocyteendfoot • •plazmatické – kratší, silnější výběžky, hlavně v šedé hmotě - izolace, výměna látek mezi neurony a kapilárami •vláknité – tenké, dlouhé výběžky, podpůrné –v šedé hmotě – rozbíhají se všemi směry –v bílé hmotě – svazečky Oligodendrocyty •menší než astrocyty, hyperchromatická jádra •hladké, málo větvené výběžky •v šedé hmotě –izolují perikarya •v bílé hmotě –tvorba myelinových pochev – na 1 oligodendrocyt připadá 3-50 axonů oligod Mikroglie •nejmenší glie (Hortegova glie)– drobné, protáhlé buňky s tenkými krátkými, bohatě větvenými výběžky •původ – mesenchym •monocyto-makrofágový systém - schopnost fagocytózy •hojněji v šedé hmotě než bílé, hlavně podél vlásečnic • microglia Ependymové buňky •připomínají 1-vrstevný epitel bez b.m. –apex – řasinky –baze – oploštělé nebo s výběžky = tanycyty (nasedají na kapiláry) •vystýlají centrální míšní kanál a mozkové dutiny epen100he Plášťové buňky •v gangliích periferních nervů •satelitové buňky /amficyty/ - ploché buňky •oddělují perikarya neuronů od vaziva - obal /plášť/, transport látek mezi neurony a kapilárami nerves 3 Schwannovy buňky •protáhlé, oploštělé buňky •souvislý obal kolem axonů – neurilema •tvoří myelinové pochvy axon 2 Schwann cells •Myelin (lipoprotein) - vrstvy membrán buněk • •Myelinizace v CNS •Oligodendrocyt - rotuje výběžek •- jeden až pro 50 axonů • •V PNS •Schwannova buňka •- vnoření axonů Schwannova pochva •- rotuje celá buňka ® myelinová pochva •Myelinizace •Myelinizace •CNS •PNS Nervová tkáň - 17 Nervové vlákno nemyelinizované •Schwannova pochva • •- vlákna bez myelininové pochvy – jen Schwannovy bb. kolem axonu • wobbly2 getimage F8-3B ranvier node Image_000447_upr kopie Picture3 arrobend arrobend arrobend arrobend •Ranvierovy zářezy • •- saltatorní vedení (skokem) A damaged nerve signal •CNS •Hřbetní mícha •Mozek - Koncový mozek • - Mezimozek • - Mozkový kmen – střední mozek, Varolův most, prodloužená mícha • - Mozeček •Histologie: •- Obaly – tvrdá plena, pavučnice, měkká plena •- Šedá hmota – perikarya neuronů, mikroglie, plazmatické astrocyty, kapiláry •- Bílá hmota – myelizované axony neuronů, oligodendrocyty, fibrilární astrocyty •- Komory, míšní kanál – mozkomíšní mok, vystlány ependymem • •Rozmístnění šedé a bílé hmoty: •Koncový mozek a mozeček – šedá hmota tvoří kůru a jádra •Mozkový kmen a hřbetní mícha – bílá hmota na povrchu, šedá uvnitř •PNS •Ganglia – spinální, autonomní •– gangliové buňky (neurony), plášťové b. (glie), vazivo •Periferní nervy – výběžky neuronů spojené ve svazky (gangliových buněk, neuronů předních míšních rohů a sympatických či parasympatických neuronů), - Schwanovy buňky • - vazivo – endoneurium, perineurium, epineurium 10-1_Nerve_Struct •www.backpain-guide.com •- Dráždivost •- Schopnost kontrakce •Výskyt: - Sval - Součást stěny orgánů •Svalová tkáň •Význam: •- Pohyb organismu nebo jeho částí •- Kontraktilita stěn orgánů (průsvit cév, peristaltika) atd. stavba_svalu_small Terminologie •mys/myos (sval) • - myocyt (svalová