Wykład 10

Tkanka mięśniowa.

Naturalne, biochemiczne i molekularne funkcjonowanie tkanki mięśniowej.

Mięśnie poprzecznie prążkowane.

Megagrupy włókien mięśniowych, które tworzą jednostkę funkcjonalną, anatomiczną,
w oparciu mniej o strukturę samego mięśnia, a bardziej o strukturę ścięgien; przyczepione do konkretnych kości, powodują konkretne ruchy, w konkretnych płaszczyznach czy
w konkretnej przestrzeni - to raczej domena anatomii.

Oglądając pod mikroskopem pęczek włókien- widzimy prążkowanie i od tego prążkowania zaczęła się próba zrozumienia 2 rzeczy związanych z prążkowaniem mięśnia- struktury białkowej i sposobu funkcjonowania białek kurczliwych. Zauważono dwie struktury- strukturę prążków I (prążki, które formalnie odpowiadają błonie podstawnej, do której przymocowane są cieńsze, delikatniejsze włókna aktynowe), prążek M (odpowiada środkowej części grubszych filamentów miozynowych). Niektóre z mega białek występujących
w mięśniu, tworzą niektórymi swoimi domenami tą strukturę.

W momencie kiedy wiedziano jakie struktury wchodzą w skład, zaczęto analizować strukturę pojedynczej komórki mięśniowej, pojedynczego miomeru i stwierdzono dwie rzeczy: zmiany, które obejmują pojedynczego komórczaka mięśniowego, mają charakter apaptozy kontrolowanej, która powoduje wykształcenie specyficznych struktur retikulum endoplazmatycznego- retikulum sarkoplazmatycznego i specyficznych kurczliwych elementów, tzw. włókien kurczliwych. Pozostałe elementy zostały zepchnięte na skutek apaptozy kontrolowanej na peryferie: jądro (nadzoruje produkcję enzymów, niezbędnych do metabolizmu podstawowego mięśnia), mitochondrium (odpowiedzialne za metabolizm tlenowy mięśnia). ~ resztę elementów przypomnieć do egzaminu~

Fundament molekularny pozwalający zrozumieć w jaki sposób zachodzi skurcz włókien mięśniowych w oparciu o dwa główne białka kurczliwe, czyli aktynę i miozynę oraz białka
z nimi współpracujące.

Większa jest miozyna, ze względu na masę cząsteczkową i ze względu na budowę. Trwa spór czy struktura miozyny to jest struktura heksamerowa, czyli czy należy traktować każdy region jako podjednostkę, czyli osobno główkę i osobno region ruchomy, region sztywny. Czy raczej dwie pary podjednostek o sześciu domenach.

Domeny:

1. część sztywna (część osiowa), składa się z podwójnej spirali 2 podjednostek α i β;

2. zawias dolny, na którym zaczyna się ruchome ramię miozynowe- ma taką samą strukturę jak część osiowa (część nieruchoma), tyle tylko, że jest minimalnie krótsze;

3. mniej ruchliwy zawias górny cząsteczki miozyny;

4. struktura główki miozyny, w tej strukturze znajdują się miejsca aktywne, które odpowiadają za reakcję miozyny z aktyną.

Niewiadomo (nie jest jasne) czy traktować miozynę jako białko, które jest aranżowane
w jakiś specyficzny, enzymatyczny sposób, czy jest to grupa białek samoorganizujących się, ponieważ w momencie kiedy podjednostka przyjmuje właściwą strukturę, cała reszta aranżuje się niezależnie.

Reakcja jest kaskadowa. W momencie, gdy teki heksamer miozynowy łączy się po 2, następnie po 4, a następnie po 10 lub po 12. Kiedy zostanie przekroczona bariera 10 heksamerów miozynowych, następuje samorzutna aranżacja włókna grubego, miozynowego. Włókno miozynowe ma na obu końcach strefy z główkami miozynowymi, a środek, to jest część centralna, gdzie znajduje się część osiowa lub nieruchoma heksameru miozynowego. Nad powierzchnię części osiowej wystaje część ruchoma, ramię ruchome, z dwoma miejscami zawiasowymi i główka miozyny.

