Біохімія м'язів

Содержание

Слайд 2

М'язи Складають 40-45% від маси тіла М'язи: посмуговані (скелетні та серцевий)

М'язи

Складають 40-45% від маси тіла
М'язи: посмуговані (скелетні та серцевий) і

гладенькі
Перетворюють хімічну енергію на механічну
Слайд 3

Функції м'язової тканини Рухова Опорна Захисна Теплообмінна Рух крові та лімфи

Функції м'язової тканини

Рухова
Опорна
Захисна
Теплообмінна
Рух крові та лімфи
Дихальні рухи
Комунікаційна
Гладенькі м'язи забезпечують

скорочення внутрішніх органів (шлунково-кишкового тракту, бронхів, сечостатевої системи)
Слайд 4

Властивості м'язової тканини Збудливість – сприймають та відповідають на стимул генерацією

Властивості м'язової тканини

Збудливість – сприймають та відповідають на стимул генерацією потенціалу

дії
Скоротливість – здатність укорочуватись, використовуючи енергію
Розтяжність – здатність тягнутися без затрат енергії
Еластичність – здатність повертатися до початкової довжини
Слайд 5

Типи м'язових волокон 1 — посмуговані; 2 — гладенькі; 3 — серцеві

Типи м'язових волокон

1 — посмуговані; 2 — гладенькі; 3 — серцеві

Слайд 6

Будова м'яза 1 — м’яз; 2 — пучки; 3 — перимізій;

Будова м'яза

1 — м’яз;
2 — пучки;
3 — перимізій;
4 — капіляр;
5 —

м’язові волокна;
6 — міофібрила;
7 — смуга Z;
8 — саркомер;
9 — тонкий міофіламент;
10 — тропоміозин;
11 — актин;
12 — товстий міофіламент;
13 — хвіст молекули міозину;
14 — голова молекули міозину.
Слайд 7

Схема будови м'язового волокна

Схема будови м'язового волокна

Слайд 8

Сарколема Клітинна мембрана м'язових волокон Сполучена з мотонейронами Проводить сигнали для

Сарколема

Клітинна мембрана м'язових волокон
Сполучена з мотонейронами
Проводить сигнали для скорочення
Саркоплазма
Цитоплазма м'язів, містить:
Багато

мітохондрій
Багато ядер
Поперечні трубочки
Саркоплазматичний ретикулум
Міофібрили
Слайд 9

Саркоплазматичний ретикулум Спеціалізований ендоплазматичний ретикулум Депонує та виділяє кальцій (містить білок

Саркоплазматичний ретикулум

Спеціалізований ендоплазматичний ретикулум
Депонує та виділяє кальцій (містить білок кальсеквестрин,що зв'язує

Са2+ )
Має термінальні цистерни
З'єднується
з Т-трубочками з
утворенням тріад
Слайд 10

Поперечні трубочки Інвагінації сарколеми всередину клітини Сполучають усі міофібрили Проводять потенціал

Поперечні трубочки

Інвагінації сарколеми всередину клітини
Сполучають усі міофібрили
Проводять потенціал дії в клітину
Координують

м'язове скорочення
Заповнені рідиною
Взаємодіють з саркоплазматичним
ретикулумом
Слайд 11

Хімічний склад посмугованих м’язів

Хімічний склад посмугованих м’язів

Слайд 12

Білки м'язів Білки саркоплазми Міогенна фракція (ферменти гліколізу, азотистого та ліпідного

Білки м'язів

Білки саркоплазми
Міогенна фракція (ферменти гліколізу, азотистого та ліпідного обміну тощо)
Міоглобін
Білки

міофібрил
Білки строми (колаген, еластин)
Слайд 13

Білки міофібрил актин (20-25%), міозин (55-60%), тропоміозин(10-15%), тропоніни (4-6%)

Білки міофібрил актин (20-25%), міозин (55-60%), тропоміозин(10-15%), тропоніни (4-6%)

