??? eredés. Biceps brachii. Triceps brachii. tapadás. Az emberi test 40-45%-a izom.

Átírás

1 AZ EMBERI TEST VÁZIZOMZATA Az emberi test 40-45%-a izom. AZ ALKAR HAJLÍTÁSA ÉS FESZÍTÉSE eredés ín A vázizom elsődleges feladata a csontok egymáshoz képest való elmozdítása. (kivételek: záróizmok, rekeszizom, szemizmok, etc.) Izomerő: N/cm 2 Biceps brachii ín HAJLÍTÁS 10/2=5 terület=r 2 Π 5*5*3.14 =78cm 2 78*30 = 2340N = 234Kg??? Triceps brachii tapadás FESZÍTÉS 1

2 csont ín ér A VÁZIZOM RÉSZLETES FELÉPÍTÉSE izom epimysium (az egész izmot veszi körül) perimysium (az izomköteget veszi körül) izomköteg plazmamembrán Izomszál (izomsejt) A HARÁNTCSÍKOLAT MIKROSZKÓPOS KÉPE anizotrop sejtmag izotrop 2

3 AZ IZOMSEJT FELÉPÍTÉSE Myofibrillum sejtmembrán transzverzális tubulus I csík A sáv Z lemez H zóna terminális ciszterna I csík Z lemez a sarcoplazmás reticulum csövecskéi Milyen komponensek építik fel az izomrostot? (T) a) miokardium b) miofibrillum c) szarkoplazma d) szarkolemma bcd 3

4 SARCOMER vastag filamentum MYOSIN vékony filamentum AKTIN elernyedés összehúzódás Z lemez A-csík I-csík A vázizmokban a kontrakció alatt (E) a) aktiválja az aktin ATP-ázt b) tropomyozin kapcsolódik a myozinnal c) az aktin filamentumok feje kapcsolódik a myozinnal d) a myozin filamentumok feje kapcsolódik az aktinnal d 4

5 A vázizomban az izomkontrakcióban szereplő fehérjék egyike ATP-áz aktivitással rendelkezik. Ez a fehérje (E) a) troponin C b) aktin c) tropomiozin d) miozin e) troponin I d A VÉKONY FILAMENTUM FELÉPÍTÉSE Troponin I (Inhibition) Troponin C ( ) Troponin T (Tropomyosin) AKTIN TROPOMYOSIN Fej-farok átfedés 5

6 A TRIÁD SZERKEZETE ÉS A CALCIUM ÚTJA sarcolemma akciós potenciál Ca-pumpa rianodinreceptor sarcoplazma terminális ciszterna Dihidropiridin receptor láb transzverzális tubulus calciumcsatorna ATP A eltávolítása a sarcoplazmából: a) aktív visszapumpálás a sarcoplazmás reticulumba b) Na-Ca cserélő a sejtmembránban c) Ca-pumpa a sejtmembránban troponin A kontrakcióhoz szükséges eredete a vázizmokban (E) a) troponin C b) transversalis tubulusok c) terminális ciszternák d) extracelluláris tér c 6

7 Dihidropiridin (E) a) gátolja a feszültség-függő Na-csatornákat b) L-típusú Ca-csatornákat nyit meg c) ingerli a GABA-A receptorokat d) gátolja az NMDA-receptorokat b Mi váltja ki a vázizomban a terminális ciszternákból történő -felszabadulást? (E) a) depolarizáció aktiválja a ryanodin receptort b) troponin C aktivációja c) calmodulin d) tropomiozin konformációváltozása e) Ca-ATP-áz (ATP) f) IP 3 -DAG-rendszer aktivációja a 7

8 Az izomkontrakció alkalmával a vázizomban két helyen van szükség ATP-hasításra: (T) a) a tropomiozin elmozdítására az aktin felszínén b) a Ca-felszabadításához a terminális ciszternákból c) a miozin-aktin kötés bontásához d) a bepumpálásához az endoplazmás reticulumba e) a troponin I és az aktin közötti kapcsolódáshoz cd AZ IZOM BEIDEGZÉSE A NEUROMUSCULARIS JUNCTIO A motoneuront és az általa beidegzett izomrostok összességét motoros egységnek nevezzük. 8

