ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΜΥΟΣ ΚΑΙ ΜΥΙΚΗ ΣΥΣΤΟΛΗ MANAGING AUTHORITY OF THE OPERATIONAL PROGRAMME EDUCATION AND INITIAL VOCATIONAL TRAINING

Θέματα διάλεξης  Δομή του μυός  Συσταλτές μυϊκές πρωτεΐνες  Υπόθεση συρόμενων μυονηματίων  Είδη μυϊκών συστολών  Τύποι μυϊκών ινών

Χημική σύσταση του μυός Νερό = 75 % Πρωτεΐνη = 20 % Ανόργανα άλατα, = 5 % ΑΤΡ, PC, ΓΟ κ.λ.π.

ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΜΥΟΣ Μυϊκή ίναΚύτταρο ΣαρκείλημαΚυτταροπλασματική μεμβράνη ΣαρκόπλασμαΚυτταρόπλασμα

Επιμύιο: συνδετικός ιστός με ίνες κολλαγόνου οι οποίες περιβάλλουν ολόκληρο το μυ. Μέσα από το συνδετικό ιστό του μυός διέρχονται αιμοφόρα και λεμφοφόρα αγγεία, φυγόκεντρες και κεντρομόλες νευρικές ίνες, συμπαθητικές νευρικές ίνες (αγγειοσυστολή- αγγειοδιαστολή), μυϊκές άτρακτοι, τενόντια του Golgi.

Κινητική μονάδα: Σωματικό κινητικό νευρικό κύτταρο με τον άξονα του και τις διακλαδώσεις του και τις μυϊκές ίνες στις οποίες καταλήγουν οι διακλαδώσεις αυτές. Ο αριθμός των μυϊκών ινών που περιλαμβάνονται σε μία κινητική μονάδα εξαρτάται από το είδος του μυός και την λεπτότητα των κινήσεων που επιτελεί. Μύες ματιού=2-12 μυϊκές ίνες/κιν. Μονάδα Μύες κάτω άκρων= »

Σαρκόπλασμα είναι το κυτταρόπλασμα του μυϊκού κυττάρου και το χαρακτηριστικό του γνώρισμα είναι η διαφοροποίηση του σε μυϊκά ινίδια ( /μυϊκή ίνα) και στην καλή οργάνωση του ενδοπλασματικού δικτύου (σαρκοπλασματικού δικτύου). Τα μυϊκά ινίδια έχουν σχήμα κυλίνδρου, πάχος μέχρι 1μm, εκτείνονται σε όλο το μήκος του μυός και παρουσιάζουν δομική και οπτική μεταμέρεια ανά 3-4 μm = εγκάρσια γράμμωση μυϊκής ίνας

Γραμμωτοί μύες Εναλλασσόμενες σκοτεινές και φωτεινές περιοχές Σκοτεινή περιοχή (Λωρίδα Α) Φωτεινή περιοχή (Λωρίδα Ι)

Σκελετική μυϊκή ίνα

Παχιά νημάτια-Μυοσίνη Λεπτά νημάτια-Ακτίνη, τροπονίνη, τροπομυοσίνη

Δομή της Μυοσίνης Μεγάλη σε μέγεθος πρωτεΐνη Άφθονη πρωτεΐνη (60% μυϊκών πρωτεϊνών) Αποτελείται από έξι υπομονάδες (2 βαριές αλυσίδες και 4 ελαφριές αλυσίδες) Ασύμμετρη δομή

Δομή μορίου μυοσίνης

Δομή της Ακτίνης Σχήμα περιδέραιου Σφαιρική (χαμηλό pH) και ινώδης μορφή (κανονικό pH). Παρουσία τροπομυοσίνης και τροπονίνης στο μόριο της

Δομή ακτίνης

Μόρια Τροπομυοσίνης-τροπονίνης-ακτίνης

Σαρκομέριο: Δομή μυϊκού ινιδίου από μία γραμμή Ζ έως μία άλλη γραμμή Ζ.