Слайд 14

Інші структурні білки м'язів Тітин (коннектин) – з'єднує M-лінію та Z-лінію,

Інші структурні білки м'язів

Тітин (коннектин) – з'єднує M-лінію та Z-лінію, тримає

міозин в центрі саркомеру, найбільший відомий білок
Небулін – детермінує довжину тонких філаментів
α-актинін – з'єднує тонкі філаменти з Z-лінією
β-актинін – регулює довжину тонких філаментів
Міомезин – знаходиться в М-лінії, зв'язує тітин, прикріпляє та вирівнює товсті філаменти
Десмін – білок цитоскелету, з'єднує саркомери
Дистрофін – зв'язує цитоскелет міофібрил з позаклітинним матриксом через сарколему, дефективний при міодистрофії Дюшена
Слайд 15

Будова тонких філаментів F-актин: 2 закручених ланцюги з глобулярного G-актину Тропоміозин:блокує

Будова тонких філаментів

F-актин: 2 закручених ланцюги з глобулярного G-актину
Тропоміозин:блокує взаємодію актину

та міозину
Тропоніни:
Т-приєднує тропоніновий комплекс до тропоміозину
І – інгібує зв'язування міозину та актину
С – зв'язує Са2+ і викликає конформаційні зміни в тропоміозині
Слайд 16

Будова товстих філаментів Побудовані з білка міозину, молекула якого складається з

Будова товстих філаментів

Побудовані з білка міозину, молекула якого складається з хвоста

та 2 голівок
Хвіст: з 2 закручених важких ланцюгів, зв'язує між собою молекули міозину
Голівки: 2 глобулярні легкі субодиниці, мають АТФ-азну активність
Під час скорочення
головки міозину взаємодіють
з тонкими філаментами,
формуючи поперечні містки
Слайд 17

Саркомер Найменша скорочувальна (функціональна) одиниця м'язового волокна Сегмент міофібрили між двома

Саркомер

Найменша скорочувальна (функціональна) одиниця м'язового волокна
Сегмент міофібрили між двома Z-лініями
Містить

тонкі та товсті міофіламенти
Слайд 18

Будова саркомеру

Будова саркомеру

Слайд 19

Слайд 20

Положення теорії Гакслі-Генсона Скорочення міофібрил відбувається внаслідок скорочення великої кількості саркомерів

Положення теорії Гакслі-Генсона

Скорочення міофібрил відбувається внаслідок скорочення великої кількості саркомерів
Під час

скорочення довжина тонких та товстих філаментів не змінюється
Скорочення відбувається в результаті ковзання актинових філаментів вздовж міозинових філаментів
Процес м'язового скорочення потребує енергіії АТФ
Слайд 21

М'язове скорочення

М'язове скорочення

Слайд 22

Під час скорочення: Зменшується довжина саркомеру Зменшується довжина І-дисків Зменшується довжина Н-зони Довжина А-дисків не змінюється

Під час скорочення:

Зменшується довжина саркомеру
Зменшується
довжина І-дисків
Зменшується
довжина Н-зони
Довжина А-дисків не змінюється

Слайд 23

Механізм м'язового скорочення Генерація потенціалу дії у м'язовому волокні Поширення потенціалу

Механізм м'язового скорочення

Генерація потенціалу дії у м'язовому волокні
Поширення потенціалу дії по

сарколемі та всередину клітини по Т-трубочкам
Вихід Са2+ з саркоплазматичного ретикулуму
Са2+ зв'язується з тропоніном С
Відкриття активних сайтів актину
Зв'язування головок міозину з актином
Скорочення завдяки ковзанню філаментів
Слайд 24

