Ţesuturile musculare

Caractere generale - Forma celulelor este alungită (justificând denumirea de fibră musculară) - Proprietatea principală esta contractilitatea - In fibrele musculare: • membrana celulară : sarcolemă, • citoplasma: sarcoplasmă • nucleul – unic sau multiplu • in citoplasmă: organite specifice: miofibrile - Sunt bogat inervate. - Reprezintă principalul rezervor de aminoacizi din organism - Sunt în strânsă legătură cu ţesuturile conjunctive

Din punct de vedere structural si funcţional ţesuturile musculare se împart în : • ţesuturi musculare striate - scheletal ( contractii voluntare ) - cardiac (contractii involuntare) • ţesuturi musculare netede

ŢESUTUL MUSCULAR STRIAT SCHELETAL - origine: mezodermică - localizare: - formează muşchii scheletali - miscare, postura - formează muşchii viscerali : limba, faringe, 1/3 superioara a esofagului - vorbire, deglutitie, respiratie, - unitatea morfofuncţională este fibra musculară striată scheletală

Fibra musculară striată scheletală : - sincitiu multinucleat – rezulta prin fuziunea mioblastelor - formă: cilindrică, cu capetele rotunjite. - diametrul : variază între 10-100 , - lungimea :de la 2-4 cm la 12 cm - în funcţie de lungime se disting: • fibre bitendonale • fibre unitendonale • fibre atendonale

Structura histologică a fibrei musculare striate scheletale : - alcătuite din: • sarcolemă • sarcoplasma • nuclei Sarcolema este formată din: sarcolema propriu-zisă plasmalemă glicocalix membrana bazală lamina bazală lamina reticulara La nivelul sarcolemei există : - proteine sarcolemale transmembranare cu rol de canale si pompe ionice - celule satelite cu rol in regenerare

Celule satelite Intre sarcolema si lamina basalis Implicate in regenerarea muschilor scheletali Injuriile f.m. la 2 zile dupa leziune lamina basalis elibereaza factori de crestere la 3 zile cel satelite se observa proliferarea cel satelite ce migreaza la locul leziunii → aliniere → miotubuli → mioblaste La 5 zile – regenerarea totala

Sarcoplasma : În coloraţia hematoxilină- eozină este intens eozinofilă Este formată din proteine necontractile - miogen - mioglobină Conţine: a. nucleii: - foarte numeroşi ( sute), alungiti, - dispuşi in şiruri, periferic sub sarcolema,

b. organite comune – mitocondrii = sarcozomi (perinuclear), - lizozomi, ap. Golgi ( perinuclear) - reticul endoplasmic modificat numit reticul sarcoplasmic c. incluziuni sarcoplasmatice : - de glicogen ( sursa de energie) - lipide - granule cu pigment de uzură d. organite specifice – miofibrile

Miofibrilele formează aparatul contractil se dispun sub forma unor fascicule paralele (in axul lung al fibrei), care în: - sectiune longitudinală formează coloanele Leydig, - secţiune transversală formează câmpurile Conheim.

Miofibrilele sunt formate dintr- o alternanţă regulată de : - discuri clare ( I - izotrope şi monorefringente) - discuri întunecate,( A – anizotrope şi birefringente) Discurile se dispun la acelaşi nivel în toate miofibrilele unei fibre, dând un aspect striat caracteristic

Fiecare disc clar este împărţit în două jumătăţi egale prin membrana Z, sau discul Z. Fiecare disc întunecat este împărţit în două jumătăţi egale prin zona H, în centrul căreia se găseşte linia M. Zona de trecere între discul clar şi cel intunecat se numeşte joncţiune I-A.

