Svaly. 3. LF UK - Vinohrady. Ladislav Vyklický.

Podobné dokumenty
(VIII.) Časová a prostorová sumace u kosterního svalu. Fyziologický ústav LF MU, 2016 Jana Svačinová

Rozdělení svalových tkání: kosterní svalovina (příčně pruhované svaly) hladká svalovina srdeční svalovina (myokard)

Fyziologie svalů. Typy svalů: - svaly kosterní (příčně pruhované), - srdeční (modifikovaný kosterní), - hladké svaly.

Fyziologie svalů. Typy svalů: - svaly kosterní (příčně pruhované), - srdeční (modifikovaný kosterní), - hladké svaly.

Bp1252 Biochemie. #11 Biochemie svalů

Nervová soustava Centrální nervový systém (CNS) mozek mícha Periferní nervový systém (nervy)

Fyziologie svalů. Autor přednášky: Mgr. Martina Novotná, Ph.D. Přednáška se prochází klikáním nebo klávesou Enter.

Fyziologie svalové činnosti. MUDr. Jiří Vrána

Nervová soustava Centrální nervový systém (CNS) mozek mícha Periferní nervový systém (nervy)

Mgr. Šárka Vopěnková Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou VY_32_INOVACE_01_3_08_BI1 SVALOVÁ SOUSTAVA

Pohybová soustava - svalová soustava

Řízení svalového tonu Martina Hoskovcová

Fyziologie srdce I. (excitace, vedení, kontrakce ) Milan Chovanec Ústav fyziologie 2.LF UK

PORUCHY SVALOVÉHO NAPĚTÍ

Svaly. MUDr. Tomáš Boráň. Ústav histologie a embryologie 3.LF

II. SVALOVÁ TKÁŇ PŘÍČNĚ PRUHOVANÁ (ŽÍHANÁ) = svalovina kosterní

Svaly. Svaly. Svalovina. Rozdělení svalů. Kosterní svalovina

Svalová tkáň, kontraktilní aparát, mechanismus kontrakce

Svalová tkáň. Petr Vaňhara, PhD. Ústav histologie a embryologie LF MU.

VEGETATIVNÍ NERVOVÝ SYSTÉM

Biochemie svalu. Uspořádání kosterního svalu. Stavba kosterního svalu. Příčně pruhované svalstvo Hladké svalstvo Srdeční sval.

Typy svalové tkáně: Hladké svalstvo není ovladatelné vůlí!

Univerzita Karlova v Praze, 1. lékařská fakulta

Fyziologie pro trenéry. MUDr. Jana Picmausová

Svalová tkáň Svalová soustava

ZÁKLADY FUNKČNÍ ANATOMIE

SOMATICKÁ A VEGETATIVNÍ NERVOVÁ SOUSTAVA

Membránový potenciál, zpracování a přenos signálu v excitabilních buňkách

Hormony, neurotransmitery. Obecné mechanismy účinku. Biochemický ústav LF MU 2016 (E.T.)

Genetika člověka GCPSB

Nervová soustava je základním regulačním systémem organizmu psa. V organizmu plní základní funkce jako:

KOSTERNÍ, SRDEČNÍ A HLADKÝ SVAL

9. Léčiva CNS - úvod (1)

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

Kosterní svalstvo tlustých a tenkých filament

Nervová soustává č love ká, neuron r es ení

Zpracování informace v NS Senzorická fyziologie

Nervová soustava. Funkce: řízení organismu. - Centrální nervová soustava - mozek - mícha - Periferní nervy. Biologie dítěte

Svalová tkáň Svalová soustava

Přeměna chemické energie v mechanickou

Název školy: Střední odborná škola stavební Karlovy Vary Sabinovo náměstí 16, Karlovy Vary Autor: Hana Turoňová Název materiálu:

soubor nervových bb. a vláken motoricky inervuje hladkou svalovinu (vnitřních orgánů, cév, kůže), žlázy a myokard

Farmakologie. Vegetativní nervový systém. 25. března 2010

7. Nervová soustava člověka

Téma I: Tkáň svalová

Sylabus přednášky 230 Fyziologie živočichů a člověka Část přednášená Daliborem Kodríkem

Výukový materiál v rámci projektu OPVK 1.5 Peníze středním školám

glukóza *Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*

Senzorická fyziologie

Neurony a neuroglie /

Energetický metabolizmus buňky

Struktura a funkce biomakromolekul

Struktura a funkce biomakromolekul

Farmakologie vegetativního nervového systému. Receptory sympatiku a parasympatiku a možnosti jejich ovlivnění.

Cvičení z fyziologie SYMPATIKUS A PARASYMPATIKUS

KONTROLNÍ A ŘÍDÍCÍ SOUSTAVY. kontrolu a řízení organismu zajišťují 2 soustavy: o nervová soustava o hormonální soustava

Funkce míchy a Reflexy

Vlastnosti neuronových sítí. Zdeněk Šteffek 2. ročník 2. LF UK v Praze

FYZIOLOGIE ZÁTĚŽZ ĚŽE

Tomáš Kuˇ. cera. Ústav lékaˇrské chemie a klinické biochemie 2. lékaˇrská fakulta, Univerzita Karlova v Praze.

