Muskelfysiologi Flashcards

Övergripande kontraktionsmekanismer

1
Q

Vilka typer av muskelvävnad finns?

A
  • Skelettmuskulatur
  • Hjärtmuskulatur
  • Glatt muskulatur
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Vad gäller för en muskelfiber (skelettmuskulatur)?

A
  • En muskelfiber = en muskelcell
  • Innehåller flera kärnor.
  • Under utvecklingen smälter många celler samman till en muskelfiber vilket ger fler perifera kärnor i muskelcellerna.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Vad kallas den kontraktila enheten i en muskelcell och vad för utmärkande drag har den histologiskt och funktionellt? (Skelettmuskulatur)

A

Kallas sarkomer.

Histologiskt:

  • En välordnad struktur
  • Ger tvärstrimmighet i preparatet

Funktionellt:

  • Cellerna är elektriskt isolerade från varandra så de kan verka åtskilt från varandra (gäller skelettmuskulatur).
  • Tvärstrimmig muskulatur är viljestyrd
  • Har kort refraktionstid.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Vilka delar består en skelettmuskelcell av?

A
  • Plasmamembran (sarkolemma)
  • Innehåller myofibriller (kontraktila element)
  • Myofibriller består av aktin och myosinfilament
  • T tubuli
  • Serkopalsmatiskt retikulum. (= endoplasmatiskt retikulum)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Vad är T tubuli?

A

Det område på cellen där plasmamembranet (sarkolemman) veckas in i muskelcellen. Viktigt för fortledning av aktionspotential och därmed aktivering av myofibrillerna.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Vad är sarkoplasmatiskt retikulum?

A

Muskelcellens endoplasmatiska retikulum. Lagringsplats för Ca2+ i cellen. Frisätts för att utlösa kontraktion.

(Gäller skelettmuskulatur och hjärtmuskulatur)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Vilka band består en tvärstrimmig skelettmuskelcell av?

A

Z- disk
H - Band
Y - Band

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Vilken del av nervsystemet reglerar hjärtmuskelceller?

A

ANS:
- Sympatiskt - ökad hjärtfrekvens/kontraktilitet

  • Parasympatiskt - minskad hjärtfrekvens/kontraktilitet
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Utmärkande för hjärtmuskulatur?

A

Speciell cellkontakt i form av “intercalated disks”.

  • Har desmosomer
  • Fascia adherens
  • Gap junctions genom vilka connexinfilament binder samman cellerna och hjälper till att sprida aktionspotentialen i myokardet.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Vilken uppgift har fascia adherens?

A
  • Förankrar aktinfilament i membranet med kateniner, cadheriner etc.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Vilken uppgift har desmosomer?

A

Att förankra cellerna i varandra. Desmosomerna är uppbyggda av:

  • Desmocollin
  • Plakoglobin
  • Plakofilin
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Vad är gap junctions och vad har de för uppgift?

A

Gap junctions är kanalstrukturer

  • Uppbyggt av connexin
  • Tillåter snabb spridning av joner och synkron aktivering av hjärtmuskelcellerna (depolarisation)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Vilka två grupper delas glatt muskulatur upp i?

A
  • Multiunit

- Single unit

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Vad är utmärkande för de två grupperna av glatt muskulatur?

A

Multiunit:

  • Spolformade, långsmala med centralt belägen kärna.
  • Fibrerna är isolerade från varandra och arbetar för sig
  • Inga gap junctions.
  • Kontraherar som svar på ANS (autonoma nervsystemet)
  • Finns i bl.a ögat (irismuskeln)

Single unit:

  • Långa spolformade celler och även dessa med centralt belägen kärna.
  • Finns i “väggen” på många organ, ex tunica media på blodkärl
  • Finns i tarm/luftvägar
  • Många fibrer tillsammans bildar en kontraktil synkron enhet (tack vare gap junctions)
  • Kontraherar som svar på nervstimuli (ANS) och hormoner
  • Har konstant tonus.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Vilka är muskelns kontraktila proteiner? Var finns dessa? Vilken uppgift har de i annan vävnad än muskelvävnad?

