عضلات اسکلتی و صاف

عضلات اسکلتی و صاف

اسلاید 1: عضلات اسکلتی و صافبسم الله الرحمن الرحیمدکتر صوفی ابادی1394

اسلاید 2: عضلاتعضله اسكلتي عضله صاف عضله قلب

اسلاید 3: تشریح فیبر عضلانی: هر فيبر عضلاني محتوي صدها تا هزارها ميوفيبريل است. و هر ميوفيبريل به نوبه خود از 1500 فيلامان ميوزين و 3000 فيلامان اكتين تشكيل شده است. سلولهاي دوكي شكل بافت عضله- داراي يك غشاي پلاسمايي تحت عنوان ساركولم مي باشند و يك پوشش خارجي محتوي فيبرهاي نازك كلاژن اين سلولها را در انتها توسط وتر به استخوان متصل مي سازند. عضله اسکلتی

اسلاید 4: تشریح فیبر عضلانی: فيلامانهاي اكتين و ميوزين در بين يكديگر فرورفته اند و نوارهاي نازك تيره و روشني را بر روي ميوفيبريل ها تشكيل مي دهند. نوارهاي روشن تنها داراي فيلامان اكتين است و با I نمايش داده ميشوند. نوارهاي تيره داراي فيلامانهاي ميوزين و مقداري از انتهاي فيلامانهاي اكتين است و با A نمايش داده مي شوند. انتهاي فيلامان اكتين به صفحه Z متصل مي شود.

اسلاید 5: بخشي از ميوفيبريلها كه در بين دو صفحه Z متوالي قرار دارند ساركومر (sarcomer) ناميده مي شوند. بدنبال انقباض باند I كوتاه مي شود اما باند A تغييري در طول نمي كند. رشته هاي ميوزين (واكتين) توسط داربستهايي به نام titin در درون ساركوپلاسم كنار يكديگر نگهداشته مي شوند. عضله اسکلتی

اسلاید 6: عضله اسکلتیساركوپلاسم تعداد زيادي ميتوكندري دارد كه مقادير زياد انرژي مورد نياز سلول را تامين مي كنند همچنين داراي يك شبكه سارکوپلاسميك گسترده دارد كه در كنترل انقباض عضله نقش مهمي دارد.

اسلاید 7: ساختار مولکولی عضله اسکلتیملكولهاي ميوزين از 6 زنجيره پلي پپتيدي (2 زنجيره سنگين و 4 زنجيره سبك) تشكيل شده است. ساختار ملكول بصورت يك بخش طويل بنام دم ميوزين و يك بخش بر آمده و كروي شكل بنام سر ميوزين آرايش يافته است.

اسلاید 8: فيلامانهاي اكتين از 3 زير واحد زير تشكيل شده اند:اکتینتروپومیوزینتروپونیندو رشته اكتين بصورت مارپيچ به دور يكديگر پيچ خورده اند. در حالت استراحت تروپوميوزين محلهاي فعال رشته هاي اكتين را احاطه مي كند بطوري كه نيروي جاذبه نمي تواند بين رشته هاي اكتين و ميوزين ايجاد شود و موجب انقباض گردد. در طول رشته هاي تروپوميوزين ملكولهاي تروپونين مستقر شده اند. ساختار مولکولی عضله اسکلتی

اسلاید 9: تروپونین I (ميل تركيبي شديد براي اكتين) تروپونین T (ميل تركيبي شديد براي تروپوميوزين) تروپونین C (ميل تركيبي شديد براي يونهاي كلسيم) ساختار مولکولی عضله اسکلتیتروپونين از 3 زير واحد تحت عناوين:

اسلاید 10: مکانیسم عمومی انقباضدر شاخ قدامي نخاع نورونهاي حركتي بزرگي وجود دارد كه دستور انقباض صادره از طرف مغز را به عضله مي رسانند. عصب در هر انتهاي خود اندكي ماده ميانجي عصبي استيل كولين ترشح مي كند.

اسلاید 11: استيل كولين روي غشاي فيبر عضلاني اثر كرده و كانالهاي متعدد دريچه دار حساس به استيل كولين در غشاء فيبر عضلاني را باز مي كند. بدنبال باز شدن اين كانالها مقادير زيادي سديم وارد ساركوپلاسم مي شود و يك پتانسيل صفحه انتهایی و سپس پتانسیل عمل در فيبر عضلاني آغاز مي شود. مکانیسم عمومی انقباض

اسلاید 12: پتانسيل عمل در طول فيبر عضلاني سير مي كند. با توجه به ضخامت زياد عضله اسكلتي، پتانسيل عمل از طريق لوله هاي عرضي به همه قسمتهاي عضله مي رسد. با دپلاريزاسيون غشاي رتيكولوم ساركوپلاسميك مقادير زيادي از يونهاي کلسيم را که داخل خود ذخيره كرده به داخل ميوفيبريل ها آزاد مي كند. مکانیسم عمومی انقباض

