проф. Борисова Р.П. 2010
Гипертоническая болезнь, спазмы Астма Различные дискинезии Привычные выкидыши Лимфедема Причина связана с патологией ГМК
Скелетная Сердечная Гладкая
В организме человека в среднем приходится на долю: - скелетных мышц – 40-50% массы тела сердечной мышцы – менее 1 % гладких мышц – 8-9%
В каких органах имеется гладкомышечная ткань?
Крупные сосуды содержат три слоя гладкомышечных клеток Стенки большинства кровеносных сосудов содержат гладкомышечную ткань
Поддерживать тонус, то есть длительное напряжение ГМК слоя. Создавать тем самым давление в сосудистой системе, матке, пищеварительной системе и др. Тонус циркулярных мышечных пучков на выходе из полого органа (сфинктер) регулирует процессы депонирования и эвакуации содержимого. Развивать фазные сокращения, то есть сокращения с последующим расслаблением. Продвигать лимфу, перемешивать и продвигать пищу.
Внутренний циркулярный слой Наружный продольный слой Мышечные слои в привратнике желудка
Малые размеры клеток: длина 50-400 мкм. Клетки веретенообразные, одноядерные. Нет поперечной исчерченности. Управляются автономной нервной системой, гормонами, биологически активными веществами, метаболитами.
Возбудимость – полимодальная Автоматия Проводимость – через нексусы Сократимость –при ОБЯЗАТЕЛЬНОМ участии внеклеточного Са** Пластичность
Возбудимость ГМК полимодальная: клетка отвечает сокращением на электрические, химические, механические сигналы. Например, моторику кишки можно стимулировать грубой пищей, специями,электростимулятором. Это обусловлено наличием соответственно электрочувствительных= потенциал-зависимых хемочувствительных = рецептор-управляемых, механочувствительных ионных каналов.
Сенсорные - клетки или части клеток, воспринимающие адекватный стимул и передающие ПД по элементам сенсорной системы. Например, колбочки и палочки – клетки, начало зрительной сенсорной системы. Мембранные – молекулы, расположенные на мембране клетки, воспринимающие адекватный стимул и изменяющие проницаемость мембраны или внутриклеточные процессы.
G GDP Ca Ca Channels SR K Channel K Na Ca Ca CM CaCM MLCK (Inactive) MLCK (Active) MLC MLC- P CONTRACTION Ca Потенциал-зависимые Ca 2+ каналы Рецептор-управляемые Са 2+ каналы Активированное вторичными посредниками (мессенждерами) выделение Ca 2+ из СПР Каналы и насосы ГМК Neurotransmitter or Hormone PLC PIP 2 PKC DAG 1,4,5 IP 3 Receptor- Operated GTP Ca Ca
Способность самовозбуждаться, т.е. самостоятельно, без воздействия стимула, генерировать ПД и сокращаться. Обусловлена наличием особых каналов (в основном для Са**),способных ритмически самостоятельно открываться, затем – инактивироваться.
Степень автоматии измеряется количеством импульсов в секунду. ГМК, имеющая наиболее высокий собственный ритм, навязывает его соседним ГМК и становится пейсмекером. Пейсмекер синхронизирует активность многих ГМК и обеспечивает фазные ритмические сокращения. Активность отдельных ГМК асинхронна и реализуется в виде тонуса.
Распространение ПД в висцеральных гладких мышцах Пейсмекерная клетка Потенциал действия Нексусы
Плотные контакты между ГМК – нексусы. Обеспечивают проводимость, проведение ПД на соседние ГМК. (коннексоны)
Свойство Скелетная Сердечная Гладкая Исчерченность Да Да Нет Ядра в клетке Много Одно Одно Контакты между клетками (вставочные диски или нексусы) Нет Есть Есть
Мембранный потенциал (mV) Сила мышечного сокращения Время Пиковый ПД Медленная волна Потенциалы действия ГМК КУД Серия ПД
Очень медленная реполяризация клеточной мембраны. Начало как у обычного ПД. Выявлен в мышцах, требующих достаточно длительного сокращения: мочеточник, матка, лимфатические сосуды.
Сила секунды Потенциал действия 1 2 Быстрая скелетная Гладкая Медленная скелетная Сократимость. Миограммы скелетной и гладкой мышц
Скорость сокращения гладких мышц и скорость расщепления АТФ в 100-1000 раз меньше, чем в скелетных Гладкие мышцы способны к длительному сокращению без утомления с небольшой затратой энергии Сила сокращения соизмерима с силой сокращения скелетных мышц. Пластичность
Свойство Скелетная Сердечная Гладкая Скорость сокращений Быстрая Средняя Медленная Рефрактерный период Короткий Длинный ? Контроль сокращений Соматические нервы Спонтанный, но модулируется автономными нервами Автономная НС, гормоны, метаболиты, натяжение Произвольный контроль Да Нет Нет
Иннервируются автономной нервной системой: симпатический (НА) и парасимпатический (АХ) отделы. Классических синапсов нет. Имеются варикозные расширения, через мембрану которых в интерстициальное пространство выходит медиатор. Диффузионное расстояние для медиатора в тысячи раз больше по сравнению с синаптической щелью нервно-мышечного синапса.
