4,953 matches
-
aparent canalele voltaj dependente au două funcții principale: producerea potențialelor de acțiune în celulele excitabile (canalele voltaj-dependente de Na+ și K+) și transformarea semnalului electric în semnal chimic (canalele de calciu), când calciul va fi folosit ca mesager secund (secreție, contracție musculară, etc.). Relația mult mai complexă și bidirecțională dintre permeabilitatea membranei pentru ioni și potențialul membranar va fi discutată la capitolul respectiv (vezi cap. 5.8). Din punct de vedere funcțional un canal voltaj dependent este alcătuit din: porul de
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
și acționează asupra unor sisteme de recepție intracelulară. Nu se poate prezice efectul unui ligand din natura sa chimică. Acetilcolina, de exemplu, poate acționa ca neuromediator sau inhibitor al activității celulare, prin cuplarea cu diverse tipuri de receptori. Poate activa contracția musculară sau sinapsele neuro-neuronale prin cuplarea cu un canal ionic receptor-dependent, dar se cuplează și cu receptori cu șapte domenii transmembranare ce activează căi de semnalizare GTP-dependente. Există două strategii de transfer a energiei de la cuplarea ligandului până la nivelul structurii
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
membrană (12TM), cu situsul catalitic în citoplasmă (format de domeniile numite C1A și C2A; ansa citosolică C se află între domeniile 6TM și 7TM). AMPc este principalul mesager secund care, alături de calciu, asigură cuplarea dintre excitație și răspunsul celular specific (contracție musculară, secreție glandulară etc). Deci el transmite informația din exteriorul celulei în interiorul acesteia. AMPc astfel sintetizat la nivelul membranei celulare (sub acțiunea adenilatciclazei activată de interacțiunea ligand-receptor) se fixează ulterior pe receptorul său intracitoplasmatic, care este o proteinkinază. Aceasta este
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
ionic acumulat în reticulul endoplasmic pătrunde în citoplasmă. Foarte frecvent ambii mesageri secunzi derivați de inozitolpolifosfat (DAG și IP3) acționează în comun declanșând și în același timp modulând diferite procese celulare (sinteza de ADH, proliferarea fibroblaștilor, cuplarea dintre excitație și contracție, etc.). 5.9.12. Căile MAP-kinazei Protein-kinaza activată de mitogeni (MAPK) transferă stimuli de la membrană către nucleu. Cascada MAPK include trei protein-kinaze, care se activează în secvență. Kinaza ce fosforilează MAPK este o MAP-kinaz-kinază (MAPKK), care la rândul ei este
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
adaptare) și al ciclului celular (proliferare) și până la alterări funcționale și moarte celulară fortuită (necroză) sau programată (apoptoză). Ionul de calciu este cel mai versatil mesager secund, implicat într-o multitudine de procese, ce includ transmisia sinaptică, fertilizarea, fenomenele secretorii, contracția musculară, citokineza și multe altele. Toate eucariotele (nu și procariotele) folosesc semnalele de calciu, probabil datorită faptului că celulele depind în cel mai înalt grad de fosfați și fosforilare pentru toate procesele biologice. Cum în prezența calciului fosfații precipită, celulele
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
în jur de 10-7M, sub formă liberă. Numeroși mesageri extracelulari sunt capabili să crească foarte mult (până la 10-5M) concentrația intracelulară a calciului liber, condiție în care ionul respectiv îndeplinește rolul de mesager de ordinul doi pentru răspunsul specific al celulei (contracție musculară, secreție glandulară etc). In alte circumstanțe ionul de calciu îndeplinește rolul de mesager de ordinul III sau generează mesageri de ordinul III. Astfel, inozitoltrifosfatul (IP3), care este considerat mesager de ordinul II, determină eliberarea calciului din depozitele intracelulare și
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
celule, dă posibilitatea acestui ion să se cupleze cu numeroși receptori intracelulari, de obicei de natură proteică (calciu-proteine) între care calmodulina este cel mai bine studiată. Complexul calmodulină-calciu activează o kinază care permite fosforilarea lanțurilor ușoare ale miozinei inițiind astfel contracția mușchilor netezi. In același sens poate fi citată și troponina C din mușchiul striat scheletic și cardiac. In acest caz deschiderea canalelor de calciu voltaj dependente de către potențialul de acțiune determină creșterea calciului citosolic (de la 107M la 10-5M); acesta reprezintă
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
acest caz deschiderea canalelor de calciu voltaj dependente de către potențialul de acțiune determină creșterea calciului citosolic (de la 107M la 10-5M); acesta reprezintă mesagerul secund, care cuplându-se cu troponina C declanșează alunecarea miofilamentelor de actină printre cele de miozină, deci contracția musculară. Canale de calciu plasmalemale voltaj-dependente Clasic<footenoteid="20">Pentru clasificarea actualizată vezi http://www.iuphar-db.org. </footenote> se descriu 3 tipuri de astfel de canale (VOC): T (tranzitoriu); L (timp lung de inactivare); N (neuronal), dar de fapt sunt
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