Drugim składnikiem elementów kurczliwych jest aktyna, która jest polimerem,
o nieokreślonym, zmiennym do typu mięśnia (mięsień szybko pracujący, stale napinający- mięśnie grzbietowe), ilość polimeryzacji. Faktem jest, że aktyna jest białkiem podjednostkowo niewielkim, globularnym. W tej postaci podjednostek monomerycznych nazywa się aktyną G. Aktyna G podobnie jak elementy miozynowe samorzutnie tworzy makrowłókno. Najpierw tworzy się jeden łańcuszek G aktyny, potem drugi, skręcają się wzajemnie spiralnie, spirala α, tworzy sumarycznie F aktynę (gołe włókno aktynowe). Do niego muszą się dołączyć inne białka- włókienkowa tropomiozyna, która upakowuje się
w większy rowek aktyny i tam gdzie kończą się włókna tropomiozynowe lokuje się kompleks troponinowy. Aktyna F razem z tropomiozyną i troponiną tworzy dopiero właściww włókienko cienkie w filamencie mięśnia. Cienkie filamenty są przymocowane do błony I lub błony Z, pomiędzy nimi (bardzo precyzyjnie lokowane przez różne białka) znajdują się filamenty grube. Filamenty grube zmuszają do nasunięcia się na nie filamenty cienkie, albo odwrotnie: filamenty cienkie nachodzą na filamenty grube, następuje skurcz mięśnia.

Skurcz mięśnia.

• regulowany jest przez troponinę; troponina jest miejscem gdzie zachodzi interakcja główki heksameru miozynowego z filamentem cieńszym aktyny; przekrój włókna
  w miejscu gdzie znajduje się troponina: otrzymujemy 2 nici podjednostek aktynowych, do nich przyłączone nici tropomiozyny i tam licząc od końca N
  w kierunku końca C, gdzie znajduje się troponina, miejsce wiązania główki, które jest przez troponinę zasłonięte;

• jeżeli chodzi o troponinę- mamy 3 podjednostki troponiny: troponinę T, I, C; troponina T- największa, odpowiada za blokowanie, odblokowanie miejsca wiązania główki miozyny; troponina C- odpowiada za interakcje z wapniem, czyli jonem, który stymuluje skurcz mięśnia; troponina I- induktor przemieszczania się podjednostek troponiny;

• pod wpływem bodźca nerwowego, do wnętrza włókna mięśniowego dostają się jony Ca²⁺, albo z zewnątrz, albo z zapasów własnych w retikulum sarkoplazmatycznym
  i wiążą się do podjednostki troponiny C, zmienia konfigurację, która przenoszona jest przez troponinę I na troponinę T; troponina T zmieniając konfigurację swoją
  i pośrednio całego trimeru, przesuwa tropomiozynę i odsłania miejsce wiązania główki miozynowej; nijako automatycznie odsłania się drugie miejsce (nie współpracuje z troponiną), na drugim miejscu aktyny;

• oznacza to, że zmiany struktury III i IV rzędowej troponiny i tropomiozyny oraz prawdopodobnie aktyny powodują, że odsłaniane są oba miejsca, choć w odsłonięciu jednego aktywnie uczestniczy troponina, a odsłonięcie drugiego jest pochodną zmian całego kompleksu;

• w momencie kiedy wapń zostaje oddysocjowany, czyli przestaje działać bodziec nerwowy na mięsień: najpierw troponina C wraca do stanu wyjściowego, potem troponina T i I, cały kompleks nasuwa się do stanu wyjściowego, miejsca są ponownie zasłonięte, szczególnie to któro jest kontrolowane przez troponinę; kolejna porcja wapnia, zmiana troponiny C, I, T, przesunięcie tropomiozyny, związanie główek miozynowych z aktyną;

Brak zrozumienia jak ten proces zachodzi, powoduje że wszystko co dzieje się wokół skurczu mięśniowego pod względem molekularnym, oscyluje pomiędzy dwona modelami:

1. czysto mechaniczny- zwolennicy Niemcy i Rosjanie, uwypuklone sią funkcje odu zawiasów w miozynie, tak jak w mechanizmie ślimakowym; porcja jonów wapnia, związanie głównki miozynowej, główka miozynowa wyginając się na dwóch zawiasach, pcha włókno aktynowe, włókna zachodzą na siebie;

2. wynika z analiz molekularnych- Amerykanie uważają, że oddziaływania są skutkiem zmian konformacji wzajemnie białek biorących udział w skurczu, czyli pełnego filamentu aktynowego i części ruchomej (główka, oba zawiasy) miozyny; ruch jest minimalny, ale wystarczający do spowodowania takiej zmiany przestrzennej struktury białek, że następuje wystarczające przesunięcie miozyny wzgledem aktyny;

Ani jeden ani drugi model nie rozstrzyga czy występuje ruch aktyny względem miozyny, czy odwrotnie.