POHYBOVÉ ÚSTROJÍ svalových vláken + řídká vaziva = snopečky + snopečky = snopce + snopce = sval 18.

Biochemie svalové činnosti. Kardiomyocyty. Zdroj a eliminace Ca 2+ v sarkoplazmě srdečního svalu

MÍŠNÍ REFLEXY PROPRIOCEPTIVNÍ MÍŠNÍ REFLEXY

- do svalu pronikají cévy - uvnitř se větví až na drobné vlásečnice, které opřádají svalová vlákna

Digitální učební materiál

PŘENOS SIGNÁLU DO BUŇKY, MEMBRÁNOVÉ RECEPTORY

Nejmenší jednotka živého organismu schopná samostatné existence. Výměnu látek Růst Pohyb Rozmnožování Dědičnost

Pohybový systém. MUDr.Kateřina Kapounková. Inovace studijního oboru Regenerace a výživa ve sportu (CZ.107/2.2.00/ ) 1

Neuron. Neurofyziologie. Neuroglie. Akční potenciál. Klidový membránový potenciál

Patofyziologie srdce. 1. Funkce kardiomyocytu. Kontraktilní systém

Fyziologické principy pohybu

B9, 2015/2016, I. Literák, V. Oravcová CYTOSKELETÁLNÍ PRINCIP BUŇKY

Digitální učební materiál

Neurologie pro fyzioterapeuty: vstupní přednáška. Jan Roth

I. MOTORIKA (HYBNOST)

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Biochemie nervové soustavy. Pavla Balínová

Sval. Svalová tkáň. Svalová tkáň. Tvary svalů. Druhy svalů dle funkce. Inervace tkáně. aktivní součást pohybového aparátu vysoce diferencovaná tkáň

Eatonův myastenický syndrom. Josef Bednařík II.Neurologická klinika LFMU v Brně

Rozvoj vzdělávání žáků karvinských základních škol v oblasti cizích jazyků Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.07/

pracovní list studenta

Nervová tkáň. neurony. neuroglie centrální astrocyty oligodendrocyty mikroglie ependym periferní Schwannovy buňky satelitní buňky

Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1

Toxikologie PřF UK, ZS 2016/ Toxikodynamika I.

FYZIOLOGIE PŘENOSU NERVOVÉHO VZRUCHU, JEHO PORUCHY A PATOGENEZE KŘEČÍ. Denisa Wawreczková FVL 4. ročník

Histologická praktika. Nervový systém

Myologie. Soustava svalová

Organismus je řízen dvojím způsobem, hormonálně a nervově. Nervový systém se dělí na centrální a periferní.

Adrenergní + cholinergní receptory. Jan Doul Zuzana Charvátová

Hypotonie děložní. MUDr.Michal Koucký, Ph.D. Gynekologicko-porodnická klinika VFN a 1.LF UK

Příloha 1, Otázky na kontroly

Prvotní organizmy byly jednobuněčné. Rostla složitost uspořádání jednobuněčných komplikované uspořádání uvnitř buňky (nálevníci).

Obsah Úvod Základní vlastnosti živé hmoty

Ivana FELLNEROVÁ PřF UP Olomouc

základem veškerého aktivního pohybu v živočišnéříši je interakce proteinových vláken CYTOSKELETU

CHEMICKÁ PODSTATA REGULACE

Regulace metabolizmu lipidů

INTRACELULÁRNÍ SIGNALIZACE II

NEUROFYZIOLOGIE II STAVBA CENTRÁLNÍHO NERVOVÉHO SYSTÉMU

- 1 - Vlastní kontraktilní aparát - myofibrily- jsou uspořádány v tzv. sarkomérách.

Transkript:

Svaly 3. LF UK - Vinohrady Ladislav Vyklický http://www.biomed.cas.cz/d331/index.html 1

Činnost svalů Svalová tkáň je složena z buněk, které jsou schopny se kontrahovat Typy svalů: kosterní (příčně pruhované) svaly srdeční sval hladké svaly 2

Sarkomera Svalové snopce Svalová vlákna Svalová vlákna obsahují řadu jader Myofibrila Sarkomera Jádra Myofilament a Sarkolema

Proces svalové kontrakce a relaxace má čtyři hlavní fáze Excitace Spojení excitace a kontrakce Kontrakce Relaxace 4

Excitace Spojení excitace a kontrakce Kontrakce Relaxace Akční potenciál, který se šíří nervovým vláknem dosáhne synaptického zakončení a vyvolá uvolnění ACh do synaptické štěrbiny ACh se naváže na receptory na sarkolemě Toto aktivuje (AP) ve svalovém vlákně 5

Motorická jednotka Motorická jednotka Motorická jednotka Malá: 3-8 vláken (svaly pracující rychle a přesně) Velká: 1500 2000 vláken (dlouhodobé udržování tonu) Svalová vlákna Motoneurony

něco extra Polineuronal innervation 7

Acetylcholin (ACh) objeven v roce 1914 Henry H. Dalem jeho úlohu neuropřenašeče popsal Otto Loewi v roce 1936 dostali oba NC Cholin Acetyl-CoA Cholin acetyltransferáza Acetylcholinesteráza CH3 - COOH Acetát Acetylcholin Vagusstoff 8