Unitatea morfofuncţională a fibrei musculare striate scheletale în microscopie optică este sarcomerul. Sarcomerul = portiunea dintr-o miofibrilă cuprinsă intre 2 mb. Z succesive - 2-3 μm in f.m. relaxata→ 1 μm in f.m.contractata

Fibrele musculare striate scheletale se coloreaza in special cu hematoxilina ferica Heidenheim pentru evidentierea miofibrilelor

ME descrie miofibrilele formate din miofilamente : miofilamente subţiri (de actină): - dimensiuni de 5-7 nm grosime şi 2  lungime. - se inseră pe mb.Z, strabat discul clar şi pătrund în discul întunecat până la limita zonei H. miofilamente groase (de miozină), - au grosime de 10-15 nm şi lungime de 1,5 . - se dispun doar la nivelul discului întunecat.

Discul clar este format numai din filamente de actina Discul intunecat - este format din filamente de miozina si filamente de actina , - exceptie: banda H – numai filamente de miozina În secţiuni transversale : - fiecare filament gros este înconjurat de 6 filamente subţiri - fiecare filament subtire este inconjurat de 3 filamente groase

► proteine contractile fundamentale ► proteine contractile reglatoare Miofibrilele conţin: ► proteine contractile fundamentale actina miozina ► proteine contractile reglatoare troponina tropomiozina ► proteine cu rol structural-25%- rol in fixarea si alinierea miofibrilelor titina – ancoreaza filam. groase de membrana Z miomezina – leaga filam. groase de linia M proteina C - leaga filam. groase de linia M  actinina- ancoreaza filam. subtiri de membrana Z nebulina - ancoreaza filam. subtiri de membrana Z tropomodulina- se leaga de capatul liber al actinei- mentine L desmina – la nivelul mb. Z – inconjura sarcomerul si il leaga de cele vecine distrofina – leaga laminina (din LE) de actina

Proteine cu rol structural

Distrofia musculară Duchenne Boală genetică cauzată de mutaţia unei gene ce codifică o proteină – distrofina Transmitere autosomal recesiva legata de cromozomul X Afecteaza sub. sex masculin Debut 1-3 ani La varsta de 12 ani, copiii isi pierd  capacitatea de mers si sunt imobilizati in scaune cu rotile Decesul survine la 20 ani, ca urmare a complicatiilor respiratorii sau a insuficientei cardiace Leziuni ale sarcolemei Degenerarea, necroza fibrelor musculare Clinic: slăbiciune musculară – incapacitatea de deplasare - deces

sunt formate din molecule de miozină Miozina - are formă de bastonaş, Miofibrilele ► Filamentele groase sunt formate din molecule de miozină Miozina - are formă de bastonaş, - cu o extremitate dilatată, bilobată, capul molec., care prezintă două locusuri de legătură: • unul pentru ATP • unul pentru actină. Formarea miofilamentelor groase

Filamentele subţiri conţin actină, tropomiozină şi troponină. A. Actina se prezintă sub două forme: - actina G (AG), monomerul : - formă sferică, - conţine un locus de legătură cu miozina. - actina F (AF), forma polimerizată. - este formată din două lanţuri, înfăşurate în dublu helix. - fiecare lanţ conţine 340 - 380 monomeri de AG.

Filamentele subţiri B. Tropomiozina - are formă de bastonaş, cu lungime de 40nm. - se aşează în şantul dublului helix al F actinei - proteina reglatoare

• C. Troponina – proteina reglatoare - este o moleculă sferică, - dispusă la intervale de 40 nm, de-a lungul actinei F. - conţine trei subunităţi: TT, cu rol în legarea de tropomiozină, TI, care inhibă interacţiunea actină- miozină, TC, care leagă ionii de calciu Tropomiozina, împreună cu complexul troponinic, reglează interactiunea miozină- actină In repaos, locusul de legare pentru miozina de pe G actina este blocat de complexul tropomiozină - troponină.

Structura filamentului subţire

Actina si miozina pot fi prezente si in alte celule, in cantitate mai mica Miofibroblaste Cel. mioepiteliala

Membrana Z este o matrice amorfă reprezină un element citoscheletal contine  actinina are rol în menţinerea filamentelor subţiri în poziţie corectă, permiţând alunecarea lor printre filamentele groase, în timpul contracţiei. Linia M menţine filamentele groase în poziţie corectă.