9 A neuromuscularis junctio Ranvier-féle befűződés Schwann-sejt myelinhüvely axon dendrit szinaptikus végkészülék szinaptikus vezikulum neurotranszmitter sarcoplazmás reticulum T-tubulus myofibrillum Membrándepolarizáló mérgek (nyitja a Na-csatornát) Nyílméregbéka Batrachotoxin No I. Muréna Ciguatoxin Rhododendron Grayanotoxin Membránstabilizáló mérgek (blokkolja a Na-csatornát) Fugu Tetrodotoxin Dinoflagellate Saxitoxin Kékgyűrűs polip Maculotoxin 9

10 Mérgek, melyek elroncsolják a vesiculumokat és kiürítik az ACh-t az idegvégződésből Ausztál tölcsérespók Atraxotoxin Fekete özvegy Latrotoxin Bungarus multicinctus Bungarotoxin Az ACh felszabadulását meggátló mérgek Clostridium botulinum Botulinustoxin Hogyan blokkolja a tetrodotoxin az izomműködést? (E) a) az Ach lebontó enzimét blokkolja b) kötődik az Ach receptorhoz a posztszinaptikus membránon c) feszültségfüggő Na-csatorna blokkolásával blokkolja az akciós potenciál vezetését d) gátolja az Ach felszabadulását e) blokkolja a preszinaptikus -csatornákat c 10

11 Idegimpulzus hatására a végkészülék feszültségfüggő csatornái Ca-t engednek be, ami felszabadítja a transzmittert, ez ligandfüggő Na-csatornákat nyit, amely depolarizálja a membránt, majd egy küszöb felett nyílnak a feszültségfüggő Na-csatornák, ez akciós potenciált generál, mely végigterjedve az izomsejt membránján, elér a T-tubulusokba, ott Rianodinreceptorokon át nyitja a SR Cacsatornáit, ez elárasztja a sarcoplazmát Ca ionokkal. SARCOPLAZMÁS RETICULUM IZOMSEJT A neuromuscularis synapsisban az Ach támadáspontja (E) a) Ach-függő szelektiv K + - csatornák b) Ach-függő - csatornák c) Ach-függő kation-csatornák d) Na-K pumpa c 11

12 serkenti: Ach Nikotin Acetil-kolin-kötőhely pórus gátolja: Curare Szukcinil-kolin Extracelluláris tér M2 α-helix sejtmembrán kapu Intracelluláris tér A neuromuscularis junctioban a curare (E) a) blokkolja a postsynapticus Ach receptorokat b) blokkolja az Ach szintézist c) serkenti az Ach felszabadulást d) blokkolja az Ach-észteráz aktivitást a 12

13 A VÁZIZOM ENERGIAFORRÁSAI ATP kreatinfoszfát (ATP regenerálás) szénhidrát- (aerob/anaerob-tejsav) és zsírsav-felhasználás A VÁZIZOM TÍPUSAI fehér izmok (gyors, de fáradékony) vörös izmok (lassúbb,de kitartó - myoglobin) A VÁZIZOM AKTIVÁLÓDÁSA ÉS A SZERVEZET EGÉSZE Kontrakcióerősség befolyásolása: a) akciós pot frekv emeléssel b) több izomrost aktivációjával c) motoneuronok aszinkron tüzelése Oxigénigény kielégítése Anyagcseretermék elszállítása Hőháztartás egyensúlya Fáradás ( izomláz ) A VÁZIZOM HŐTERMELÉSE nyugalmi hő anyagcsere aktivációs hő Ca-felszabadulás rövidülési hő kereszt híd-aktivitás relaxációs hő pumpa regenerációs hő raktárak feltöltése A KONTRAKCIÓTÍPUSOK MYOGRAMJAI látens periódus kontrakció relaxáció akciós potenciál A B C D stimulus rángás kontrakciószummáció inkomplett tetanusz komplett tetanusz idő 13

14 relatív feszülés (%) A VÁZIZOMROST HOSSZ-FESZÜLÉS ÖSSZEFÜGGÉSE 150 teljes feszülés 100 passzív feszülés 50 aktív (izometriás) feszülés sarcomerhossz (µm) AZ IZOM KONTRAKCIÓTÍPUSAI kontraktilis rész soros viszkoelasztikus elem mozgás rögzítési pont párhuzamos viszkoelasztikus elem Izometriás Izotóniás Auxotóniás 14

