22שריר-הרצאה שריר-הרצאה

ד"ר יצחק שילרד"ר יצחק שילר

Isometric contraction - Creates force Smaller than the load - Without movement

התכווצות איזוטוניתהתכווצות איזוטונית

התכווצות איזוטוניתהתכווצות איזוטונית

Excitation-contraction couplingExcitation-contraction coupling--כיצד משתחרר הסידן בתגובה לפוטנציאל כיצד משתחרר הסידן בתגובה לפוטנציאל

פעולהפעולה

Twitch force

Ca-troponincomplex

Myoplasmic [Ca]

0 15050 100 200Time (ms)

Action potential

קישור יוני הסידן לטרופונין וחשיפת קישור יוני הסידן לטרופונין וחשיפת אתר הקישור של המיוזיןאתר הקישור של המיוזין

מקור הסידן האחראי להתכווצות מקור הסידן האחראי להתכווצות השריר השריר

בתוך סיב השריר-מאגרים תוך תאייםבתוך סיב השריר-מאגרים תוך תאיים

?כיצד ניתן להוכיח נקודה זו?כיצד ניתן להוכיח נקודה זו

מקור הסידן האחראי להתכווצותמקור הסידן האחראי להתכווצות

שריר שלד-מאגרים תוך תאייםשריר שלד-מאגרים תוך תאיים

שריר לב ושריר חלק-נוזל חוץ תאישריר לב ושריר חלק-נוזל חוץ תאי

מבנה השרירמבנה השריר

SERSERהמיופיברילות עטופות בהמיופיברילות עטופות ב

מכיל סידןSERה

על ידי משאבת סידן על ידי משאבת סידןSERSERסידן נאגר בסידן נאגר בומשוחרר בעת הפעלת השרירומשוחרר בעת הפעלת השריר

מכיל מולקולה הקושרת סידן (בופר מכיל מולקולה הקושרת סידן (בופר SERSERההלסידן)לסידן)

MYOPLASMA

SARCOPLASMIC RETICULUM

Free-Ca+

+

Free-Ca+

+Pump-ATP Calsequestrin-

Ca++• 44 kD• acidic• 43 Ca++/Mol• From 20 mM to 0.5 mM

תעלות הריאנודין-תעלות מוליכות סידןתעלות הריאנודין-תעלות מוליכות סידןSERSERבקרום הבקרום ה

Patch-clampPatch-clamp

תעלת ריאנודין (הרצפטור לריאנודין)-תעלת ריאנודין (הרצפטור לריאנודין)-מבנה תלת ממדימבנה תלת ממדי

כיצד מודדים סידן תוך תאי בתא חי כיצד מודדים סידן תוך תאי בתא חי ??

צבע פלורסנטי רגיש לסידןצבע פלורסנטי רגיש לסידן

הפליטה הפלורסנטית רגישה לריכוז הסידןהפליטה הפלורסנטית רגישה לריכוז הסידן

Calcium sparks-opening of Calcium sparks-opening of single channelssingle channels

כיצד מעבר מידע מקרום התא (פוטנציאל כיצד מעבר מידע מקרום התא (פוטנציאל פעולה) למאגרים התוך תאיים (שחרור סידן פעולה) למאגרים התוך תאיים (שחרור סידן

) ?) ?SERSERמהמה

ממברנת קרום התא שולחת שלוחות ממברנת קרום התא שולחת שלוחות t-tubulest-tubulesלעומק תא השריר לעומק תא השריר

frog muscle

RyR

RyR = ryanodine receptor Ca2+ channel

DHPR

DHPR = dihydro-pyridine receptor

Ca2+

מולקולות המצויות בקירבה פיזית- מולקולות המצויות בקירבה פיזית-22 T Tתעלות סידן תלויות מתח בקרום התעלות סידן תלויות מתח בקרום ה

tubulestubules ורצפטורים לריאנודין בקרום ורצפטורים לריאנודין בקרום SERSERהה

מאגרים תוך תאייםמאגרים תוך תאיים

מאגרים תוך תאיים של סידן קיימים בתאים מאגרים תוך תאיים של סידן קיימים בתאיםרביםרבים

RYRRYR (רצפטורים של ריאנודין) שולטים על (רצפטורים של ריאנודין) שולטים על שחרור הסידן ממאגרים אילושחרור הסידן ממאגרים אילו

RYRRYR 33 נשלטים על ידי נשלטים על ידיIPIPוסידן תוך תאי וסידן תוך תאי שריר מקרה מיוחד שבו יש "צימוד מכני" בין שריר מקרה מיוחד שבו יש "צימוד מכני" בין

מתח הממברנה ושחרור הסידןמתח הממברנה ושחרור הסידן

Calcium induced calcium Calcium induced calcium release-heart musclerelease-heart muscle