buňka) • •sarx/sarkós (maso) - buněčná membrána = sarkolema - cytoplazma = sarkoplazma - hladké ER = sarkoplazmatické retikulum • - mitochondrie = sarkosom řečtina •Typy svalové tkáně: -Kosterní -Srdeční -Hladká • •www.nlm.nih.gov/medlineplus.htm •Kontraktilita - „kontraktilní“ proteiny (aktin a myosin) v buňkách •Základní stavební a funkční jednotkou tkáně je svalová buňka! • –Svalové vlákno kosterní sv. - rhabdomyocyt –Svalová buňka srdeční sv.- kardiomyocyt –Svalová buňka hladké sv. - leiomyocyt •Pamatuj! •Kosterní svalovina normal_skeletalmuscle4 •Rhabdomyocyt •- šířka 10-100 um - délka 1-15 cm •- Mnohojaderný (25-40/ mm) •- Sarkolema tvoří T-tubuly •- Sarkoplasma – myoglobin, myofibrily, organely, inkluze •- Sarkoplazmatické retikulum - zásoba Ca2+ • - sarkotubuly ústí do terminálních cisteren •Triády = 2 terminální cisterny probíhající společně s 1 T-tubulem Rhabdomyocyt = svalové vlákno • •Sval. vlákno – morfol. a funkční jednotka koster. svalu (Ø 20 – 100 mm) • •Myofibrila – strukturní složka sarkoplazmy (Ø 1 – 2 mm) • •Myofilamenta – aktin (Ø 6 nm), myosin (Ø 15 nm) •- uspořádané do sarkomer (několik v délce myofibrily) • •- Sarkomera – nejmenší kontraktilní jednotka (2,5 - 4 mm) myofilamenta myofibrila •sarkomera (funkční jednotka) •rhabdomyocyt → myofibrily → myofilamenta •myofilamenta muscle%20tissue Myofibrila –izotropní úseky (I-proužky) – světlé, Z-linie (telofragma) –anizotropní úseky (A-proužky) – tmavé, M-linie (mezofragma), H-proužek –Sarkomera – úsek mezi dvěma Z-liniemi 0100_0001 0100_0001 Myofilamenta •tlustá: výlučně v rozsahu A-proužku, myozin, tloušťka 15 nm, délka 1,6–1,8 µm •tenká: v rozsahu I-proužku (zasahují i do anizotropních úseků), F-aktin a regulační proteiny, tloušťka 6-7 nm, délka 1,5 µm •zkrácení myofibril při svalovém stahu se děje na principu posuvného mechanizmu Mus1ani 0106_0001 •Myofibrily, sarkomery (ELM) SVALOVÁ KONTRAKCE contraction muscle.gif •http://3dotstudio.com/contract.gif •- řízení motorickým nervem, •- motorická jednotka - více svalových vláken inervovaných stejným motoneuronem •- nervosvalová ploténka - presynaptická nervová a postsynaptická svalová membrána • •Kosterní svalovina - kontrakce MotorEndPlateSketch [USEMAP] •telodendrie •Motorická •ploténka •Kosterní •sval. •vlákno •Motorické ploténky v motorické jednotce •- Tato svalová vlákna s kontrahují současně nervosval •Přenos vzruchu •Motorický neuron - acetylcholin - šíření AP T-tubuli - otevření Ca+ kanálů •Acetylcholin je v synaptické štěrbině velmi rychle štěpen cholinesterázou Akční potenciál – v klidu převažuje v buňce K+, vně Na+. Pro Na+ je membrána šoatně propustná. K+ částečně difunduje a v klidu jsou u K+ chemické síly kompenzovány elektrickými. Při otevření kanálů žene Na+ dovnitř koncentrační spád i elektrická síla. Dochází k depolarizaci membrány, což podporuje další otevírání sodíkových kanálů. Obrací se elektrický gradient a vtok se zastavuje. Současně se otevírají i draslíkové kanály, ale výtok probíhá