Następuje zmiana struktury białek, która musi powodować jakąś siłę fizyczną, która powoduje, że włókna miozynowe i aktynowe, oddziałują na siebie.

W jaki sposób następuje skurcz mięśnia?

Faza 1- główka miozynowa reaguje z aktyną po zastrzyku jonów wapnia; po tym zastrzyku, czyli wytworzeniu połączenia między aktyną a miozyną, następuje zdysocjowanie tego co zostało po odtworzeniu struktury wyjściowej miozyny, czyli jonów fosforanowych i ADP;
w momencie kiedy następuje oddysojowanie ADP i fosforanu, następuje aktywacja zmiany strukturalnej i skurcz; w tym momencie mamy start najniżej energetyczny, który jest przywracany do stanu wysokoenergetycznego przez przyłączenia ATP. Przyłączenie ATP powoduje, że następuje dysocjacja miozyny od aktyny, a po hydrolizie ATP następuje zmiana konformacyjna do stanu aktywnego; najpierw przyłączenie i dysocjacja, a następnie hydroliza ATP do ADP i fosforanu i powrót do stanu wyjściowego, i znowu: zastrzyk Ca²⁺, przyłączenie główki miozynowej do aktyny, oddysocjowanie ADP i fosforanu- skurcz; chwila przetrzymania (skurcz może trwać krótko lub nawet kilka minut), przyłączenia ATP, dysocjacja, hydroliza ATP, stan gotowości do skurczu.

W stosunku do typu włókna mięśniowego, reakcje zachodzą albo w piko, albo w nano sekundach. Różnica jest dość istotna.

~nauczyć się: model z ATP i zmiana strukturalna~

Pozostałe elementy strukturalne mięśnia. Oprócz aktyny, troponiny, tropomiozyny i miozyny mięsień zawiera inne białka, które pomagają utrzymać strukturę i biorą udział w skurczu.

• fimbryna- małe, globularne białko, któro najprawdopodobniej w tzw. mięśniach trenowanych i o dużej zawartości miofibryli, utrzymuje dystans pomiędzy miofibrylami;

w mięśniach nie trenowanych, gdzie miofibryli jest mniej fimbryna jest uzupełniana:

• α- aktynina- utrzymywanie dystansu włókien aktynowych;

w tkance mięśniowej gładkiej oraz w fibroblastach fimbryna i α- aktynina uzupełniana są przez:

• filamina- białko dimeryczne, które tworzy sieć aktynową;

• gelsolina- duże, globularne białko, rozpada się pod wpływem Ca²⁺ na dwa łańcuchy; rozpad a potem synteza jest reakcją proteolityczną;

• minimiozyna- występuje we włóknach trenowanych, w których powinien następować bardzo silny skurcz;

• białko czapeczkowe- zakotwicza w błonie Z włókna aktynowe;

• spektryna- tetramer, 2α i 2β; tworzenie z α- aktyniną i filaminą sieci aktynowych
  w mięśniówce gładkiej oraz fibroblastach; razem z białkiem czapeczkowym tworzy mocowanie włókien aktynowych;

• profiliny- niewielkie białka globularne, które aranżują inne białka globularne (fimbrynę i gensolinę);

• megabiałka: kitina- odpowiada budową domenową za pojawienie się prążka Z; znajduje się pomiędzy miozyną i aktyną, aby nie interferować z miejscami skurczu; nebulina- największe białko mięśnia, wypełnia przestrzeń pomiędzy aktyną i miozyną, tam gdzie nie ma kitiny i tam gdzie są końce grubych włókien miozynowych;

Kotwiczenie włókna mięśniowego do przestrzeni zewnątrzkomórkowej. Schemat!!!