Chemická synapse 1921 Otto Loewi (1873-1961) Acetylcholin 1. Srdce 2. Srdce Stimulace vagu Extracelulární tekutina Snížení tepové frekvence Snížení tepové frekvence 9

Nikotinický Ach receptor 2,5 nm ACh RECEPTOR POHLED SHORA Extracelulární prostor ACh RECEPTOR PODJEDNOTKOVÉ SLOŽENÍ Extracelulární domény Extracelulární prostor α podjednotka ACh receptoru: 4 transmembránové oblasti (M1, M2, M3, M4) 2 mimomembránové oblasti (extracelulární pr., cytosol) Membránové domény Cytoplazmatické domény 8 nm Cytosol Cytosol 17 nach podjednotek: Neuronální-typ Svalový-typ: embryonální typ: (α1) 2 β1δεa dospělý typ: (α1) 2 β1δγ 10

Ranvierův zářez Mícha Presynaptický axon Schwavova bnuňka Bazální lamina Motoneuron Svalové vlákno Axon Synaptický váček Aktivní zóna Synaptické váčky Postsynaptická část 60 váčků se uvolni při EPSC každý váček obsahuje 10 4 molekul ACh Protonová pumpa ATP Acetylcholin (uvolněný) Acetylcholin esteráza 50-60 nm H+ Presynaptická membrána ACh-H výměník Choline + Acetyl CoA Cholin acetyltransferáza Bazální membrána 50 nm Acetylcholinov é receptory Acetylcholine Postsynaptická membrána Koncentrace ACh 150 mm Postsynaptická šťerbina 1.5-4.0 x 10 7 Ach receptorů 11

Botulotoxin (klobásový Bungarus jed) je fasciatus produkován bakterií Clostridium botulinum. Je to možná absolutně nejúčinnější jed - 100 g by stačilo k vyhubení celého lidstva. BT brání presynaptickým vesikulům, K + kanál aby splynuly s membránou a uvolnily ACh. Neuronální Na + kanál Ca 2+ kanál Acetylcholin (ACh) Uvolnění ACh Alfa-Bungarotoxin Sarin (Organofosfáty) Na + kanál ve svalu AChR kanál Acetylcholin esterasa Strychnos Toxifera Tubocurarin 12

Myasthenia gravis Ptosis Physostigmine Physostigma venenosum Zdravý MG Ach E Ach R 13

Kvíz Jaké jsou důsledky zvýšené koncentrace plazmatické koncentrace Mg 2+ pro svalovou činnost? 14

Kvíz Ca 2+ paralýza Mg 2+ blokuje napěťově závislé vápníkové iontové kanály 15

Sval senzorický orgán Ia aferentní neuron II aferentní neuron α motoneuron Svalové vřeténko Ib aferentní neuron γ motoneuron Golgiho šlachová tělíska 16

Klasifikace axonů Axony vytvářejí nervy v periferním nervovém systému člověka a mohou byt klasifikovány na základě jejich fyzikálních vlastností a rychlosti vedeni na: Motorické Senzorické Autonomní 17

Svalové vřeténko Svalová vřeténka jsou senzorické receptory, které jsou umístěny ve svalové tkáni a detekují změny v délce svalu. Tyto receptory převádějí informaci o délce svalu do centrální nervové soustavy. Tato informace může být zpracována v mozku a užita k určení polohy těla a končetin. Odpovědi svalových vřetének na změny délky hrají též důležitou roli v řízení svalové kontrakce tím, že aktivují motoneurony během napínacího reflexu. Svalové vřeténko ~1 cm 18

Zpracování informace Zpětná vazba 1. Krok Natažení svalu stimuluje svalová vřeténka Sval 2. Krok Aktivace senzorického neuronu Natažení Relaxace 5. Krok Svalová kontrakce Kontrakce 4. Krok Aktivace motoneuronu 3. Krok Zpracování informace AP 19

Napínací reflex - Patelární reflex Náhlé natažení svalu vede k: 1. Svalová vřeténka detekují natažení svalu 2. Senzorický neuron přenáší informaci do míchy 3. Senzorický neuron končí přímo na motoneuronech 4. Alfa motoneuron se aktivuje a vede akční potenciály do svalu, který se následně kontrahuje Povšimněte si, že pouze sval, který je natažen se kontrahuje 20

Golgiho svalová tělíska Golgiho svalová tělíska (GST) jsou citlivá na svalový tonus. Je to proprioceptivní senzorický receptor, který se nachází na přechodu svalových vláken ve šlachu. Ib aferentní neuron Když se sval kontrahuje vytváří sílu, která vede k deformaci (natažení) terminálního větvení senzorického neuronu. Toto natažení aktivuje na natažení citlivé iontové kanály terminál Ib aferentních axonů. Výsledkem je depolarizace a vznik akčních potenciálů, které se šíří do míchy. Frekvence akčních potenciálů signalizuje sílu vytvořené 10 až 20 motorických jednotek. Ta reprezentuje sílu celého svalu. 21

