FIZIOLOGFIAFIZIOLOGFIA FIBREI FIBREI MUSCULAREMUSCULARE

FIZIOLOGFIAFIZIOLOGFIA FIBREI MUSCULAREFIBREI MUSCULARESTRIATE SCHELETICESTRIATE SCHELETICE

- Celulă multinucleatăCelulă multinucleată- 10 – 100 10 – 100 μμm diametru,m diametru, mmmm -- cm cm lungimelungime- Sarcolema cu invaginaţii ce se Sarcolema cu invaginaţii ce se continuă cu continuă cu

tubulii transversalitubulii transversali- Sarcoplasma Sarcoplasma preprezintă miofibrile zintă miofibrile ((aparatul aparatul

contractilcontractil)), sistemul tubular, , sistemul tubular, mitocondrii, etcmitocondrii, etc

SARCOMERULSARCOMERUL Delimitat de benzile ZDelimitat de benzile Z Bisectat de linia M (zona H)Bisectat de linia M (zona H) Disc întunecat, miozinic, A,centralDisc întunecat, miozinic, A,central Doua hemidiscuri I, clare, actiniceDoua hemidiscuri I, clare, actinice

MIOFIBRILA MIOFIBRILA ÎN REPAUS ŞI ÎN TIMPUL CONTRACŢIEIÎN REPAUS ŞI ÎN TIMPUL CONTRACŢIEI

MIOFIBRILAMIOFIBRILA

Diametru 1-2 Diametru 1-2 μμmm Succesiune de sarcomere Succesiune de sarcomere

(2,5 (2,5 μμm) – unităţi contractile, m) – unităţi contractile, delimitate de benzile Z delimitate de benzile Z

Banda Z - membrană ce Banda Z - membrană ce traversează toate miofibrilele traversează toate miofibrilele aşezate paralel în aceeaşi aşezate paralel în aceeaşi fibrăfibră

Miofilamente de Miofilamente de MM, groase, , groase, înconjurate de 6 filamente înconjurate de 6 filamente subţirisubţiri

Miofilamente de Miofilamente de AA, subţiri, , subţiri, înconjurate de 3 filamente înconjurate de 3 filamente groasegroase

CITOSCHELETULCITOSCHELETUL

Format din elemente transversale Format din elemente transversale ((TTTT) ce cuplează în interiorul ) ce cuplează în interiorul sarcomerului reţelele de miofilamente sarcomerului reţelele de miofilamente şi unesc sarcomere adiacenteşi unesc sarcomere adiacente

TitinaTitina: elastică, leagă m: elastică, leagă mioiozina de linia zina de linia Z, lungimea sa se modifică cu a Z, lungimea sa se modifică cu a sarcomeruluisarcomerului

NebulinaNebulina: de-a lungul filamentului : de-a lungul filamentului subţire, îl fixează la 1,5 subţire, îl fixează la 1,5 μμm; absentă m; absentă în m. cardiac şi netedîn m. cardiac şi neted

PROTEINELE CONTRACTILEPROTEINELE CONTRACTILE

MIOZINAMIOZINA

- Fracţiunea proteică majoră a f. muscularăFracţiunea proteică majoră a f. musculară- Proprietăţi ATP-azice Proprietăţi ATP-azice - Capacitate de interacţiune cu ACapacitate de interacţiune cu A- Rol în conversia energiei chimice în LRol în conversia energiei chimice în L- 2 capete globulare2 capete globulare + + o coadă lungă o coadă lungă- Formată din 2 lanţuri grele, 2-4 lanţuri uşoareFormată din 2 lanţuri grele, 2-4 lanţuri uşoare- Capetele globulare conţin: situsul de legare cu Capetele globulare conţin: situsul de legare cu

A şi situsul catalitic ce hidrolizează ATP-ul; A şi situsul catalitic ce hidrolizează ATP-ul; reprezintă punţile transversale orientate spre reprezintă punţile transversale orientate spre moleculele de Amoleculele de A

STRUCRURA MIOZINEI ŞI A ACTINEISTRUCRURA MIOZINEI ŞI A ACTINEI

ACTINAACTINA G-actina, monomer, G-actina, monomer, F-actina, A fibrilară, structură dublu helix (300-F-actina, A fibrilară, structură dublu helix (300-

400 molecule)400 molecule) Proprietăţi: capacitate de polimerizare şi Proprietăţi: capacitate de polimerizare şi

interacţiune cu interacţiune cu miomiozinazina

TROPOMIOZINATROPOMIOZINA Intră în structura miofilamentelor subţiri, de o Intră în structura miofilamentelor subţiri, de o

parte şi de alta a filamentului de Aparte şi de alta a filamentului de A În repaus acoperă zonele actinice active, În repaus acoperă zonele actinice active,