Włókna aktynowe (tam gdzie są nieuporządkowane do skurczu) łączą się z dystrofiną, syntrofiną, proteoglikanami transbłonowymi i przez merozynę do macierzy zewnątrzkomórkowej. F aktyna wiąże się do dystrofiny, dystrofina wiąże się do dystroglikanów (2α i β, masa cząsteczkowa), pomaga białko pomocnicze adhanina i razem
z dystroglikanami łączy się z merozyną, czyli białkiem kotwiczącym i to kotwiczy włókno mięśniowe w macierzy zewnątrzkomórkowej; dzięki temu mięśnie mają bardzo precyzyjny kształt.

Tutaj gdzie mamy cysterny zawierające zapas własny Ca²⁺ we włóknie mięśniowym, znajdują się bardzo specyficzne kanały wapniowe, które są w stanie pobierać wapń zarówno z cystern terminalnych, jak i tzw. tubul poprzecznych (łączą dwa elementy komórkowe mięśnia); mogą kontrolować bardzo precyzyjnie wyrzut Ca²⁺, czyli skurcz może być krótki, długi, szybki, trzymany, dzięki swoistej strukturze; jest możliwych kilka układów, które bardzo precyzyjnie dozują wyrzut Ca²⁺ do sarkoplazmy i stymulują skurcz mięśnia, czyli reakcję troponinowo- tropomiozynową.

Dostarczenie energii do skurczu mięśnia.

• wykorzystanie przez mięsień cukrów, glikoliza do pirogronianu, cykl kwasu cytrynowego;

• jeżeli nie ma glukozy, wykorzystywane są kwasy tłuszczowe; kwasy tłuszczowe pobierane- β- oksydacja- acetylo- CoA- cykl kwasu cytrynowego;

• glukoza może pochodzić z niewielkiego lecz istotnego zapasu własnego glikogenu mięśni; jeżeli mięsień ma problem z dotlenieniem, włącza się cykl Cori; z własnego zapasu glukozy lub z glukozy otrzymanej z glukoneogenezy w wątrobie, mięsień dokonuje fermentacji mleczanowej- mleczan (na ile jest sprawny system transportowy) wędruje do wątroby- przekształcany w procesie glukoneogenezy do glukozy i wraca; jeżeli mięsień jest wytrenowany cykl Cori odwraca się bardzo szybko;

• w skrajnych przypadkach cykl Cori sprzeżony jest z cylkem alaninowym- mięśnie zaczynają spalać własne białka; tylko, gdy nie ma innego źródła energii;

• bezpośrednim źródłem energii jest zapas cząsteczek energetycznych, ATP (dozowany stosownie do siły i tempa skurczu), oraz zapas rezerwowy- fosforan kreatyny;

• kiedy jest za mało ATP w mięśniu, fosforan kreatyny oddaje swoją grupę fosforanową do ADP, tworzy się ATP; kreatynina wędruje do mitochondriów, gdzie kinaza kreatynowa fosforyluje- wraza do sarkoplazmy;

• kiedy coś dzieje się z mięśniami (przetrenowanie, uszkodzenie) do moczu uwalnia się kreatyna i produkt jej utlenienia czyli kreatynina; wydalana do moczu (marker diagnostyczny stanu mięśni, współczynnik filtracji nerek);

• zapas tlenu- mioglobina, gromadzi tymczasowy zapas tlenu, aby opóźnić włączenie cylku Cori;

Zmiana gospodarki biochemicznej mięśnia.

Formalnie biochemicy sportu wyróżniają 4 stany:

1. stan właściwego spoczynku- absolutna równowaga pomiędzy wątrobą, mięśniami
   a tkanką tłuszczową; utzrymany jest poziom podstawowy; jeśli są jakiekolwiek ruchy to są one związane z tlenem pochodzącym z hemoglobiny i glukozą obecną
   w surowicy krwi, pochodzącą z glikogenu zawartego w wątrobie;

2. pierwszy wysiłek, tzw. umiarkowany, który odpowiada mniej więcej rozpoczęciu wysiłku przez maratończyka; to jest uruchomienie zapasu glikogenu z wątroby, aby uzupełnić prawie całkowity rozpad glikogenu mięśnia, uruchomienie zapasów kwasów tłuszczowych z tkanki tłuszczowej, a tutaj gdzie wątroba ma deficyt na glukozie, przekazanie glicerolu do glukoneogenezy;

