6. MIŠIĆNE ĆELIJE I TKIVA - Насловнаbiolozi.bio.bg.ac.rs/files/biblioteka/1godina/skripte/obct/06... · 134 Mišićne ćelije i tkiva Nada M. Šerban. Slika 6-07. Osnovne

6. MIINE ELIJE I TKIVA

gla

tka

mi

ina

el

ija

Slika 6-01. Tri tipa miinih elija

popr

eno

-pru

gast

a m

ii

na

elija

sra

na m

ii

na

elija

Miine elije jesu visokospecijalizovane elije sposobne da se kontrahuju, gre i da se relaksiraju, opruaju. Zahvaljujui ovim procesima one uestvuju u pokretanju delova tela ili tela u celini, ili pospeuju kretanje raznovrsnih tenosti u organizmu poput, na primer, krvi u krvnim sudovima.

Na osnovu morfolokih i fiziolokih razliitosti, sve miine elije moguse grupisati u tri osnovne grupe u popreno-prugaste miine elije, u glatke miine elije i u srane miine elije (Sl. 6-01).

Procesi kontrahovanja i relaksiranja koji dovode do svakovrsnih kretanja zasnovani su na visokoureenom unutranjem elijskom skeletu miinih elija. Elementi citoskeleta, esto oznaeni kao kontraktilni aparat, u sva tri tipa miinih elija u osnovi su iste prirode to su tanki i debeli filamenti.Tanke filamente ine aktinski filamenti i njima pridrueni proteini a debelefilamente ine miosinski filamenti i njima pridrueni proteini. Promenanjihovog prostornog rasporeda, ostvarena meudelovanjem ove dve vrste filamenata, zasnovana je na hemijsko-mehanikom procesu u kome hemijskaenergija, dobijena hidrolizom ATP-a, omoguava mehaniki rad.

Premda omoguavaju kretanja, miine elije ne ispoljavaju sposobnost promene mesta u prostoru, same se ne kreu i mogu se smatrati nepokretnim elijama.

Miine elije vode poreklo od razliitih regiona mezoderma. Skeletni miii nastaju od jednog dela sklerotoma, od miotoma a visceralni miii nastaju od dela bone mezodermske ploe somatopleure. Glatki i srani miii nastaju od drugog dela bone ploe, od splanhnopleure. Jedan broj miia diferencira od ektomezenhima, drugim reima, od elija koje potiu iz oblasti nervne kreste.

Miine elije najee su organizovane u elijske grupacije i sa ele-mentima vezivnog tkiva, krvnih sudova i nervnog tkiva tvore miie. Me-utim, u organima se mogu nai i pojedinane, same. Praktino nema ni jednog organa, sa izuzetkom centralnog nervnog sistema, u ijoj organizaciji ne uestvuju miine elije.

Miine elije i tkiva 131

Slika 6-02. Deo skeletne muskulature

satelitska elija

nervni zavretak

kapilarmiofibril

retikularno vlakno

kolageno vlaknopopreno-prugasta miina elija

Popreno-prugaste miine elije kod veine kimenjaka udruene su u skupi-ne i tako uestvuju u formiranju popreno-prugaste, skeletne muskulature. Preparati skeletnih miia posmatrani na svetlosnom mikroskopu pokazuju neke od osnovnih odlika ovih elija dinovskih su dimenzija, poseduju veliki broj nukleusa postavljenih na periferiji elija a njihova citoplazma odlikuje se poprenom prugavou (Sl. 6-02). Mestimino se uz povrinu popreno- -prugastih miinih elija uoavaju i jednojedarne satelitske elije. Izmeu susednih popreno-prugastih miinih elija nalaze se elementi vezivnih tki-vo i kontinuirani kapilari a na povrinu elija naleu nervni zavreci.

Oblik popreno-prugastih miinih elija moe se opisati kao cilindrino- -izduen, prenik im se kree izmeu 10 i 100 m, a duina moe varirati od nekoliko milimetara pa do vie centimetara.