împiedecând interacţiunea A/Mîmpiedecând interacţiunea A/M

TROPONINATROPONINA

Structură globulară, trei subunităţi: T,I,CStructură globulară, trei subunităţi: T,I,C Situate pe filamentul tropomiozinic, Situate pe filamentul tropomiozinic,

reprezintă zone de iniţiere a contracţieireprezintă zone de iniţiere a contracţiei Troponina T: leagă ansamblul troponinic Troponina T: leagă ansamblul troponinic

de tropomiozinăde tropomiozină Troponina I: inhibă interacţiunea A/MTroponina I: inhibă interacţiunea A/M Troponina C: conţine situsul de legare cu Troponina C: conţine situsul de legare cu

CaCa

ACTININAACTININA Leagă actina de linia ZLeagă actina de linia Z

TITINATITINA Conectează linia Z de linia MConectează linia Z de linia M

DISTROFINADISTROFINA Mediază conectarea actinei de sarcolemă Mediază conectarea actinei de sarcolemă

prin alfa- şi beta- distroglicanprin alfa- şi beta- distroglican Defectul structural congenital indus de Defectul structural congenital indus de

gena distrofin cauzează distrofia musculară gena distrofin cauzează distrofia musculară

SISTEMUL SARCOTUBULARSISTEMUL SARCOTUBULAR

Tubuli transversali TTubuli transversali T RS: tubuli longitudinaliRS: tubuli longitudinali Cisterne terminaleCisterne terminale Triada: fiecare sarcomer are două Triada: fiecare sarcomer are două

triadetriade Sistemul T: transmiterea impulsului Sistemul T: transmiterea impulsului

contractil de la sarcolemă în fibra contractil de la sarcolemă în fibra muscularămusculară

Tubulii transversali

CUPLAREA EXCITAŢIEI CU CONTRACŢIA CUPLAREA EXCITAŢIEI CU CONTRACŢIA

1.1. Generarea PA de către motoneuron, Generarea PA de către motoneuron, transmiterea prin axon la placa transmiterea prin axon la placa motoriemotorie

2.2. Eliberarea Ach în placa motorieEliberarea Ach în placa motorie

3.3. Fixarea Ach pe R acetilcolinicFixarea Ach pe R acetilcolinic

4.4. Creşterea conductanţei membranare Creşterea conductanţei membranare pentru Na şi K la nivelul plăcii motoriipentru Na şi K la nivelul plăcii motorii

5.5. Generarea potenţialului de placăGenerarea potenţialului de placă

6.6. Generarea PA în fibra muscularăGenerarea PA în fibra musculară

7. Propagarea curentului de 7. Propagarea curentului de depolarizare depolarizare

de-a lungul tubulilor Tde-a lungul tubulilor T

8. Eliberarea Ca din RS şi difuziunea 8. Eliberarea Ca din RS şi difuziunea spre miofilamentespre miofilamente

9. Fixarea Ca de Troponina C, 9. Fixarea Ca de Troponina C, dezvelirea situsului de legare A/Mdezvelirea situsului de legare A/M

10. Formarea legăturilor A/M, 10. Formarea legăturilor A/M, alunecarea filamentelor, scurtarea alunecarea filamentelor, scurtarea sarcomeruluisarcomerului

SECVENŢELE RELAXĂRIISECVENŢELE RELAXĂRII

Transportul activ al Ca în RSTransportul activ al Ca în RS Eliberarea Ca de pe troponinăEliberarea Ca de pe troponină Ruperea Ruperea iinteracnteracttiunii A/Miunii A/M

UNITATEA MOTORIEUNITATEA MOTORIE Motoneuronul (nervul motor)Motoneuronul (nervul motor) Totalitatea fibrelor musculare striate Totalitatea fibrelor musculare striate

inervateinervate Mică/mare – raport de inervaţie: m. Mică/mare – raport de inervaţie: m.

extrinseci ai ochiului 3/1, 6/1; m. centurii extrinseci ai ochiului 3/1, 6/1; m. centurii pelvine, coapsei 100/1pelvine, coapsei 100/1

PLACA MOTORIEPLACA MOTORIE Nervul motor Nervul motor Fibra musculara striataFibra musculara striata Fanta sinapticaFanta sinaptica Mediator chimic: acetilcolinaMediator chimic: acetilcolina

Blocante ale plBlocante ale plăăcii motorii:cii motorii:

1.1. BlocanteBlocante ale ale R. R. Ach (Ach (curarizantecurarizante): ): reduc amplitudinea si durata reduc amplitudinea si durata potentialului de placpotentialului de placăă, progresiv, pe , progresiv, pe mmăăsura accentusura accentuăării curarizrii curarizăăriirii

2.2. Depolarizante ale plDepolarizante ale plăăcii cii (decametoniu, succinilcolina)(decametoniu, succinilcolina): : produc inexcitabilitate muscularproduc inexcitabilitate muscularăă

AnticurarizanteAnticurarizante

ezerina, prostigminaezerina, prostigmina inhibinhibăă acetilcolinesteraza, acetilcolinesteraza, Ach se acumuleazAch se acumuleazăă la nivelul pl la nivelul plăăciicii depdepăşăşirea potenirea potenţţialului prag al ialului prag al

mm..postsinaptice, propagarea postsinaptice, propagarea potenpotenţţialului in muialului in muşşchichi

Particularităţi morfofuncţionale ale ţesutului miocardic

Musculatura de lucru – atrială şi ventriculară

Ţesutul excitoconductor (nodal)

Particularitati morfofunctionale Particularitati morfofunctionale ale ale tesutului miocardic de lucru :tesutului miocardic de lucru : Lungime 40-100 Lungime 40-100 µµm, diametru 10-20 m, diametru 10-20 µµmm Celule uninucleateCelule uninucleate, aspect striat, aspect striat Conţine 300-600 miofibrileConţine 300-600 miofibrile Zone cu sarcoleme apropiate - Zone cu sarcoleme apropiate - discuri discuri

intercalareintercalare, cu func, cu funcţţionalitate de tip ionalitate de tip sincisinciţţial, rol ial, rol îîn transmiterea influxului de la o n transmiterea influxului de la o celulcelulăă la alta la alta

CCelel.. musculare atriale musculare atriale – FNA ( – FNA (vasodilatator, vasodilatator, hipotensor, hipotensor, diuretic şi diuretic şi natriureticnatriuretic))

Discul intercalarDiscul intercalar : : Nexus: format din apoziţia sarcolemală, Nexus: format din apoziţia sarcolemală,

asigură continuitate între citoplasma asigură continuitate între citoplasma celulelor, datorită conexonilor – celulelor, datorită conexonilor – structuri proteice (conexine) cu rol de structuri proteice (conexine) cu rol de canale de comunicare intercelularecanale de comunicare intercelulare

Desmozom (macula adherens)Desmozom (macula adherens) Joncţiunea intermediară (fascia Joncţiunea intermediară (fascia

adherens, locul de întrepătrundere a adherens, locul de întrepătrundere a filamentelor de actină)filamentelor de actină)

Sarcolema prezinză: R pt. hormoni şi nerurotransmiţători, enzime, canale ionice

Sarcoplasma: organite comune (mitocondrii – 30% din vol. cel. miocardice; RS)

Particularităţi ale sinapsei Particularităţi ale sinapsei neuromusculare: neuromusculare:

• terminaţii axonale fără contact intim cu celula musculară

• Ca pătrunde în citoplasmă prin canale lente în faza de platou a PA

• la interacţiunea cu un agonist se activează influxul de Ca sau agonistul deschide indirect canalele operate de receptori prin mesageri secundari (IP3)

ŢŢesutul excitoconductor:esutul excitoconductor:

NSA, NAV, F. Hiss, R. PurkinjeNSA, NAV, F. Hiss, R. Purkinje Celule pacemakerCelule pacemaker FF.. miocardice de tip embrionar: diametru miocardice de tip embrionar: diametru

mare, sarcoplasmmare, sarcoplasmăă abundent abundentăă, miofibrile , miofibrile pupuţţine, mitocondrii numeroase, nine, mitocondrii numeroase, ncl. cl. voluminosvoluminos

Discuri intercalareDiscuri intercalare, tubuli T, , tubuli T, pu puţţinin dezvoltate sau absentedezvoltate sau absente

Substratul morfologic al automatismului Substratul morfologic al automatismului funcfuncţţional: polarizare imperfectional: polarizare imperfectăă îîn diastoln diastolăă cu depolarizare lentcu depolarizare lentăă spontan spontanăă diastolic diastolicăă

La atingerea nivelului criticLa atingerea nivelului critic - - desc descăărcare rcare automatautomatăă a unui PA a unui PA

TIPURI CELULARETIPURI CELULARE

Celule P: pacemaker, în nodului SA, AVCelule P: pacemaker, în nodului SA, AV Celule T: tranziţionale, fac legătura Celule T: tranziţionale, fac legătura