اسلاید 13: يونهاي كلسيم با اثصال به تروپونین و کنار زدن تروپومیوزین نيروي جاذبه ميان فيلامان هاي اكتين و ميوزين ايجاد كرده و موجب لغزيدن آنها در كنار يكديگر مي شود كه همان روند انقباض است. بعد از مدت زمان نزديك به يك ثانيه دوباره يونهاي كلسيم توسط پمپ كلسيمي به داخل رتيكولوم ساركوپلاسميك تلمبه زده مي شود و در آنجا به صورت ذخيره شده باقي مي ماند تا زماني كه پتانسيل عمل بعدي از راه برسد. (با حذف يون كلسيم انقباض از بين مي رود) مکانیسم عمومی انقباض

اسلاید 14: هنگامي كه يك ايمپالس عصبي به محل تماس عصبي عضلاني ميرسد حدود 125 وزيكول استيل كولين از سلول عصبي به داخل شكاف سيناپسي آزاد مي شود و با باز كردن كانالهاي يوني دريچه دار وابسته به استيل كولين مقادير زيادي سديم وارد سلول عضلاني شده و يك پتانسيل صفحه انتهایی در غشائ فيبر عضلاني در محل پیوستگاه بوجود مي آورد. استيل كولين آزاد شده پس از تحريك سلول عضلاني به سرعت توسط آنزيم كولين استراز منهدم مي شود. سرنوشت استيل كولين ترشح شده در ترمينال عصبي عضلاني:

اسلاید 15: واکنش اکتین و میوزین

اسلاید 16: انقباض ايزومتريك(isometric): هنگامي كه عضله در زمان انقباض كوتاه نشود اصطلاحا انقباض ايزومتريك گويند و در اين صورت هيچگونه كاري انجام نمي شود. انقباض ايزوتونيك(isotonic): در اين حالت عضله در زمان انقباض كوتاه مي شود اما تانسيون آن ثابت باقي مي ماند. (در انقباض عضلات بدن مخلوطي از دو حالت فوق ديده مي شود) عضله اسکلتی

اسلاید 17: typically referred to as contractions. In concentric contraction, the force generated is sufficient to overcome the resistance, and the muscle shortens as it contracts. This is what most people think of as a muscle contraction.In eccentric contraction, the force generated is insufficient to overcome the external load on the muscle and the muscle fibers lengthen as they contract. An eccentric contraction is used as a means of decelerating a body part or object, or lowering a load gently rather than letting it drop.In isometric contraction, the muscle remains the same length. An example would be holding an object up without moving it; the muscular force precisely matches the load, and no movement results.In isotonic contraction, the tension in the muscle remains constant despite a change in muscle length. This can occur only when a muscles maximal force of contraction exceeds the total load on the muscle.In isovelocity contraction (sometimes called isokinetic), the muscle contraction velocity remains constant, while force is allowed to vary. True isovelocity contractions are rare in the body, and are primarily an analysis method used in experiments on isolated muscles that have been dissected out of the organism

اسلاید 18: واحد حركتي: مجموعه فيبرهاي عضلاني كه از يك فيبر عصبي حركتي عصب مي گيرند بعنوان يك واحد حركتي (motor unit) تعريف ميشود. بطور كلي عضلات كوچك كه واكنشهاي سريع دارند و كنترل آنها دقيق است تعداد كمي فيبر عضلاني (2-3 فيبر) یک واحد حركتي را تشکیل می دهد. عضله اسکلتی

اسلاید 19: عضله اسکلتیمنبع انرژي عضلانيATP كراتين فسفات تجزيه گليكوژن در مسير گليكوليز متابوليسم اكسيداتيو

اسلاید 20: انواع فیبر در یک عضله اسکلتی 1- آهسته2- سریع

اسلاید 21: راههای تقویت قدرت انقباضجمع زمانی :هر گاه فرکانس تحريك فيبرهابیشترشود بتدريج قدرت انقباض افزايش مي يابد. جمع مکانی: تحريك هاي تعداد فيبر هاي بیشتربراي انقباض قويتر

اسلاید 22: کزازی شدنپديده پلكاني: هر گاه عضله بعد از مدتي استراحت يكباره تحريك شود انقباض هاي اول ضعيف تر هستند و بتدريج قدرت انقباض افزايش مي يابد. اصل انقباض: تحريك هاي ضعيف فيبر هاي كوچك را منقبض مي كند و براي انقباض فيبرهاي بزرگتر نياز به محرك هاي قويتر است. عضله اسکلتی