Inhibiční reflex náhlá svalová relaxace vzniklá v důsledku velkého svalového tonu. Golgiho svalová tělíska jsou receptory pro tento reflex. Inhibiční interneuron Ib aferentní neuron (senzorický) Inhibitory neurons Zpětná vazba tvořená axony Ib senzorických vláken zprostředkovávají míšní reflex, který kontroluje svalovou kontrakci. Ib aferenty končí na interneuronech, které inhibují aktivitu motoneuronů regulují sílu svalové kontrakce. Golgiho svalová tělíska 22

Excitace Spojení excitace a kontrakce Kontrakce Relaxace vztahuje se ke spojení událostí, které spojují AP na sarkolemě a aktivaci myofilament AP se šíří podél T-tubulů do sarkoplazmy Jakmile AP dosáhne sarkoplazmy vyvolává otevření iontových kanálů v sarkoplazmatickém retikulu Sarkoplazmatické retikulum uvolní Ca 2+ Ca 2+ se váží na troponin, pohyb tropomyosinu odkryje vazebná místa do kterých se může vázat myosin 23

Ca 2+ a svalová kontrakce Fascicle Svalová buňka/ sv. vlákno Sarkomera Sarkolema Myofibrila Sarkoplazmatické retikulum 24

Ca 2+ a svalová kontrakce Sv alová buňka Sarkolema T-tubuly Sarkoplazmatické retikulum (Ca2+) 25

Sarkoplazmatické retikulum T-tubuly Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ryonadine R Dihydropine R 26

Sarkoplazmatické retikulum T-tubuly Sarkoplazmatické retikulum Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ryonadinový R Dihydropinový R 27

Sarkoplazmatické retikulum T-tubuly Sarkoplazmatické retikulum Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ pump Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ryonadinový R Dihydropinový R 28

Kontrakce iniciální kroky? Myosin Actin Sarcomera Kontrakce Relaxace 29

Myosin Actin Sarcomera Ca 2+ Kontrakce Relaxace Ca 2+ 30

Excitace Spojení excitace a kontrakce Kontrakce Relaxace 31

Sarkomera = funkční jednotka M Z H- linie pouze myozinová vlákna I- linie stejnorodá (izotropní linie pouze aktinová vlákna Z- linie kotví aktinová vlákna A- linie myozinová a aktinová vlákna nestejnorodá - anizotropní myozinová vlákna aktinová vlákna M- linie střed sarkomery 32

Sarkomera M Z 33

Tropomyosin 34

Tropomyosin Vazebná místa pro myosin 35

Tropomyosin ATP Tropomyosin ADP 36

6 kroků 1. Ca 2+ se uvoluje ze sarkoplazmatického retikula následně jsou obnažena vazebná místa pro myosinové hlavy na aktinu 2. Myosinová hlava se váže do vazebných míst na aktinu (ATP je hydrolyzováno) 3. Uvolnění ADP a P vyvolává pohyb myosinové hlavy 4. Vazba ATP vede k uvolnění myosinové hlavy z vazby na aktin 5. ATP je hydrolyzováno a znovu energetizuje myosinovou hlavu 6. Ca 2+ je pumpován zpět do sarkoplazmatického retikula 37

Tropomyosin ATP Tropomyosin ADP 38

6 kroků 1. Ca 2+ se uvoluje ze sarkoplazmatického retikula následně jsou obnažena vazebná místa pro myosinové hlavy na aktinu 2. Myosinová hlava se váže do vazebných míst na aktinu (ATP je hydrolyzováno) 3. Uvolnění ADP a P vyvolává pohyb myosinové hlavy 4. Vazba ATP vede k uvolnění myosinové hlavy z vazby na aktin 5. ATP je hydrolyzováno a znovu energetizuje myosinovou hlavu 6. Ca 2+ je pumpován zpět do sarkoplazmatického retikula 39

Tropomyosin ATP Tropomyosin ADP 40

6 kroků 1. Ca 2+ se uvoluje ze sarkoplazmatického retikula následně jsou obnažena vazebná místa pro myosinové hlavy na aktinu 2. Myosinová hlava se váže do vazebných míst na aktinu (ATP je hydrolyzováno) 3. Uvolnění ADP a P vyvolává pohyb myosinové hlavy 4. Vazba ATP vede k uvolnění myosinové hlavy z vazby na aktin 5. ATP je hydrolyzováno a znovu energetizuje myosinovou hlavu 6. Ca 2+ je pumpován zpět do sarkoplazmatického retikula 41

1 ADP Tropomyosin 42

Každá myosinová hlava se pohne asi 5x za minutu 2 Power stroke 1 ADP Tropomyosin 43

