Tkanka mięśniowa pobudliwość kurczliwość Miofilamenty nie kurczą się, lecz przesuwają względem siebie ( główki miozyny kroczą po aktynie)

Transkrypt

1 Tkanka mięśniowa Aparat kuczliwy: miofilamenty cienkie (aktyna i białka pomocnicze) miofilamenty grube (miozyna 2) pobudliwość kurczliwość Miofilamenty nie kurczą się, lecz przesuwają względem siebie ( główki miozyny kroczą po aktynie) Klasyfikacja tkanki mięśniowej: (1) mięśnie gładkie (2) mięśnie poprzecznie prążkowane Mięśnie gładkie: aparat kurczliwy o niższym poziomie uporządkowania reagują na różne bodźce nie podlegają naszej woli skurcz wolny, ale długotrwały komórki produkują własne blaszki podstawne i składniki substancji międzykomórkowej (m.in. włókna sprężyste i srebrochłonne) mięśnie szkieletowe mięsień sercowy Komórka mięśniowa gładka Bardzo liczne cienkie i nieliczne grube miofilamenty tworzą wydłużoną sieć wydłużona, wrzecionowata pałeczkowate jadro organelle zgrupowane na biegunach jądra pozostałą cytoplazmę zajmuje aparat kurczliwy otoczona blaszką podstawną 1

2 Miofilamenty cienkie są powiązane ze sobą i przyczepione do błony komórkowej Wewnątrzkomórkowym sygnałem powodującym skurcz komórki mięśniowej gładkiej jest wzrost stężenia jonów Ca 2+ ciałko gęste kaweola Mięśnie gładkie tworzą warstwy (błony mięśniowe) lub pęczki i są połączone neksusami, co umożliwia przewodzenie bodźców Mięśnie szkieletowe aparat kurczliwy o uporządkowanym układzie reagują wyłącznie na bodźce nerwowe zależą od naszej woli skurcz szybki, ale krótkotrwały włókna mięśniowe wytwarzają własną blaszkę podstawną Mięsień szkieletowy jest narządem zbudowanym z włókien mięśniowych i tkanki łącznej Włókno mięśniowe szkieletowe jest wielojądrzastą zespólnią powstałą przez zespolenie wielu komórek macierzystych (mioblastów) namięsna omięsna śródmięsna mięsień pęczek mięśniowy blaszka podstawna cytoplazma jądro włókno mięśniowe 2

3 Budowa włókna mięśniowego szkieletowego: wąska obwodowa warstwa cytoplazmy zawierająca jądra i organelle obszar centralny zawierający aparat kurczliwy - równolegle ułożone, poprzecznie prążkowane miofibryle; między miofibrylami mitochondria H I A I Miofibryle zbudowane są z równolegle ułożonych cienkich i grubych miofilamentów, tworzących powtarzające się segmenty - sarkomery Z sarkomer Z Miofibryle połączone są poprzecznie biegnącymi filamentami pośrednimi w ten sposób, że sarkomery znajdują się na tym samym poziomie - daje to efekt poprzecznego prążkowania całego włókna mięśniowego tropomiozyna troponina Molekularna struktura miofilamentów cienkie grube miozyna aktyna Molekularny mechanizm skurczu 1. Wzrost poziomu jonów Ca 2+ (sygnał wewnątrzkomórkowy) 2. Jony Ca wiążą się z troponiną 3. Troponina odsuwa tropomiozynę od aktyny 4. Główki miozyny wiążą się z aktyną 5. Miozyna kroczy po powierzchni aktyny - miofilamenty przesuwają się względem siebie Bodziec dochodzi do każdego włókna mięśniowego z zakończenia włókna nerwowego, płytki motorycznej 3

4 Każdą miofibrylę otaczają kanaliki T i siateczka sarkoplazmatyczna. Kanaliki T wprowadzają bodziec nerwowy w głąb włókna mięśniowego, siateczka sarkoplazmatyczna gromadzi i uwalnia jony Ca2+. Mięsień sercowy: uporządkowany układ aparatu kurczliwego (sarkomery) reaguje na bodźce generowane przez własne komórki skurcz rytmiczny skurcz przestrzenny triada mięśniowa: kanalik T + 2 cysterny brzeżne Z uwagi na przestrzenny charakter skurczu, komórki mięśnia sercowego oraz ich aparat kurczliwy tworzą przestrzenną sieć Kanaliki T i siateczka sarkoplazmatyczna w komórkach mięśnia sercowego pełnią te same funkcje co we włóknach mięśniowych szkieletowych Komórki mięśnia sercowego zawierają: centralne jądro, a wokół niego organelle rozgałęzione pęczki miofilamentów a między nimi bardzo liczne mitochondria Komórki mięśnia sercowego są połączone wstawkami - zespołami połączeń międzykomórkowych desmosom Wstawka neksus powięź przylegania 4