Механізм м'язового скорочення

Механізм м'язового скорочення

Слайд 25

Слайд 26

Роль Са2+ в скороченні м'язів При низьких концентраціях Са2+ Тропоміозин блокує

Роль Са2+ в скороченні м'язів

При низьких концентраціях Са2+
Тропоміозин блокує активні сайти

на актині
Міозинові голівки не можуть приєднатися до актину
М'язове волокно розслаблене
При високих концентраціях Са2+
Са2+ зв'язується з тропоніном С
Тропонін змінює форму і відсуває тропоміозин від активних сайтів
Виникають поперечні містки між актином та міозином
Коли нервова стимуляція припиняється Са2+ відкачується назад в СПР і скорочення закінчується
Слайд 27

Нервово-м'язовий синапс

Нервово-м'язовий синапс

Слайд 28

Передача нервового імпульсу ПД поширюється по аксону, досягаяє нервового закінчення Вивільнення

Передача нервового імпульсу

ПД поширюється по аксону, досягаяє нервового закінчення
Вивільнення ацетилхоліну (АХ)
АХ

дифундує до кінцевої пластинки м'язового волокна
АХ зв'язується з рецепторами, відкриваються Na+ канали
Na+ деполяризує мембран, виникає потенціал дії
Слайд 29

Типи м'язових волокон Повільні оксидативні волокна (тип І) – низька активність

Типи м'язових волокон

Повільні оксидативні волокна (тип І) – низька активність міозинової

АТФ-ази та висока окиснювальна здатність (червоні)
Швидкі оксидативні волокна (тип ІІа) – висока активність
міозинової АТФ-ази та
висока окиснювальна
здатність (червоні)
Швидкі гліколітичні
волокна (тип ІІb) – висока активність міозинової АТФ-ази та висока гліколитична здатність (білі)
Слайд 30

Слайд 31

Біоенергетика м'язової тканини М'язи потребують енергії АТФ Запасів АТФ вистачає на

Біоенергетика м'язової тканини

М'язи потребують енергії АТФ
Запасів АТФ вистачає на 2-4
секунди роботи
М'язи

перетворюють хімічну
енергію на механічну
Тільки 40% енергії витрачається на роботу м'язів, решта розсіюється у вигляді тепла
Слайд 32

Джерела енергії у м'язах Креатинфосфат Глікогеноліз Анаеробний гліколіз Окиснювальне фосфорилювання Окиснення жирних кислот

Джерела енергії у м'язах

Креатинфосфат
Глікогеноліз
Анаеробний гліколіз
Окиснювальне фосфорилювання
Окиснення жирних кислот

Слайд 33

Анаеробний гліколіз Використовується глюкоза крові та глікогену Не потребує кисню Продукти:

Анаеробний гліколіз

Використовується глюкоза крові та глікогену
Не потребує кисню
Продукти: лактат та 2

АТФ
Запас АТФ, креатинфосфату і гліколіз можуть забезпечити роботу м'язів протягом 1 хвилини
Слайд 34

М'язова втома - фізіологічна нездатність м'яза скорочуватись Нестача АТФ призводить до

М'язова втома - фізіологічна нездатність м'яза скорочуватись

Нестача АТФ призводить до контрактур (не

руйнуються поперечні містки між міозином та актином)
Nа+-К+ насоси не відновлюють іонний баланс
Зниження рН (молочна кислота)
Порушується відкачування Са2+ в СПР
Слайд 35

Цикл Корі та глюкозо-аланіновий цикл

Цикл Корі та глюкозо-аланіновий цикл

Слайд 36

Роль креатинфосфату Креатинфосфат – “депо” макроергічних зв'язків, забезпечує ресинтез АТФ в

Роль креатинфосфату

Креатинфосфат – “депо” макроергічних зв'язків, забезпечує ресинтез АТФ в перші

секунди роботи (5-10 сек), знаходиться в скелетних м'язах, міокарді, нервовій тканині.
Слайд 37