15 Mit nevezünk izotóniás kontrakciónak? (E) a) sem az izom hossza, sem a feszülés nem változik b) a feszülés nő, az izom hossza nem változik c) a feszülés nő, az izom hossza megrövidül d) a feszülés nem változik, az izom megrövidül e) a feszülés csökken, az izom hossza nem változik d Mit nevezünk izometriás kontrakciónak? (E) a) sem az izom hossza sem a feszülés nem változik b) a feszülés nő, az izom hossza nem változik c) a feszülés nő, az izom hossza megrövidül d) a feszülés nem változik, az izom megrövidül e) a feszülés csökken, az izom hossza nem változik b IZOMTÍPUSOK MIKROSZKÓPOS HOSSZMETSZETI KÉPEI harántcsíkolt izom simaizom szívizom 15

16 a) Vázizom b) Simaizom izomszál (izomsejt) izomsejt myofibrillum sejtmembrán sötét testecskék hatszögletű elrendezés sejtmag Sarcomer véletlenszerű elrendezés vastag filamentumok réskapcsolat vékony filamentumok I csík H zóna A sáv Z lemez A VÁZIZOM ÉS A SIMAIZOM ÖSSZEHASONLÍTÁSA VÁZIZOM harántcsíkolat akaratlagosan működtethető idegi stimulusra húzódik össze izomrostok közt nincs anatómiai kapcsolat FELÉPÍTÉSE Kontraktilis elemek AKTIN+tropomyosin MYOSIN (nehéz/könnyű lánc) Regulátorfehérjék Troponin Foszfatázok Struktúrfehérjék Aktinin Dezmin Vimentin MŰKÖDÉSE gyors összehúzódás SIMAIZOM nincs csíkolat autonom módon működik idegi vagy kémiai vagy mechanikai stimulusra húzódik össze izomrostok közt gap junction van FELÉPÍTÉSE Kontraktilis elemek AKTIN+tropomyosin MYOSIN (nehéz/könnyű lánc) Regulátorfehérjék Kalmodulin Miozin-könnyűlánc-kináz Foszfatázok Struktúrfehérjék Aktinin Dezmin Vimentin MŰKÖDÉSE lassú összehúzódás 16

17 A simaizom fehérjéinek molekuláris felépítése tropomyosin caldesmon calponin actin nélkülözhetetlen könnyűlánc szabályozó könnyűlánc myosin A SIMAIZOM ÖSSZEHÚZÓDÁSÁNAK BIOKÉMIÁJA Feszültségfüggő Ca-csatorna IP 3 receptor 17

18 A neurális hatásra bekövetkező simaizomkontrakcióhoz szükséges eredete (E) a) részben az extracelluláris tér b) mitochondriumok c) terminális ciszterna d) fehérjekötésből szabadul fel a A simaizom kontrakciójához melyik fehérjének kell foszforilálódnia (E) a) actin b) myosin c) calmodulin d) troponin e) tropomyosin b 18

19 A simaizom különbözik a vázizomtól abban, hogy a simaizomban (T) a) a nem troponin C-hez, hanem calmodulinhoz kötődik b) csak a foszforilált miozinnak van ATP-áz aktivitása c) nincsenek aktint tartalmazó láncok d) a részben az extracelluláris térből, és nem kizárólag a sarcoplazmás retikulumból származik e) nyújtása depolarizációt és kontrakciót eredményezhet abde Hasonlítsa össze a vázizmot a simaizommal (T) a) a vázizomban a troponin C, a simaizomban a calmodulin a -kötő fehérje b) az acetilkolin mindig kontrakciót hoz létre a vázizomban, és mindig relaxációt a simaizomban c) az adrenalin a vázizmot és a simaizmot egyaránt relaxálja d) a kontrakció mechanizmusa az aktin-miozin kapcsolódás mindkét izomban e) a endoplazmatikus retikulumba történő bepumpálásához ATP-re van szükség a vázizomban, míg a passzív diffúzióval távozik a simaizomból f) a vázizomban a miozin ATP-t hasít, míg a simaizomban erre nincs szükség ad ENDOTHELIUM EREDETŰ RELAXÁLÓ FAKTOR (EDRF) Acetilkolin Acetilkolin Érfal-símaizom (endothel hiányzik) Teljes érfal (endothel ép) Kontrakció Relaxáció 19