Detaljnija analiza morfoloke organizacije popreno-prugastih miinih elija (Sl. 6-03) pokazuje da se na njihovoj povrini nalazi lamina, sloj viso-kodiferenciranog vanelijskog matriksa koji odlikuje nepokretne elije. Plaz- mina membrana formira brojna endocitotska ulegnua kao i duboke uvrate cevolikog oblika oznaene kao T-tubuli. U citoplazmi uz plazminu membranu prisutni su i kaveoli. Nukleusi, na ijoj povrini se uoavaju plitki uvrati, ovalno su elipsoidne forme, euhromatski, sa esto istaknutim nukleolusom. U citoplazmi oko nukleusa skoncentrisane su citoplazmine organele ukljuene u sintetske procese kratke i ne posebno brojne cisterne granuliranog endo-plazminog retikuluma i diktiosomi Golijevog aparata, a zapaaju se i mito-hondrije.

Glavninu citoplazme zauzimaju komponente citoskeleta koje formiraju kontraktilni aparat. One su parakristalno ureene i postavljene meusobno paralelno i paralelno sa duom osom elije. Na taj nain citoskeletne kom-

132 Miine elije i tkiva

Nada M. erban

POPRENO-PRUGASTE MIINE ELIJE I SKELETNA MUSKULATURA

Slika 6-04. Komponente sarkoplazminog retikuluma

Slika 6-03. Morfoloke odlike dela popreno-prugaste miine elije

ponente formiraju duge pantljike, miofibrile. Miofibrili, kojih u elijimoe biti znatan broj, na pravilnom rastojanju popreno su preseeni tamnije i svetlije obojenim prugama. Tamne linije koje prolaze kroz sredite svetlih

pruga morfoloki i funkcijski omeavaju sarkomere jedinice grae pop-reno-prugaste miine elije (Sl. 6-02 i 6-03). Nizovi sarkomera, miofibrili,u eliji su tako postavljeni da se linije koje omeavaju sarkomere u svim mio-fibrilima nalaze tano jedna ispod druge.

U tankom citoplazminom sloju izmeu susednih sarkomernih nizova nalaze se mnogobrojne mitohondrije, glikogenske estice, ponekad i lipidna tela, kao i brojne cisterne glatkog endoplazminog retikuluma (Sl. 6-03) koji se u miinim elijama naziva sarkoplazmin retikulum.

Sarkoplazmin retikulum je organizovan u sarkotubule i zavrne cisterne (Sl. 6-04). Sarkotubule u vidu mree naleu na sredinju oblast sarkomere a

Pored posebnog naziva za gladak endo-plazmin retikulum, u sluaju miinih elija odavno se koriste posebne oznake i za druge citoplazmine komponente ne bi li se istakla njihova razliitost u odnosu na analogne organele u drugim vrsta-ma elija. Tako, umesto citoplazma esto se kae sarkoplazma, umesto plazmina membrana kae se sarkolema...

lamina

endocitotske vezikule i kaveoli

T-tubula

sarkoplazmin retikulum

miofibril

sarkomera

glikogenska estica

lipidno telo

plazmina membrana

T-tubula

sarkotubule

zavrna cisterna

dijada trijadni sistem

sarkomerni nizsarkomera

Osnovi histologije


Slika 6-04. Domeni plazmine membrane popreno-prugaste miine elije

zavrne cisterne prostiru se upravno na pravac pruanja miofibrila. Zavrne cisterne postavljene su na prelazu izmeu anizotropne i izotropne zone sar-komere. Kako je ovako organizovana sarkomerna mrea prisutna oko svake sarkomere, zavrne cisterne susednih sarkomera podseaju na parnu strukturu i esto se oznaavaju pojmom dijada. Pojam trijada oznaava jedna T-tubula i dve zavrne cisterne koje su joj pridruene.

Istraivanja su pokazala da je elijska membrana popreno-prugaste mi-ine elije diferencirana u etiri domena u sarkolemu, T-tubule, luni deo i prstolike uvrate (Sl. 6-05). Smatra se da svaki od domena poseduje specifine proteinsko-lipidne komponente ukljuene u procese koji se u ok-viru ovih domena odvijaju.