între celulele P şi celulele miocardului între celulele P şi celulele miocardului de lucrude lucru

Celule Purkinje: formează fascicule de Celule Purkinje: formează fascicule de conducereconducere

Celule de tip P, asemănătoare cu Celule de tip P, asemănătoare cu celulele Pcelulele P

PotenPotenţţialul de acialul de acţţiune al fibrelor iune al fibrelor miocardice de lucrumiocardice de lucru ventriculare ventriculare::

FAZA 0FAZA 0: depolarizare rapid: depolarizare rapidăă (spike); (spike); activareaactivarea c c.. rapide rapide de Na voltaj depde Na voltaj dep., influx Na şi ., influx Na şi eflux deeflux de K K; când PA ajunge la ; când PA ajunge la - 55 mV depolarizare - 55 mV depolarizare rapidă, pozitivare până la 30 rapidă, pozitivare până la 30 mV (overshoot)mV (overshoot)

FAZA 1FAZA 1: : rerepolarizare rapidpolarizare rapidăă si tranzitorie, incompletsi tranzitorie, incompletăă, a , a membranei, panmembranei, panăă la 0 mV la 0 mV;; inactivainactivarearea influxului de Na influxului de Na, , influx de Clinflux de Cl, eflux K, eflux K

FAZA 2FAZA 2: : prelungirea prelungirea depolarizării printr-un depolarizării printr-un platou, platou, migrarea lentmigrarea lentăă intracelular intracelularăă a a Ca Ca şşi Na, prin ci Na, prin c..lente lente

FAZA 3FAZA 3: repolarizare: repolarizare lentă lentă, , reducere treptatreducere treptatăă a a PP transmembranar la valorile transmembranar la valorile de repaus; inactivarea de repaus; inactivarea influxului lent de Na – Ca, influxului lent de Na – Ca, atingerea valorilor maxime atingerea valorilor maxime ale efluxului de K.ale efluxului de K.

FAZA 4FAZA 4: men: menţţinere constantinere constantăă a a P P transmembranar de -transmembranar de - 90 90 mV prin intervenmV prin intervenţţia pompei ia pompei Na/KNa/K

Legea inexcitabilităţii periodice

F. miocardică devine excitabilă cînd P. transmembranar depăşeşte - 55 mV; până la această valoare este inexcitabilă (PRA)

PRR: răspuns la un stimul prin PA dar depolarizarea este mai lentă, mai scurtă şi mai puţin amplă

Particularităţi ale PA Particularităţi ale PA în fibra atrială:în fibra atrială:

durată mai scurtă faţă de durată mai scurtă faţă de fibra miocardului fibra miocardului ventricularventricular

POTENŢIALUL DE ACŢIUNE POTENŢIALUL DE ACŢIUNE AL CELULELOR SISTEMULUI NODALAL CELULELOR SISTEMULUI NODAL

Viteză de depolarizare Viteză de depolarizare mai lentă, fără overshootmai lentă, fără overshoot

Amplitudine mai mică, cu Amplitudine mai mică, cu vârf rotunjitvârf rotunjit

Fazele 1,2 nu sunt Fazele 1,2 nu sunt distincte, faza 3 lentă, distincte, faza 3 lentă, faza 4 ascendentă faza 4 ascendentă datorită depolarizării datorită depolarizării lente diastolice spontanelente diastolice spontane

AUTOMATISMUL FUNCŢIONAL AL AUTOMATISMUL FUNCŢIONAL AL SISTEMULUI EXCITOCONDUCTORSISTEMULUI EXCITOCONDUCTOR

Are la bază depolarizarea Are la bază depolarizarea lentă diastolică, consecinţă lentă diastolică, consecinţă a a

reducerii progresive a reducerii progresive a migrării K spre ext. celulei migrării K spre ext. celulei (închiderea canalelor de K)(închiderea canalelor de K)

creşterea conductanţei creşterea conductanţei pentru Napentru Na

flux redus de intrare a Ca.flux redus de intrare a Ca.Atingerea spontană a Atingerea spontană a potenţialului prag în potenţialului prag în diastolă, declanşează diastolă, declanşează următoarea depolarizare.următoarea depolarizare.