6 kroků 1. Ca 2+ se uvoluje ze sarkoplazmatického retikula následně jsou obnažena vazebná místa pro myosinové hlavy na aktinu 2. Myosinová hlava se váže do vazebných míst na aktinu (ATP je hydrolyzováno) 3. Uvolnění ADP a P vyvolává pohyb myosinové hlavy 4. Vazba ATP vede k uvolnění myosinové hlavy z vazby na aktin 5. ATP je hydrolyzováno a znovu energetizuje myosinovou hlavu 6. Ca 2+ je pumpován zpět do sarkoplazmatického retikula 44

ATP Tropomyosin 45

ATP is hydrolysed re-energizes the myosin head Tropomyosin 46

6 kroků 1. Ca 2+ se uvoluje ze sarkoplazmatického retikula následně jsou obnažena vazebná místa pro myosinové hlavy na aktinu 2. Myosinová hlava se váže do vazebných míst na aktinu (ATP je hydrolyzováno) 3. Uvolnění ADP a P vyvolává pohyb myosinové hlavy 4. Vazba ATP vede k uvolnění myosinové hlavy z vazby na aktin 5. ATP je hydrolyzováno a znovu energetizuje myosinovou hlavu 6. Ca 2+ je pumpován zpět do sarkoplazmatického retikula 47

Sarkoplazmické retikulum (Ca 2+ ) 2. 1. Tropomyosin 48

a ještě jednou 49

Aktinové vlákno tropomyozin troponin Myozinové vlákno aktin ATPázová aktivita Aktinové vlákno 50

a ještě jednou 51

Quiz 1 Křeče Zvýšená plazmatická koncentrace Ca 2+ (poruchy příštítných tělísek, ledvin ) Ruka v křeči co připomíná solení Křeč je spontánní zpravidla bolestivá, kontrakce svalu vzniklá během nebo krátce po fyzické námaze. vrozené poruchy metabolizmu poruchy hospodaření s vodou (dehydratace) abnormality v koncentraci elektrolytů v séru (moc Ca2+ málo Mg2+) nepříznivé vnější podmínky teplo nebo zima. 52

Ochrnutí Centrální příčiny Svalové příčiny Periferní příčiny 53

Patologie svalové dystrofie Duchenova typu Duchenneova svalová dystrofie (DMD nebo také svalová dystrofie Duchenneova typu) je gonozomální recesivní vrozené onemocnění způsobené mutací genu kódujícího protein dystrofin. Je pojmenováno podle francouzského neurologa Guillauma Duchenna de Boulogneho. DMD je smrtelné, zatím neléčitelné onemocnění, které se klinicky manifestuje u chlapců. Jde o nejčastější typ svalové dystrofie, incidence se udává jeden případ na 3500 narozených chlapců. DMD je charakteristická progredující svalová ochablost, která nejdříve postihuje nohy a pánevní svalstvo, později se rozšiřuje na horní končetiny, krk a dýchací svaly. Nejpozději kolem třináctého roku jsou chlapci upoutáni na invalidní vozík. Smrt nastává obvykle mezi dvacátým a třicátým rokem jako důsledek srdeční nebo dechové nedostatečnosti. Dystrofin je strukturální svalový protein, který je kódován tzv. Duchenovým genen, který patří k největším v lidském genomu. Váže se na membránu a pomáhá udržet strukturu svalových buněk Bez dystrofinu, svaly mají nižší kontrakční sílu, jsou neustále poškozovány a nakonec odumírají. 54

Patologie svalové dystrofie Duchenova typu Chlapci mají těžkosti s udržením hlavy - slabé krční svaly Nechodí v 15 měsících Špatně chodí, běhá a chodí po schodech Špatně mluví Potřebuje pomoc při vstávání Chodí s nohama od sebe Chodí na palcích Toe walking refers to a condition where a person walks on his or her toes without putting much weight on the heal or any other part of the foot. Toe-walking in toddlers is common. These children usually adopt a normal walking pattern as they grow older. 55

Centrální léze spastická paréza Spastická hemiplegie (monoparesis; quadriparesis) je stav kdy jsou svaly v kontrakci na jedné straně těla. Může být vyvoláno například mozkovou mrtvicí. V případě mrtvice a poškození mozku na jedné straně dochází k poruše hybnosti na straně protilehlé Poškozená strana těla je ztuhlá (rigidní), slabá a má snížené nebo vymizelé funkční schopnosti. 56

Chabá obrna (paréza, plegie) Charakteristika: je vyvolána poškozením nebo smrtí motoneuronů v důsledku traumatu, infekce, toxinů, vaskulárních onemocnění, tumorů a degenerativního procesu. Poškození míšních nervů vede zpravidla k poruchám motorických tak senzorických funkcí. Při tomto poškození signály z mozku a míchy nemohou dosáhnout příslušná svalová vlákna. Tento stav je charakterizován ztrátou reflexů. Napínací a šlachové reflexy nelze vybavit což má za následek chabou obrnu (hypotonii). Fibrilace a fascikulace jsou přítomny pouze na začátku, než dojde k atrofickým změnám K chabé obrně dochází když nedojde k regeneraci; svalů, kterých se to tyká se zkrátí a jejich tkáň je nahrazena pojivovou a tukovou tkání. Svalový tonus ne nepřítomný dochází k poruchám hybnosti. Výrazná svalová atrofie se zpravidla pozoruje během několika týdnů po ztrátě eferentní a aferentní inervace. 57