5 Niektóre komórki robocze przedsionków pełnią również rolę komórek dokrewnych Komórki układu bodźcotwórczo-przewodzącego są prymitywnymi komórkami mięśnia sercowego spontanicznie generują bodźce, łączą się ze sobą i z komórkami roboczymi poprzez neksusy Węzeł zatokowo-przedsionkowy, węzeł przedsionkowo-komorowy, pęczek Hisa, włókna Purkiniego Komórki: komórki nerwowe (neurony) sygnalizacja komórki neurogleju (glejowe) ochrona, wspomaganie Tkanka nerwowa Substancja międzykomórkowa: prawie nieobecna (blaszki podstawne) pobudliwość przewodnictwo Komórka nerwowa: ciało komórkowe (perykarion) wypustki (dendryty i neuryt = akson) Klasyfikacja komórek nerwowych: Liczba wypustek jednobiegunowe dwubiegunowe pseudojednobiegunowe wielobiegunowe Dendryty: dendryty akson zakończenia aksonu różna liczba, krótsze, bardziej rozgałęzione, zawierają tigroid, przewodzą dośrodkowo B. Kształt perykarionu ziarniste gwiaździste piramidowe gruszkowate jednobiegunowa dwubiegunowa pseudo-j.b. wielobiegunowa Akson: pojedynczy, dłuższy, słabiej rozgałęziony, nie zawiera tigroidu, otoczony osłonkami, przewodzi odśrodkowo piramidowa gruszkowata 5

6 Komórka nerwowa Organelle: tigroid aparat Golgiego mitochondria lizosomy cytoszkielet W mikroskopie świetlnym, tigroid to zasadochłonne ziarna widoczne w perykarionie i dendrytach (nigdy w aksonie) dendryty Inne: neuromelanina lipofuscyna odejście aksonu Mikroskop elektronowy ujawnia, że tigroid to skupiska szorstkiej siateczki śródplazmatycznej i wolnych rybosomów W komórce nerwowej występują bardzo licznie dwa elementy cytoszkieletu: pęczki neurofilamentów i neurotubul neurofilamenty (= filamenty pośrednie) neurotubule (= mikrotubule) akson Neurofilamenty pełnią funkcję podporową Neurotubule, współpracując z mechanoenzymami, są odpowiedzialne za transport organelli, pęcherzyków i dużych cząsteczek w perykarionie i w wypustkach. Szczególnie istotny jest transport wewnątrz aksonu (transport aksonalny): Bodziec nerwowy ma postać zjawiska elektrycznego Nierównomierne rozmieszczenie jonów po obu stronach błony komórkowej komórki nerwowej powoduje powstanie różnicy potencjałów po obu stronach błony (potencjał spoczynkowy, -90 mv po stronie cytoplazmatycznej) odśrodkowy (anterogradowy) (kinezyna) + przestrzeń pozakomórkowa Na+ dośrodkowy (retrogradowy) (dyneina) K+ kanały potasowe kanał chlorkowy pompa sodowo- kanał sodowy potasowa _ 90 mv cytoplazma 6

7 Otwarcie kanałów sodowych powoduje odwrócenie potencjału, czyli depolaryzację błony. Otwieranie kolejnych kanałów sodowych (otwieranych zmianą potencjału) wywołuje przesuwanie się depolaryzacji wzdłuż błony (fala depolaryzacji) z prędkością do 3 m/s Bodziec przewodzony przez akson to potencjał czynnościowy Potencjał czynnościowy powstaje w początkowym odcinku aksonu, gdzie znajdują się liczne kanały otwierane zmianą potencjału Włókno nerwowe = akson otoczony osłonką Osłonki aksonu są wytwarzane przez komórki neurogleju: w OUN przez komórki Schwanna in CUN przez oligodendrocyty i astrocyty W niezmielinizowanych włóknach obwodowego układu nerwowego, aksony leżą w rynienkowatych zagłębieniach cytoplazmy komórki Schwanna (osłonka Schwanna) W zależności od typu osłonki (istnieją 2 typy), włókna nerwowe mogą być: zmielinizowane (aksony są otoczone osłonką mielinową) niezmielinizowane (aksony są otoczone cienką osłonką cytoplazmatyczną) Aksony otoczone przez osłonkę Schwanna mają regularnie rozmieszczone kanały sodowe i przewodzą bodźce w formie fali depolaryzacji (przewodzenie ciągłe) W zmielinizowanych włóknach obwodowego układu nerowowego, akson jest otoczony przez szczególną osłonkę mielinową, również wytworzoną przez komórkę Schwanna Wpuklenie błony komórki Schwanna (mezakson) owija się wielokrotnie wokół aksonu... mezakson... co prowadzi do wytworzenia zwartgo układu koncentrycznych, wielokrotnych warstw lipidów i białek Akson Akson otoczony przez osłonkę mielinową ma nierównomiernie rozmieszczonekanały sodowe i przewodzi bodźce w formie złożonej z depolaryzacji błony i słabego prądu elektrycznego płynącego przez cytoplazmę (przewodzenie skokowe) 7

