2018.09.28.

1

AZ EMBERI TEST VÁZIZOMZATAAZ EMBERI TEST VÁZIZOMZATA

Az emberi test40-45%-a izom.

eredés

ín

Biceps brachii

ín

tapadásTricepsbrachii

HAJLÍTÁS

FESZÍTÉS

A vázizom elsődleges feladata a csontokegymáshoz képest való elmozdítása.(kivételek: záróizmok, rekeszizom, szemizmok, etc.)

AZ ALKAR HAJLÍTÁSA ÉS FESZÍTÉSEAZ ALKAR HAJLÍTÁSA ÉS FESZÍTÉSE

Izomerő: 30-40 N/cm2

10/2=5 terület=r2Π5*5*3.14 =78cm2

78*30 = 2340N = 234Kg ???

2018.09.28.

2

csont

ín

ér

izom

epimysium (az egész izmot veszi körül)

perimysium (az izomköteget veszi körül)

izomköteg

Izomszál (izomsejt)

plazmamembrán

A VÁZIZOM RÉSZLETESA VÁZIZOM RÉSZLETESFELÉPÍTÉSEFELÉPÍTÉSE

A HARÁNTCSÍKOLAT MIKROSZKÓPOS KÉPEA HARÁNTCSÍKOLAT MIKROSZKÓPOS KÉPE

sejtmag

anizotrop

izotrop

2018.09.28.

3

I csík

A sáv

Z lemez

I csík

Z lemez

Hzóna

Myofibrillum sejtmembrán

transzverzálistubulus

terminálisciszterna

a sarcoplazmásreticulumcsövecskéi

AZ IZOMSEJTAZ IZOMSEJTFELÉPÍTÉSEFELÉPÍTÉSE

Milyen komponensek építik fel az izomrostot? (T)

• a) miokardium

• b) miofibrillum

• c) szarkoplazma

• d) szarkolemma

bcd

2018.09.28.

4

vastag filamentumMYOSIN

vékony filamentumAKTIN

elernyedés összehúzódás

SARCOMER

A-csíkI-csík

Z lemez

A vázizmokban a kontrakció alatt (E)

• a) Ca2+ 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

2018.09.28.

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

AKTINTROPOMYOSIN

Fej-farok átfedés

(Inhibition)Troponin I

Troponin T(Tropomyosin)

(Ca2+)Troponin C

A VÉKONY FILAMENTUM FELÉPÍTÉSEA VÉKONY FILAMENTUM FELÉPÍTÉSE

2018.09.28.

6

troponin

sarcoplazma

sarcolemma

rianodin-receptor

Dihidro-piridinreceptor

„láb”

Ca-pumpate

rmin

ális

cis

zter

na

transzverzálistubulus

akcióspotenciál

calc

ium

csat

orna

Ca2+

Ca2+ Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

ATP

A TRIÁD SZERKEZETE ÉS A CALCIUM ÚTJAA TRIÁD SZERKEZETE ÉS A CALCIUM ÚTJA

a) aktív visszapumpálás a sarcoplazmás reticulumbab) Na-Ca cserélő a sejtmembránbanc) Ca-pumpa a sejtmembránban

A Ca2+ eltávolítása a sarcoplazmából:A Ca2+ eltávolítása a sarcoplazmából:

A kontrakcióhoz szükséges Ca2+ eredete a vázizmokban (E)

• a) troponin C

• b) transversalis tubulusok

• c) terminális ciszternák

• d) extracelluláris tér

c

2018.09.28.

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 Ca2+ -felszabadulást? (E)

• a) depolarizáció aktiválja a ryanodin receptort

• b) troponin C aktivációja

• c) calmodulin

• d) tropomiozin konformációváltozása

• e) Ca-ATP-áz (ATP)

• f) IP3-DAG-rendszer aktivációja

a

2018.09.28.

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 Ca2+ 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 összességétmotoros egységnek nevezzük.

2018.09.28.

9

A neuromuscularis junctio

Ranvier-féle befűződésSchwann-sejt

myelinhüvely

axon

dendrit szinaptikus végkészülék

szinaptikus vezikulum

neurotranszmitter

sarcoplazmásreticulum

T-tubulus

myofibrillum

Nyílméregbéka

BatrachotoxinNo I.