organism multicelular, celulele progenitor se diferențiază într-o multitudine de tipuri celulare, cu caracteristici, structuri și funcții specifice. Celulele de același tip se agregă în ceea ce se numește un țesut pentru a coopera în realizarea unei funcții (țesut muscular pentru contracție, glandular pentru secreție, etc.). Mai multe tipuri de țesuturi se agregă într-un organ, pentru a realiza o funcție majoră a organismului. Nici una dintre aceste funcții nu ar fi posibilă fără o largă gamă de molecule de adeziune, care să
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
crescute, care au efect minor asupra exocitozei propriu-zise, deoarece sinaptotagmina este sensibilă doar la concentrații mai mari de calciu (semnale puternice). 6.4. Efectele postsinaptice și presinaptice ale mediatorilor (pentru detalii vezi cap. Fiziologia sistemului nervos) 7. Motoarele moleculare și contracția musculară Viața înseamnă mișcare. Cea mai mare parte a mișcărilor în lumea vie și realizează cu ajutorul unor minuscule mașinării proteice numite motoare moleculare. Ca definiție un motor poate fi definit ca un instrument ce consumă energie sub o formă și
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
anizotrope, A) și clare (luminoase, izotrope, I), vizibile la microscopul optic . La mijlocul discului clar se găsește membrana Z, iar în centrul discului întunecat există banda H, aceasta prezentând la rândul său o linie centrală M, ce se evidențiază numai în timpul contracției musculare. La microscopul electronic, aceste benzi izotrope și anizotrope apar formate din miofilamente groase de miozină și subțiri de actină. Discul clar este format din miofilamente de actină și are o lungime de 1μm. Miofilamentul de actină are două extremități
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
zonei centrale, unde lipsesc proiecțiile laterale (zona clară H, cu lungime de 0,2 μm). Intinderea prin tracționare a mușchiului are ca efect ieșirea filamentelor de actină în afara discului întunecat și alungirea discului clar; zona H se mărește. In timpul contracției musculare filamentele de actină pătrund printre cele de miozină, în interiorul discului întunecat, se micșorează discul clar, stria H dispare, iar stria M devine evidentă (la nivelul ei filamentele de actină se suprapun). Din punct de vedere chimic, miofilamentele care alcatuiesc
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
la intervale regulate din lungimea filamentului de actina (40 nm). Se descriu: troponina T cu afinitate pentru tropomiozina, troponina I intermediară cu afinitate pentru actina, și troponina C cu afinitate pentru ionii de calciu. 7.2.2 Mecanismul molecular al contracției în miocitul scheletic Contractilitatea fibrei musculare reprezinta proprietatea acesteia de a transforma energia chimica potențială în energie mecanică și de a dezvolta o tensiune la capetele sale, cu sau fără scurtarea mușchiului. La realizarea contracției musculare participa direct sistemul contractil
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
2.2 Mecanismul molecular al contracției în miocitul scheletic Contractilitatea fibrei musculare reprezinta proprietatea acesteia de a transforma energia chimica potențială în energie mecanică și de a dezvolta o tensiune la capetele sale, cu sau fără scurtarea mușchiului. La realizarea contracției musculare participa direct sistemul contractil și sistemul de cuplare a excitației cu contracția, procesul fiind susținut de sistemul energogen. Celula musculară este dotată cu un aparat contractil specific, cu organizare sarcomerică. Fixarea calciului pe troponina C are ca efect descoperirea
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
proprietatea acesteia de a transforma energia chimica potențială în energie mecanică și de a dezvolta o tensiune la capetele sale, cu sau fără scurtarea mușchiului. La realizarea contracției musculare participa direct sistemul contractil și sistemul de cuplare a excitației cu contracția, procesul fiind susținut de sistemul energogen. Celula musculară este dotată cu un aparat contractil specific, cu organizare sarcomerică. Fixarea calciului pe troponina C are ca efect descoperirea zonelor active de pe filamentele de actină, permițând fixarea capului polar al miozinei. Prin
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
formează un complex permanent actină-miozină, ca în rigiditatea cadaverică sau în contractura fiziologică din oboseala musculară. Aceste fenomene se mai explică și prin acumularea ionului de calciu în sarcoplasmă datorită ineficienței pompelor de Ca2+. 7.2.3. Stimulul fiziologic pentru contracția mușchiului scheletic Excitabilitatea mușchiului striat reprezintă proprietatea acestuia de a răspunde la un stimul prin contracție, bazată pe generarea la nivel sarcolemal a unui potențial de acțiune. Fibra musculară scheletică prezintă o sarcolemă cu permeabilitate selectivă și deci polaritate electrică
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
Aceste fenomene se mai explică și prin acumularea ionului de calciu în sarcoplasmă datorită ineficienței pompelor de Ca2+. 7.2.3. Stimulul fiziologic pentru contracția mușchiului scheletic Excitabilitatea mușchiului striat reprezintă proprietatea acestuia de a răspunde la un stimul prin contracție, bazată pe generarea la nivel sarcolemal a unui potențial de acțiune. Fibra musculară scheletică prezintă o sarcolemă cu permeabilitate selectivă și deci polaritate electrică. Potențialul membranar de repaus este cuprins între -70 și -90 mV. Stimulul fiziologic pentru contracția mușchiului