Kao to je ve naglaeno, cevoliki uvrati koji su postavljeni popreno u odnosu na duu osu elije nazivaju se T-tubulima. Pretpostavlja se da nastaju od kaveola a mogu zalaziti duboko u unutranjost elije izmeu paralelno postavljenih zavrnih cisterni sarkoplazminog retikuluma i to na bliskom rastojanju. Izmeu susednih T-tubula nalazi se domen elijske membrane oz-naen kao sarkolema. Ona povrina plazmine membrane sa kojom nervni zavretak uspostavlja sinaptiki kontakt oznaava se kao luni deo*. etvrtim domenom smatraju se prstoliki uvrati prisutni na slobodnim krajevima popreno-prugaste miine elije, regioni preko kojih ona uspostavlja kontakt sa tetivama (videti kasnije).

SarkomeraParakristalno ureene komponente citoskeleta formiraju miofibrile i sar-komere koje predstavljaju njihovu jedinicu grae. Osnovu sarkomere ili kontraktilnog aparata popreno-prugaste miine elije ine tanki i debeli filamenti. Kod veine kimenjaka koliinski odnos tankih prema debelim fi-lamentima je 6 : 1.

Posmatranje popreno-prugastih miinih elija na polarizacionom mik-roskopu pokazao da svetlije i tamnije obojene pruge odlikuje izotropnost odnosno anizotropnost pa se one tako i nazivaju izotropnim, I-zonama odnosno anizotropnim, A-zonama. U izotropnim zonama prisutni su samo tanki filamenti, dok se u anizotropnim zonama nalaze i tanki i debeli fila-menti (Sl. 6-03 i 6-06). Zato se kae da, kada se ove elije posmatraju na polarizacionom svetlosnom mikroskopu, anizotropna zona dvojno prelama svetlost. Tamne linije koje se na preparatima posmatranim na svetlosnom

* O morfolokoj organizaciji mem-brane u lunom delu koji sa nervnim zavretkom uspostavlja nervno-miinu sinapsu bie rei u okviru poglavlja elije koje tvore nervno tkivo.

prstoliki ispusti

miofibril

kolagena vlakna tetive

lamina

nervni zavretak T-tubula luni deo sarkolema


Nada M. erban

Slika 6-07. Osnovne molekulske komponente tankog filamenta

mikroskopu uoavaju u sreditu svetlije obojenih pruga oznaavaju se kao Z-linije ili diskovi. Svaka sarkomera ograniena je dvema Z-linijama izmeu kojih se nalaze dve izotropne poluzone i u sredini jedna anizotropna zona (Sl. 6-06).

Anizotropna zona je u sredinjem pojasu neto svetlije obojena i taj re-gion se naziva H-pruga. Ova H-pruga je u svom sredinjem delu popreno preseena jednom tamnije kontrastiranom linijom koja je paralelna Z-dis-kovima a oznaava se M-linijom.

Z od nemake rei Zwischen, izmeuH od nemake rei Hell, svetao, ali i prema imenu nemakog anatoma, em-briologa i fiziologa Viktora Hensena(1835-1924) koji je otkrio ovu zonu sarkomere

M od nemake rei Mittel, sredina

aktinski filament

troponin

tropomiosin

Slika 6-06. Komponente sarkomere

izotropna poluzona

anizotropne zone

izotropne poluzone Z-diska

debeli filament

tanki filament

Z-disk

M-linija

H-pruga anizotropna zona

H-pruge M-linije

izgled na poprenom

preseku u nivou

Parakristalna ureenost tankih i debelih filamenata najbolje se sagledavana poprenim presecima kroz razliite oblasti sarkomere posmatranim na transmisionom elektronskom mikroskopu (Sl. 6-06). U regionima Z-diskova tanki filamenti koji su prostorno tako organizovani da kod veine kimenjaka obrazuju etvorougaonu parakristalnu reetku. U izotropnim poluzonama tanki filamenti formiraju estougaonu parakristalnureetku. U onim delovima anizotropne zone u kojima su prisutni i tanki i debeli filamenti, na poprenom preseku se vidi da se oko svakog debelog filamenta nalazi est tankih filamenata. Oni tako obrazuju estougaonu parakristalnureetku. U oblasti H-pruge prisutni su samo debeli filamenti koji obrazujuestougaonu parakristalnu reetku. U oblasti M-linije moe se zapaziti kako su svi debeli filamenti meusobno povezani.

