Biochemie svalové a nervové tkáně

1. Biochemie svalové a nervové tkáně MUDr. Lucie Muchová, PhD Ústav klinické biochemie a laboratorní diagnostiky 1. LF UK

2. Sval • Hladký (buňky) • Příčně pruhovaný (mnohojaderná svalová vlákna) • Srdeční • Propojen a ovládán nervovou soustavou • Nervy motorické • Nervy autonomní (vegetativní)

3. Sval převádí chemickou energii na mechanickou • Sval= chemicko- mechanický převaděč • Zdrojem chemické energie je ATP a kreatinfosfát obsažené v sarkoplazmě (+ glykogen, glykolytické enzymy) • Základní funkční jednotkou svalu je sarkomera skládající se z tenkých a tlustých filament • Pruhování svalu je dáno vysokým stupněm uspořádanosti sarkomer

4. Tlustá filameta obsahují myosin, tenká aktin, tropomyosin a troponin

5. Model příčných můstků klouzajících filament= současná představa svalové kontrakce

6. Aktin a myosin jsou hlavními bílkovinami svalu • Aktin 25% hmoty svalových bílkovin -G aktin, Mr 43 000 • F aktin- polymerací z G aktinu, nerozpustný

7. Aktin a myosin jsou hlavními bílkovinami svalu • Myosin 55% hmoty svalových bílkovin Mr 460 000, asymetrický hexamer vláknitá část a globulární hlava má ATPasovou aktivitu, váže se s F-aktinem

8. Příčné můstky tvoří a udržují napětí svalu

9. Hydrolýza ATP řídí cyklické navázání aktinu a myosinu Aktin Aktin ADP+ Pi ATP

10. Inhibitorem kontrakce v příčně pruhovaném svalu je troponinový systém • Troponinový systém • TpT: váže se na tropomyosin a TpI a TpC • TpI: inhibuje interakci F-aktin/myosin, váže se na TpT a TpC • TpC: váže Ca2+ • Ca2+ má v regulaci svalové kontrakce klíčovou regulační úlohu

11. Sarkoplazmatické retikulum reguluje intracelulární hladinu Ca2+ Uvolnění Ca2+ do sarkoplasmy Excitace sarkolemy nervovým impulsem Otevření vápníkových kanálů Vazba Ca2+ na TpC Interakce TpC 4 Ca2+ s TpI, TpT a tropomyosinem Odklonění tropomyosinu Od F-aktinu Myosinová hlava s ADP+Pi reaguje s aktinem Nastartován cyklus kontrakce

12. Některé rozdíly mezi kosterním, srdečním a hladkým svalem

13. Některé rozdíly mezi kosterním, srdečním a hladkým svalem

14. Řada mechanismů doplňuje zásoby ATP ve svalu • 1. glykolýza (glukóza z krve, svalový glykogen) • 2. oxidativní fosforylace- hlavní zdroj za aerobních podmínek • 3. kreatinfosfát (kreatinfosfokinasa- svalově specifický enzym klinicky význ. pro rozpoznání onem. svalů) • 4. ze dvou molekul ADP v reakci katalyzované adenylátcyklázou

15. Kosterní sval obsahuje pomalá (červená) a rychlá (bílá) vlákna • Pomalá vlákna: • obsahují myglobin a mitochondrie, červená • Aerobní metabolismus • Udržují dlouhotrvající kontrakci • Rychlá vlákna • Nemají myoglobin, málo mitochondrií • E získávají z anaerobní glykolysy (glukosa, TAG) • Sprinter získá E z kreatinfosfátu a poté anaerobní glykolysou • Maratonský běžec získá E aerobním mechanismem

16. Svalová únava, dieta a krevní doping • Svalová únava- příčinou je hromadění protonů (pokles pH) spíše nežb laktátu • Sacharidová nálož- cílem je doplnit svaly před závodem maximálním množstvím glykogenu • Alkalická nálož- příjem NaHCO3, snaha pufrovat produkci protonů během námahy • Krevní doping- 1 l autotransfuse, běh na dlouhé tratě

17. Nervová tkáň

18. Nervosvalová ploténka