pomaleji. Postupně dochází k repolarizaci. Navrácení iontů zpět zajišťuje sodíkodraslíková pumpa poháněná ATP. •Mechanizmus kontrakce Image result for skeletal muscle contraction scheme myosin Rigor mortis nastává po vyčerpání zásob ATP a uvolnění Ca2+ ze sarkoplazmatického retikula. • •Vazivo: •epimysium •perimysium •endomysium • • • • • • •sval → snopce → rhabdomyocyt → myofibrily → → myofilamenta •Stavba kosterního svalstva muscle_structure Svalová tkáň příčně pruhovaná srdeční •morfologická a funkční jednotka: srdeční svalová buňka (kardiomyocyt) – cylindrická buňka s jádrem uloženým centrálně •průměr: 15 mm •délka: 85-100 mm •Buňky jsou spojeny do vláken nebo prostorových sítí interkalárními disky. cardiac muscle (19K bytes) Interkalární disk •Schodovité spojení sousedních kardiomyocytů •intercelulární spoje –desmosom –fasciae adherentes –gap junction (nexus) Svalová tkáň - 21 Interkalární disk Svalová tkáň - 17 Srdeční svalovina •Kapiláry koronárního řečiště Svalová tkáň - 20 Srdeční svalovina •Interkalární disky Vzrušivé (nekontraktilní) kardiomyocyty •Specializované kardiomyocyty (generování vzruchů) • •nízký počet myofibril, zvýšený obsah glykogenu, chybí T-tubuly a interkalární disky, ale hojné nexusy •převodní /excitomotorický/ aparát srdce: sinoatriální a atrioventrikulární uzlík, Hissův svazek rozdělený na pravé a levé raménko a Purkyňova vlákna Svalová tkáň hladká •morfologická a funkční jednotka: svalová buňka - leiomyocyt • buňka s 1 jádrem uloženým centrálně • • • •průměr: 3-10 mm •délka: 20 mm (až 500 mm – hypertrofie v gravidní děloze) image006 009 010 Leiomyocyty •sarkoplazmatické retikulum: pouze izolované váčky, chybějí terminální cisterny i T-tubuly •kaveoly (≈ T-tubuly) •tenká (aktinová) a tlustá (mysionová) myofilamenta uspořádána do složité prostorové sítě, chybí periodické střídání obou typů filament (= nejsou vytvořeny myofibrily), více aktinových filament (12-30 : 1) •Mezibuněčné spoje – nexusy, desmosomy, ZO •Na povrchu buněk lamina basalis (jsou schopny produkovat kolagen a elastin – např. ve stěně cév) SmoothMuscle Caveolae •Aktinová myofilamenta – fokálně adherují k sarkolemě nebo do denzních tělísek (≈ Z-linie) v sarkoplazmě. •Kalmodulin (≈ troponin) •Sarkoplazmatické retikulum – jen krátké tubuly; • kaveoly • • • Mechanizmus kontrakce •- Ca2+ (vstup do buňky), vazba na kalmodulin -Ca2+- kalmodulin aktivuje myosin-kinázu -dále jako u kosterní svaloviny • vazba aktinu na myosin • Smooth Muscle 0103_0001 0103_0001 0103_0001 •hladká •srdeční •kosterní •Svalová tkáň – příčný řez Svalová tkáň – shrnutí znak Kosterní tkáň svalová Srdeční tkáň svalová Hladká tkáň svalová Původ mezoderm (myotomy) mezoderm (kardiogenní ploténka) mezenchym Stavební jednotka rhabdomyocyt (svalové vlákno) kardiomyocyt leiomyocyt Velikost tl. 100µm d. mm až cm tl. 10-15 µm d. 85-100 µm tl. 3-10 µm d. 20-500 µm Počet jader mnoho 1(2) 1 Umístění jádra pod sarkolemou uprostřed uprostřed regenerace velmi omezená žádná regeneruje