Λείος μυς. Ε. Παρασκευά Αναπλ. Καθηγήτρια Κυτταρικής Φυσιολογίας Τμήμα Ιατρικής Π.Θ.

Transcript

1 Λείος μυς Ε. Παρασκευά Αναπλ. Καθηγήτρια Κυτταρικής Φυσιολογίας Τμήμα Ιατρικής Π.Θ. 1

2 Λείοι μύες Τοιχώματα κοίλων οργάνων Νεύρωση από ΑΝΣ Ακούσιες κινήσεις Λείες μυϊκές ίνες Ατρακτοειδή κύτταρα (μονοπύρηνα) Διάμετρος 2-10 μm Ικανότητα διαίρεσης (διέγερση από παρακρινείς παράγοντες-φλεγμονή, τραυματισμός) Στερούνται ραβδωτού σχεδίου 2 Ε. Παρασκευά, Τμήμα Ιατρικής Π.Θ.

3 Οργάνωση παχέων & λεπτών νηματίων στο λείο μυ Παχιά νημάτια: μυοσίνη Λεπτά νημάτια: ακτίνη Μυοσίνη ΛΜΚ :1/3 ΣΜΙ Ακτίνη ΛΜΚ: 2Χ ΣΜΙ Αναλογία Λεπτά νημάτια : Παχιά νημάτια : 1 Τα νημάτια ακτίνης αγκυροβολούν στην κυτταροπλασματική μεμβράνη στα πυκνά σωμάτια (ανάλογα των γραμμών Ζ)

4 Η διάταξη των λεπτών και των παχέων νηματίων σε λείο μυ κατά τη χάλαση και τη συστολή Η σύσπαση επιτελείται μέσω μηχανισμού ολίσθησης νηματίων Μέγιστη παραγόμενη τάση ανά επιφάνεια = τάση γραμμωτού μυός

5 Οι ΛΜΙ έχουν υψηλή προσαρμοστικότητα Οι ΛΜΙ αναπτύσουν τάση σε διάταση μέγιστη τάση σε μεγάλο εύρος μήκους κάποια τάση σε 2,5Χ μήκους ηρεμίας χαλαρώνουν μετά από διάταση

6 Πρωτεΐνες στόχοι της καλμοδουλίνης Έλεγχος των Εγκάρσιων Γεφυρών στις ΛΜΙ Οι ΛΜΙ δεν έχουν τροπονίνη Ρύθμιση της πρόσδεσης των εγκάρσιων γεφυρών: Καλμοδουλίνη ενεργοποίηση από Ca 2+ Ρυθμίστικές ελαφρές αλυσίδες μυοσίνης των ΛΜΙ (ΜLC) Κινάση της ΜLC (ΜLCΚ)

7 Ενεργοποίηση των Εγκάρσιων Γεφυρών στις ΛΜΙ ü Παρουσία Ca 2+ Σύμπλοκο Ca 2+ -Καλμοδουλίνη Κινάση ελαφράς αλύσου της μυοσίνης (MLCK) Pi-MLC Ενεργοποίηση εγκάρσιας γέφυρας ü Απουσία Ca 2+ Φωσφατάση της ελαφράς αλύσου της μυοσίνης (MLCP) Απενεργοποίση εγκάρσιας γέφυρας

8 Πηγές κυτοσολικού ασβεστίου Σαρκοπλασματικό δίκτυο Υποδοχείς ΙΡ3 Εξωκυττάριο ασβέστιο Δίαυλοι ασβεστίου Η κύρια πηγή ασβεστίου διαφέρει ανάμεσα στους λείους μύες

9 Κύκλος των Εγκάρσιων Γεφυρών στις ΛΜΙ Η δραστικότητα ΑΤΡάσης της μυοσίνης των ΛΜΙ (SMM) << των σκελετικών Αργός ρυθμός ανακύκλησης Βραδεία συστολή Απουσία καμάτου

10 Τερματισμός συστολής Απομάκρυνση Ca 2+ : Αντλίες Ca 2+ MLC Φωσφατάση >> MLC Κινάση Αναστολή συστολής των ΛΜΙ

11 Δυναμικό ενεργείας και συστολή ΛΜΙ Στα ΔΕ των ΛΜΙ μετακινούνται κατά κύριο λόγο Ca 2+ (τασεοεξαρτώμενοι δίαυλοι Ca 2+ ) λιγότερο Na + Ca 2+ Αύξηση του κυτταροπλασματικού Ca 2+ και σύσπαση ü με εκπόλωση μεμβράνης ή ΔΕ ü απουσία μεταβολής του δυναμικού της μεμβράνης Οι περισσότεροι, αλλά όχι όλοι, Λείοι Μύες μπορούν να παράγουν ΔΕ.