3. w momencie gdy wysiłek trwa bardzo długo do wątroby zaczynają trafiać ciała ketonowe z tkanki tłuszczowej, część takich ciał ketonowych kierowanych jest do mięśnia jako suplement; jednocześnie rusza cykl alaninowy (aminokwasowy) i w tym momencie zaczyna na pełną parę pracować cykl Cori; glikogen mięśniowy w trakcie długotrwałego wysiłku jest zużyty i głównym źródłem energii stają się kwasy tłuszczowe;

4. kiedy wysiłek się kończy, a rozpoczyna się odpoczynek, zaczyna wzrastać ilość zaopatrzenia mięśnia w ciała ketonowe (stanowią wtedy największe źródło energii), dalej jeszcze taknka tłuszczowa dostarcza kwasów tłuszczowych i w momencie kiedy następuje zrównoważenie, tzn. kiedy zaczyna powstawać zapas własny glikogenu mięśnia, wygasza się cykl Cori, cykl alaninowy, wracamy do spoczynku właściwego: wątroba, mięśnie, tkanka tłuszczowa wracają do stanu wyjściowego;

Dodatkowo pozyskanie energii uzupełniono schematem własnym, który pokazuje co wchłania a co wydala mięsnień:

1. stan spoczynku- metabolizm na poziomie podstawowym, większość energii z kwasów tłuszczowych, trochę z glukozy z surowicy krwi, trochę z glukozy z glikogenu, umiarkowane wydalanie H₂O i CO₂ł

2. lekki wysiłek, czyli np. spacerek- zaczyna się uwalnianie glukozy z glikogenu własnego mięśnia, szybsze pobieranie glukozy i kwasów tłuszczowych, łagodny wysiłek- zrównoważenie tych 3 źródeł energii;

3. umiarkowany wysiłek fizyczny (joging)- prawie całkowite zużycie glikozy
   z glikogenu mięśnia (glukoza z glikogenu mięśnia przeważa nad glukozą z surowicy krwi), rośnie zużycie kwasów tłuszczowych i włącza się cykl Cori; oprócz CO₂ i H₂O mięsień zaczyna wydalać kwas mlekowy; odpowiada mniej więcej fazom dla maratonu;

4. intensywny, krótki wysiłek np. sprint, jest to mniej więcej to samo co przy wysiłku przedłużonym tylko, że intensywność wszystkich 4 procesów: pobieranie glukozy, kwasów tłuszczowych, cylk Cori i intensywność metabolizmu mierzona wydalaniem CO₂ i H₂O jest intensywna;

~jeden ze schematów zawsze na egzaminie~

Porównanie poszczególnych grup mięśni.

1. podział mięśni szkieletoeych prążkowanych na 2 typy zależnie od tempa skurczu:

Typ I- wolnokurczący się:	Typ II- szybkokurczący się:
czerwony kolor, zakres skurczu jest wolny, zachodzenie włókien jest niewielkie, jeśli chodzi o domenę ATP- azową, która mieści się w główce miozyny, to mieści się ona przede wszystkim w łańcuchu β i ma niską aktywność, ATP- aza zależna od Ca^2+ w sarkoplazmie- jej poziom jest niski, zawartość mioglobimy- wysoka.	biały kolor, zakres skurczu i zachodzenie na siebie włókien jest wysokie, ATP- aza miozyny znajduje się w domenie główkowej łańcucha α i jest wysoko aktywna, wysoka zawartość ATP- azy zależnej od Ca^2+ w sarkoplazmie, mała zawartość mioglobiny.