AUTOMATISMUL FUNCŢIONAL AL AUTOMATISMUL FUNCŢIONAL AL SISTEMULUI EXCITOCONDUCTORSISTEMULUI EXCITOCONDUCTOR

Prezent la celulele de tip Prezent la celulele de tip pacemaker (cu panta depolarizării pacemaker (cu panta depolarizării mai rapidă)mai rapidă)

Panta depolarizării lente diastolice Panta depolarizării lente diastolice se reduce progresiv spre se reduce progresiv spre miocardul de lucrumiocardul de lucru

Factori ce influenţează Factori ce influenţează automatismul funcţional:automatismul funcţional:

Acetilcolina: Acetilcolina: reduce panta depolarizării, reduce panta depolarizării, scurtează durata PA, scurtează durata PA, reduce perioada refractarăreduce perioada refractară

Catecolaminele Catecolaminele accelerează panta accelerează panta

depolarizăriidepolarizării cresc FCcresc FC

Hiperpotasemia Hiperpotasemia reduce panta depolarizăriireduce panta depolarizării scade potenţialul diastolicscade potenţialul diastolic

Hipopotasemia Hipopotasemia accelerează depolarizarea diastolică accelerează depolarizarea diastolică creşte frecvenţa de descărcare a creşte frecvenţa de descărcare a

pacemaker-ului pacemaker-ului

PARTICULARITĂŢI ALE PARTICULARITĂŢI ALE F. MUSCULARE NETEDEF. MUSCULARE NETEDE

Fusiformă în viscerele Fusiformă în viscerele cavitarecavitare

Neregulată, ramificată în Neregulată, ramificată în media arterelormedia arterelor

Celule uninucleateCelule uninucleate Fără tubuli T, fără benzi Z, Fără tubuli T, fără benzi Z,

fără zona centralăfără zona centrală Zone specializate Zone specializate

morfofuncţional: caveole, arii morfofuncţional: caveole, arii dense, joncţiuni intercelularedense, joncţiuni intercelulare

FormeaFormează fascicule ză fascicule (20-100 fibre ce prezintă (20-100 fibre ce prezintă joncţiuni intercel.)joncţiuni intercel.)

Caveole:Caveole: Microinvaginaţii ale sarcolemeiMicroinvaginaţii ale sarcolemei Comunică cu spaţiul Comunică cu spaţiul

extracelularextracelular

Ariile dense:Ariile dense: Pe versantul intern al Pe versantul intern al

membranei sau liber în membranei sau liber în sarcoplasmăsarcoplasmă

Loc de ataşare a filamentelor Loc de ataşare a filamentelor de actinăde actină

Joncţiunile intercelulare:Joncţiunile intercelulare: Rol în cuplarea electrică şi Rol în cuplarea electrică şi

metabolicămetabolică J. comunicante (transmiterea J. comunicante (transmiterea

impulsului de la o celulă la impulsului de la o celulă la alta), J. strânse de cuplaj alta), J. strânse de cuplaj electric, J. intermediare de electric, J. intermediare de solidarizare intercelulară.solidarizare intercelulară.

PROTEINELE CONTRACTILE:PROTEINELE CONTRACTILE:

Actina: Actina: filamentele sunt ataşate de corpii denşi filamentele sunt ataşate de corpii denşi (sarcolemă şi sarcoplasmă) mediat de alfa actinină; (sarcolemă şi sarcoplasmă) mediat de alfa actinină; integritatea morfofuncţională a actinei este menţinută integritatea morfofuncţională a actinei este menţinută de filamină şi desmină de filamină şi desmină

MiozinaMiozina: lanţul uşor prezintă MLCK, cu activitate : lanţul uşor prezintă MLCK, cu activitate fosforilantă, dependentă de Ca, implicată în fosforilantă, dependentă de Ca, implicată în interacţiunea actomiozinicinteracţiunea actomiozinic

Raportul ARaportul A/M:/M: 1 1/8 /8 --1/151/15Tropomiozina:Tropomiozina: proteina reglatoare a filamentului proteina reglatoare a filamentului

subţire, asociată actineisubţire, asociată actineiCaldesmonaCaldesmona: proteină reglatoare cu proprietăţi : proteină reglatoare cu proprietăţi

asemănătoare Tr I şi T; în repaus , când asemănătoare Tr I şi T; în repaus , când [[CaCa2+2+] ] este este 1010--

77, caldesmona blochea, caldesmona blochează interacţiunea A – M.ză interacţiunea A – M.CalponinaCalponina: similară cu troponina T, se leagă de A, : similară cu troponina T, se leagă de A,

tropomiozină, calmodulinătropomiozină, calmodulinăCalmodulinaCalmodulina: rol asemănător cu troponina C; în : rol asemănător cu troponina C; în

prezenţa Caprezenţa Ca2+2+ intracelular crescut fixează 4 Ca intracelular crescut fixează 4 Ca2+2+, îşi , îşi schimbă conformaţia, reglează fosforilarea de proteine schimbă conformaţia, reglează fosforilarea de proteine şi activitatea proteinelor contractileşi activitatea proteinelor contractile

