Biochemie svalu Příčně pruhované svalstvo Hladké svalstvo Srdeční sval Stavba kosterního svalu i Tlustá filamenta ■ myosin i Tenká filamenta ■ Aktin ■ Tropomyosin ■ Troponin «_ V»*** TL»«* l*ig.n\ i Ostatní bílkoviny (aktinin a, aktinin ß, desmin, vimentin, titin ...) Tlusté filamentum TLUSTÉ FlL^EMTyr-l Ti IÉ ^^■■■11 Mi f Tenké filamentum te*ik.e ni-^MEKnu r-( TftOPOn'foSlM AKT IN li« ft ^»»«hih lx/0.1 s) Regulace stahu Nervový podnět => acetylcholin =>...=> Ca2+ => troponin ^tropomyosin => interakce aktinu s myosinem => stah [Ca2+]cyt klidová < 0.1 uM po podnětu => 10 uM [Ca2+]SR >lmM Hladký sval ■ Tlustá filamenta ■ myosin ■ Tenká filamenta ■ Aktin ■ Tropomyosin Neobsahují troponin Regulace stahu hladkého svalstva Myosin hladkého svalstva ■ - nižší ATPasová aktivita oproti myosinu příčně pruhovaného svalstva ■ S aktinem interaguje pouze pokud je fosforylován Kinasa lehkých řetězců myosinu je aktivní pouze v přítomnosti Ca-kalmodulinu Regulace stahu hladkého svalstva <1mo.w<, UWc^d řeKvi. i^sa^írt^ fca.-fcfll».«ü>'i-U»oim,LfcT) ŕ---- ***CMM_1^ y VOl-MĚnt " »\ „ __, t mostu Ma-fTftAitavAwT Regulace stahu hladkého svalstva T^t-cOtH«^ li»") ^astx^ Energetika svalového stahu - tvorba ATP i Substrátová fosforylace (hi. bílé svaly) Fosfoenolpyruvát, 1,3-bisfosfoglycerát I Oxidační fOSforylace (hl. červené svaly) i Adenylátkinasa (myokinasa) AMP + ATP o 2 ADP i Regenerace z kreatinfosfátu Kreatin + ATP o kreatin-P + ADP ag°'- 12.6 U/mol uvolněný sval (ATP 4mM, ADP 0.013 mM, kreatin 13 mM, kreatin-P 25 mM) Enzymy a bílkoviny kosterního svalu i Kreatin kina sa (CK) - 86 000 Da ■ 3 isoenzymy MM, MB (3.5 %), BB fa 0) i Aldolasa -160 ooo Da ■ 3 Isoenzymy A (sval), B (játra), C (mozek) i Aspartataminotransferasa (AST) -120 000 Da ■ cytoplasma a mitochondrie (významné aktivity rovněž v srdci a játrech) Enzymy a bílkoviny kosterního svalu Laktátdehydroqenasa - 135 000 Da ■ 5 isoenzymů, ve všech tkáních, různé zastoupení LD1 (H4) - srdce 24-34% LD2 (H3M)-srdce, Ery 35-45% LD3 (H2M2)- svalstvo 15-25% LD4 (HM3) - kosterní svalstvo, játra 4-10% LD5 (M4) - kosterní svalstvo, játra 1-9% Enzymy a bílkoviny kosterního svalu ■ Myoglobin - 18 000 Da ■ Především v červených svalových vláknech ■ Troponin ■ 3 podjednotky, TnT, Tni, TnC ■ TnT, Tni - specifické pro jednotlivé tkáně -stanovují se především isoformy srdečního svalu (při infarktu myokardu) Svalová onemocnění = motorická (pohybová) dysfunkce v důsledku poškozeni některé části dráhy nervový signál -svalová kontrakce 1. Neurogenní onemocnění neurogennisvalové atrofíe svalová slabost je způsobena jeho sníženou inervací či ztrátou nervových vývodů v důsledků některých nervových degenerativních změn akutnípolvneuropatie (Guillain-Barré syndrom) - parainfekční a postinfekční onemocnění způsobené imulogickým napadením periferních nervů metabolickéneuropatie - s metabol. onemocněními - diabetes mellitus, nesprávná výživa Svalová onemocnění 2. Onemocnění v důsledku poškození svalových vláken (myopatie) - zánět, endokrinní či metabolické abnormality často spojeny s dědičnými chorobami svalová dystrofie - obecný název pro progresivní svalovou slabost spojenou s degenerací svalu, bez průkazu nervového pričinení pseudohypertrofnísvalová dystrofie (Duchenne) - gonosomálně recesivní onemocnění, postihuje chlapce ve věku 3-7 let, nejdříve pánevní pletenec, následně ramenní; mnoho pacientů ve věku 10-12 let končí na kolečkovém křesle. V séru jsou zvýšeny enzymy dlouho před prvními symptomy choroby (hl. CK) Svalová onemocnění alvkoaenosv- poruchy v ukládání glykogenu => abnormálni ukládání glykogenu ve svalu. Dědičné je autosomálně recesivní onemocnění. McArdle - chybí myofosforylasa b => svalová slabost, křeče, při cvičení se v plasmě nezvyšuje laktát, nedochází k poklesu pH při cvičení. Klinicky je onemocnění mírné. Tauri - sval. bolest, stejné projevy jako výše. chybí fosfofruktokinasa => hromadění prekurzorů ve tkáních glc-6-P, fru-6-P. obě onemocnění jsou zpravidla doprovázena myoglobinurií Svalová onemocnění 3. Poruchy neuromuskulárního spojení myasthenia gravis (= myastenie těžká), projevuje se rychlou únavou až obrnou některých svalů autoimunní onemocnění => destrukce acetyl-cholinového receptoru postsynaptické membrány nervosvalové ploténky "drug-induced" - zablokování spojení cholinergními látkami (inhibitory acetylcholinesterasy). ACh se nerozkládá a způsobuje neustálou depolarizaci spoje => slabost, křeče, tuhnutí zátylku, zvýšená slinná a bronchiálni sekrece