Физиология гладких мышц сосудов Медведева Н А Кафедра

Физиология гладких мышц сосудов. Медведева Н. А. Кафедра физиологии человека и животных Биологического факультета МГУ Москва 2013

Типы мышечных волокон 1 – 2 мк. М 20 – 500 мк. М

Фенотип гладкомышечной клетки

Электронномикроскопическое изображение гладкой мышцы кавеолы

Сравнительное изображение трех типов мышц Muscle Types Figure 12 -1: Three types of muscles

Типы гладкомышечных клеток

Распространение сократительной активности в гладкой мышце (кишечника) Figure 12 -25 a: Types of smooth muscle

Щелевые контакты в гладкой мышце осуществляют передачу возбуждения от клетки к клетке в унитарном типе гладких мышц

Structure and Function of Gap Junctions at Electrical Synapses • PN 05021. JPG

Потенциал действия гладких мышц сосудов Гладкая мышца Скелетная мышца

Тонический и фазический тип сокращений гладких мышц

Кривые сокращений скелетной, сердечной и гладкой мышц Figure 12 -24: Duration of muscle contraction in three types of muscle

Механизм сокращений скелетных мышц Myofibrils: Site of Contraction Figure 12 -3 c-f: ANATOMY SUMMARY: Skeletal Muscle

Сравнительная организация сократительных элементов в скелетной и гладкой мышцах

Вид гладкомышечной клетки в покое и при сокращении

The fibrillar contractile apparatus Dense bodies serve as an attachment points for the thin filaments Intermediate filaments form a cytoskeletal network between dense bodies mechanical junctions contractile proteins intermediate filament dense bodies gap junctions

Структурная композиция сократительного аппарата (поперечнополосатая мускулатура)

Структурная композиция сократительного аппарата (гладкая мускулатура)

Механизм сокращений в гладкой мышце Smooth Muscles: Characteristics Figure 12 -27: Anatomy of smooth muscle

Регуляция сократительного аппарата скелетных мышц (excitation-contraction coupling) ПОТЕНЦИАЛ Ca 2+ ДЕЙСТВИЯ VDCC ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕС Са 2+in КОЕ СОПРЯЖЕНИЕ Ca. M K C ML ПРЯМАЯ АКТИВАЦИЯ АКТОМИОЗИНА

Регуляция сократительного аппарата гладких мышц сосудов (excitation-contraction coupling) Ca 2+ ГОРМОНРЕЦЕПТОРНОЕ МНОГООБРАЗИЕ ФАРМАКОМЕХАНИЧЕС Са 2+in КОЕ СОПРЯЖЕНИЕ MLC K Ca. M MLCP Са 2+ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ (Ca 2+-SENSITIZATION)

Транспорт ионов кальция в transport Cellular calcium гладкомышечную клетку и из клетки physiological effects + Ca. M Ca 3 Na+ ++ Ca++ ATP 2 H+ Ca++ Mitochondria ER ADP + Pi

Локализация ионов Са в клетке гладкой мышцы V 2, N 1, 2004

Cross-bridge activation in smooth muscle Ca 2+-stimulated myosin phosphorylation 4 Ca 2+ Calmodulin, Cm myosin light chain kinase (MLCK) Ca 4 Cm myosin light Ca 4 Cm chain kinase ATP regulatory light chain Mg 2+ ADP P relaxation contraction P myosin phosphatase

Сокращение гладких мышц сосудов при активации альфа-1 адренорецепторов Вторичные посредники IP 3 receptor Ca++ channel DAG Phospholipase C Gq IP 3 PIP 2 E ER Ca. M Ca++ MCLK ADP P a 1 -Adrenoceptor ATP

Механизм рецепторно (гормон)-механического сопряжения

Основные этапы сокращения гладких мышц Увеличение внутриклеточной концентрации иона кальция Са связывается с калмодулином (Са. М) Са. М активирует киназу легких цепей миозина (MLCK) MLCKфосфорилирует легкие цепи миозиновых головок и увеличивает активность миозин АТРазы Происходит образование поперечных мостиков и скольжение миозина по Figure актину 12 -28: Smooth muscle contraction

calponin

Тоническое сокращение гладких мышц сосудов при низкой концентрации ионов Са [Ca 2+] force velocity & crossbridge phosphorylation stimulation

Механизм рецепторно-механического сопряжения

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ГЛАДКИХ МЫШЦ (1) Структурная композиция сократительного аппарата миозиновый тип регуляции сокращения миозин образует длинные филаменты с боковой полярностью (2) Функционально отличные изоформы сократительных белков миозин (требует активации фосфорилированием) отсутствие саркомерной организации ОСНОВНОЙ ПУТЬ кальдесмон-тропомиозин (актиновая регуляция) второстепенный (3) Физиология сокращения гуморальная регуляция (многообразие рецепторных систем) фармармакомеханическое сопряжение и «эстафетная» передача сигнала уникальные силовые характеристики (адаптация к длине и Са 2+-чувствительность)

Ионные механизмы процесса расслабления гладких мышц

Механизм расслабления гладких мышц Figure 12 -29: Relaxation in smooth muscle

Бета-адренергический расширительный эффект в гладкой мышце сосудов путем инактивации киназы легких цепей миозина при действии ц. АМФ-зависимой протеинкиназы адреналин b-Adrenoceptor Ca++ E Gs Adenylate cyclase ATP MCLK-P PKA c. AMP Ca. M MCLK ADP P ATP

Механизмы регуляции внутриклеточной концентрации кальция

Активация калиевых каналов в гладкой мышце при действии простациклина (PGI 2)

ц. ГМФ-зависимая активация калиевых каналов

Фармакомеханическое сопряжение Ca 2+ PKC сокращение Rho. A MAPK Ca 2+-сенситизация PI 3 K PKA расслабление

Основные характеристики трех типов мышц Table 12 -3: Comparison of Three Muscle Types

Электронное изображение симпатического окончания на гладкой мышце сосуда