Sistemele tubulare - la ME Sunt de 2 feluri : longitudinal transversal a. longitudinal - se formează printr-o modificare adaptativă a reticulului sarcoplasmic - e format din canalicule longitudinale dispuse paralel cu miofibrilele - la nivelul joncţiunii I-A, canaliculele prezintă o porţiune dilatată, numită cisterna terminală Rol : sechestrarea si eliberarea ionilor de Ca necesari contractiei

Sistemele tubulare b. transversal (T) - are origine sarcolemică - este reprezentat de invaginaţii ale sarcolemei, situate la nivelul joncţiunilor I-A. Rol : transmiterea excitaţiei de la sarcolemă la miofibrile

La nivelul joncţiunilor I-A se formează structuri numite triade, formate din două cisterne terminale şi un tub T (invaginaţie a sarcolemei)

Muşchiul ca organ a. componentă musculară b. componentă conjunctivă: - epimissium - perimissium - endomissium

Muşchiul ca organ sect. transversală col. H-E

Muşchiul ca organ sect. transversala – col. H-E

Muschi striat scheletal sectiune transversala – HE

- sarcoplasma este abundentă (conţinut crescut de mioglobină, Raportul miofibrile – sarcoplasmă a determinat aparitia a 3 tipuri de fibre: Fibrele roşii (de tip I sau oxidativ) - sarcoplasma este abundentă (conţinut crescut de mioglobină, citocromi şi mitocondrii) - miofibrilele sunt în număr redus, - contracţia este lentă, - fibrele rezistă la oboseală. - forţa musculară este mai redusă. - sunt numeroase la nivelul muşchilor din regiunea dorsală a corpului, având rol în menţinerea posturii - alergatorii la maraton

- au un conţinut scăzut de mioglobină, mitocondrii şi citocromi. Fibrele albe (de tip IIb sau glicolitic): - au un conţinut scăzut de mioglobină, mitocondrii şi citocromi. - metabolism anaerob - miofibrilele sunt numeroase - contracţie rapidă - aceste fibre obosesc repede, - fibrele albe asigură mişcările fine ale corpului. - sunt predominante la nivelul la nivelul muşchilor degetelor, glob ocular - au o inervaţie mai bogată decât fibrele roşii - alergatorii de 100 m

Fibrele intermediare (IIa) Caractere intermediare Multe mitocondrii, mioglobina Multe miofibrile Produc o tensiune musculara mare Atletii 400-800m Inotatorii Jucatorii de hochei

Inervaţia motorie – placa motorie sau joncţiunea neuro - musculară Placa motorie reprezintă un tip particular de sinapsă: a. membrana presinaptică = axolema fibrei nervoase. - la locul de contact cu fibra musculară, fibra nervoasă prezintă o dilatare numită buton sinaptic (veziculele sinaptice cu acetilcolina). b. spaţiul sinaptic are dimensiuni reduse, 200-250 Å. c. membrana postsinaptică = sarcolema fibrei musculare (sub formă de falduri ; contine receptori pentru acetilcolina).

Corelaţii clinice Miastenia gravis Afecţiune neuromusculară autoimună, cronică Blocarea receptorilor pentru acetilcolina de la niv. sarcolemei Nr receptorilor functionali este redus Scade nr jonctiuni Diminuarea fortei musculare Disparitia faldurilor sarcolemei Ingustarea spatiului sinaptic ↓

Miastenia gravis Clinic – diminuarea progresivă a forţei muşchilor scheletali Musc. oculară M. facială Membre Trunchi Rar- m. respiratori

Contractia musculara La MO – scurtarea sarcomerelor La ME : - alunecarea filamentelor subţiri de actină printre filamentele de miozină - se ajunge la : • scurtarea până la dispariţie a discurilor clare • discurile întunecate rămân nemodificate

Inervaţia senzitivă este asigurată de trei tipuri de receptori senzitivi: fusul neuro-muscular organul neuro-tendinos Golgi terminaţiile nervoase libere.

ŢESUTUL MUSCULAR CARDIAC Ţesutul muscular cardiac şi componenta conjunctivo- vasculară din endomisium formează miocardul.