8 Jedna komórka Schwanna wytwarza jeden segment osłonki. W miejscu, gdzie stykają się dwa sąsiednie segmenty (przewężenie Ranviera), błona komórkowa aksonu zawiera liczne kanały sodowe W obrębie segmentu osłonki mielinowej, bodziec ma formę słabego prądu elektrycznego płynącego przez cytoplazmę aksonu. Słabnący bodziec jest odtwarzany przez depolaryzację błony w przewężeniu Ranviera (bodziec skacze od przewężenia do przewężenia = przewodzenie skokowe) Przewodzenie Szybkość przewodzenia zależy od: obecności osłonki mielinowej długości segmentów osłonki mielinowej grubości osłonki mielinowej grubości aksonu Synapsy mogą się tworzyć pomiędzy różnymi częściami komórek nerwowych, a także pomiędzy komórkami nerwowymi i włóknami mięśniowymi szkieletowymi Typy włókien nerwowych: A: grube zmielinizowane m/s B: cienkie zmielinizowane 3-15 m/s C: niezmielinizowane 1-3 m/s aksodendrytyczne aksosomatyczne aksoaksonalne płytki motoryczne Przewodzenie synaptyczne: 1. Potencjał czynnościowy dochodzi do części presynaptycznej 2. Otwierają się kanały wapniowe (otwierane zmianą potencjału) 3. Wzrost poziomu Ca 2+ w części presynaptycznej wywołuje egzocytozę pęcherzyków synaptycznych 4. Cząsteczki neuroprzekaźnika dyfundują przez szczelinę synaptyczną i wiążą się z receptorami w błonie postsynaptycznej 5. Otwierają się kanały jonowe w błonie postsynaptycznej Synapsa składa się z części pre- i postsynaptycznej 8

9 Typ synapsy zależy od rodzaju receptorów i ich sposobu działania Synapsa pobudzająca: otwierają się kanały kationowe (np. Na + ), => depolaryzacja błony postsynaptycznej Bodźce z synaps są przewodzone przez dendryty w formie słabych prądów elektrycznych (potencjały postsynaptyczne) W perykarionie ulegają sumowaniu (powstaje zbiorczy potencjał postsynaptyczny). Jeżeli jest on wystarczająco duży, wyzwala potencjał czynnościowy w początkowym odcinku aksonu Synapsa hamująca: otwierają się kanały anionowe (np. Cl - ), => hiperpolaryzacja błony postsynaptycznej Synapsa jonotropowa: receptory to kanały jonowe otwierane przyłączeniem cząsteczki neuroprzekaźnika (szybka reakcja) Synapsa metabotropowa: receptory (związane z białkami G) inicjują serię reakcji biochemicznych, które prowadzą do otwarcia kanałów jonowych w części postsynaptycznej (wolniejsza reakcja) Komórki neurogleju: A. Obwodowy U.N. Komórki Schwanna B. Ośrodkowy U.N. astrocyty oligodendrocyty komórki mezogleju komórki ependymy Astrocyt protoplazmatyczny Astrocyt włóknisty Astrocyty ich wypustki tworzą mankiety otaczające komórki nerwowe, ich wypustki i naczynia krwionośne wspomagają metabolicznie komórki nerwowe w miejscach uszkodzenia tkanki nerwowej namnażają się i tworzą blizny Komórka mezogleju Oligodendrocyt protoplazmatyczne włókniste Oligodendrocyty wytwarzają osłonki mielinowe wokół aksonów ośrodkowego układu nerwowego Komórki mezogleju są makrofagami osiadłymi na terenie ośrodkowego U.N. Opona miękka Astrocyt Osł. mielinowa Kapilara Oligodendrocyt Komórka mezogleju Neuron Astrocyt Kom. mezogleju Komórki ependymy tworzą wyściółki komór mózgu i kanału centralnego rdzenia Ependyma Komora 9

10 Ośrodkowy układ nerwowy Istota szara: perykariony komórek nerwowych niezmielinizowane włókna nerwowe astrocyty protoplazmatyczne liczne naczynia krwionośne Istota biała: brak perykarionów komórek nerwowych zmielinizowane włókna nerwowe liczne oligodendrocyty astrocyty włókniste mniej liczne naczynia krwionośne 10