Физиология гладких мышц сосудов. Медведева Н.А. Кафедра физиологии человека и животных Биологического факультета МГУ Москва 2010

20 – 500 мкМ 1 – 2 мкМ Типы мышечных волокон

Фенотип гладкомышечной клетки

Электронномикроскопическое изображение гладкой мышцы кавеолы

Локализация ионов Са в клетке гладкой мышцы V2,N1,2004

Типы гладкомышечных клеток

Распространение сократительной активности в унитарном типе гладкой мышцы кишечника Figure 12-25a: Types of smooth muscle

Structure and Function of Gap Junctions at Electrical Synapses PN05021.JPG

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

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

Потенциал действия гладких мышц сосудов Скелетная мышца Гладкая 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

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

Сравнительная организация сократительных элементов в скелетной и гладкой мышцах

Вид гладкомышечной клетки в покое и при сокращении

Промежуточные волокна Сократительные белки Плотные тельца mechanical junctions gap junctions The fibrillar contractile apparatus Dense bodies serve as an attachment points for the thin filaments Intermediate filaments form a cytoskeletal network between dense bodies Плотные тельца и промежуточные волокна – элементы цитоскелета гладкомышечного волокна

Структурная композиция сократительного аппарата (поперечнополосатая мускулатура)

Структурная композиция сократительного аппарата (гладкая мускулатура)

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

Регуляция сократительного аппарата скелетных мышц (excitation-contraction coupling) Са 2+ in Ca 2+ MLCK CaM ПОТЕНЦИАЛ ДЕЙСТВИЯ VDCC ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕС КОЕ СОПРЯЖЕНИЕ ПРЯМАЯ АКТИВАЦИЯ АКТОМИОЗИНА

Регуляция сократительного аппарата гладких мышц сосудов (excitation-contraction coupling) Са 2+ in MLCK CaM MLCP ГОРМОН- РЕЦЕПТОРНОЕ МНОГООБРАЗИЕ ФАРМАКОМЕХАНИЧЕС КОЕ СОПРЯЖЕНИЕ Са 2+ - ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ (Ca 2+ -SENSITIZATION)

P myosin light chain kinase Ca Cm 4 ATPADP Mg 2+ myosin phosphatase P myosin light chain kinase (MLCK) Ca Cm 4 4 Ca 2+ Calmodulin, Cm contraction relaxation regulatory light chain Cross-bridge activation in smooth muscle Ca 2+ -stimulated myosin phosphorylation Активация сокращения гладких мышц по миозиновому типу ( активация киназы легких цепей миозина)

-Adrenoceptor Phospho- lipase C Ca ++ MCLK CaM ATPADP P IP 3 DAG PIP 2 ER IP 3 receptor Ca ++ channel GqGq E Сокращение гладких мышц сосудов при активации альфа-1 адренорецепторов Вторичные посредники

Механизм рецепторно (гормон)-механического сопряжения

calponin Механизм сопряжения активации миозина и актина в гладких мышцах

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

Влияние фосфатазы легких цепей миозина на процесс сокращения гладких мышц

Механизм рецепторно-механического сопряжения

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

Ионные механизмы процесса расслабления гладких мышц

Механизм расслабления гладких мышц Figure 12-29: Relaxation in smooth muscle Уменьшение внутриклеточной концентрации ионов Са за счет закрытия Са-каналов, поступления в клеточные депо и выхода из клетки Расхождение Са и калмодулина Дефосфорилирование легких цепей миозина и расхождение актина и миозина Уменьшение активности миозин АТФ-азы и уменьшение мышечного сокращения

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

Участие калиевых каналов в расслаблении, вызванном оксидом азота (NO)

цГМФ-зависимая активация калиевых каналов

Бета-адренергический расширительный эффект в гладкой мышце сосудов путем инактивации киназы легких цепей миозина при действии цАМФ-зависимой протеинкиназы GsGs E -Adrenoceptor Adenylate cyclase ATP cAMP PKA Ca ++ MCLK CaM ATPADP MCLK-P P адреналин

Cellular calcium transport 3 Na + Ca H + ADP + P i ATP Ca ++ CaM physiological effects MitochondriaER Транспорт ионов кальция в гладкомышечную клетку и из клетки

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

Гуморальная регуляция : гормон-рецепторное многообразие

Электронное изображение симпатического окончания на гладкой мышце сосуда

Гомеостаз ионов кальция в гладкомышечной клетке