Unitatea morfo-funcţională a ţesutului muscular striat cardiac este fibra musculară striată cardiacă ( miocitul cardiac). formă : cilindrică, cu capetele ramificate (aspect de retea) diametrul : de 14 , lungimea : de 50-100 . In interstitiul dintre f. m. cardiace există tesut conjunctiv cu vase sangvine (capilare), limfatice, nervi.

Fibra musculară striată cardiacă - structura histologică- Fibrele musculare striate cardiace sunt formate din: sarcolemă sarcoplasmă nucleu

Sarcolema - Prezintă structură similară fibrei musculare striate scheletale. - Nu conţine celule satelite - La extremităţile fibrelor, sarcolema prezintă modificări de tip particular, numite discuri intercalare sau strii scalariforme. Discurile intercalare: La MO : benzi groase, omogene, hipercrome, perpendiculare pe fibre Plasmalemele celor 2 celule vecine se intrepătrund, dând un aspect de ‘’zig-zag’’

Discuri intercalare - aspect la MO

Fibre musculare cardiace discuri intercalare – col. HE

La ME , discurile intercalare sunt asocieri de jonctiuni celulare În raport cu axul lung al fibrei, prezintă două porţiuni: a. transversală, asigură coeziunea fibrelor musculare cardiace: fascia (zonula) adherens, cu rol de ancorare pentru filamentele de actină ale sarcomerelor terminale macula adherens, care previne disocierea celulelor cardiace în timpul contracţiei.

b. longitudinală = joncţiuni de comunicare de tip gap (permit comunicarea ionică între celule) - permit transmiterea contractiei de la o celulă la alta prin trecerea semnalului electric ( impulsul nervos)

Sarcoplasma omogenă, eozinofilă (H-E), conţine: nucleul: unic, situat central, alungit, cu capete rotunjite, eucrom, nucleolat

organite citoplasmatice comune: mitocondrii, lizozomi Ap. Golgi, reticul endoplasmic modificat sub forma reticulului sarcoplasmic. - se dispun în jurul nucleului într-o zonă numită fusul sarcoplasmic axial ( lipsita de miofibrile)

Citoplasma contine 2 sisteme tubulare: transversal si longitudinal (la nivelul membranei Z): -în fibrele cardiace există structuri numite diade, formate dintr-o : - cisternă terminală ( din sist. longitudinal) - tub T (din sistem transversal) incluziuni citoplasmatice: glicogen , lipide; organite specifice: miofibrilele ( mai la periferie)

Muşchi cardiac- HE

O particularitate a miocitelor atriale o constituie prezenţa unor granule situate în sarcoplasma perinucleară. Aceste granule conţin doi hormoni polipeptidici: factorul natriuretic atrial (FNA) factorul natriuretic cerebral (FNC) Ambii hormoni au următoarele acţiuni: - diuretică - inhibă secreţia de renină în rinichi -inhiba secreţia aldosteronului în glanda suprarenală - acţiune de relaxare a musculaturii netede vasculare. Miocite atriale Granule secretorii

Ţesutul nodal sau sistemul excitoconductor Reprezintă un ţesut miocardic de tip embrionar, care asigură contracţia autonomă şi ritmică a inimii. Realizează legătura anatomică şi funcţională între atrii şi ventricule. Este format din fibre musculare numite şi celule conducătoare cardiace sau fibre Purkinje. La MO: celule mari, palid eozinofile Celulele sunt grupate în: - noduli (sino-atrial şi atrio-ventricular) - reţele (reţeaua Purkinje) - fascicule ( fasciculul Hiss)

Ţesutul nodal sau sistemul excitoconductor In coloraţia HE, aceste celule sunt mai mari decît fibrele cardiace obişnuite şi se colorează palid eozinofil.

Regenerarea ţesuturilor musculare striate Muşchiul scheletal – celule satelite Muşchiul cardiac – nu regenerează Leziunile se vindecă prin ţesut fibro-conjunctiv După infarct miocardic, în sange se identifică markeri ai necrozei miocitelor cardiace Studii recente – leziuni mici