Osnovu molekulske grae tankog filamenta ini aktinski filament obra-zovan je od dva lanca koje formiraju molekuli G-aktina (Sl. 6-07). Lanci su jedan oko drugog spiralno obavijeni. U ulegnuima na povrini aktinskih filamenata smeteni su molekuli tropomiosina. To su -helijani filamentoznimolekuli ija pojedinana duina iznosi 40 nm. Svojim slobodnim krajevima nastavljaju se jedan na drugi i tako se prostiru itavom duinom tankog filamenta.

Pored tropomiosina, u organizovanju tankog filamenta uestvuju imolekuli troponina (Sl. 6-07) koji se odlikuju izduenom formom. Oni su obrazovani

Osnovi histologije


Slika 6-08. Miosinski molekul i miosinsko vlakno

Slika 6-09. Molekulska organizacija tankog i debelog filamenta

od tri podjedinice oznaene kao troponin T, povezujua komponenta, troponin I, inhibitorna komponenta i troponin C, kalcijum-vezujua komponenta. Poli-peptidni lanci C i I komponente obrazuju globularnu oblast koja se moe smatrati glavom troponinskog molekula, dok komponenta T formira njegov dugaak rep. Upravo preko repnog regiona troponin uspostavlja kontakt sa molekulom tropomiosina, a preko troponina I uspostavlja kontakt sa aktinskim molekulom tankog filamenta. Budui da je veoma srodan kalmodulinu, posredniku u odgovoru svih elija na signale koje izazivaju joni kalcijuma, troponin se moe smatrati njegovom specifinom formom.

U ovako organizovanom tankom filamentu popreno-prugaste miineelije, duini od sedam molekula G-aktina odgovara jedan molekul tropo-miosina i jedan molekul troponina.

Eksperimenti sa izdvojenim aktinskim filamentima pokazuju da se nanjihovim slobodnim krajevima nalaze zavrni proteini (Sl. 6-09). Pozitivnim

krajevima aktinskih filamenata, ukotvljenim u Z-diskove, pridrueni su CapZproteini. Za negativne krajeve aktinskih filamenata,upravljenejedankadrugomi usmerene ka sreditu sarkomere, privreni su molekuli tropomodulina. Smatra se da prisustvo proteina CapZ i tropomodulina onemoguava procese polimerizovanja i depolimerizovanja aktinskog filamenta i na taj nain odr-ava njegovu stalnu i u svim sarkomerama podjednaku duinu.

Tropomodulin je povezan kako sa negativnim krajem aktinskog filamentatako i sa tropomiosinskim filamentom koji mu je najblii.

U izgradnji tankog filamenta uestvuje i nebulin, protein koji blisko naleena aktinski filament, protee se itavom njegovom duinom a jednim svojimslobodnim krajem dostie oblast Z-diska (Sl. 6-09). Smatra se da tokom konstituisanja tankog filamenta nebulin slui kao svojevrsni molekulski up-ravlja, ali on uestvuje i u mehanikom ovravanju tankog filamenta, kaoi u procesima kontrahovanja.