Κατά την διάρκεια της μυϊκής συστολής το πλάτος της ζώνης Α παραμένει αμετάβλητο ενώ μειώνεται το πλάτος της ζώνης Ι (υπόθεση συρόμενων μυονηματίων). Το σαρκοπλασματικό δίκτυο είναι ένα δίκτυο σωληνίσκων ενωμένων μεταξύ τους με διάταξη παράλληλη προς το μυϊκό ινίδιο.

Υπόθεση συρόμενων νηματίων Η συστολή πραγματοποιείται από την ενεργητική μετακίνηση των παχιών νηματίων κατά μήκος των λεπτών. Η βράχυνση του μυός αντανακλάται στην μείωση του μήκους της μικρότερης λειτουργική μονάδας του, το σαρκομέριο. Δεν υπάρχει μεταβολή στο μήκος των παχιών και λεπτών νηματίων αλλά μεγαλύτερη αλληλεπικάλυψη.

Διέγερση-παραγωγή νευρικής ώσης Νευρομυϊκή σύνδεση Διέγερση εγκάρσιων σωληναρίων Απελευθέρωση Ca++ από το ΣΔ (καλσηκουεστρίνη-40 θέσεις σύνδεσης Ca++) Αύξηση [Cα++] ενδοκυττάρια Σύνδεση ασβεστίου με τροπονίνη (calmodulin) Μετατόπιση τροπομυοσίνης Σύνδεση ακτίνης και μυοσίνης Δραστηριοποίηση της μυοσίνης ΑΤΡασης (Ca++) Διάσπαση ΑΤΡ-ενέργεια Μετατόπιση των κεφαλών της μυοσίνης Διολίσθηση ακτίνης

Διακοπή νευρικής διέγερσης Επαναπρόσληψη Ca++ από το ΣΔ (αντλία Ca ΑΤΡ για μεταφορά 1 Ca++) Αποσύνδεση ακτίνης-μυοσίνης Επαναφορά της τροπονίνης και τροπομυοσίνης στην αρχική θέση στην ακτίνη

Εγκάρσια σωληνάρια (Τ) περιβάλλουν κάθε σαρκομέριο και δίνουν την δυνατότητα επικοινωνίας της μυϊκής ίνας με το εξωτερικό περιβάλλον διαμέσου πόρων που υπάρχουν στο σαρκείλημα. Τριάδα = μέρος του μυϊκού ινιδίου που αποτελείται από Τ και 2 ανευρύσματα του Σ.Δ. (Ca ++ ) στην περιοχή της ζώνης Α και Ι. Αποτελεί τη θέση όπου πραγματοποιείται η σύζευξη μεταξύ της ηλεκτρικής διέγερσης και του μηχανισμού μυϊκής συστολής.

Είδη μυϊκών συστολών Ισοτονική: Παραγωγή δύναμης με μεταβολή του μήκους του μυός και με παράλληλη παραγωγή μηχανικού έργου. Μειομετρική: Βράχυνση του μυός Έκκεντρη: Αύξηση του μήκους του μυός Ισομετρική: Παραγωγή δύναμης χωρίς μεταβολή του μήκους του μυός και παραγωγή μηχανικού έργου. (οι κεφαλές της μυοσίνης κολλάνε και ξεκολλάνε στο ίδιο μέρος της ακτίνης)

Τύποι μυϊκών ινών Γενική ονομασία Tύπος Ι Τύπος ΙΙβ Τύπος ΙΙα ΕμφάνισηΕρυθρές Λευκές Λευκές Ταχύτητα συστολής Βραδείας συστολής Ταχείαςσυστολής Μεταβολικ ή Ιδιότητα Οξειδωτικές Οξειδωγλυ κολυτικές Γλυκολυτικές

Γενική ονομασία Εκτός από τον διαχωρισμό σε τύπους Ι, ΙΙα, και ΙΙβ υπάρχει και ακόμα ένας τύπος ο Τύπος ΙΙγ. Αποτελεί έναν ενδιάμεσο τύπο που αντιπροσωπεύει μία μεταβατική κατάσταση αλληλομετατροπής μυϊκών ινών ΙΙβ ΙΙα ΙΙγ Ι

Εμφάνιση Διαχωρίζονται σε ερυθρές και λευκές εξαιτίας της μεγάλης παρουσίας μυοσφαιρίνης και κυττοχρωμάτων (μιτοχονδριακών πρωτεϊνών).