Poškození periferního nervu Paralýza je kompletní ztráta kontrolovat svalový tonus nebo svalovou kontrakci svalu nebo skupiny svalů. Spastická paréza je obvyklá u poškození mozku; Chabá paréza při poškození periferního nervu nebo předního míšního rohu kde jsou uložena těla motoneuronů. Tento typ obrny je zpravidla doprovázen řadou senzorických symptomů (např. ztrátou citlivosti na teplo, bolest, dotyk ) Poškození (přerušení) axonu motoneuronu vede k degeneraci periferní části (té více vzdálené od buněčného těla) (Wallerian degeneration). Jestli je axon přerušen, ale myelinové pochvy, schwanové buňky, endoneurium, perineurium a epineurium zůstanou nepoškozeny pak proximální část axonu může regenerovat. Rychlost růstu regenerujícího nervu je přibližně 1 mm to 2 mm za den. 58

něco extra Acetylcholin Motoneuron Sval Nerve Growth Factor (NGF) Ciliary Neurotrophic Factor (CNTF) Insulin-like Growth Factors (IGFs) 59

Projevy činnosti svalstva Projevy mechanické Projevy elektrické Projevy strukturální Projevy chemické Projevy tepelné 60

Projevy činnosti svalstva Stah isometrický Projevy mechanické Projevy elektrické Projevy strukturální Projevy chemické Projevy tepelné Stah a relaxace Stah isotonický 61

Projevy činnosti svalstva Projevy mechanické Projevy elektrické Projevy strukturální Projevy chemické Projevy tepelné Elektrická odpověď Mechanická odpověď 62

Akční potenciál RMP 90 mv RMP 90 mv RMP -50 mv 63

Elektromyografie (EMG) Elektromyografie elektrofyzilogická technika, která měří elektrickou aktivitu vzniklou ve svalech buď spontánní nebo po podráždění nervu. Elektroda v podobě jehly - je vpíchnuta do svalu. Každý sval, který se kontrahuje též vytváří akční potenciály. Přítomnost, velikost a tvar vln akčních potenciálů poskytuje informace o schopnosti svalu odpovídat na nervovou stimulaci. 64

Projevy činnosti svalstva Projevy mechanické Projevy elektrické Projevy strukturální Projevy chemické Projevy tepelné zasouvání vláken aktinu mezi vlákna myozinu 65

Projevy činnosti svalstva Projevy mechanické Projevy elektrické Projevy strukturální Projevy chemické Projevy tepelné ATP (zásoby stačí na několik sekund 1-2 s) Zásoby kreatinfasfátu ( 7-8 s) Anaerobní zdroj ATP je 2.5 x rychlejší než aerobní (kys. mléčná a ph) Glukóza mastné kyseliny 66

Projevy činnosti svalstva Projevy mechanické Projevy elektrické Projevy strukturální Projevy chemické Projevy tepelné účinnost svalové práce je nízká 20-25% zbytek je teplo Teplo iniciační kontrakce a relaxace Teplo opožděné - zotavovací 67

Svalová síla kg/cm 2 Tréninkem se nezvětšuje svalová síla (která je u mužů i žen stejná 3-4 kg/cm 2 ), ale svalový tonus. 68

Svalová únava hromadění kyseliny mléčné ve svalu, snížení ph Odolnost proti únavě se zvyšuje tréninkem přizpůsobení metabolizmu zátěži Svalovou únavu lze zmenšit drážděním sympatiku Orbeliho fenomén 69

Příčně pruhované svaly Čím více hlav myozinu se spojí s aktivním místem aktinu, tím větší je síla kontrakce Čím více se k sobě přiblíží sousední Z-linie, tím více se sval zkrátí Max zkrácení je 50-70% a prodloužení 180% klidové délky Typy svalů: Červené svaly obsahují velké množství myoglobinu (váže O 2 aerobní metabolizmus pracují pomalu tonické Bílé svaly málo myoglobinu, bohaté sarkoplazmatické retikulum převládá anaerobní metabolizmus, rychlé fazické 70

Type I Fibres These fibres, also called slow twitch or slow oxidative fibres, contain large amounts of myoglobin, many mitochondria and many blood capillaries. Type I fibres are red, split ATP at a slow rate, have a slow contraction velocity, very resistant to fatigue and have a high capacity to generate ATP by oxidative metabolic processes. Such fibres are found in large numbers in the postural muscles of the neck. Type II Fibres These fibres, also called fast twitch or fast glycolytic fibres, contain a low content of myoglobin, relatively few mitochondria, relatively few blood capillaries and large amounts glycogen. Type II B fibres are white, geared to generate ATP by anaerobic metabolic processes, not able to supply skeletal muscle fibres continuously with sufficient ATP, fatigue easily, split ATP at a fast rate and have a fast contraction velocity. Such fibres are found in large numbers in the muscles of the arms. Fibre Type Type I fibres Type II fibres Contraction time Slow Very Fast Size of motor neuron Small Very Large Resistance to fatigue High Low Activity Used for Aerobic Short term anaerobic Force production Low Very High Mitochondrial density High Low Capillary density High Low Oxidative capacity High Low Glycolytic capacity Low High Major storage fuel Triglycerides CP, Glycogen 71