Мультиунитарная Унитарная (висцеральная)
Состоит из дискретных ГМК. Каждая ГМК получает индивидуальную иннервацию. Высокая степень контроля сокращений нервной системой. Примеры: цилиарная мышца глаза, мышца радужки, пилоэректор.
Большой конгломерат ГМК, собранных в пучки и слои. ГМК контактируют друг с другом во многих местах (нексусы). Иннервация нервными сплетениями слоя ГМК «в целом». Нет синапсов. Большое расстояние до ГМК. Требуется больше медиатора, поэтому эффективна только серия стимулов.
Нервные волокна обычно иннервируют только внешний слой ГМК. Далее возбуждение передается по нексусам. Представляет собой функциональный синцитий Обладает спонтанной активностью, т.е. автоматией.
Варикозы в автономном нерве Нексусы Висцеральная (унитарная) гладкая мышца
Торако-люмбальный отдел. Нервы выходят между Th1 и L2
Краниосакраль-ный отдел. Нервы выходят из головного мозга и крестцового отдела спинного мозга.
Симпатическая - норадреналин ( НА ), действует на адренорецепторы ГМК. Модулировать – адреноблокаторами и адреномиметиками. Парасимпатическая – ацетилхолин ( АХ ). Модулировать холиноблокаторами и холиномиметиками.
Ориентация сократительных белков Расслабленная ГМК С окращенная ГМК
Плотное тельце прикрепляет актин к цитоскелету Отсутствие упорядоченного расположения сократительных белков – актина и миозина. Отсутствие поперечной исчерченночти.
Электро-механическое сопряжение (активация сократительных белков через изменения МП, в т.ч. растяжением) Фармако-механическое сопряжение (активация сократительных белков без изменения величины МП, посредством воздействия сигнальных молекул на рецепторы мембраны). Каждый из механизмов увеличивает вход внеклеточного Са**. Содержание внутриклеточного Са** увеличивается и, тем самым, обеспечивается его взаимодействие с белком - регулятором.
Поэтому сокращение реализуется в результате входа внеклеточного Са**
Электромеханическое сопряжение Мембранный потенциал (mV) КУД Расслабленная ГМК Медленные волны МП
Электромеханическое сопряжение Мембранный потенциал (mV) Если медленная волна достигает КУД, то генерируется ПД и ГМК сокращается. Потенциал действия
В организме человека выявлено более 80 различных сигнальных молекул. Они взаимодействуют с соответствующими мембранными рецепторами и изменяют состояние ГМК.
G GDP Ca Ca Channels SR K Channel K Na Ca Ca CM CaCM MLCK (Inactive) MLCK (Active) MLC MLC- P CONTRACTION Ca Потенциал-зависимые Ca 2+ каналы Рецептор-управляемые Са 2+ каналы Активированное вторичными посредниками (мессенждерами) выделение Ca 2+ из СПР Источники Ca 2+ для сокращения гладких мышц Neurotransmitter or Hormone PLC PIP 2 PKC DAG 1,4,5 IP 3 Receptor- Operated GTP Ca Ca
Сокращение неактивный миозин Фосфорилирован- ный миозин Кальмодулин Ca 2+ Ca- кальмодулин Неактивная киназа легких цепей миозина активная киназа легких цепей миозина Ca- кальмодулин ATP
Удаление Ca ++ : Ca ++ насосом в СПР Na + /Ca ++ антипорт в интерстиций Ca ++ насосом в интерстиций Инактивируется кальмодулин. Инактивируется киназа ЛЦМ. Миозинфосфатаза удаляет фосфат с ЛЦМ, тем самым инактивирует его. Актин и миозин не могут взаимодействовать и ГМК расслабляется inactive active P MLCK active MLCK inactive
Миогенная автоматия : блокада СА** каналов. Нейрогенная, медиаторы НА и АХ: адреноблокаторы и адреномиметики, холиноблокаторы и холиномиметики. Гуморальная : блокада или стимуляция мембранных рецепторов, воспринимающих данный химический стимул. И другие …
Наиболее распространенный тип рецептора Стимулы: гормоны, нейромедиаторы, одоранты, свет и т.д. Когда рецептор активизирован раздражителем, он действует через посредника - G- протеин G- протеин регулирует фермент или ионный канал
аденилатциклазой продукция циклического АМФ ( ц AM Ф ) гуанилатциклазой продукция циклического ГМФ ( цГМФ ) фосфолипазой C продукция инозитол-трифосфата (IP 3 ) и диацилглицерола (DAG) различными ионными каналами
Cyclic AMP ATP Adenyl cyclase Ингибирование фиброза, восстановление эпителия Расслабление гладкой мышцы PDE4 5'-AMP Противовоспалительный эффект CD8+ T cells Macrophages Neutrophils Ariflo Новый способ лечения астмы ингибитором PDE4