اسلاید 23: خستگي عضلاني: بدنبال فعاليت شديد عضلاني افت انرژي حادث ميشود و به اصطلاح خستگي عضلاني بوجود مي آيد. نوع ديگر خستگي عضلاني بدنبال فعاليتهاي طاقت فرسا و شديد مشاهده مي شود كه در نتيجه كاهش تعداد وزيكولهاي استيل كولين در محل سيناپس عصبي عضلاني بوجود مي آيد اين نوع خستگي را خستگي عصبی می گویند.عضله اسکلتی

اسلاید 24: هيپرتروفي: در اين حالت تعداد فيلامانهاي اكتين و ميوزين افزايش مي يابد و در طي آن توده كلي عضله زياد مي شود. آتروفي: در صورتيكه عضله بمدت طولاني بدون مصرف باقي بماند انهدام پروتئينهاي انقباضي سريعتر از جايگزيني انجام مي گيرد و در نتيجه توده كلي عضلاني كاهش مي يابد كه آنرا به اصطلاح آتروفي عضلاني مي گويند. عضله اسکلتی

اسلاید 25: راندمان انقباض عضلاني: راندمان انقباض عضلاني در بهترين شرايط كمتر از 25 درصد است و مابقي انرژی بصورت گرما از بين مي رود. حداكثر راندمان زماني بدست مي آيد كه عضله با يك نظم و سرعت ثابت و متوسط منقبض شود. عضله اسکلتی

اسلاید 26: داروهاي شبيه استيل كولين: برخي مواد نظير متاكولين، كارباكول و نيكوتين مي توانند همانند استيل كولين عمل كنند و نواحي موضعي دپلاريزه در غشاي فيبر عضلاني ايجاد نمايند و پتانسيل عمل و به موجب آن اسپاسم عضلاني ايجاد كنند. اين داروها توسط كولين استراز از بين نمي روند و در نتیجه اثر طولانی مدتی نسبت به استیل کولین دارند.اختلالات عضله اسکلتی

اسلاید 27: عضله اسکلتیداروهاي موثر در ايجاد اسپاسم عضلاني: داروهايي نظير نئوستيگمين و فيزوستيگمين مي توانند با جلوگيري از فعاليت كولين استراز باعث تجمع استيل كولين در سيناپس ها و در نتيجه باعث تحريك مداوم عضلات و اسپاسم عضلاني شوند.

اسلاید 28: میاستنی گراوانتی بادی علیه گیرنده استیل کولین

اسلاید 29: داروهاي مسدود كننده انقباض: داروهايي نظير كورار بصورت رقابتی بر سر رسپتورهاي استيل كولين عمل كرده و از ايجاد پتانسيل عمل در عضله جلوگيري مي كنند. سم بوتوليسم مقدار آزاد شدن استيل كولين توسط ترمينالهاي عصبي را كاهش مي دهد. عضله اسکلتی

اسلاید 30: are unpleasant, often painful sensations caused by muscle contraction or overshortening. The common causes of skeletal muscle cramps are muscle fatigue and a sodium imbalance. Smooth muscle cramps may be due to menstruation or Gastroenteritis.Crampsعضله اسکلتی

اسلاید 31: Causes of cramping include] hyperflexion, hypoxia, exposure to large changes in temperature, dehydration, or low blood salt. Muscle cramps may also be a symptom or complication of pregnancy, kidney disease, thyroid disease, hypokalemia, hypomagnesemia or hypocalcemia (as conditions), restless-leg syndrome, varicose veins and multiple sclerosis

اسلاید 32: Dystoniais a neurological movement disorder, in which sustained muscle contractions cause twisting and repetitive movements or abnormal postures.[1] The disorder may be hereditary or caused by other factors such as birth-related or other physical trauma, infection, poisoning (e.g., lead poisoning) or reaction to pharmaceutical drugs, particularly neuroleptics.Treatment is difficult, since there is no cure available.

اسلاید 33: Fasciculation or muscle twitch, is a small, local, involuntary muscle contraction and relaxation visible under the skin arising from the spontaneous discharge of a bundle of skeletal muscle fibers (muscle fascicle). Fasciculations have a variety of causes, the majority of which are benign, but can also be due to disease of the motor neurons

اسلاید 34: Myoclonus (pronounced /maɪˈɒklənəs/) is brief, involuntary twitching of a muscle or a group of muscles. It describes a medical sign and, generally, is not a diagnosis of a disease. The myoclonic twitches are usually caused by sudden muscle contractions; they also can result from brief lapses of contraction. Contractions are called positive myoclonus; relaxations are called negative myoclonus. The most common time for people to encounter them is while falling asleep (hypnic jerk), but myoclonic jerks are also a sign of a number of neurological disorders. Hiccups are also a kind of myoclonic jerk specifically affecting the diaphragm. Also when a spasm is caused by another person it is known as a provoked spasm. Shuddering attacks with babies also fall in this category