Osnovu molekulske grae debelog filamenta ini miosin-2. Ovaj molekul, na kome se razlikuju region repa i region glave (Sl. 6-08), obrazuju est polipeptidnih lanaca, dva istovetna teka lanca i dva para lakih lanaca. U

proteini pridrueni aktinskom filamentu:

CapZ proteintropomodulin (MM 40.000 Da)

tropomiosin (MM 64.000 Da)troponin (MM 78.000 Da)nebulin (MM 600.000 Da)

glava

aktinski filament

deo

mio

sins

kog

filam

enta

rep

kreatin kinaza

-aktinin

miomesin

Z-disk

teletonin

kinaza lakog lanca

miosina

protein C titin

miosinski filament

capZ protein

tropomiosin troponin

nebulin

tropomodulin


Nada M. erban

proteini pridrueni miosinskom filamentu:titin (MM preko 3.000.000 Da)protein C (MM oko 150.000 Da)kinaza lakog lanca miosina

U nekim sluajevima u oblasti izo-tropnih poluzona povremeno se na tankim presecima posmatranim na transmi-sionom elektronskom mikroskopu zapa- a N-linija, paralelna sa Z-diskovima. Jo uvek nije sa sigurnou utvreno da li ona predstavlja mesto na kome titinski i nebulinski proteini na neki nain stu- paju u privremeni kontakt kakav odlikuje jednu fazu u uspostavljanju sarkomere ili odraava postojanje jo neke kompo-nente kontraktilnog aparata.

proteini prisutni u nivou M-linije:miomesin (MM 185.000 Da)M-protein miina kreatin-kinaza

neki od proteina prisutnih u nivou Z- -diska:-aktininmiopaladin, miotilin, ziksin, miozenin, filamin, obskurin

oblasti repa teki lanci su jedan oko drugog spiralno uvijeni dok su dva para lakih lanaca pridruena regionu miosinskih glava. Miosinski molekuli su organizovani u filament koji je bilateralno simetrian na jednoj polovini filamenta glave miosinskih molekula su upravljene ka jednom, a na drugojpolovini ka drugom Z-disku, dok se u sredinjem delu debelog filamenta,delom u oblasti H-pruge i u oblasti M-linije, nalaze repovi ovih molekula okrenuti jedni ka drugima. U izgradnji debelog filamenta uestvuje oko 300miosinskih molekula. Glave ovih molekula izviruju sa povrine filamenta (Sl.6-08) i u vidu tankih poprenih mostova usmerene su ka okolnim tankim filamentima. Na izdvojenim debelim filamentima moe se zapaziti da suglave miosinskih molekula spiralno rasporeene.

Miosinskom filamentu je pridruen niz dodatnih proteina koji doprinosenjegovoj strukturnoj organizaciji i funkcionisanju (Sl. 6-07). Tako molekuli proteina C obavijaju repove miosinskih molekula i na taj nain stabilizuju strukturnu organizaciju debelog filamenta. Za debeli filament se vezuje i jed-na kinaza oznaena skraenicom MLCK (prema anglosaksonskom izrazu Myosin Light Chain Kinase, kinaza lakog lanca miosina) koja fosforiluje laki miosinski lanac i na taj nain miosinski molekul ini osetljivim za aktivaciju kontrakcije zasnovanu na jonima kalcijuma (videti kasnije).

Pored ovih proteina u organizovanju debelog filamenta uestvuje i proteinkoji se odlikuje izuzetno velikom molekulskom masom koji je po Titanima, dinovima iz grke mitologije, nazvan titin. Njegova duina iznosi oko 1 m a protee se od M-linije u kojoj je povezan sa miosinskim filamentomdo Z-diska u koji uranja njegov slobodni kraj (Sl. 6-07). Molekul titina se esto oznaava kao elastian filament budui da podrazumeva tri oblasti odkojih jedna pokazuje elastina svojstva. Prvu oblast, koja je lokalizovana u nivou debelog filamenta, ine imunoglobulinu slini domeni i fibronektinIII domeni. U nivou izotropnih poluzona lokalizovani su imunoglobulinu slini domeni dok se izmeu ovih dveju oblasti nalazi srednji domen oznaen skraenicom PEVK (prolin-glutaminska kiselina-valin-lizin). Upravo ovaj srednji domen ispoljava elastina svojstva. Titinski molekul uz M-liniju pokazuje kinazna svojstva. U nivou Z-diska za titin je vezan zavrni protein oznaen kao T-zavrni protein ili teletonin