20 A LEGHATÉKONYABB EDRF: A NITROGÉN MONOXID Sildenafil citrát Receptor G q α Calmodulin Arg NOS PLC IP3 Ca Citrullin + NO NO GTP PKG Ca-csökkenés Guanililcikláz cgmp Foszfodiészteráz Inaktiváció RELAXÁCIÓ L-NAME Endothelsejt Simaizomsejt NO NOS: NOS-1 (nnos): neurális NOS-2 (inos): phagocyták (nem Ca, hanem cytokin-indukált NOS) NOS-3 (konstitucionális): endothelsejt NO-t aktiválnak: acetilkolin hisztamin (H1) bradykinin VIP (vazoaktív intesztinális peptid) SP (substance P = P anyag) NA (csökkenti az NA-okozta vazokonstrikciót) nyírófeszültség 20

21 SIMAIZOMRA HATÓ ANYAGOK IZOM ENDOTHEL ET-A IP3/Ca TP 5HT2a Endothelin-1 Kontrakció B1 TXA2 NK2 Szerotonin 5HT2a M1 α1 Bradykinin B1 H1 Neurokinin A NK2 NK1 Kontrakció Acetilkolin M1 α2 Noradrenalin α1 camp A1 Hisztamin H1 Substance P NK1 H2 CGRP?? Relaxáció VIP?? A2 Adenozin PGE2 camp EP1-4 IP PGI2 NO IP3/Ca NO IDEG Egyegységes simaizom SIMAIZOMSEJT Többegységes simaizom RELAXÁCIÓ KONTRAKCIÓ KONTRAKCIÓ Többegységes: Egyegységes: idegi hatás miogén idegi humorális 21

22 szinaptikus végkészülék szinaptikus vezikulumok 1. Az akciós potenciál eléri a végkészüléket. 2. Calciumionok a végkészülékbe diffundálnak. 3. A szinaptikus vezikulumok acetilkolint (ACh) szabadítanak fel. 4. ACh a sarcolemmában lévő receptorokhoz kötődik. 5. Az ACh receptorokban lévő ioncsatornák megnyílnak. A Na + belép és K + hagyja el a sarcoplasmát egyazon csatornán, létrehozva a véglemez-potenciált (EPP) 6. Az EPP depolarizálja a membránt és feszültségfüggő ioncsatornákat nyit. Na + és K + áramlik a megfelelő csatornákon és létrehozza az izomsejt akciós potenciálját. 7. Az akciós potenciál végigterjed a membránon és a T-tubulusok révén az izomsejt belsejéig is elhatol. 8. A SR terminális ciszternája ionokat szabadít fel a sarcoplasmába. 9. Calcium ionok a troponin C-hez kötődnek. 22

23 10. A troponin-tropomiozin complex elmozdul és felfedi a kötőhelyet. troponin tropomiozin activ helyek miozin Aktiváció 11. Egy ATP molekula kötődik a miozinfejhez, mely elbomlik ADP-re és P i- -re, ám a miozinhoz kötve marad egyelőre. Kereszthíd-kötések kialakulása Erőgenerálás 12. Aktivált miozin immáron képes lesz az aktinmonomerhez kötődni. 13. A miozin elengedi az ADP-t és a P i -t, a fej meghajlik és magával húzza a vékony filamentumot. 14. A miozinfej behajlítva és az aktinhoz kötve marad egészen egy újabb ATP kötődéséig. 15. Egy új ATP hozzákötődésének hatására a miozin elengedi az aktint és visszatér a korábbi helyzetébe egy újabb ciklusra készen. 16. A motoneuron beszünteti a tüzelést. 17. Acetilkolin (ACh) felszabadulás megszűnik. 18. ACh disszociál a receptorról. 23

24 20. Calcium ionok visszavételre kerülnek a sarcoplasmás reticulumba. 19. A szabad ACh-t a kolinészteráz-enzim bontja, a kolin visszavételre kerül a végkészülékbe. Az izom ingerlése megszűnik. 21. Calcium ionok disszociálnak a troponinról. 22. A troponin blokkolja az aktin kötőhelyeit, ezzel a kereszthíd-kötések lehetőségét megszünteti. 24