Синтез креатину

Синтез креатину

Слайд 38

Обмін креатину

Обмін креатину

Слайд 39

Креатинфосфокіназа N у жінок до 145 Од/л, у чоловіків – до

Креатинфосфокіназа

N у жінок до 145 Од/л, у чоловіків – до

190 Од/л
КФК (КФ 2.7.3.2.) існує у вигляді 3 ізоферментів:
КФК-ВВ (мозковий) черепно-мозкова травма, захворювання ЦНС
КФК-МВ (серцевий) інфаркт міокарду, кардіоміопатії, міокардит, аритмії
КФК-ММ (м'язовий) травми, міопатії, отруєння, інфекційні хвороби, шок, важке фізичне навантаження
Слайд 40

Міопатії - група спадкових та набутих захворювань, що характеризуються руйнуванням м'язової

Міопатії

- група спадкових та набутих захворювань, що характеризуються руйнуванням м'язової

тканини та атрофією м'язових волокон з наступним їх заміщенням сполучною тканиною
Слайд 41

Міопатії Спадкові Прогресуючі м'язові дистрофії (Дюшена, Ландузі-Дежерина) Непрогресуючі м'язові (структурні) міопатії

Міопатії

Спадкові

Прогресуючі м'язові дистрофії (Дюшена, Ландузі-Дежерина)
Непрогресуючі м'язові (структурні) міопатії
Мітохондріальні
Міопатії при спадкових порушеннях

обміну речовин

Набуті

Ендокринні (тиреотоксична, стероїдна)
Запальні (поліміозит, дерматоміозит, інфекційні, при хворобах сполучної тканини)
Медикаментозні
Метаболічні
Алкогольна міопатія

Слайд 42

Клінічні ознаки міопатій М'язова слабкість Швидка втомлюваність Атрофія м'язів та псевдогіпертрофія

Клінічні ознаки міопатій

М'язова слабкість
Швидка втомлюваність
Атрофія м'язів та псевдогіпертрофія окремих м'язів (наприклад,

литкових)
Знижені сухожильні рефлекси
Порушення роботи серця
Біль у м'язах
Порушення ходи
Страбізм
Слайд 43

Міодистрофія Дюшена Спадкова прогресуюча м'язова дистрофія Успадковується за Х-зчепленим типом, дефект

Міодистрофія Дюшена

Спадкова прогресуюча м'язова дистрофія
Успадковується за Х-зчепленим
типом, дефект білка дистрофіну
Початок в

ранньому віці
Симетрична атрофія м'язів, в
поєднанні з психічними порушеннями
Часті падіння, важко вставати
Качина хода
Збільшені литкові м'язи
Слайд 44

Біохімічна діагностика міопатій Визначення КФК у крові Міоглобін у крові Екскреція

Біохімічна діагностика міопатій

Визначення КФК у крові
Міоглобін у крові
Екскреція креатину та креатиніну

з сечею
Лактат у крові
Глюкоза в крові
АЛТ та АСТ в крові
Електроліти крові (калій)
Слайд 45

Серцевий м'яз Автоматизм (скорочується без нервової стимуляції, контролюється водіями ритму) Скорочується

Серцевий м'яз

Автоматизм (скорочується без нервової стимуляції, контролюється водіями ритму)
Скорочується як єдине

ціле (синцитій)
Має подовжений рефрактерний період
Механізм скорочення такий як у скелетних м'язів
Слайд 46

Гладенька мускулатура Міститься в стінках порожнистих органів (судини, ШКТ, сечостатева система

Гладенька мускулатура

Міститься в стінках порожнистих органів (судини, ШКТ, сечостатева система тощо)
Відсутня

посмугованість
Одноядерні клітини
Скорочується мимовільно
Слайд 47

Механізм скорочення гладеньких м'язів Підвищення рівня Са2+ Са2+ + кальмодулін Активація

Механізм скорочення гладеньких м'язів

Підвищення рівня Са2+
Са2+ + кальмодулін
Активація міозинкінази
Фосфорилювання

легких ланцюгів міозину
Активація міозин АТФази
Приєднання голівок міозину до актину
Скорочення в результаті ковзання філаментів