Stahy motorických jednotek Stahy mohou probíhat : Postupně: nejdříve se aktivuje motoneuron malé motorické jednotky, postupně se zapojují další a větší motorické jednotky - nábor Velké jednotky mají až 50x větší sílu gradace svalové síly Střídavě: dlouhodobě udržuje tonus Svalový třes nejprve se zvýší svalový tonus pak se střídavě a nekontrolovaně stahují svalové snopce produkce tepla 72

Rigor mortis Ztuhnutí svalů, které začíná 3-4 hodiny po smrti Je vyvokáno rozpadem sarkoplazmického retikula, které uvolní Ca Ca vyvolá kontrakci Vzhledem k tomu, že má sval nedostatek ATP je neustále kontrahován Sval je kontrahován až do té doby než se rozpadnou myofilamenta způsoben ztrátou ATP a trvá 15-25 hodin (rozklad proteinů) 73

Srdeční sval 74

Srdeční sval Syncytium Jádra centrálně Příčné pruhování Interkalární disky

Řízení srdeční činnosti - změny frekvence Vliv: Parasympatiku snižuje tepovou frekvenci tento vliv převyšuje v klidu v rozsahu 20-30 tepů/min mediátorem je acetylcholin uvolněný z n. vagus v blízkosti sinoatriálního uzlu snížení tepové frekvence a prodloužení převodu vzruchu v sinoatriálním uzlu (negativní dromotropní efekt) Sympatiku zvyšuje frekvenci 76

Hladké svaly Základní jednotkou je svalová buňka (vřetenovitého tvaru) s jedním jádrem Je prostoupena rozptýlenými aktinovými a myozinovými vlákny (netvoří proužkování) Neobsahují troponin jeho funkci má kalmodulin vlákna jsou zakotvena do pevných aktinových tělísek Ca 2+ procházejí přes membránu 77

Typy hladkých svalů žádný typ hladkého svalu není řízen vůlí Vícejednotkový typ Útrobní typ Syncytium m. ciliaris Jsou řízeny vegetativním nervovým systémem Trávicí trakt Jsou řízeny vegetativním nervovým systémem hormony, ph 78

Synaptické přenašeče (transmitery) uvolňují se z nervových zakončení (glutamát, Ach ) Ionotropní receptory Metabotropní receptory 79

Ionotropní receptor Axon Akční potenciál Metabotropní receptor Axon Akční potenciál Acetylcholin Acetylcholin Srdeční sval Kosterní sval Kosterní svaly Aktivace nikotinického ACh receptoru Membránová depolarizace Aktivace muskarinového ACh receptoru Uvolnění a-gtp + βγ z heteromerických G proteinů Srdeční sval Akční potenciál a excitace βγ aktivace K+ kanálů Kontrakce svalu Membránová hyperpolarizace Snížení tepové frekvence 80

PNS - parasympatikus Sympatikus Parasympatikus Parasympatikus - Acetylcholin je neuropřenašečem jak pregangliových tak postgangliových neuronů. Nervy, které uvolňují acetylcholin jsou cholinergní. (Odpočívat a trávit) Pregangliové neurony Mozkový kmen a mícha (S2-S4) Postgangliové neurony Zpravidla ganglia blízko cílové tkáně 81

PNS Sympatikus - Noradrenalin Sympatikus Parasympatikus Sympatikus - Acetylcholin je neuropřenašečem na pregangliových neuronech. Na postgangliových neuronech je to noradrenalin (norepinefrin). Nervy, které uvolňují noradrenalin, jsou označovány adrenergní. (Lov a obrana) Pregangliové neurony Intermediolateralní část míchy (T1-L3) Prevertebrální a paravertebrální ganglia 82

Autonomní nervový systém CNS Periferní nervy a proximální ganglia Cílové orgány (hladké svaly srdce a žlázy) Parasympatikus Pregangliové vlákno Ganglion N2 nikotinický ACh R ACh Muskarinický ACh R ACh Sympatikus Ganglion N2 nikotinický ACh R ACh Postgangliové vlákno α nebo β adrenergní receptory NA Synapse en passant 83

Muskarinické Ach receptory Typ G-protein Funkce M1 Gq EPSP v autonomních ganglích (Gi) sekrece sliných žláz a žaludkuatropin (Gs): v CNS (paměť?) (antagonista) Muskarin (agonista) Slow EPSP. M2 Gi zpomaluje srdeční činnost K+ vodivost snižuje kontraktilní sílu srdce Ca 2+ vodivost v CNS M3 Gq kontrakce hladkého svalstva zvyšuje sekreci žláz - slinných a žaludku v CNS akomodace oka vasodilatace zvracení M4 Gi zvýšená lokomoce K + vodivost v CNS Ca 2+ vodivost M5 Gq v CNS 84 Atropa belladonna (Rulík zlomocný) Amanita muscaria