Rolul calciului în ciclul contracţie - relaxareRolul calciului în ciclul contracţie - relaxare

Permeabilitatea plasmalei pt. CaPermeabilitatea plasmalei pt. Ca2+2+ este este dependentă de:dependentă de:

- C. de calciu voltaj dependente C. de calciu voltaj dependente - C. operate de receptorC. operate de receptor- Pompe ionicePompe ionice- IonoforiIonofori

RS este sub controlul mesagerilor RS este sub controlul mesagerilor secundari; deschiderea c. de Casecundari; deschiderea c. de Ca2+2+ şi şi

mobilizarea Camobilizarea Ca2+2+ din SR se face sub din SR se face sub acţiunea receptorilor IP3 şi a acţiunea receptorilor IP3 şi a

r. rianodinicir. rianodinici

MECANISMUL CONTRACŢIEI MECANISMUL CONTRACŢIEI MUŞCHIULUI NETEDMUŞCHIULUI NETED

Activarea canalelor cu Activarea canalelor cu efect depolarizantefect depolarizant

Creşterea influxului de Creşterea influxului de CaCa2+2+

Legarea calmodulinei de Legarea calmodulinei de caldesmonăcaldesmonă

Activarea MLCK şi Activarea MLCK şi fosforilarea lanţului uşor al fosforilarea lanţului uşor al MM

Interacţiunea filamentelor Interacţiunea filamentelor A şi M prin intermediul A şi M prin intermediul punţilor transversale, punţilor transversale, creşterea activităţii miozin creşterea activităţii miozin ATP-azeiATP-azei

Contracţia Contracţia RELAXAREARELAXAREA

Defosforilarea miozinei Defosforilarea miozinei sub acţiunea fosfatazelorsub acţiunea fosfatazelor

Caracteristicile contracţiei: Caracteristicile contracţiei:

-- F de contracţie mai micăF de contracţie mai mică(număr redus de punţi transversale) (număr redus de punţi transversale) - Viteza de contracţie mai mică - Viteza de contracţie mai mică (activitate AZP-azică mai scăzute a (activitate AZP-azică mai scăzute a M)M)- Capacitate de scurtare mai mare - Capacitate de scurtare mai mare (absenţa benzilor Z)(absenţa benzilor Z)

Tonusul intrinsec: Tonusul intrinsec:

- menţinerea unei tensiuni - menţinerea unei tensiuni permanente la cost energetic permanente la cost energetic redus redus

- nu toate punţile transversale - nu toate punţile transversale realizează cicluri realizează cicluri ataşare/detaşare de pe ataşare/detaşare de pe filamentele de A, unele punţi filamentele de A, unele punţi fiind permanent ataşatefiind permanent ataşate

CONTRACŢIA MUŞCHIULUI NETEDCONTRACŢIA MUŞCHIULUI NETED

DepolarizareDepolarizare Creşterea influxului de Creşterea influxului de [[CaCa2+2+] ]

transmembranartransmembranar Activarea proteinei GActivarea proteinei G Activarea fosfolipazei C intracel. ce Activarea fosfolipazei C intracel. ce

scindează fosfatidilinozitol 4-5 difosfat scindează fosfatidilinozitol 4-5 difosfat (PIP 2), cu formarea a doi mesageri (PIP 2), cu formarea a doi mesageri intracelulari:intracelulari:

- inozitol 1-4-5 trifosfat (IP 3)- inozitol 1-4-5 trifosfat (IP 3)

- diacilglicerol (DG) - diacilglicerol (DG)

GiGs

Sympathetic nerve terminal

tone

cAMP

Ca2+

Ca2+

+–

M23

NE

NE

AC PLCGq

Ca2+

contractionSR

Ca2+

IP3

Ca2+

Ca2+

Ca2+

IP3

PIP2M3

ACh

DG

+

ROC Ca channel

Muscarinic Receptors

Parasympathetic nerve terminal

M1 M2/4

ACh

+ –

ROC (receptor operated channel)

SR calcium Release

Gα proteins

PI-PLC

IP3

IP3 Receptor

ReceptorActivation

Calmodulin Activation

MLC Kinase

MLC

Muscle Contraction

PKG-I

Gβγ proteins (M2)

PI3 Kinase

PIP3

AtypicalPKC

Ca++Channels

Non-selectiveCation channels

Ca++

PC-PLC

DAG

PLD

Gα proteins (M1,3,5)

