Svaly MUDr. Tomáš Boráň Ústav histologie a embryologie 3.LF tomas.boran@lf3.cuni.cz
Svalová tkáň aktivní součást pohybového aparátu vysoce diferencovaná tkáň příčně pruhovaná svalovina kosterní svalovina srdeční svalovina hladká svalovina nespecifický kontraktilní systém
Stavba kosterního svalu epimysium (perimysium externum) na povrchu svalu, kolagenní vazivo perimysium (perimysium internum) kolagenní vlákna cévní a nervové pleteně endomysium lamina basalis + retikul. vlákna cévní a nervové pleteně
Stavba svalu
Kosterní svalovina svalové vlákno mnohojaderný útvar (syncytium) jádra na periferii 10-100 μm v průměru,délka cm až dm vývoj: myoblasty ο myotuba ο sv. vlákno satelitní buňky šlacha (tendon) kolagenní vlákna
Svalové vlákno jádra oválná uložena na periferii plazmatická membrána = sarkolema invaginuje do hloubky - T-tubuly cytoplasma = sarkoplasma myofibrily mitochondrie, granula glykogenu, myoglobin hladké ER = sarkoplazmatické retikulum
Schéma svalového vlákna
Sarkomera A-proužek - tlusté filamentum - tmavý I-proužek - tenké filamentum - světlý Z-linie - α-aktinin, desmin, kotví tenká filamenta H-proužek - jen tlustá filamenta M-proužek - vázání tlustých f. myomesinem ohraničena dvěma Z-liniemi hexagonální uspořádání na příčném řezu
Myofibrily vytvářejí příčné pruhování tenká filamenta aktin, tropomyosin a troponin nebulin tlustá filamenta myosin, titin spojovací proteiny desmin, α-aktinin, dystrofin
Tenká filamenta G-aktin polymeruje na F-aktin dvoušroubovice tropomyosin dvojvlákno, za sebou stabilizuje a zpevňuje filamentum troponin T, C a I globulární podjednotky vázán na tropomyosin
Tlustá filamenta myosin typu II těžké řetězce a lehké řetězce vláknitý segment - spojuje myosiny globulární segment - vazba aktinu, ATPázová aktivita symetrické uspořádání
Mechanismus kontrakce tenká a tlustá filamenta se do sebe zasouvají 1. ATP je vázáno na myosin, nehydrolyzuje 2. Ca2+ se váže na TnC ο změna konformace 3. vazba aktinu a myosinu 4. hydrolýza ATP, ohnutí myosinu o 45o 5. vazba ATP na myosin a uvolnění vazby a-m 6. opakuje se dokud je ν Ca2+
T-systém na rozhraní A a I-proužku je T-tubulus z obou stran na něj naléhá cisterna SR = triáda SR je rezervoár Ca2+ iontů membrána obsahuje Ca2+-ATPázu T-systém obklopuje myofibrily rozvádí depolarizační potenciál otevírají se tak Ca2+ kanály SR
Zásobení svalu cévy i nervy se větví ve vazivu svalu senzitivní nervy nervosvalová vřeténka (délka svalu) šlachová vřeténka (napětí svalu) volná nervová zakončení (bolest) motorické nervy α - motoneurony motorická jednotka
Motorická ploténka kontakt svalu s nervem nervové zakončení bez myelinové pochvy synaptické váčky (acetylcholin) a mitochondrie synaptická štěrbina svalové vlákno druhotné spojovací záhyby
Nervosvalové vřeténko vlákna ve vřetenovité pochvě z vaziva tzv. intrafuzální vlákna centrální (sensorický) region periferní (kontraktilní) region inervováno senzorickými a γ-motoneurony informuje o délce svalu
Typy svalových vláken červená vlákna hojně myoglobinu a mitochondrií pomalejší akce, větší výdrž bílá vlákna málo myoglobinu i mitochodrií rychlá kontrakce, slabá výdrž intermediární vlákna mezityp
Energetický metabolismus pohotovostní zdroje - kreatinfosfát, ATP zásobní látka - glykogen červená vlákna - β-oxidace MK bílá vlákna - anaerobní glykolýza
Srdeční svalovina kardiomyocyty cylindrické bb. cca 90 x 15 μm spojeny interkalárními disky endomysium, perimysium, epimysium
Kardiomyocyt jednojaderná bb. - oválné jádro centrálně množství mitochondrií GER, GA, glykogen, lipidy kontraktilní aparát - jako v kosterním svalu SR - příčně probíhá na úrovni Z-linií jsou vytvořeny diády v síních granula s ANF spec. bb. excitomotorického aparátu
Interkalární disk spojení sousedních kardiomyocytů probíhají schodovitě příčné styčné plochy - nerovné, kuželovité intercelulární spoje macula adherens - na vrcholcích kuželů, spojení bb. fasciae adherentes - na svazích kuželů, kotví aktinová filamenta gap junction - podélné úseky, funkční spojení
Energetický metabolismus utilizuje široké spektrum látek glukóza, laktát, ketolátky, aminokyseliny, esterifikované i neesterifikované MK
Hladká svalovina ve stěnách dutých orgánů (cévy, střeva ) i jinde (kůže, prostata) vřetenovité svalové bb. 20-500 μm dlouhé jádro centrálně, při jeho pólech organely bb. obklopena laminou basalis a retik. vlákny není vyvinut T-systém syntéza kolagenu, elastinu a proteoglykanů
Kontraktilní aparát hladké svaloviny myofilamenta uspořádána síťovitě nejsou sarkomery ani Z-linie kotvení do denzních tělísek není přítomen troponin, Ca2+ váže kalmodulin kaveoly nahrazují funkci T-tubulů intermediární filamenta - funkce cytoskeletu
Mechanismus kontrakce 1. lehký řetězec myosinu (LC) inhibuje ATPázovou aktivitu 2. Ca2+-kalmodulin aktivuje myosin-lc-kinázu (přes camp) 3. fosforylací LC se ruší inhibice 4. vazba aktinu na myosin 5. dále jako u kosterní svaloviny
Inervace autonomní systém četné gap junctions ke kontrakci dochází i pouhým protažením vlákna
Nespecifický kontraktilní systém myoepitelové bb. součásti exokrinních žláz pomáhají exkreci hvězdicovitého nebo vřetenovitého tvaru pod kontrolou autonomního nervstva slinné žlázy, ledvinové tubuly...
Regenerace svalové tkáně vysoce diferencovaná tkáň nízká schopnost regenerace srdeční sval se hojí jizvou kosterní sval se hojí jizvou + lehce regeneruje ze satelitových bb. hladké svalové bb. se dělí a snadno regenerují