Muréna

CiguatoxinRhododendron

Grayanotoxin

Fugu

TetrodotoxinDinoflagellate

SaxitoxinKékgyűrűs polip

Maculotoxin

Membrándepolarizáló mérgek (nyitja a Na-csatornát)

Membránstabilizáló mérgek (blokkolja a Na-csatornát)

2018.09.28.

10

Ausztál tölcsérespók

AtraxotoxinFekete özvegy

LatrotoxinBungarus multicinctus

Bungarotoxin

Clostridium botulinum

Botulinustoxin

Mérgek, melyek elroncsolják a vesiculumokat éskiürítik az ACh-t az idegvégződésből

Az ACh felszabadulását meggátló mérgek

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 Ca2+ -csatornákatc

2018.09.28.

11

IZOMSEJT

SARCOPLAZMÁS RETICULUM

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 Ca-csatornáit, ez elárasztja a sarcoplazmát Ca ionokkal.

A neuromuscularis synapsisban az Ach támadáspontja (E)

• a) Ach-függő szelektiv K+- csatornák

• b) Ach-függő Ca2+ - csatornák

• c) Ach-függő kation-csatornák

• d) Na-K pumpa

c

2018.09.28.

12

Acetil-kolin-kötőhely

pórus

kapu

Extracelluláristér

sejtmembrán

Intracelluláristér

M2 α-helix

gátolja: CurareSzukcinil-kolin

serkenti: AchNikotin

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

2018.09.28.

13

A VÁZIZOM ENERGIAFORRÁSAIA VÁZIZOM ENERGIAFORRÁSAI

nyugalmi hőanyagcsere

aktivációs hőCa-felszabadulás

rövidülési hőkereszt híd-aktivitás

relaxációs hőpumpa

regenerációs hőraktárak feltöltése

ATPkreatinfoszfát (ATP regenerálás)szénhidrát- (aerob/anaerob-tejsav)és zsírsav-felhasználás

A VÁZIZOM TÍPUSAIA VÁZIZOM TÍPUSAI

fehér izmok(gyors, de fáradékony)

vörös izmok(lassúbb,de kitartó - myoglobin)

A VÁZIZOM AKTIVÁLÓDÁSAA VÁZIZOM AKTIVÁLÓDÁSAÉS A SZERVEZET EGÉSZEÉS A SZERVEZET EGÉSZE

Kontrakcióerősség befolyásolása:a) akciós pot frekv emelésselb) több izomrost aktivációjával

c) motoneuronok aszinkron tüzelése

Oxigénigény kielégítéseAnyagcseretermék elszállításaHőháztartás egyensúlyaFáradás („izomláz”)

A VÁZIZOM HŐTERMELÉSEA VÁZIZOM HŐTERMELÉSE

stimulus

rángás

látens periódus

kontrakció

relaxáció

kontrakció-szummáció

inkompletttetanusz

komplett tetanusz

A B C D

akciós potenciálakciós potenciál

A KONTRAKCIÓTÍPUSOK MYOGRAMJAIA KONTRAKCIÓTÍPUSOK MYOGRAMJAI

idő

2018.09.28.

14

0.5 1.5 2.5 3.5 sarcomerhossz (µm)0

50

100

150

relatív feszülés (%)

teljes feszülés

passzív feszülés

aktív (izometriás)feszülés

A VÁZIZOMROST HOSSZA VÁZIZOMROST HOSSZ--FESZÜLÉS ÖSSZEFÜGGÉSEFESZÜLÉS ÖSSZEFÜGGÉSE

kontraktilisrész soros

viszkoelasztikus elem

párhuzamosviszkoelasztikus elem

mozgás

rögzítési pont

IzometriásIzotóniásAuxotóniás

AZ IZOM KONTRAKCIÓTÍPUSAIAZ IZOM KONTRAKCIÓTÍPUSAI

2018.09.28.