Sredinja popreno postavljena struktura koja karakterie anizotropnu zo-nu sarkomere, M-linija, predstavlja oblast u kojoj su, zahvaljujui poprenim vezama debeli filamenti meusobno povezani. Na tankim presecima posmatranim na transmisionom elektronskom mikroskopu moe se uoiti kako je u nivou M-linije prisutan niz tamno kontrastiranih poprenih linija, poprenih mostova uspostavljenih izmeu miosinskih filamenata i titinskihmolekula. Ove mostove na prvom mestu obrazuje protein miomesin, kao i M-protein. U oblasti M-linije prisutni su i enzimi poput, na primer, miine kreatin-kinaze (Sl. 6-07), kao i enzimi koji mogu biti ukljueni u procese signalizacije izmeu sarkomere i nukleusa. Kreatin kinaza je enzim koji prenosi fosfatne grupe sa kreatin-fosfata na ADP i na taj nain sutinski doprinosi energetskim procesima pri kontrakciji. Istraivanja pokazuju da M-linija predstavlja dinaminu strukturu koja se reorganizuje u skladu sa promenom kontraktilnog aparata pa se moe smatrati jednim od glavnih regiona sarkomere. Ona, s jedne strane, kontrolie tanke i debele filamente

Osnovi histologije


Slika 6-10. Ponaanje sarkomere u relaksaciji i kontrakciji

tokom kontrakcije i, sa druge, alje signale do nukleusa i na taj nain podstie usklaeno ponaanje itave elije.

Razumevanje organizacije Z-diska na preparatima posmatranim na trans-misionom elektronskom mikroskopu u znatnoj meri je oteano budui da ova komponenta sarkomere pokazuje veliku gustinu i da se brojne proteinske komponente koje ulaze u njen sastav preklapaju. Njegova debljina varira od oko 50 do preko 100 nm. Smatra se da osnovu ove multimolekulske krune reetke koja pokazuje etvorougaonu parakristalnu ureenost ine aktinski filamenti i titinski molekuli susednih sarkomera koji u nju zalaze(Sl. 6-07). Aktinske filamente meusobno povezuju -aktininski molekuli. Pored -aktinina, u oblasti Z-diska prisutan je niz proteina poput, na primer, miopaladina, miotilina, ziksina, miozenina, filamina, obskurina Smatra se da je uloga Z-linije/diska prevashodno mehanika, drugim reima, da ova komponenta sarkomere slui za ukotvljavanje tankih filamenata i titinskihmolekula sa njima pridruenim zavrnim proteinima. Uloge svakog od do sada identifikovanih proteina koji uestvuju u strukturnom organizovanju Z- -diska nisu, meutim, u potpunosti sagledane.

Mehanizam kontrahovanja sarkomereSve osnovne morfoloke komponente sarkomere mogu se uoiti samo ukoliko se popreno-prugasta miina elija nalazi u stanju mirovanja. Kada je ona, meutim, aktivna, drugim reima, kada se kontrahuje, ve se na preparatima posmatranim na svetlosnom mikroskopu moe zapaziti da dolazi do promene duine njenih sarkomera one se postepeno skrauju. Ovo skraenje nije pra-eno poveanjem prenika sarkomera, on ostaje manje-vie nepromenjen. Skraenje je postignuto postupnim suavanjem irine izotropnih poluzona, sve do njihovog ieznua, kao i postupnim suavanjem, do potpunog nestanka, H-pruge u sredini anizotropne zone. Pri tome anizotropna zona ne menja svoju irinu (Sl. 6-10). Kada se sarkomera, naprotiv, nalazi u re-laksiranom stanju, sve njene osnovne komponente ne samo to su vidljive i to sarkomera ima maksimalnu duinu uz nepromenjen prenik nego je tada i irina izotropnih poluzona kao i H-pruge najvea. Anizotropna zona ni u ovom sluaju ne menja svoju irinu.