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
prin contracție, bazată pe generarea la nivel sarcolemal a unui potențial de acțiune. Fibra musculară scheletică prezintă o sarcolemă cu permeabilitate selectivă și deci polaritate electrică. Potențialul membranar de repaus este cuprins între -70 și -90 mV. Stimulul fiziologic pentru contracția mușchiului scheletic este impulsul nervos din motoneuronii de tip α din coarnele anterioare ale substanței cenușii a măduvei spinării și din nucleii somatomotori ai nervilor cranieni. Unitatea motorie este formată dintr-un astfel de motoneuron și toate fibrele musculare scheletice
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
noi stimuli are consecinte diferite în funcție de momentul acțiunii. Dacă stimulul acționează în timpul depolarizării, acesta va ramâne fără răspuns. Fibra musculară se comportă diferit la acțiunea noilor excitanți datorită existenței perioadei refractare absolute și relative. 7.2.4. Cuplarea excitației cu contracția Mesajul contractil este declanșat de factori endogeni (neuroumorali și metabolici) sau exogeni (stimuli somato-senzitivo-senzoriali) și este condus sub formă de impuls nervos la unitățile motorii. Activarea motoneuronului α se poate realiza pe cale reflexă (arc reflex) sau voluntară (cortico-medulară). Impulsul nervos
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
arc reflex) sau voluntară (cortico-medulară). Impulsul nervos eliberează mediatorul chimic (ACh) la nivelul plăcii motorii. Depolarizarea membranei postsinaptice de către ACh determnă generarea unui potențial de acțiune propagat, ce are ca efect eliberarea Ca2+ în sarcoplasmă și astfel cuplarea excitației cu contracția. La nivelul zonei de contact între tubii T și cisternele terminale ale reticulului sarcoplasmic (triadă) există numeroase conexiuni și canale. Mecanismul esențial de eliberare a calciului din reticul este prin deschiderea unor canale dependente de calciul citosolic (receptori pentru ryanodină
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
contractil. Un singur potențial de acțiune are ca efect eliberarea calciului suficient pentru declașarea mecanismului contractil, dar acesta este foarte rapid pompat înapoi în reticul, înainte ca mușchiul să dezvolte forța maximă, astfel că efectul contractil este tranzitoriu. Secusa este contracția tranzitorie submaximală ca răspuns la un singur potențial de acțiune. Potentialele de acțiune repetitive produc sumație temporală, conducând la tetanos parțial sau complet; contracțiile succesive fuzionează și nu se mai disting ca secuse; concentrația citosolică a calciului se menține deasupra
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
reticul, înainte ca mușchiul să dezvolte forța maximă, astfel că efectul contractil este tranzitoriu. Secusa este contracția tranzitorie submaximală ca răspuns la un singur potențial de acțiune. Potentialele de acțiune repetitive produc sumație temporală, conducând la tetanos parțial sau complet; contracțiile succesive fuzionează și nu se mai disting ca secuse; concentrația citosolică a calciului se menține deasupra nivelului necesar cuplării excitație-contracție. După atingerea frecvenței critice de stimulare necesare tetanizării, orice creștere ulterioară a acesteia nu este urmată decât de creșteri mici
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
nu se mai disting ca secuse; concentrația citosolică a calciului se menține deasupra nivelului necesar cuplării excitație-contracție. După atingerea frecvenței critice de stimulare necesare tetanizării, orice creștere ulterioară a acesteia nu este urmată decât de creșteri mici ale forței de contracție. Contracția musculară sheletică fiziologică este tetanosul. 7.2.5. Factori ce influențează forța de contracție Elasticitatea reprezintă capacitatea mușchiului de a se alungi și de a reveni la dimensiunile inițiale, după încetarea acțiunii forței de întindere. Aceasta proprietate are rol
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
se mai disting ca secuse; concentrația citosolică a calciului se menține deasupra nivelului necesar cuplării excitație-contracție. După atingerea frecvenței critice de stimulare necesare tetanizării, orice creștere ulterioară a acesteia nu este urmată decât de creșteri mici ale forței de contracție. Contracția musculară sheletică fiziologică este tetanosul. 7.2.5. Factori ce influențează forța de contracție Elasticitatea reprezintă capacitatea mușchiului de a se alungi și de a reveni la dimensiunile inițiale, după încetarea acțiunii forței de întindere. Aceasta proprietate are rol în
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
cuplării excitație-contracție. După atingerea frecvenței critice de stimulare necesare tetanizării, orice creștere ulterioară a acesteia nu este urmată decât de creșteri mici ale forței de contracție. Contracția musculară sheletică fiziologică este tetanosul. 7.2.5. Factori ce influențează forța de contracție Elasticitatea reprezintă capacitatea mușchiului de a se alungi și de a reveni la dimensiunile inițiale, după încetarea acțiunii forței de întindere. Aceasta proprietate are rol în evitarea rupturilor musculare ca urmare a contrațiilor bruște. Dacă forța de întindere depășește o
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]