15

Mit nevezünk izotóniás kontrakciónak? (E)a) sem az izom hossza, sem a feszülés nem változik b) a feszülés nő, az izom hossza nem változikc) a feszülés nő, az izom hossza megrövidüld) a feszülés nem változik, az izom megrövidüle) a feszülés csökken, az izom hossza nem változikd

Mit nevezünk izometriás kontrakciónak? (E)a) sem az izom hossza sem a feszülés nem változik b) a feszülés nő, az izom hossza nem változikc) a feszülés nő, az izom hossza megrövidüld) a feszülés nem változik, az izom megrövidüle) a feszülés csökken, az izom hossza nem változikb

IZOMTÍPUSOK MIKROSZKÓPOS HOSSZMETSZETI KÉPEI

harántcsíkolt izom

simaizom szívizom

2018.09.28.

16

a) Vázizom b) Simaizom

izomszál (izomsejt) izomsejt

myo-fibrillum sejtmembrán sötét testecskék

sejtmag

Sarcomer

vastagfilamentumok

vékonyfilamentumok

réskapcsolat

I csík H zóna

A sáv

Z lemez

hatszögletű elrendezés véletlenszerű elrendezés

VÁZIZOMharántcsíkolatakaratlagosan működtethetőidegi stimulusra húzódik össze

izomrostok közt nincs anatómiai kapcsolat

FELÉPÍTÉSE‘Kontraktilis’ elemek

AKTIN+tropomyosinMYOSIN (nehéz/könnyű lánc)

RegulátorfehérjékTroponinFoszfatázok

StruktúrfehérjékAktininDezminVimentin

MŰKÖDÉSEgyors összehúzódás

SIMAIZOMnincs csíkolatautonom módon működikidegi vagy kémiai vagy mechanikai

stimulusra húzódik összeizomrostok közt gap junction van

FELÉPÍTÉSE‘Kontraktilis’ elemek

AKTIN+tropomyosinMYOSIN (nehéz/könnyű lánc)

RegulátorfehérjékKalmodulinMiozin-könnyűlánc-kinázFoszfatázok

StruktúrfehérjékAktininDezminVimentin

MŰKÖDÉSElassú összehúzódás

A VÁZIZOM ÉS A SIMAIZOM ÖSSZEHASONLÍTÁSAA VÁZIZOM ÉS A SIMAIZOM ÖSSZEHASONLÍTÁSA

2018.09.28.

17

tropomyosin caldesmoncalponin

actin

myosin

nélkülözhetetlenkönnyűlánc

szabályozókönnyűlánc

A simaizom fehérjéinek molekuláris felépítése

IP3

receptor

Feszültségfüggő Ca-csatorna

A SIMAIZOM ÖSSZEHÚZÓDÁSÁNAK BIOKÉMIÁJAA SIMAIZOM ÖSSZEHÚZÓDÁSÁNAK BIOKÉMIÁJA

2018.09.28.

18

A neurális hatásra bekövetkező simaizomkontrakcióhoz szükséges Ca2+

eredete (E)• a) részben az extracelluláris tér• b) mitochondriumok• c) terminális ciszterna• d) fehérjekötésből szabadul fela

A simaizom kontrakciójához melyik fehérjének kell foszforilálódnia (E)

• a) actin

• b) myosin

• c) calmodulin

• d) troponin

• e) tropomyosin

b

2018.09.28.

19

A simaizom különbözik a vázizomtól abban, hogy a simaizomban (T)• a) a Ca2+ nem troponin C-hez, hanem calmodulinhoz kötődik• b) csak a foszforilált miozinnak van ATP-áz aktivitása• c) nincsenek aktint tartalmazó láncok• d) a Ca2+ részben az extracelluláris térből, és nem kizárólag a sarcoplazmás

retikulumból származik• e) nyújtása depolarizációt és kontrakciót eredményezhetabde

Hasonlítsa össze a vázizmot a simaizommal (T)• a) a vázizomban a troponin C, a simaizomban a calmodulin a Ca2+ -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 Ca2+ endoplazmatikus retikulumba történő bepumpálásához ATP-re van

szükség a vázizomban, míg a Ca2+ passzív diffúzióval távozik a simaizomból• f) a vázizomban a miozin ATP-t hasít, míg a simaizomban erre nincs szükségad

Acetilkolin Acetilkolin

Érfal-símaizom(endothel hiányzik)

Kontrakció

Teljes érfal(endothel ép)

Relaxáció

ENDOTHELIUM EREDETŰ RELAXÁLÓ FAKTOR (EDRF)

2018.09.28.

