Muscolo cardiaco

MUSCOLO CARDIACO

• È molto ricco di mitocondri
• La struttura del sarcomero è molto simile a quella del muscolo scheletrico

Accoppiamento eccitazione-contrazione

• Nel muscolo scheletrico esso è scatenato dal voltaggio-dipendenza
• Nel muscolo cardiaco abbiamo una dipendenza dal Ca -> il Ca è molto importante perché sia il Ca che proviene dal RS, sia il Ca che proviene dall’ambiente extra cellulare a produrre la contrazione
• Nel muscolo scheletrico -> abbiamo canali Ca di tipo L DHPR presenti nel sarcolemma+ recettori della rianodina nel RS
• Ma c’è anche l’ingresso di Ca dall’ambiente esterno tramite canali di Ca. La sua entrata darà l’input ai recettori della rianodina di aprirsi (in quanto non c’è un accoppiamento sico tra i due recettori)
• Abbiamo un’accoppiamento elettrochimico (e non elettromeccanico) tra i due recettori

Rilascio di calcio indotto da

rianodina presenti nel reticolo sarcoplasmatico (RS)• l'apertura dei recettori della rianodina permette il rilascio di ioni Ca2+ dal RS• il Ca2+ rilasciato si lega alla troponina C, provocando un cambiamento conformazionale che permette l'interazione tra actina e miosina• l'interazione tra actina e miosina porta alla contrazione del muscolo cardiacocellulare mentre il Na viene introdotto all'interno della cellula• Mitochondrial Ca Uniporter (MCU) -> proteina che permette il trasporto di Ca dal citosol ai mitocondri, dove viene immagazzinato e utilizzato per la produzione di ATP• Buffer intracellulare -> proteine come la calmodulina e l'albumina legano il Ca all'interno della cellula, riducendo la sua concentrazione libera

cellulare• recettori beta drenergicies. vanno ad influenzare l'attività cardiaca (hanno un effetto isotropo positivo; ciò significa un aumento della contrattilità del muscolo cardiaco; tramite l'APKA che va a fosforilare alcuni canali per il Ca indurrà un aumento di Ca a livello intracellulare e andrà a fosforilare alcuni siti attivi del RS che faranno uscire Ca dal RS) -> stimolano la proteina chinasi A e vanno a fosforilare alcuni canali e altre proteine bersaglio• più Ca entra nella cellula più brevi contrattivi si attiveranno -> aumento contrattilità muscolo cardiaco• per aumentare la frequenza di contrazione il Ca deve essere rimosso molto velocemente -> l'APKA va a fosforilare anche il fosfolambano

Somiglianze→ nell'accoppiamento ed eccitazione-contrazione tra muscolo scheletrico e cardiaco• entrambi sono muscoli striati che contengono sia tubuli T che un RS

molto sviluppatoche partecipa attivamente alla contrazione muscolare• i potenziali d'azione forniscono lo stimolo eccitatorio utilizzato per attivare i anali del Cade sarcolemma• i canali del Ca attivati innescano l'apertura dei canali di rilascio del Ca del RS• l'aumento risultante del Ca intra cellulare attiva il meccanismo della contrazioneDi erenze→ tra muscolo scheletrico e muscolo cardiaco• le cellule muscolari cardiache sono più piccole della scheletriche, hanno un solo nucleo,sono più ricche di mitocondri• il cuore contiene tessuto eccitatorio specializzato e bre di conduzione• cellule cardiache adiacenti si connettono tra di loro elettricamente mediante gapjunctions• il potenziale d'azione ventricolare è 100 volte più lungo di quello del muscoloscheletrico• il meccanismo di accoppiamento EC cardiaco comporta un ingresso di Ca extracellulareMUSCOLO LISCIO• stomacoserve per