Ταχύτητα συστολής Υψηλότερη δραστικότητα της ΑΤΡασης της μυοσίνης στις μυϊκές ίνες τύπου ΙΙ. Οι μυϊκές ίνες βραδείας συστολής έχουν χαμηλό κατώφλι διέγερσης αλλά διατηρούν το χρόνο συστολής για μεγάλη διάρκεια. Η παραγωγή ισχύος είναι μικρότερη στις μυϊκές ίνες βραδείας συστολής (χαμηλής έντασης προσπάθειες).

Μεταβολική Ιδιότητα Ο χαρακτηρισμός των μυϊκών ινών σε οξειδωτικές οφείλεται στο γεγονός ότι αυτές οι μυϊκές ίνες επιστρατεύονται σε αερόβιες προσπάθειες και έχουν όλα εκείνα τα μεταβολικά χαρακτηριστικά για να αντεπεξέλθουν σε αυτού του είδους τις προσπάθειες. Αντίθετα, οι γλυκολυτικές μυϊκές ίνες επιστρατεύονται σε έντονες-αναερόβιες προσπάθειες. Τέλος οι οξειδωγλυκολυτικές μυϊκές ίνες παρουσιάζουν χαρακτηριστικά και των δύο τύπων μυϊκών ινών.

Μεταβολικές ιδιότητεςΙδιότητα Τύπος Ι Τύπος ΙΙ CK mM/g/min PFK mM/g/min SDH mM/g/min TG mM/Kg Γλυκογόνο mM/Kg Τριχοειδή Αγγεία n/μ.ι Ασβέστιο mM/mg μυοσ./min

Ερέθισμα Μετάδοση ερεθίσματος διαμέσου νευρώνων Άφιξη ερεθίσματος στην νευρομυϊκή σύνδεση Αποβολή ακετυλχολίνης από τα κυστίδια της προσυναπτικής μεμβράνης Σύνδεση ακετυλχολίνης με υποδοχείς της μετασυναπτικής μεμβράνης

Εκπόλωση σαρκειλήματος λόγω μεταφοράς νατρίου και καλίου από έξω προς τα μέσα και μέσα προς τα έξω του κυττάρου, αντίστοιχα. Έξοδος ασβεστίου από το σαρκοπλασματικό δίκτυο Σύνδεση Ca ++ με τροπονίνη Μετατόπιση τροπομυοσίνης Σύνδεση μυοσίνης με την ακτίνη

Μετατόπιση των παχιών νηματίων κατά μήκος των λεπτών νηματίων-συστολή Απόσυρση ασβεστίου από την τροπονίνη και μεταφορά στο Σ.Δ. οδηγεί στη μετατόπιση της τροπομυοσίνης έτσι ώστε να καλύπτει τις θέσεις επαφής μεταξύ μυοσίνης και ακτίνης. Χάλαση

Ερωτήσεις Ποια η διαφορά μεταξύ σαρκοπλάσματος και κυτταροπλάσματος; Τι είναι κινητική μονάδα; Πως διαφέρουν οι κινητικές μονάδες των ματιών με αυτές των ποδιών; Τι αναφέρει η υπόθεση των συρόμενων μυονηματίων; Τι είδους μυϊκή συστολή αποτελεί το σπρώξιμο ενός τοίχου; Γιατί οι μυϊκές ίνες τύπου Ι έχουν ερυθρό χρώμα εμφάνισης;

Βιβλιογραφία Βιοχημεία της άσκησης, Vassilis C. Mougios, Eκδόσεις Πασχαλίδη, 2008, Σελίδες