A
  • Aktin
  • Myosin
  • Finns i alla celler. Tillhör de vanligaste proteinerna i kroppen.
  • I annan vävnad än muskler kan aktinet variera i längd (genom polymerisering) vilket gör att en depolarisation omsätts till rörelse (ex vid vita blodkroppars kemotaxi)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Vad är aktin och vad består det av?

A

Är ett enkelt globulärt (runt) protein

  • Kan omvandlas till F-aktin via polymerisering och bildar då långa kedjor.
  • F-aktinet är ihoptvinnat i en spiral
  • F-aktin består av G-aktin (globulärt aktin, i långa kedjor)
  • F-aktin tvinnas runt “nebulin”.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Vad är myosin?

A
  • Den andra parten i den kontraktila enheten
  • Består av en långsträckt peptidkedja som bildar en “svans”
  • Består av två huvuden där rörelse mha ATP skapas.
  • Kraften i en muskelkontraktion ligger i myosinhuvudets rörlighet.
18
Q

Vad är tropomyosin?

A

Ett långsträckt protein som löper längs hela F-aktinet och reglerar hur myosin binder in till aktinet.

  • Byggs upp av flera subenhter av troponin.
19
Q

Beskriv kortfattat den funktionella och strukturella uppbyggnaden av en sarkomer.

A

Består av tunna filament som är aktinfilament som förankras i två sk. “Z-linjer”.

  • Mellan aktinfilamenten finns myosin (tjockt filament). På mitten av detta sitter den sk. “M-linjen”.
  • Dessa länkas ihop till stora myosin/aktinfilament som utgör en sarkomer.
  • Till myosinet binder “titin” som ger stabilitet till mysoinmolekylen genom att “cappa” dess ändar och gör det elastiskt.
20
Q

Vad är H-zonen?

A

Den delen av sarkomeren som bara består av myosin.

21
Q

Vad är I-zonen ?

A

Den delen av sarkomeren som bara består av aktinfilament.

22
Q

Vad refererar den principiella benämningen “Sliding filament mechanism” till?

A

Interaktionen mellan myosin och aktin.

  • Filamenten glider mot varandra
  • Myosinfilamenten “vandrar” utåt Z-diskarna så att hela sarkomeren dras samman.
  • Vid kontraktion måste intracellulärt Ca2+ höjas!
  • Vid relaxation sjunker intracellulärt Ca2+.
23
Q

Vad är korsbryggecykeln? Beskriv den?

A

En cykel som beskriver muskelkontraktionens fysiologiska mekanismer.

1) ATP används i myosinhuvudet och binder in myosinhuvudet till aktinet.
2) ADP och fosfat frigörs från myosinhuvudet. Detta leder till en “rörelse”, eller arbetsmomentet där myosinet vandrar mot respektive Z-disk.
3) Det behövs ATP för att myosinhuvudet ska släppa greppet och myosinhuvuet släpper då från aktinfilamentet.
4) ATP hydrolys - fosfatgrupp släpper, ADP är kvar och cykeln fortsätter till 1) –> förstärkt kontraktion (skelettmuskulatur).

Vid rigor mortis (likstelhet) kommer musklerna fastna i ett kontraherat tillstånd eftersom inget ATP finns att tillgå för att släppa detta tillstånd.

24
Q

Hur binder myosinfilamentet till Z-disken?

A

Mha “Titin”

25
Q

Vad är den positiva respektive inre aktinänden cappad av?

A
  • Aktinfilamentets plus-sida är förankrad till en Z-disk med alfa-actinin via ett capping protein “CapZ” på vardera sida om sarkomeren.
  • Den inre änden av aktinfilamentet cappas av “Tropomodulin”.
26
Q

Vad blockerar myosinets inbindningssite på aktinfilamentet vid då en muskel är relaxerad?

A
  • “Tropomyosin”.
27
Q

Vad leder en höjning av intracellulärt Ca2+ till, varför?

A
  • Det inducerar kontraktion genom att aktivera troponin-komplexet som “flyttar undan” tropomyosin, varvid myosin binder till aktinet.
  • Mer specifikt binder Ca2+ till troponin C och orsakar en konformationsförändring så att en plats på aktinet exponeras och myosin kan binda in.
28
Q

Vad består tropomyosin av?

