Summary of Az izomösszehúzódás és az anyagcsere biokémiája
Az Izomkontrakció és Anyagcsere Biokémiája: Útmutató Hallgatóknak
Bevezetés
A szívizom (myocardium) a harántcsíkolt izomszövet egy speciális típusa, amely biztosítja a szív folyamatos pumpáló működését. Bár funkcionálisan hasonlít a vázizomra, sajátos szerkezetekkel és mechanizmusokkal rendelkezik az összehúzódás és az ingerlékenység szabályozására, amelyek alkalmazkodtak a tartós munkához és az autonóm idegrendszeri szabályozáshoz.
Definíció: A kardiomiocita a szívizom sejtje, amely képes akciós potenciálokat generálni és összehúzódni az aktin-miozin filamentumok koordinált mozgásának köszönhetően.
Kardiomiocita szerkezet
Alapvető morfológia
- A kardiomiociták harántcsíkolt sejtek, központi elhelyezkedésű sejtmaggal (ellentétben a vázizom perifériás magjaival).
- Nagy mennyiségű mitokondriumot tartalmaznak (akár a sejttérfogat közel 50%-át is kitehetik) magas aerob energiaigényük miatt.
Definíció: Az interkaláris korongok speciális sejtkapcsolatok a kardiomiociták között, amelyek dezmoszómákat és nexusokat tartalmaznak, és szilárd mechanikai összeköttetést, valamint elektromos átjárhatóságot biztosítanak.
Interkaláris korongok
- Tartalmaznak dezmoszómákat (mechanikai szilárdság) és nexusokat (réskapcsolatok, elektromos összeköttetés).
- Ezeknek köszönhetően az akciós potenciál gyorsan terjed, és a miokardium funkcionális szincíciumként működik.
- A szívizom két funkcionális szincíciumot alkot: a pitvarit és a kamrait; a köztük lévő összeköttetés a His-köteg.
Kontraktilis apparátus a miokardiumban
- A szarkoméra az alapvető kontraktilis egység, amely tartalmazza a vékony (aktin) és vastag (miozin II) filamentumokat és a Z-lemezt.
- A miokardiumban egyes aktin filamentumok az interkaláris lemezben végződnek; hat aktin szál vesz körül egy miozin filamentumot.
- A miozin II 2 nehéz és 4 könnyű láncból áll; globuláris feje aktin által aktivált aktomiozin ATPáz aktivitást mutat.
Definíció: A troponin C (TnC) a troponin komplex egy alegysége, amely Ca^{2+}-t köt, és lehetővé teszi az aktin-miozin interakció szabályozását.
- Megjegyzés: A TnC azonos a szív- és vázizomban is, ezért nem alkalmas a miokardiális infarktus markereként.
Ingerületkeltés és ingerületvezetés
A pacemaker és az ingerületvezető rendszer
- A szinuszcsomó a fő pacemaker a spontán diasztolés depolarizációnak köszönhetően.
- Alacsonyabb frekvenciájú másodlagos központok az AV-csomó és a Purkinje-rostok.
- A pacemaker aktivációja a pitvari szincíciumon, az AV-csomón és a His-kötegen keresztül terjed a kamrai miokardiumba.
Definíció: A spontán depolarizáció a pacemakersejtek azon képessége, hogy külső stimuláció nélkül depolarizálódjanak a diasztolé során.
Ionos részvétel az akciós potenciálban
- A kontrakcióhoz alapvetően szükséges az extracelluláris Ca^{2+}: az L-típusú kalciumcsatornákon keresztüli beáramlás kiváltja a Ca^{2+} felszabadulását a szarkoplazmatikus retikulumból (CICR – calcium-induced calcium release).
- A kontrakcióhoz szükséges Ca^{2+} körülbelül $10%$-a az extracelluláris térből, $90%$-a pedig a szarkoplazmatikus retikulumból származik.
Ca^{2+} beáramlása és eliminációja
Kalciumcsatornák
- L-típusú (long-lasting): fő Ca^{2+}-bejutási útvonal a munka-myocardiumban; kalciumcsatorna-blokkolók (pl. verapamil) célpontja.
- T-típusú (temporary): jelen van a szinuszcsomóban; befolyásolja a spontán depolarizációt és a szívfrekvenciát.
Ca^{2+}-felszabadulás
- A Ca^{2+}-influx aktiválja az SR ryanodin receptorait, ami a Ca^{2+} masszív felszabadulásához vezet a szarkoplazmába (CICR).
Ca^{2+} eltávolítása a szarkoplazmából
- Fő mechanizmusok:
- Na^{+}/Ca^{2+}-cserélő a szarkolemmán (1 Ca^{2+} kifelé 3 Na^{+} befelé ellenében), a fő kiáramlási útvonal.
- Ca^{2+}-ATPázok a szarkolemmán.
- SERCA (Ca^{2+}-ATPáz az SR-ben) visszapumpálja a Ca^{2+}-t az SR-be; aktivitását a foszfolambán szabályozza.
Definíció: A foszfolambán egy SR membránfehérje, amely nem foszforilált állapotban gátolja a SERCA-t; foszforiláció után a gátlás megszűnik, és a SERCA
Sign up for the full summaryAlready have an account? Sign in
Szívizom - miokardium
Klíčové pojmy: A kardiomiociták centrálisan elhelyezkedő magokkal és interkaláris korongokkal rendelkeznek., Az interkaláris korongok dezmoszómákat és nexusokat tartalmaznak, lehetővé téve a funkcionális szincíciumot., A Ca^{2+} fő beáramlása a miocitába L-típusú csatornákon keresztül történik, míg T-típusúak az SA csomóban találhatók., CICR: a Ca^{2+} beáramlása aktiválja az SR rianodin receptorait., Körülbelül $10\%$ Ca^{2+} az extracelluláris térből, $90\%$ pedig az SR-ből származik., A relaxációhoz a Ca^{2+} eltávolítása szükséges a Na^{+}/Ca^{2+} cserélő, a Ca^{2+}-ATPázok és a SERCA segítségével., A foszfolambán gátolja a SERCA-t; a foszforiláció növeli a Ca^{2+} visszapumpálását., A szimpatikus idegrendszer növeli a frekvenciát és a kontraktilitást $cAMP$ és foszforiláció révén., A paraszimpatikus idegrendszer lassítja az SA diasztolés depolarizációját K^{+} csatornákon keresztül., A digoxin gátolja a Na^{+}/K^{+}-ATPázt és növeli az intracelluláris Ca^{2+}-szintet a pozitív inotrópia érdekében.