conferire la motilità degli organi interni (es. -> la presenza di muscolo liscio che si contrae favorisce il rimescolamento di cibo e di acido cloridrico in modo tale che il cibo ingerito venga sminuzzato ulteriormente per poi essere digerito dall'intestino; inoltre la presenza del muscolo liscio nell'intestino permette il sistema di assorbimento degli alimenti e l'eliminazione dei prodotti di scarto; nel circolatorio la contrazione dei vasi rivestiti da muscoli lisci determina: la regolazione del diametro del lume di questi vasi e una regolazione del sangue che scorre in questi vasi) abbiamo un'innervazione di tipo autonomo non volontario, non c'è un vero e proprio contatto (come nel muscolo scheletrico dove il motoneurone fa sinapsi a livello della giunzione neuromuscolare con la fibra scheletrica) tra terminazione nervosa e cellula muscolare abbiamo un neurone autonomo (che fa parte del SNA) con varicosità al cui interno

sono presenti neurotrasmettitori del SNA (es. adrenalina), c'è un rilascio di neurotrasmettitori da parte del neurone autonomo che si diffondono nello spazio limitrofo alla fibra muscolare liscia, e vanno ad attivarne la contrazione.

L'attivazione della contrazione è molto più lenta rispetto a quella del muscolo scheletrico, perché il neurotrasmettitore deve diffondersi e legarsi al recettore e poi determinare una contrazione.

Tipologia di cellule:

• sono cellule mononucleate, piccole e hanno una forma fusiforme
• non hanno tubuli T
• sono presenti corpi densi collegati dal citoscheletro alla membrana, ad essi sono legati filamenti di actina
• non hanno troponina
• le molecole di miosina hanno le teste che sono organizzate su due linee e hanno la polarità opposta
• nel filamento di miosina le teste sono disposte lungo tutta la superficie del segmento e questo è più lungo rispetto a quello di actina
• actina

Il mio sinarapporto tra e -> il contenuto di actina è superiore a quello di miosina→I lamenti contrattili decorrono in maniera casuale e vanno a collegare varie zone dellamembrana della cellula ma durante la contrazione abbiamo l’accorciamento dei lamenticontrattili che avvicinano zone della membrana ma non c’è una direzionali ben precisa diquesti lamenti (a riposo aspetto liforme, in contrazione aspetto circolare)

Meccanismi di accoppiamenti→

• muscolo scheletrico voltaggio dipendente
• muscolo liscio Ca dipendenza, inositolo trifosfato dipendente (il rilascio di Ca puòessereattivato dalla presenza di IP3 che si va a legare ai recettori presenti nel RS einducono un rilascio di Ca dal RS)

Da dove arriva il Ca?→

• muscolo striato -> RS
• muscolo liscio -> RS o liquido extra cellulare

Come avviene il meccanismo di attivazione del muscolo liscio?→

Regolazione di Ca intra cellulare nel muscolo liscio

• ligandi,

Ormoni e contrazione muscolare

Gli ormoni possono attivare canali permeabili al calcio (Ca) che determinano l'entrata di Ca nelle cellule muscolari. L'entrata di Ca è il segnale che avvia la contrazione muscolare. La contrazione muscolare è graduata e modulata dalla concentrazione di Ca all'interno delle cellule.

L'entrata di Ca può essere dovuta all'attivazione di canali presenti nella membrana cellulare o presenti nel reticolo sarcoplasmatico (RS).

L'attivazione dei recettori può aumentare la concentrazione di Ca all'interno delle cellule, causando il rilascio di Ca da parte dei recettori della rianodina presenti nel RS e quindi la contrazione muscolare.

L'attivazione del rilascio di Ca può essere indotta dai recettori dell'IP3. Neurotrasmettitori o ormoni si legano a questi recettori, che hanno un segnale di trasduzione mediato dalla fosfolipasi C. Questo induce la produzione di ioni inositolo trifosfato (IP3), che si lega ai propri recettori presenti nel RS e induce il rilascio di Ca nell'ambiente intracellulare, causando la contrazione muscolare.

Esistono anche meccanismi di recupero del Ca per mantenere l'omeostasi del calcio all'interno delle cellule muscolari.

Ca -> pompa serca, pompa PMCA, scambiatore Na-k

CONCETTI CHIAVE- similitudini e differenze tra muscolo scheletrico e liscio

Eventi della contrazione nel muscolo scheletrico, liscio e cardiaco

Eventi della contrazione confronto tra muscolo scheletrico e cardiaco

Cosa solo le triadi, i DHPR, i RYR

Ruolo del calcio extra cellulare nella contrazione