12 Φασικοί και Τονικοί Λείοι Μύες Τόνος λείου μυός: Συνεχής μερική συστολή ü Φασικοί λείοι μύες (π.χ. τοιχώματα κοίλων οργάνων) Διεγείρονται από ΔΕ éé [Ca 2+ ] cyt Σύσπαση - χάλαση ü Τονικοί λείοι μύες (π.χ. Τοιχώματα αρτηριδίων) Βρίσκονται σε διαρκή μερική συστολή Σταδιακή αυξομείωση συστολής ως απόκριση σε ερεθίσματα που μεταβάλουν την [Ca 2+ ] cyt

13 Φασική και Τονική σύσπαση ΛΜΙ Φασικοί λείοι μύες ΔΕ éé [Ca 2+ ] cyt Σύσπαση - χάλαση Τονικοί λείοι μύες μικρή é [Ca 2+ ] cyt σταδιακή αυξομείωση τάσης Τόνος λείου μυός: Συνεχής μερική συστολή

14 Πηγές κυτταροπλασματικού Ca 2+ στη συστολή των ΛΜΙ Φασικές ΛΜΙ: τασεοεξαρτώμενοι δίαυλοι Ca 2+ κυτταρικής μεμβράνης (κύρια πηγή) δίαυλοι Ca 2+ σαρκοπλασματικού δικτύου (δευτερεύουσα πηγή) Τονικές ΛΜΙ: Χημικός αγγελιοφόρος δίαυλοι Ca 2+ κυτταρικής μεμβράνης ενεργοποίηση ΙΡ 3 δίαυλοι Ca 2+ σαρκοπλασματικού δικτύου

15 Ενεργοποίηση ΛΜΙ Σχετική ένταση διεγερτικών & ανασταλτικών ερεθισμάτων Εισερχόμενα σήματα στις ΛΜΙ Νευροδιαβιβαστές - απελευθερώνονται από τα αυτόνομα νεύρα Αυθόρμητη ηλεκτρική δραστηριότητα της κυτ. μεμβράνης Ορμόνες Τοπικοί παράγοντες Διάταση

16 Ρύθμιση της δραστηριότητας των ΛΜΙ από το ΑΝΣ Οι νευροδιαβιβαστές του ΑΝΣ προκαλούν εκπόλωση ή υπερπόλωση Η ίδια ΛΜΙ νεύρωση από το ΣΝΣ & το ΠΝΣ Ο ίδιος νευροδιαβιβαστής προκαλεί αντίθετα αποτελέσματα Π.χ. ΝΕ: σύσπαση ΛΜΙ αγγείων / χάλαση ΛΜΙ του εντέρου

17 Kιρσοί Απουσία τελικής κινητικής πλάκας Άξονας μεταγαγγλιονικού αυτόνομου νευρώνα: κιρσοί

18 Αυθόρμητη ηλεκτρική δραστηριότητα των ΛΜΙ Εξειδικευμένα αυτοδιεγέρσιμα κύτταρα Εκπολώνονται αυθόρμητα σε επίπεδο ουδού Δημιουργία ΔΕ Απουσία ερεθίσματος Μυογενής δραστηριότητα Το δυναμικό της μεμβράνης των αυτοδιεγέρσιμων λείων μυϊκών κυττάρων κυμαίνεται εγγενώς, χωρίς την επίδραση εξωγενών παραγόντων

19 Ρύθμιση της δραστηριότητας των ΛΜΙ από ορμόνες Σύνδεση ορμονών στους υποδοχείς τους Αλλαγή της [Ca 2+ ] cyt Σύσπαση ή χάλαση των ΛΜΙ

20 Ρύθμιση της δραστηριότητας των ΛΜΙ από τοπικούς παράγοντες Παρακρινείς ουσίες Οξύτητα Συγκέντρωση Ο 2 Ωσμωμοριακότητα Συγκέντρωση ιόντων ΝΟ

21 Agonist Response Receptor Second Messenger Norepinephrine and Contrac on* α 1 -AR InsP3 epinephrine from sympathe c s mula on (predominant) Relaxa on β 2 -AR camp Acetylcholine from Contrac on Muscarinic receptor parasympathe c s mula on (direct) Relaxa on (indirect) on SMC Muscarinic receptor on EC Angiotensin II Contrac on AT-II receptor InsP3 Vasopressin Contrac on Vasopressin receptor InsP3 Endothelin Contrac on Endothelin receptor InsP3 Adenosine Relaxa on [Verbar] Adenosine receptor camp