20

GqαPLC

IP3

CaCalmodulin

Arg Citrullin + NONOS

GTP cGMP

Guanilil-cikláz

PKG

Ca-csökkenés

RELAXÁCIÓ

Inaktiváció

Foszfo-diészteráz

NOReceptor

Endothelsejt Simaizomsejt

A LEGHATÉKONYABB EDRF:A NITROGÉN MONOXID

L-NAME

Sildenafil citrát

NO

NOS:NOS-1 (nNOS): neurálisNOS-2 (iNOS): phagocyták (nem Ca, hanem cytokin-indukált NOS)NOS-3 (konstitucionális): endothelsejt

NO-t aktiválnak:acetilkolinhisztamin (H1)bradykininVIP (vazoaktív intesztinális peptid)SP (substance P = P anyag)NA (csökkenti az NA-okozta vazokonstrikciót)nyírófeszültség

2018.09.28.

21

IP3/

Ca

NO

IP3/Ca

cAMP↓

cAMP↑NO

ENDOTHELIZOM

Kontrakció

Relaxáció

Kontrakció

AdenozinA2

A1

SIMAIZOMRA HATÓ ANYAGOK

CGRP? VIP

?

??

Endothelin-1ET-A

Szerotonin 5HT2a

5HT2aTXA2

TP

Bradykinin B1

B1

Neurokinin A NK2

NK2

Acetilkolin M1

M1

H2

Hisztamin H1

H1

Noradrenalinα2 α1

α1

PGE2PGI2IP

EP1-4

Substance P NK1

NK1

KONTRAKCIÓTöbbegységes: idegi hatás

Egyegységes: miogénidegihumorális

Egyegységes simaizom

Többegységes simaizom

RELAXÁCIÓ

KONTRAKCIÓ

IDEG

SIMAIZOMSEJT

2018.09.28.

22

1. Az akciós potenciál eléri a végkészüléket.

2. Calciumionok a végkészülékbe diffundálnak.

szinaptikusvégkészülék

3. A szinaptikus vezikulumok acetilkolint(ACh) szabadítanak fel.

4. ACh a sarcolemmában lévőreceptorokhoz kötődik.

5. Az ACh receptorokban lévő ioncsatornák megnyílnak. A Na+ belép és K+ hagyja el a sarcoplasmát egyazoncsatornán, létrehozva a véglemez-potenciált (EPP)

szinaptikusvezikulumok

8. A SR terminális ciszternája Ca2+ ionokatszabadít fel a sarcoplasmába.

9. Calcium ionok a troponin C-hez kötődnek.

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 amembránon és a T-tubulusok révén az izomsejt ‘belsejéig’ is elhatol.

2018.09.28.

23

10. A troponin-tropomiozin complex elmozdulés felfedi a kötőhelyet.

11. Egy ATP molekula kötődik a miozinfejhez, mely elbomlik ADP-re és Pi- -re, ám a miozinhozkötve marad egyelőre.

troponintropomiozin

12. Aktivált miozin immáron képes leszaz aktinmonomerhez kötődni.

13. A miozin elengedi az ADP-t és a Pi-t, a fej meghajlik és magával húzza a vékony filamentumot.

Erőgenerálás

Aktiváció

Kereszthíd-kötések kialakulása

activ helyek miozin

14. A miozinfej behajlítva és az aktinhoz kötvemarad egészen egy újabb ATP kötődéséig.

15. Egy új ATP hozzákötődésének hatására a miozin elengedi az aktint és visszatér a korábbihelyzetébe egy újabb ciklusra készen.

16. A motoneuron beszünteti a tüzelést.

17. Acetilkolin (ACh) felszabadulás megszűnik.

18. ACh disszociál a receptorról.

2018.09.28.

24

19. A szabad ACh-t a kolinészteráz-enzim bontja, a kolin visszavételre kerül a végkészülékbe. Az izom ingerlése megszűnik.

20. Calcium ionok visszavételre kerülnek a sarcoplasmás reticulumba.

21. Calcium ionok disszociálnak a troponinról.

22. A troponin blokkolja az aktin kötőhelyeit, ezzel a kereszthíd-kötések lehetőségét megszünteti.