Физиология гладких мышц сосудов

20 – 500 мкМ
1 – 2 мкМ
Типы мышечных волокон

Фенотип гладкомышечной клетки

Электронномикроскопическое изображение гладкой мышцы
кавеолы

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

Типы гладкомышечных клеток

Распространение сократительной активности в гладкой мышце (кишечника)
Figure 12-25a: Types of smooth muscle

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

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

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

intermediate
filament
contractile
proteins
dense
bodies
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

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)
Са2+in
ПОТЕНЦИАЛ
ДЕЙСТВИЯ
VDCC
ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЕ
СОПРЯЖЕНИЕ
ПРЯМАЯ АКТИВАЦИЯ
АКТОМИОЗИНА

Регуляция сократительного аппарата гладких мышц сосудов
(excitation-contraction coupling)
Са2+in
Ca2+
ГОРМОН-РЕЦЕПТОРНОЕ
МНОГООБРАЗИЕ
ФАРМАКОМЕХАНИЧЕСКОЕ
СОПРЯЖЕНИЕ
Са2+-ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ
(Ca2+-SENSITIZATION)

Cellular calcium transport
Ca + +
CaM
physiological
effects
Mitochondria
ER
Транспорт ионов кальция в гладкомышечную клетку и из клетки

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

myosin light
chain kinase
ATP
ADP
Mg2+
myosin
phosphatase
myosin light
chain kinase (MLCK)
4 Ca2+
Calmodulin, Cm
contraction
relaxation
regulatory light chain
Cross-bridge activation in smooth muscle
Ca2+-stimulated myosin phosphorylation

α1-Adrenoceptor
Phospho-
lipase C ↑
Ca++
MCLK
CaM
ATP
ADP
IP3
DAG
PIP2
ER
IP3 receptor
Ca++ channel
Gq
E
Сокращение гладких мышц сосудов при активации альфа-1 адренорецепторов
Вторичные посредники

Механизм рецепторно (гормон)-механического сопряжения

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

calponin

stimulation
force
[Ca2+]
velocity &
crossbridge phosphorylation
Тоническое сокращение гладких мышц сосудов при низкой концентрации ионов Са

Механизм рецепторно-механического сопряжения

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ГЛАДКИХ МЫШЦ
(1) Структурная композиция сократительного аппарата
(2) Функционально отличные изоформы сократительных белков
(3) Физиология сокращения
⮊ миозин образует длинные филаменты с боковой полярностью
⮊ отсутствие саркомерной организации
⮊ миозин (требует активации фосфорилированием)  ОСНОВНОЙ ПУТЬ
⮊ кальдесмон-тропомиозин (актиновая регуляция)  второстепенный
⮊ гуморальная регуляция (многообразие рецепторных систем)
⮊ фармармакомеханическое сопряжение и «эстафетная» передача сигнала
⮊ уникальные силовые характеристики (адаптация к длине и Са2+-чувствительность)
⮊ миозиновый тип регуляции сокращения

Ионные механизмы процесса расслабления гладких мышц

Механизм расслабления гладких мышц
Figure 12-29: Relaxation in smooth muscle

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

Механизмы регуляции внутриклеточной концентрации кальция

Активация калиевых каналов в гладкой мышце при действии простациклина (PGI2)

цГМФ-зависимая активация калиевых каналов

Ca2+-сенситизация
Фармакомеханическое сопряжение
расслабление
сокращение

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

Электронное изображение симпатического окончания на гладкой мышце сосуда