22 Τύποι Λείων Μυών με βάση τον τρόπο διέγερσής τους Πολυδύναμοι μυς: νευρογενής δραστηριότητα μικρή ή καθόλου μεταβίβαση ηλεκτρικής δραστηριότητας δεν εκπολώνονται αυθόρμητα Μονοδύναμοι μυς: μυογενής δραστηριότητα μετάδοση ΔΕ από το ένα κύτταρο στο άλλο μέσω χασμοσυνδέσμων εκπολώνονται αυθόρμητα

23 Πολυδύναμοι, λείοι μύες πολλαπλών μονάδων Φασικοί μύες Νευρογενής συσταλτική δραστηριότητα Π.χ. ΛΜΙ Μικρών αεραγωγών πνευμόνων Μεγάλων αρτηριών Μάτι (προσαρμογή φακού) Ίριδα Βάσεις θυλάκων τριχών

24 Μονοδύναμοι, λείοι μύες απλών μονάδων Λειτουργικό συγκύτιο Τονικοί ή Φασικοί Π.χ. ΛΜΙ τοιχωμάτων σπλάχνων Εντερικού σωλήνα Μήτρας Αιμοφόρων αγγείων μικρής διαμέτρου

25 Αυτοδιεγέρσιμοι μονοδύναμοι λείοι μύες Δυναμικά βηματοδότη Κύτταρα βηματοδότη του συγκυτίου Βαθμιαία εκπόλωση σε επίπεδα ουδού Δημιουργία ΔΕ Δεν έχουν ικανότητα συστολής Δυναμικά βραδέων κυμάτων Σταδιακές αυθόρμητες εκπολώσεις & επαναπολώσεις της κυτ. μεμβράνης ΜΟΝΟ σε ΛΜΙ γαστρεντερικού σωλήνα

26 Αναδιαμόρφωση / Αλλαγή φαινοτύπου ΛΜΙ Οι ΛΜΙ διατηρούν την ικανότητα διαίρεσης διέγερση από παρακρινείς παράγοντες-φλεγμονή, τραυματισμός ü Υπερτροφία ü Υπερπλασία DOI /jcbfm Συσταλτά (Διαφοροποιημένα) DOI /j.phymed Συνθετικά (Αδιαφοροποίητα) Αναδιαμόρφωση Αγγεία Αεραγωγοί

27

28 Η σιναλδεφίλη ενισχύει τη δράση του ΝΟ αναστέλλει τη φωσφοδιεστεράση τύπου V (ενζύμου υπεύθυνου για την αποικοδόμηση του cgmp) ενισχύει την επίδραση του cgmp παρατείνει την αγγειοδιαστολή Sineldafil Καρδιαγγειακό Στυτικές δυσλειτουργίες PDE-5

29

30 Χαρακτηριστικά μυϊκών ινών Χαρακτηριστικά Σκελετικός μυς Μονοδύναμος ΛΜ Πολυδύναμος ΛΜ Καρδιακός μυς Παχιά & λεπτά νημάτια Ναι Ναι Ναι Ναι Σαρκομέριο / γραμμώσεις Ναι Όχι Όχι Ναι Εγκάρσιοι σωλήνες Ναι Όχι Όχι Ναι Σαρκοπλασματικό δίκτυο (ΣΔ) Προέλευση ασβεστίου ΣΔ ΣΔ και εξωκυττάριο ΣΔ και εξωκυττάριο ΣΔ και εξωκυττάριο Χασματικές συνδέσεις Όχι Ναι Λίγες Ναι Ρυθμιστική θέση Ca Τροπονίνη Μυοσίνη Μυοσίνη Τροπονίνη Ταχύτητα συστολής Γρήγορηαργή Πολύ αργή Πολύ αργή Αργή Αυθόρμητα ΔΕ /- Τόνος Όχι Ναι Όχι Όχι Επίδραση νευρωνικής διέγερσης Διέγερση Διέγερση ή αναστολή Διέγερση ή αναστολή Διέγερση ή αναστολή Επίδραση ορμονών Όχι Ναι Ναι Ναι Συστολή λόγω διάτασης Όχι Ναι Όχι Όχι

31 Βιβλιογραφία Vander τόμος Ι Κεφ. 11 Λείος Μυς σελ Ganong s Ιατρική Φυσιολογία Κεφ. 5 Διεγέρσιμος ιστός: Μυς σελ Sherwood Κεφ. 8.6 Λείοι μύες και καρδιακός μυς σελ