اسلاید 35: spasmis a sudden, involuntary contraction of a muscle, a group of muscles or a hollow organ, or a similarly sudden contraction of an orifice. It is sometimes accompanied by a sudden burst of pain, but is usually harmless and ceases after a few minutes. Spasmodic muscle contraction may also be due to a large number of medical conditions, including the dystoniasspasm is a temporary burst of energy, activity, emotion, stress, or anxiety

اسلاید 36: عضله صافبطور كلي فيبرهاي عضلات صاف هم از نظر طولي و هم از نظر قطري بسيار كوچكتر از عضلات اسكلتي اند. انواع عضلات صاف عضله صاف چند واحدي: هر فيبر بصورت مستقل از فيبر ديگر عمل ميكند و از انتهاي عصبي واحد عصب گيري مي شود. عضله صاف تك واحدي: يك توده عضلاني مشتمل بر صدها تا هزاران فيبر عضلاني بصورت يك واحد منقبض مي شوند. فيبرهاي اين نوع عضله توسط اتصالات شکافی (gap junction) به يكديگر متصل بوده و پتانسيل عمل از يك فيبر به فيبر بعدي سير مي كند. به همين دليل به آن اصطلاحا سن سي تيال نيز اطلاق مي شود.

اسلاید 37: انقباض عضله صاف فيلامان هاي اكتين در عضله صاف به اجسام متراكم dense bodies مي چسبند ولي در عظله اسكلتي به صفحات Z متصل مي شوند.تعداد فیلامانهای میوزین در عضلات صاف كمتر از عضله اسكلتي است. سرعت انقباض در عضله صاف بسيار آهسته تر از عضلات اسكلتي است (پلهاي عرضي ميوزين فعاليت ATPase كمتري دارند)انرژی مصرفی در عضلات صاف بسيار كمتر از انرژي مصرفي در عضله اسكلتي است. نیروی انقباضی عضله صاف بیشتر از عضله اسکلتی است.

اسلاید 38: انقباض عضله صاف عضله اسكلتي منحصرا توسط سيستم عصبي فعال مي شود ولي عضله صاف علاوه بر تحريك عصبي توسط محركهاي ديگري نظير هورمونها، كشش و...تحريك مي شود. در عضلات اسكلتي ميانجي عصبي هميشه از نوع استيل كولين است اما در عضلات صاف علاوه بر استيل كولين مواد شيميايي دیگری مانند نوراپي نفرين نيز بعنوان میانجی عصبی عمل می کنند. در عضلات صاف بخش عمده يون كلسيم در روند انقباض از خارج سلول تامين مي شود در صورتيكه در عضلات اسكلتي منبع اصلي كلسيم شبکه سآرکوپلاسميك سلول مي باشد.

اسلاید 39: انقباض عضله صاف پتانسيل غشاء عضلات صاف در زمان استراحت 50- تا 60- میلی ولت است (30 میلی ولت كمتر از پتانسيل استراحت عضله صاف) كانالهاي دريچه دار سديمي در توليد پتانسيل عمل در عضله صاف اهميت كمتري نسبت به اهميت آن در عضله اسكلتي دارد و بجاي آن كانالهاي دريچه دار كلسيمي بطور عمده مسئول توليد پتانسيل عمل هستند. پمپ هاي كلسيمي غشايي عضلات صاف بسيار آهسته تر از پمپهاي كلسيمي رتيكولوم ساركوپلاسميك عضلات اسكلتي فعاليت مي كنند به همين دليل مدت انقباض عضلات صاف طولاني تر از عضلات اسكلتي است.

اسلاید 40: انقباض عضله صاف در عضلات صاف بجاي تروپونين پروتئين تنظيم كننده ديگري موسوم به كالمودولين وجود دارد و نحوه عمل آن به صورت زير است:يونهاي كلسيم به كالمودولين مي چسبند. مجموعه كلسيم-كالمودولين آنزيم ميوزين كيناز را فعال مي كند و باعث فسفريله شدن ميوزين مي شود. فرم فسفريله فرم فعال ميوزين بوده و باعث اتصال و واكنش آن با اكتين مي شود. با كاهش ميزان كلسيم در سلول آنزيم ميوزين فسفاتاز فسفات را از ميوزين جدا كرده و آنرا غير فعال مي سازد.

اسلاید 41:

اسلاید 42:

اسلاید 43: latch-bridgesDuring contraction of muscle, rapidly cycling crossbridges form between activated actin and phosphorylated myosin, generating force. It is hypothesized that the maintenance of force results from dephosphorylated latch-bridges that slowly cycle and maintain force. A number of kinases such as Rho kinase, Zip kinase, and Protein Kinase C are believed to participate in the sustained phase of contraction, and calcium flux may be significant.