2. różnice pomiędzy mięśniem gładkim a poprzecznie prążkowanym:

Mięsień szkieletowy:

Mięsień gładki:

reakcja jest zależna od Ca^2+ bezpośrednio, tkanka mięśniowa dopiero po długim treningu jest dostosowana do tak długiego skurczu jak mięśniówka gładka, stymulacja nerwowa.

reakcja jest zależna przede wszystkim od 2 białek wiążących Ca^2+ - kaldyzmonu i kalmoduliny; system jest podwójny: w przypadku uwalniania działa sam kaldyzmon, w przypadku skurczu działa kaldyzmon w zespole z kalmoduliną; zapewnia to, że po pierwsze, skurcz tkanki mięśniowej gładkiej nie jest płynny, tak jak w przypadku tkanki mięśniowej prążkowanej, tylko skokowy (przeskakiwanie przez kolejne grupy stężeniowe wapnia), po drugie może trwać dłużej, stymulacja- w przypadku mięśniówki gładkiej, jak i fibroblastów, system jest dwudzielny, jest to zarówno system stymulacji elektrycznej (pobudzanie przez Ca^2+ zewnętrzne, ale działające na reakcję aktynowo- miozynową za pośrednictwem kalmoduliny), system zwany ogólnie systemem hormonalnym, także jest to system neuropeptydowy, czyli zależny od neurohormonów uwalnianych przez niektóre elementy układu nerwowego, przede wszystkim układ sympatyczny i parasympatyczny, gdzie mamy najpierw klasyczną kaskadę sygnalizacji komórkowej z cyklazą adenylową, która uruchamia system kinazowy, a ten uruchamia dopiero system kalmodulinowy. Jest to tzw. stan idealny.

3. porównanie pełne:

Różnice:	Mięsień szkieletowy:	Mięsień gładki:	Mięsień sercowy:
morfologiczno- histologiczne	prążkowany, nie tworzy syncytiów (nie ma połączeń poprzecznych pomiędzy włóknami mięśniowymi)	nie prążkowany, sieć aktyny, syncytialna	prążkowany, syncytialny
tubule T związane z Ca^2+	małe (nadrabiane przez specyficzne kanały wapniowe)- mięsień kurczy się dłużej, krócej, silniej, mocniej, ale po jakimś czasie ma odpoczynek	resztkowe, ponieważ ma inną zależność, zależność kalmodulinowo- kaldyzmonową	rozbudowane- kurczy się nonstop przez całe nasze życie
retikulum sarkoplazmatyczne	bardzo dobrze rozwinięte, pompy Ca działają szybko	prawie nie występuje, pompy Ca działają wolno	obecny, ale o rozwinięciu trudno mówić, pompy Ca są średnio szybkie
regulacja hormonalna i neuropeptydowa	brak receptorów	bardzo silnie rozbudowane receptory	są, musi reagować receptorami α i β- adrenergicznymi
wpływ impulsów nerwowych	powodują skurcz	jeden z mechanizmów stymulacji	węzeł własny, który narzuca rytmiczność pracy
wewnątrzkomórkowe Ca^2+-	nie są zbyt ważne	najważniejszy jest Ca zewnątrzkomórkowy (rozbudowany system kalmodulinowo- kaldyzmonowy)	bardzo ważne, bardzo wrażliwy na zmianę wszelkich stężeń jonów w osierdziu
troponina (system troponiny- ten który odsłania i zasłania główkę)	obecny	nie wystęuje	obecny
kaldyzmon	nie ma	kluczowy	nie ma
sieciowania (wytwarzanie wiązań pomiędzy aktyną i miozyną, a także innymi białkami)	cykl bardzo szybki	cykl bardzo wolny, wytworzenie wiązań nie jest wymagane	stosunkowo szybki, ale ma tzw. limit górny

Patologie.

1. mięsień szkieletowy:

• dystrofia mięśniowa Duchena- związana z podniesieniem kilkudziesięciokrotnym poziomu kinazy kreatynowej CK oraz pojawienie się CK wyłącznie w jednej izoformie- MM (super mięśniowa); następuje stopniowe ubywanie głównych białek- aktyny i miozyny (nadmierna eksploatacja- komórka nie nadąża z syntezą);

• sarkopenia- choroba związana z wiekiem, stopniowe, nie uzupełniane, biologicznie zaprogramowane (czyli apoptoza właściwa, a nie kontrolowana jak przy dojrzewaniu włókien mieśniowych) tracenie włókien aktynowych
  i miozynowych;

• syndromy metaboliczne- syndrom X- wiążą się z kilkoma zmianami metabolicznymi: rośnie oporność na insulinę (zmniejsza się ilość receptorów insulinowych mięśni), pojawia się w organizmie hiperinsulinemia (nadmierne wydzielanie insuliny), jako pochodna pojawia się nadciśnienie (szczególnie niebezpieczne nadciśnienie rozkurczowe- żylne), hiperlipidemia- sumarycznie- nieprawidłowe funkcjonowanie mięśni, pojawienie się skurczów przypadkowych;