IP3 induced calcium releaseIP3 induced calcium release

סילוק הסידן מתוך הציטופלזמהסילוק הסידן מתוך הציטופלזמה

Iהתכווצות השריר-

IIהתכווצות השריר-

סילוק הסידן מתוך הציטופלזמהסילוק הסידן מתוך הציטופלזמה

סוגי שריריםסוגי שרירים

שריר חלקשריר חלק

שריר חלקשריר חלק

:סיבים דקים:סיבים דקים אקטין וטרופומיוזין אקטין וטרופומיוזין

ללא טרופוניןללא טרופונין משריר שלד משריר שלד22פי פי

:סיבים עבים:סיבים עבים מיוזין המבטא ראשים מיוזין המבטא ראשים

לכל אורכו!לכל אורכו!רבע משריר שלדרבע משריר שלד

התכווצות בשריר חלקהתכווצות בשריר חלקהתכווצות בשריר חלקהתכווצות בשריר חלק

ההרפיה של שריר חלקההרפיה של שריר חלק

השפעות עיצבובהשפעות עיצבוב אין תפקידו להשרות אין תפקידו להשרות

כיווץ, אלא לווסת כיווץ, אלא לווסת דרגת כיווץ ספונטידרגת כיווץ ספונטי

עצבוב סיפתטי עצבוב סיפתטיופרהסימפתטיופרהסימפתטי

אקסונים מתפצלים אקסונים מתפצליםטרמינליים מבטאים טרמינליים מבטאים

התעבויות רבותהתעבויות רבות

ההתעבויות אינן ההתעבויות אינן end endמייצרות מייצרות platesplates אלא אלא

diffuse diffuse junctionsjunctions

מקורות כניסת הסידןמקורות כניסת הסידןמתח ממברנה ופוטנציאלי פעולה או הורמוניםNTרצפטורים של

שחרור ממאגרים תוך תאים על ידי שחרור ממאגרים תוך תאים על ידי נוירו-טרנסמיטורים והורמוניםנוירו-טרנסמיטורים והורמונים

מנועים מוטורים-תעבורה תוך מנועים מוטורים-תעבורה תוך תאיתתאית

55מיוזין מיוזין

קינזיןקינזין

מנגנון מולקורי להנעת שלפוחיות בתא: מנגנון מולקורי להנעת שלפוחיות בתא: וקינזין וקינזין55אקטין ומיקרוטובולין עם מיוזין-אקטין ומיקרוטובולין עם מיוזין-

קינזין

5מיוזין

אקטין

מיקרוטובולין

))KinesinKinesinמשפחת הקינזינים (משפחת הקינזינים (

קינזינים שונים משמשים להנעת איברונים קינזינים שונים משמשים להנעת איברונים שוניםשונים

קינזינים שונים משמשים לניוד אברונים קינזינים שונים משמשים לניוד אברונים אנטרו-גרדי ורטרו-גרדיאנטרו-גרדי ורטרו-גרדי

הקינזינים הקינזינים מתחברים מתחברים לשלפוחיות לשלפוחיות

ספציפיות על ספציפיות על ידי ידי

אינטראקציות אינטראקציות בין חלבונים בין חלבונים

ספציפייםספציפיים

תנועה של קינזין תנועה של קינזין לאורך סיב לאורך סיב מיקרוטובוליןמיקרוטובולין

נע לאורך סיבי אקטין נע לאורך סיבי אקטיןVVמיוזין מיוזין

שליטה עצבית על השרירשליטה עצבית על השריר

היחידה הקטנה ביותר המצויה בשליטה עצבית-היחידה היחידה הקטנה ביותר המצויה בשליטה עצבית-היחידה המוטוריתהמוטורית

גודל היחידה המוטורית גודל היחידה המוטוריתמשתנה משריר לשרירמשתנה משריר לשריר

( מסיב שריר בודד( מסיב שריר בודדEOMEOM ) )עד אלפי סיבים )רגלים עד אלפי סיבים )רגלים

וגוו(וגוו( תלוי בעדינות הפעולה של תלוי בעדינות הפעולה של

השרירהשריר

יחידות מוטוריותיחידות מוטוריות

האופן שבו שולט המוח על התכווצות האופן שבו שולט המוח על התכווצות השרירהשריר

תדירות הירי בעצב-שרירתדירות הירי בעצב-שריר

מספר סיבי השריר המגויסיםמספר סיבי השריר המגויסים

Twitch force

Ca-troponincomplex

Myoplasmic [Ca]

0 15050 100 200Time (ms)

Action potential

Myoplasmic [Ca]

Force

APTime (1 second)

Fused tetanus

After Berne & Levy, figure 18.4, page 285

הלב לעומת שריר שלדהלב לעומת שריר שלד