A

Ett komplex av:

  • Troponin C
  • Troponin I
  • Troponin T

Varav troponin C är viktigast och “best-yield” att lära sig (pga interaktionen med Ca2+).

29
Q

Sammanfatta kontraktionsförloppet i skelettmuskeln!

A
  • Aktionspotential från motorisk nervfiber överförs via synaps till muskelfibermembranet (sarkolemman)
  • Aktionspotential fotleds över fiberytan och ner i T-tubuli.
  • På så vis retas laterala säckar av sarkoplasmatiskt retikulum att frisätta Ca2+
  • Ca2+ binder troponin på aktin -> förflyttning av tropomyosin –> interaktion aktin/myosin blir möjlig –> korsbryggecykeln startar och muskeln kontraherar.
30
Q

Vad sker i synapsen mellan presynaptisk nervcell och muskelfibercellen vid en aktionspotential i nervcellen?

A
  • Axon frisätter acetylkolin som binder specifika receptorer på muskelcellerna.

–> Na+ flödar in –> aktionspotential –> sprider sig till T-tubuli –> aktionspotential triggar igång spänningskänsliga receptorer (DHP) som släpper in Ca2+ och aktiverar RyR (ryonidreceptorn).

31
Q

Vad är RYR? Vad gör den?

A

Ryonidreceptorn. Sitter på sarkoplasmatiska retikulumet. RyR innehåller Ca2+ som frisätts då receptorn triggas och orsakar konformationsförändring av tropomyosinet –> myosin/aktin interkation –> muskelkontraktion.

32
Q

Vad skiljer hjärtmuskeln och skelettmuskulatur med avseende på Ca2+?

A

Aktionspotentialen som når en myocyt kommer öppna spänningskänsliga kalciumkanaler vilket leder till en ökning av intracellulärt kalcium. Denna ökningen kommer i sin tur trigga frisättningen av Ca2+ depåer från sarkoplasmatiskt retikulum.

33
Q

Vad händer med kalcium vid muskelrelaxation?

A

Det pumpas tillbaka in i sarkoplasmatiska retikulumet via kalciumpumpar (ATPas). - Energikrävande!

34
Q

Vad gör T tubuli?

A

Sprider aktionspotentialen i muskelcellen.

35
Q

Hur kontraherar en glatt muskelcell?

A

1) Intracellulära kalciumnivåer höjs som svar på antingen att spänningskänsliga kanaler öppnas via AP eller hormonell påverkan.
2) Kalcium binder till och aktiverar Calmodulin som bildar ett aktivt komplex.
3) Aktivt calmodulin aktiverar “myosin light-chain kinase” (MLCK)
4) MLCK-komplex tar fosfatgrupp från ATP och binder in den till myosin (kvar blir ADP)
5) Myosin binder till aktinet och myosinets huvudrörelse orsakar muskelkontraktionen.

36
Q

Hur relaxerar en glatt muskelcell?

A

MLCK-komplex tar bort fosfatgruppen från myosinet, sker då kalciumnivåer sjunker i cellen.

37
Q

Hur många kalciumjoner binder per calmodulinmolekyl?

A

Fyra

38
Q

Vilken del av Myosinet påverkas av aktivt MLCK-komplex?

A
  • Den regulatoriska lätta kedjan (RLC). Den kommer binda in en fosfatgrupp vilket orsakar en konformationsförändring i myosinet.
39
Q

Vad är Ca2+ källan i de olika muskelcellstyperna?

A

Skelettmuskulatur:
- Frisättning från SR

Hjärtmuskel:

  • Frisättning från SR
  • Extracellulär vätska (når cytoplasman via spänningskänsliga ca2+ kanaler).

Glatt muskulatur:

  • Frisättning från SR
  • Extracellulär vätska (når cytoplasman via spänningskänsliga ca2+ kanaler).
40
Q

Är du förtrogen med bilderna på föreläsningen?
- Muskelfysiologi, översikt
Torbjörn Bengtsson, 20190211

A

Ja!