• hypertermia złośliwa- na skutek nieprawidłowego wydalania Ca²⁺
  z sarkoplazmy (retikulum sarkoplazmatycznego) następuje zbyt intensywne kurczenie się włókien aktynowych i miozynowych, i wydzielanie nadmiaru ciepła, w takiej ilości, że krew nie może odprowadzać tego ciepła z mięśni; prawdopodobnie jest to związane z mutacjami w specyficznych kanałach wapniowych (zwężają się 4 kanaliki kątowe)- uwalniane jest zbyt dużo Ca naraz lub Ca jest wydalany zbyt długo; za chorobę uznaje się, jeśeli temperatura ciała w czasie umiarkowanego wysiłku fizycznego rośnie więcej jak 2ºC na godzinę;

mięsień sercowy:

• kardiomiopatie dziedziczne o charakterze hypertroficznym; w większości kardiomiopatie pochodzą z mutacji wielu genów lub rozregulowania kilku szlaków metabolicznych; 1) za dużo syntetyzowanego łańcucha β miozyny (30% przypadków), 2) nadmiar białka C, specyficznego dla serca- białko MyBPP (15%), 3) za dużo troponiny T (10%), 4) za dużo tropomiozyny (5%); pozostałe przypadki związane są z unikatowymi ... - za dużo łańcucha α miozyny, za dużo aktyny, za dużo troponiny I, za dużo dezminy, za dużo dystrofiny, za dużo laminy A; kończy się to przerostem mięśnia sercowego (hypertrofia) i może prowadzić do niewydolności serca- może doprowadzić do zmian o charakterze miażdżycowym, zawałowym i w konsekwencji do śmierci;

• białko emerlina- kardiomiopatie niehypertroficzne;

• rozregulowanie czynnika wzrostowego IGF-1 powoduje przerosty tkanki mięśniowej;

• dolegliwości związane z układem hormonalnym, odpowiedzialnym za nadciśnienie, czyli angiotensyna, aldosteron; nie do końca wiadomo czy wzrasta ciśnienie wewnątrz mięśni, czy wpływa to jakoś na regulację mięśni przez aldosteron;

• syndrom Kohna- rozregulowanie skurczów mięśni na skutek nieprawidłowej reakcji na jony wapnia, dodatkowe podwyższenie Ca²⁺ powoduje retencję płynu tkankowego
  i zatrzymywanie dużych ilości soli, jonów Na⁺ i Cl^- w organzmie;

• choroby związane z rozwojem mięśni: mogą nastąpić mutacje, które powodują, że nie wykształcają się pewne grupy mięśni albo w życiu płodowym, albo noworodkowym; może być zakłócony czynnik wzrostowy o nazwie miogenina lub 3 geny odpowiedzialne za udział w syntezie białek strukturalnych i kurczliwych mięśnia- MyoD1, Myt5, Myt6; w odpowiednim ... może prowadzić do niewykształcenia niektórych grup mięśni- dystrofia mięśni dziecinna dziedziczna, tzw. przerosty nietypowe mięśni, letalne- niewłaściwe wykształcenie aktyny w mięśniu sercowym;

• syndrom niedorozwoju serca na skutek bardzo drobnych patologii molekularnych- kardiomiopatie rozsiane- uszkodzenia mięśnia sercowego są niewielkie, obejmuje to
  3 grupy genów: 1) geny związane z prawidłową strukturą tkanki łącznej w sercu- braki w rozdzieleniu przedsionków, komór, nie wykształcony węzeł stymulujący pracę,
  2) związane z dużymi białkami mięśni- titina i nebulina- arytmie, częstoskurcze,
  3) geny aneuryzmu- nieprawidłowe funkcjonowanie węzła stymulującego skurcze serca, nieprawidłowe funkcjonowanie aorty, zatrzymanie skurczów aorty i zastawek;

+ choroby z Angielskiego, miopatie specyficzne (toksyczne), miopatie przebiegu zaburzeń hormonalnych.

8

---