Corso di Laurea Magistrale in Medicina e Chirurgia. Biofisica e Fisiologia I. Muscolo liscio

Transcript

1 Corso di Laurea Magistrale in Medicina e Chirurgia Biofisica e Fisiologia I Muscolo liscio

2 Muscolo cardiaco scheletrico liscio

3

4 MUSCOLO LISCIO La muscolatura liscia si trova nelle pareti degli organi cavi. La sua contrazione genera forza per spostare materiale attraverso il lume degli organi cavi o per modificare la conformazione dell organo. Il muscolo liscio si contrae e rilascia molto più lentamente rispetto al muscolo striato, ma può sostenere la contrazione per lunghi periodi di tempo. Questa facoltà consente alla parete degli organi di mantenere la tensione con un carico continuato. Es. vescica urinaria. Alcuni muscoli lisci sono tonicamente contratti e mantengono costantemente la tensione. Es. sfinteri.

5 Eterogeneità: muscolo liscio vascolare gastrointestinale urinario respiratorio riproduttivo oculare Anatomia: le fibre contrattili del muscolo liscio sono disposte in fasci intrecciati. Gli strati di muscolo liscio all interno di un organo sono disposti in varie direzioni. Controllo della contrazione: neurotrasmettitori, ormoni, segnali paracrini. Poiché diversi segnali possono raggiungere la fibra simultaneamente, questa agisce come centro di integrazione dei segnali. Variabilità delle proprietà elettriche: la contrazione può avvenire in seguito ad un potenziale d azione, oppure dopo un potenziale elettrotonico sotto-soglia od anche in assenza di variazioni del potenziale di membrana. Accoppiamento eccitazione-contrazione: ingresso di Ca 2+ attraverso canali controllati dalla depolarizzazione, stiramento e segnali chimici. Rilascio dal reticolo sarcoplasmatico mediato da recettori accoppiati all IP 3.

6 Le fibre muscolari liscie sono piccole e a forma di fuso. Le fibre contrattili non sono disposte in sarcomeri organizzati, quindi i muscoli lisci non hanno un aspetto a bande. Actina e miosina sono disposte in lunghi fasci che si estendono in diagonale alla periferia cellulare, tenuti insieme da corpi densi di natura proteica, formando una struttura a rete intorno al nucleo centrale. Il rapporto actina/miosina è 10-12:1 contro 2-4:\1 nel muscolo scheletrico.

7 La linea continua di teste di miosina consente ai filamenti di actina di scorrere lungo la miosina senza interruzione, mantenendo una tensione continua grazie all interazione dei ponti trasversali La disposizione obliqua delle fibre fa sì che la cellula diventi tondeggiante quando si contrae.

8 La funzione di deposito di calcio da parte del reticolo sarcoplasmatico è integrata da caveole, piccole vescicole vicine alla membrana cellulare che contengono canali a cancello

9 La miosina ha una attività ATPasica più lenta quindi la fase contrattile è più lunga.

10 Il Ca ++ entra nelle fibre muscolari lisce attraverso: canali voltaggio-dipendenti attivati dalla depolarizzazione canali attivati meccanicamente canali a controllo di neurotrasmettitore Il Ca ++ viene anche rilasciato dal R.S. Il Ca ++ si lega alla calmodulina Il complesso Ca-calmodulina si lega alla chinasi della catena leggera della miosina attivandola La chinasi attivata fosforila la miosina ripristinandone l attività ATPasica.

11

12 Gli eventi molecolari della contrazione nel muscolo liscio sono simili a quelli del muscolo scheletrico con alcune differenze: -Sia nel m. liscio che in quello scheletrico, il segnale di inizio della contrazione è un aumento del calcio citoplasmatico -Nel m. liscio il calcio entra da liquido extracellulare oltre a venire rilasciato dal reticolo sarcoplasmatico -Nel m. liscio il calcio si lega alla calmodulina. Nel m. scheletrico si lega alla troponina che manca nel m. liscio -Nel m. liscio il calcio che si lega alla calmodulina è solo il primo passo della cascata che termina con la contrazione. Nel m. scheletrico il calcio che si lega alla troponina avvia immediatamente la contrazione -Nel m. liscio la fosforilazione delle proteine è caratteristica essenziale del processo contrattile - Nel m. liscio la regolazione della miosina è il principale controllo della contrazione. Nel m. scheletrico è l actina a essere regolata.

13 Il Ca ++ viene rimosso dal citoplasma usando una proteina di antiporto Ca ++ -Na + ed una Ca ++ -ATPasi La calmodulina rilascia il calcio e si stacca dalla chinasi delle catene leggere. La miosina fosfatasi rimuove il fosfato dalla miosina diminuendo la sua attività ATPasica

14

15

16

17

18

19 Recettori α-1 adrenergici

20 Recettori α-2 e β adrenergici

21

22

23

24

25

26

27

28 MUSCOLO LISCIO UNITARIO L onda di depolarizzazione diffonde nel tessuto attraverso le giunzioni che collegano le cellule.

29 MUSCOLO LISCIO MULTI-UNITARIO Nell iride e nel corpo ciliare dell occhio, nel tratto genitale maschile e nell utero tranne che prima del travaglio e del parto. Cellule non connesse elettricamente. Ogni cellula deve essere stimolata indipendentemente. Ciò consente un controllo fine e contrazioni graduate, visto che rende possibile l attivazione Selettiva di singole fibre.