Spřažení excitace a kontrakce v srdečním svalu

Z WikiSkript

Princip mechanismu[upravit | editovat zdroj]

Mechanismus spřažení excitace a kontrakce zajišťuje spojení elektrické a mechanické činnosti srdce. Elektrické děje v myokardu představují pravidelnou rytmickou tvorbu vzruchů a jejich rozvedení po myokardu. Vzruch je pouze pokynem k mechanické práci srdce (ke kontrakci). Hlavní úlohu zde hrají ionty Ca2+, které zajišťují převod vzruchu ke strukturám provádějícím kontrakci. Vlna depolarizace se rychle šíří po sarkolemě buněk pracovního myokardu a cestou T-tubulů se dostává do nitra buňky (T-tubuly jsou výběžky sarkolemy dovnitř buňky, v nichž je extracelulární prostor). Během fáze plató se otevírají Ca-kanály typu L a ionty Ca2+ začínají proudit do buňky ve směru koncentračního gradientu. Následně dochází ke vzestupu jejich koncentrace v cytosolu, což způsobí otevření Ca-kanálů v sarkoplazmatickém retikulu a cytosolová koncentrace Ca2+ vzroste asi stokrát. Tímto nastává svalová kontrakce.


Struktura kontraktilního aparátu[upravit | editovat zdroj]

Kontraktilní aparát se skládá z aktinových filament a molekul myosinu.

Aktinová filamenta[upravit | editovat zdroj]

  • 1 mm dlouhá, 5 – 7 nm široká;
  • tvořená 2 vzájemně obtočenými řetězci (jako dvě šňůry perel);
  • v pravidelných intervalech (40nm) jsou mezi aktinovými řetězci uloženy sférické molekuly troponinu spojené s vláknitým tropomyosinem, který leží mezi oběma řetězci aktinu.

Molekula myosinu[upravit | editovat zdroj]

  • má tvar tenké tyčinky s kulovitým rozšířením na jednom konci;
  • jedno myosinové vlákno obsahuje několik set molekul myosinu (tvar tyčky s hlavičkou);
  • vlákno má tvar závitnice, periodicky se objevující rozšíření vyčnívající proti aktinovým vláknům.


Koloběh kalcia během srdeční akce[upravit | editovat zdroj]

  • Za normálního stavu zabraňují tropomyosinová vlákna vazbě aktinu a myosinu (nízká hladina Ca2+).
  • Jakmile stoupne koncentrace Ca2+ v cytosolu, začnou se ionty vápníku vázat na troponin.
  • Změna konformace komplexu troponin-tropomyosin vede k odblokování aktivních míst na molekule aktinu pro vytvoření vazby aktinu s hlavicí myosinu.
  • Po navázání dojde k aktivaci ATPázové aktivity myosinové hlavice a k následnému ohnutí myosinové hlavice
  • Posunou se aktinová vlákna a dochází ke svalové kontrakci.
  • Při tomto ději se štěpí ATP.
  • Od začátku depolarizace až do zahájení stahu uplyne 60 ms.
  • Na konci fáze plató ustane proud Ca2+ do buňky a Ca-kanály v sarkoplazmatickém retikulu se uzavřou.
  • Ca2+-ATPázová pumpa začne přečerpávat Ca z cytosolu zpět do sarkoplazmatického retikula a dojde k rychlému poklesu cytosolové koncentrace Ca.
  • Následuje uvolnění Ca z vazby na troponin, který znovu zablokuje aktivní místa - dochází ke svalové relaxaci.
  • Část Ca2+ je z buňky odstraněno aktivitou sarkolemového Ca2+ - Na+ antiportu
  • Čerpání Ca pomocí ATPázové pumpy vyžaduje energii ve formě ATP.
  • Pokud se ionty Ca nedostanou k myofibrilám, myokad je trvale relaxován.
  • Buňky myokardu obsahují nejméně 4 typy Ca kanálů – klinicky nejvýznamnější jsou kanály typu L (jsou dobře ovlivnitelné řadou blokátorů).


Typy Ca kanálů[upravit | editovat zdroj]

  1. Typ L - umístěn na sarkolemě, zodpovídá za vedení vzruchu v AV uzlu, depolarizaci pacemakerových buněk, spřažení excitace a kontrakce
  2. Typ T - umístěn rovněž na sarkolemě, hraje hlavní roli ve spontánní diastolické depolarizaci
  3. Kanál řízený ryanodinovým receptorem - v sarkoplazmatickém retikulu, hlavní úloha při uvolnění Ca ze SR
  4. Kanál řízený IP3 receptorem - v sarkoplazmatickém retikulu, moduluje uvolňování Ca ze SR

Odkazy[upravit | editovat zdroj]

Související články[upravit | editovat zdroj]

Použitá literatura[upravit | editovat zdroj]

  • KITTNAR, Otomar. Lékařská fyziologie. 1. vydání. Praha : Galén, 2011. s. 790. ISBN 978-80-247-3068-4.