RGS-4 PLA2 & PLD

Arachidonic Acid

cAMP

PKA and PKG

Ca++

Ca++ DependentK channel

MYPT1CPI-17

RhoA

ROCK

PKC

MLC Phosphatase

Relaxation

?Inhibition

Activation

Both NecessaryFor activation

Normal Contractions

Ras homolog gene family, member A (RhoA) is a small GTPase protein known to regulate the actin cytoskeleton in the formation of stress fibers. In humans, it is encoded by the gene RHOA.[1]

It acts upon two known effector proteins: ROCK1 (Rho-associated, coiled-coil containing protein kinase 1) and DIAPH1 (diaphanous homolog 1 (Drosophila)).

RhoA is part of a larger family of related proteins known as the Ras superfamily; proteins involved in the regulation and timing of cell division.

RhoA PathwayMolecules act on various receptors, such as NgR1, LINGO1,

p75, TROY and other unknown receptors (eg. by CSPGs), which stimulates RhoA. RhoA activates ROCK (RhoA kinase) which stimulates LIM kinase, which then stimulates Cofilin, which effectively re-organises the Actin cytoskeleton of the cell1.

IP3 Receptor

Calmodulin Activation

MYPT1

PC-PLC

Gα proteins (M1,3,5)

RGS-4 PLA2 & PLD

Arachidonic Acid

cAMP

PKA and PKG

Ca++

Ca++ DependentK channel

Relaxation

?

Gβγ proteins (M2)

PI3 Kinase

PIP3

AtypicalPKC

Ca++Channels

Non-selectiveCation channels

SR calcium Release

Ca++

PI-PLCPKG-I

IP3

MLC Kinase

Gα proteins

DAG

ReceptorActivation

PLD

MLC

Muscle Contraction

CPI-17

RhoA

ROCK

PKC

MLC Phosphatase

Normal Contractions (PI-PLC Inhibition)

PiPLC inhibitorET-18-OCH3

1

1. Braverman, A.S., Tibb, A.S. and Ruggieri, M.R. J Pharmacol Exp Ther, 316: 869-874, 2006.

Inhibition

Activation

Both NecessaryFor activation

Decreased Agonist Potency

PC-PLC

DAG

PLDPIP3

Gα proteins (M1,3,5)

RGS-4 PLA2 & PLD

Arachidonic Acid

cAMP

PKA and PKG

Ca++

Ca++ DependentK channel

MYPT1CPI-17

RhoA

ROCK

PKC

MLC Phosphatase

Relaxation

?

Gβγ proteins (M2)

PI3 Kinase

AtypicalPKC

Ca++Channels

Non-selectiveCation channels

Ca++

PKG-I

SR calcium Release

Gα proteins

PI-PLC

IP3

IP3 Receptor

ReceptorActivation

Calmodulin Activation

MLC Kinase

MLC

Muscle Contraction

Normal Contractions (ROCK Inhibition)

Y-276321

Decreased Agonist Potency

Inhibition

Activation

Both NecessaryFor activation

1. Braverman, A.S., Tibb, A.S. and Ruggieri, M.R. J Pharmacol Exp Ther, 316: 869-874, 2006.

I. IP 3: I. IP 3: induce eliberare de induce eliberare de [[CaCa2+2+] ] din RSdin RS activarea calmodulineiactivarea calmodulinei contracţie, urmată la câteva minute de contracţie, urmată la câteva minute de

revenirea calciului şi MLCK la valorile revenirea calciului şi MLCK la valorile iniţialeiniţiale

II. DG: II. DG: stimulează PKC membranarăstimulează PKC membranară asigură faza a doua, susţinută a asigură faza a doua, susţinută a

contracţieicontracţiei

RELAXAREA FIBREI MUSCULARE NETEDERELAXAREA FIBREI MUSCULARE NETEDE

Creşterea AMPc în m. netedă a Creşterea AMPc în m. netedă a căilor respiratorii căilor respiratorii bronhodilataţiebronhodilataţie

Creşterea GMPc în m. Creşterea GMPc în m. vvaseloraselor vasodilataţievasodilataţie

În cursul relaxării scadÎn cursul relaxării scadee nivelul nivelul Ca prin reintroducerea sa în RSCa prin reintroducerea sa în RS