PNS Sympatikus - Noradrenalin Noradrenergní neuron MAO Zpětné vychytávání COMT Noradrenalin Postsynaptická část Receptor Mechanismus Efekt α1: Vasoconstrikce G q : aktivace fosfolipázy C (PLC), IP 3 a Ca Snížená motilita střeva α2: Inhibice uvolňování inzulinu Kotrakce sfinkterů GαG i i : inhibice adenylát cyklázy, camp Snížené uvolňování neuropřenašečů Zvýšení tepové frekvence β1 β2 G s : stimulace adenylát cyklázy, camp Gs: stimulace adenylát cyklázy, camp Zvýšení lipolýzy Relaxace hladkého svalstva β3 Gα q Gα s Gs: stimulace adenylát cyklázy, camp Zvýšení lipolýzy 85

Když se kontrahuje sval, Ca 2+ se váží na a. actin b. myosin c. troponin? 86

Když se kontrahuje sval, Ca2+ se váží na a. actin b. myosin c. troponin 87

Pří kontrakci se aktinová vlákna pohybují. a. dál od sebe b. blíž k sobě c. k Z linii? 88

Pří kontrakci se aktinová vlákna pohybují. a. dál od sebe b. blíže k sobě c. k Z linii 89

Zvýšení Ca2+ je důležité pro kontrakci. Po ní jsou Ca2+ transportovány do retikula. Co se stane když nejsou Ca2+ absorbovány kompletně a. Další kontrakce bude silnější b. Další kontrakce bude slabší c. Nedojde k další kontrakci do té doby než dojde k úplné resorbci Ca2+? 90

Zvýšení Ca2+ je důležité pro kontrakci. Po ní jsou Ca2+ transportovány do retoikula. Co se stane když nejsou Ca2+ absorbovány kompletně a. Další kontrakce bude silnější b. Další kontrakce bude slabší c. Tnedojde k další konmtrakci do té doby než dojde k úplné resorbci Ca2+ 91

Aby se ve svalu vytvořilo ATP, kreatin fosfát (CP) přenese na ADP. a. kyslík b. fosfát c. adenosin? 92

Aby se ve svalu vytvorilo ATP, kreatin fosfát (CP) přenese na ADP. a. kyslík b. fosfát c. adenosin 93

ATP může být ve svalu vyrobeno z glulózy. Ta je uchovávaná ve formě. a. energie b. kreatinu c. glycogenu? 94

ATP může být ve svalu vyrobeno z glulózy. Ta je uchovávaná ve formě. a. energie b. kreatinu c. glycogenu 95

Laltát je vedlejší produkt při respirci. a. anaerobní b. aerobní c. isometrické? 96

Laltát je vedlejší produkt při respirci. a. anaerobní b. aerobní c. isometrické 97

Které pořadí je správné pro produkci ATP v kontrahujícím se svalu? a. anaerobní respirace, CP, aerobní respirace b. aerobní respirace, CP, anaerobní respirace c. CP, anaerobní respirace, aerobní respirace? 98

Které pořadí je správnbé pro produkci ATP v kontrahujícím se svalu? a. anaerobní respirace, CP, aerobní respirace b. aerobní respirace, CP, anaerobní respirace c. CP, anaerobní respirace, aerobní respirace 99

Ca2+ vyvolá posun troponin/tropomyosin ového komplexu. Ca2+ je uvolněno z. a. sarkomery b. sarkoplazmického retikula c. presynaptických váčků axonu? 100

Ca2+ vyvolá posun troponin/tropomyosin ového komplexu. Ca2+ je uvolněno z. a. sarkomery b. sarkoplazmického retikula c. presynaptických váčků axonu 101

ATP je nutné pro kontrakci. Jaká z následujících odpovědí je CHYBNÁ? a. ATP je užito pro vazbu aktinu a myosinu. b. ATP je užito pro oddělení aktinu a myosinu. c. ATP je užito pro posun troponin-tropomyosinového komplexu? 102

ATP je nutné pro kontrakci. Jaká z následujících odpovědí je CHYBNÁ? a. ATP je užito pro vazbu aktinu a myosinu. b. ATP je užito pro oddělení aktinu a myosinu. c. ATP je užito pro posun troponin-tropomyosinového komplexu 103

Laktát NENÍ produkován během které reakce? a. glykolýzy b. aerobní respirace c. anaerobní respirace? 104

Laktát NENÍ produkován během které reakce? a. glycolýzy b. aerobní respirace c. anaerobní respirace 105

Při které reakci se produkuje nejvíce ATP a. glykolýzy b. aerobní respirace c. anaerobní respirace? 106

Při které reakci se produkuje nejvíce ATP a. glykolýzy b. aerobní respirace c. anaerobní respirace 107

Které buňky přeměnují laktát na pyruvát? a. jaterní b. svalové c. sleziny? 108

Které buňky přeměnují laktát na pyruvát? a. jaterní b. svalové c. sleziny 109

a pro dnešek končíme Děkuji za pozornost. 110