Funkční a mikroskopická anatomie kosterního svalu •Svaly = výkonný orgán svalové soustavy •Svaly jsou elastické, po dodání vzrušivého podnětu se stahují a dále relaxují = kontraktilita •Přeměňují chemickou energii v pohybovou. •Funkce: pohyb, přijímání potravy, dýchání, rozmnožování, komunikace … •Svalstvo příčně pruhované, hladká svalovina, svalovina srdce myokard. •Svalové struktury jsou pospojovány vazivem. •Svaly pomalé pro statickou práci, méně výkonné, méně unavitelné − např. posturální svaly. •Svaly rychlé umožňují rychlý, intenzivní, ale krátkodobý výkon. • Stavba svalu •Začátek (origo) – místo začátku svalu. •Úpon (insertio) – místo úponu svalu. •Svalové bříško (venter musculi) – nejmohutnější místo svalu. •Šlacha (tendo) – uspořádané kolagenní vazivo, které sval upíná nejčastěji do kosti, někdy do kůže nebo kloubu. •Povázka (fascie) – pružný vazivový obal svalu. Jsou součástí osteofasciálních sept, které tvoří spatia mezi periostem kosti a povrchovou fascií. •Perimysium - obal z vaziva obklopující svazky svalových vláken. •Epimysium - vazivový obal, který pokrývá celý sval. Jeho primární funkce je ochrana svalu před mechanickým poškozením. •Endomysium - vazivový obal na povrchu jednotlivých svalových vláken. Mikroskopická anatomie svaloviny •Jádra jsou koncentrována pod cytoplazmatickou membránu – typické pro mikroskopický snímek svaloviny. •Zahrnují kontraktilní bílkoviny aktin a myozin, které vzájemným klouzáním umožňují stah svalu. •Součástí aktinového myofilamenta jsou regulační proteiny – troponin a tropomyozin. • Mikroskopická stavba příčně pruhované svaloviny •Svalové vlákno, myofibril je základní anatomická jednotka. Svalové vlákno je syncitium. Rozlišujeme dvě hlavní myofibrila - aktin a myozin. •Sarkolema vysoce dráždivá pro cytoplasmatickou membránu •Sakroplasma je tekutý obsah svalových vláken u kosterní svaloviny, jde v podstatě o typ cytoplazmy. •Sarkoplasmatické retikulum je síť membránových tubulů okolo myofibril, specialisovaná část endoplasmatického retikula. Shromažďují se zde Ca2+ a čekají na impuls, kdy se uvolní; zvýšení lokální koncentrace Ca2+ způsobí kontrakci myofibril. •Sarkomera - pravidelné úseky, které jsou základní funkční jednotkou. Tyto sarkomery obsahují charakteristické linie a zóny. • • Příčně pruhovaná svalovina je základní složkou kosterního svalstva. Díky střídání aktino-myozinových komplexů je mikroskopicky patrné příčné pruhování. V lidském těle je kolem 600 kosterních svalů. Kosterní sval je tvořen dlouhými cylindrickými mnohojadernými buňkami (syncytium), které jsou široké 60–100 µm. ^[2] Sarkomera •Z-disky – ohraničují sarkomeru. V těchto discích jsou ukotvena tenká aktinová filamenta. •M-linie – jsou vedeny středem sarkomery a které ukotvují tlustá myozinová filamenta v jejich středu. •I-proužek (izotropní) – část sarkomery, kde se aktinová filamenta nepřekrývají s myozinovými, (7 nm); •A-proužek (anizotropní) – tmavší část sarkomery, kde se nachází myozinová filamenta (včetně úseku, kde se myozin překrývá s aktinem, (15 nm). •H-zóna – světlejší část sarkomery, kde se nachází pouze myozinová filamenta. •Při kontrakci se zkracuje I-proužek a H-zóna, A-proužek zůstává zachován. • Myofibrila je členěna na pravidelné úseky, tzv. sarkomery, které jsou základní funkční jednotkou. Tyto sarkomery obsahují charakteristické linie a zóny: Proteiny sarkomery •Tlustá filamenta – základem je myosin typu II, skládá se z vláknitého a gobulárního segmentu, celkem 300–400 myosinových molekul, myosin je uspořádán symetricky, hlavičky směřují k bližšímu konci vlákna → hladká centrální zóna bez globulárních segmentů + periferní zóna s laterálně vyčnívajícími glob. segmenty •Tenká filamenta – z F-aktinu, resp. polymer G-aktinu = globulární G-aktinový monomer, polarizovaný → přesné řazení během polymerace. Vznik 2 spirálovitě obtočených řetězců z G-aktinových jednotek. •Tropomyosin – z dvou spirálovitě obtočených řetězců. Molekuly jsou uspořádány jedna za druhou, vloženy do žlábku F-aktinového vlákna. •Troponin •Troponin T – vazba k tropomyosinu •Troponin C – váže vápenaté ionty •Troponin I – inhibuje na aktinu vazné místo pro myosin • Příčně pruhovaná svalovina je základní složkou kosterního svalstva. Díky střídání aktino-myozinových komplexů je mikroskopicky patrné příčné pruhování. V lidském těle je kolem 600 kosterních svalů. Kosterní sval je tvořen dlouhými cylindrickými mnohojadernými buňkami (syncytium), které jsou široké 60–100 µm. ^[2] Molekulární princip kontrakce příčně pruhovaného svalstva •Aktiniové myofilamenty zasouvají mezi myozinové myofilamenty a tímto zkrácením vyvinou napětí, které se při úponové šlaše projeví jako síla vyvolávající pohyb. • Kontrakci vyvolává nervové podráždění. •Těžká myozinová vlákna klouzají po aktinových filamentech. Molekula myozinu sestává z dlouhé části tvořené dvěma obtáčejícími se polypeptidovými řetězci, na jejichž koncích jsou globulární hlavy. V části krčku této molekuly je místo, které konformační změnou může naklopit hlavu vůči dlouhé části a tím vyvolat pohyb na způsob páky. Tato hlava je přitom orientována proti aktinovému vláknu. Aktinové vlákno je dvoušroubovice vláknitého F-aktinu, tvořeného monomery globulárního G-aktinu. Po obou stranách dvoušroubovice se nachází molekuly tropomyozinu s molekulami troponinu. •Troponin obsahuje tři podjednotky: •1) Tn-C − místo vážící kationty Ca2+; •2) Tn-T − místo, kde se troponin váže k tropomyozinu; •3) Tn-I − místo, které zakrývá aktivní místa aktinu pro interakci s myozinem. •Vše proběhne za přítomnosti Ca2+, z sarkoplazmatického retikula po přenosu excitace z T-tubulů v odpověď na příchozí depolarizační stimul. Vazba Ca2+ na Tn-C podjednotku troponinu vyvolá konformační změnu, kdy se tropomyozin zasune ještě více do žlábků aktinu. Tím je umožněno hlavě myozinu se navázat na aktivní místo (myozin se "opře" o aktin) a aktivovat ATP-ázu. ATP se spotřebuje za produkce ADP + Pi a hlava myozinu se nakloní v podélné ose sarkomery – dojde k posunu filament a kontrakci. •Vzniká stabilní komplex. Za účasti dalšího ATP se stav relaxuje. • Obsah obrázku text Popis byl vytvořen automaticky