MUŞCHIUL NETD UNITAR ŞI MUŞCHIUL NETD UNITAR ŞI MULTIUNITARMULTIUNITAR

MUSCULATURA NETEDĂ DE TIP UNITARMUSCULATURA NETEDĂ DE TIP UNITAR

În structura tubului digestiv, uretere, uter, viscereÎn structura tubului digestiv, uretere, uter, viscere Posedă automatism funcţional, celule de tip Posedă automatism funcţional, celule de tip

pacemaker, pacemaker, P. de membrană nu are o anumită valoare de P. de membrană nu are o anumită valoare de

repaus, este mai electropozitiv în activitate şi mai repaus, este mai electropozitiv în activitate şi mai electronegativ în inhibiţie; valoare medie -55mVelectronegativ în inhibiţie; valoare medie -55mV

Oscilaţie continuă, de fond, a P membranar: unde Oscilaţie continuă, de fond, a P membranar: unde lente, 3-12/min, amplitudine mVlente, 3-12/min, amplitudine mV

Stimularea PS (Ach), întinderea, depolarizează Stimularea PS (Ach), întinderea, depolarizează membrana la – 40 mV; în depolarizare mai membrana la – 40 mV; în depolarizare mai pronunţată la domul undei apare un spike de 20-25 pronunţată la domul undei apare un spike de 20-25 mV, duratămV, durată 50 ms 50 ms

La stimulLa stimulăări puternice, PR de ri puternice, PR de -15, -20 mV, spike--15, -20 mV, spike-urile dispar, depolarizare totală.urile dispar, depolarizare totală.

Stimulare cu Stimulare cu NOR. NOR. : PR tinde spre -70 mV, : PR tinde spre -70 mV, membrana se hiperpolarizeazămembrana se hiperpolarizează

TONUSUL MUSCULATURII NETEDETONUSUL MUSCULATURII NETEDE

Creşte în depolarizareCreşte în depolarizare Scade în hiperpolarizareScade în hiperpolarizare Adr., nor. , stimularea S,determină Adr., nor. , stimularea S,determină

hiperpolarizarea musculaturii intestinale, hiperpolarizarea musculaturii intestinale, creşterea fr.i spike-urilor până la sistarea creşterea fr.i spike-urilor până la sistarea apariţiei lor, tonusul, undele contractile apariţiei lor, tonusul, undele contractile dispar.dispar.

Ach, stimularea PS determină depolarizare, Ach, stimularea PS determină depolarizare, spike-uri frecvente, creşterea tonusului şi fr. spike-uri frecvente, creşterea tonusului şi fr. contracţiilor ritmice. La depolarizare totală contracţiilor ritmice. La depolarizare totală dispar spike-urile, contracţiile ritmice dispar, dispar spike-urile, contracţiile ritmice dispar, tonusul devine maximtonusul devine maxim

M netezi unitari (viscerali) prezintă M netezi unitari (viscerali) prezintă joncţiuni funcţionale ce conduc excitaţiajoncţiuni funcţionale ce conduc excitaţia

Zona depolarizată iniţial devine pace-Zona depolarizată iniţial devine pace-maker, centru de automatism miogenmaker, centru de automatism miogen

La nivel de organ propagarea La nivel de organ propagarea contracţiei se manifestă prin contracţiei se manifestă prin peristaltism – activitate ritmică, peristaltism – activitate ritmică, continuă, independentă de inervaţie, continuă, independentă de inervaţie, doar modificată de aceastadoar modificată de aceasta

Denervarea m. neted nu duce Denervarea m. neted nu duce la atrofie, îl face mai excitabil la atrofie, îl face mai excitabil faţă de mediatorii chimicifaţă de mediatorii chimici

FF.. nervoase vegetative nu au nervoase vegetative nu au terminaţii în sarcolemă ci în terminaţii în sarcolemă ci în interstiţiul dintre miocite. interstiţiul dintre miocite.

MUŞCHIUL NETD MULTIUNITARMUŞCHIUL NETD MULTIUNITAR În structura irisului, m ciliari, m. unor vase În structura irisului, m ciliari, m. unor vase

sangiune, etc, sangiune, etc, Fără automatism funcţional, se contracă în Fără automatism funcţional, se contracă în

urma stimulării nervoase extrinseciurma stimulării nervoase extrinseci Nu conduc stimulul de la un miocit la altulNu conduc stimulul de la un miocit la altul Fibrele au terminaţii nervoase separate Fibrele au terminaţii nervoase separate

MUŞCHI CU CARACTERISTICI INTERMEDIAREMUŞCHI CU CARACTERISTICI INTERMEDIARE

M. veziculalor seminale, m. unor vase, M. veziculalor seminale, m. unor vase, funcţionează dependent de inervaţie, pe fondul funcţionează dependent de inervaţie, pe fondul unui automatism funcţional discretunui automatism funcţional discret