Proces kontrahovanja popreno-prugastih miinih elija podrazumeva uspostavljanje privremene veze izmeu molekula koji obrazuju debele od-nosno tanke filamente, kao i nuno prisustvo jona kalcijuma i ATP-a kojise tom prilikom hidrolizuje. Joni kalcijuma su magacionirani u cisternama sarkoplazminog retikuluma i to vezani za protein kalsekvestrin a brojne mitohondrije skoncentrisane u citoplazmi oko sarkomernih nizova obezbeuju ATP.

Da bi do kontrahovanja miine elije moglo da doe, nuan je nervni stimulus koji obezbeuju motorni neuroni iz kimene modine koji sa lunim delom plazmine membrane popreno-prugaste miine elije uspostavljaju specifinu hemijsku sinapsu nazvanu nervno-motorna ploa*.

Nervni nadraaj dovodi do depolarizovanja elijske membrane popreno- -prugaste miine elije, pa i onih njenih segmenata koji obrazuju duboke uvrate, T-tubule. U ovim domenima membrane prisutni su proteini zavisni od promene napona (Sl. 6-11) koji tada menjaju konformaciju. Promena njihove

* videti poglavlje elije koje tvore nervno tkivo

specifini kanal za prolaz jona kalcijuma naziva se i rianodinskim receptorom budui da se za njega vezuje rianodin

anizotropna zona

izotropna poluzona

izotropna poluzona


Nada M. erban

Slika 6-11. Izlazak jona kalcijuma iz sarkoplazminog retikuluma

konformacije direktno utie na jednu od komponenti membrane zavrnih cisterni sarkoplazminog retikuluma koje se nalaze u neposrednoj blizini T- -tubula. Ovu membranu odlikuju specifini kanali za prolaz jona kalcijuma

mem

bran

a T-

tubu

le kalsekvestrin

cisterna zavrne tubule

kanal za prolaz jona kalcijuma

protein zavisan od promene napona

jon kalcijuma

Ca2+-zavisna ATPazna pumpa

jon kalcijuma

Slika 6-12. Joni kalcijuma, konformacione promene troponina i kontrakcija

aktin

tropomiosin

troponin-C glava miosinskog molekula

koji su oslonjeni o proteine zavisne od promene napona. Konformaciona promena proteina zavisnih od napona dovodi, najverovatnije mehanikim putem, do otvaranja kanala i joni kalcijuma izlaze iz cisterne retikuluma u citoplazmu (Sl. 6-11). Porast koncentracije jona kalcijuma u citoplazmi aktivira kanale za prolaz jona kalcijuma prisutne u membrani ostalog dela sarkoplazminog retikuluma, pa i sarkotubula, tako da u kratkom vremenskom periodu joni kalcijuma bivaju prisutni u neposrednoj okolini sarkomera.

Kada se joni kalcijuma nau u blizini sarkomera, vezuju se za troponin C podjedinicu. Na taj nain dolazi do konformacione promene troponina, a ona utie na ponaanje tropomiosina koji se sputa dublje u ulegnue izmeu dva

troponin-T

troponin-I

perlasta lanca obrazovana od G-aktinskih molekula (Sl. 6-12). Ove promene dovode do ogoljavanja onih mesta na aktinskim molekulima tankog fila-menta za koja mogu da se privremeno veu glave miosinskih molekula.

Da bi, sa druge strane, glave miosinskih molekula bile sposobne da se veu za aktinske molekule, neophodno je prisustvo ATP-a. On se prvo vezuje za glavu miosinskog molekula, a potom biva hidrolizovan. Kako

Osnovi histologije


glava miosinskog molekula poseduje ATPaznu aktivnost, hidroliza ATP-a se odigrava u toj oblasti. Istovremeno sa njegovom hidrolizom dolazi do odmicanja glave miosinskog molekula od povrine debelog filamenta, donjenog usmeravanja ka aktinskom filamentu i vezivanja za onaj njegov deokoji je zahvaljujui jonima kalcijuma, ogoljen (Sl. 6-13). Tom prilikom, u oblasti glave miosinskog molekula dolazi do obrazovanja jedne vrste

pukotine, a izmeu glave miosinskog molekula i aktinskog filamenta us-postavlja se ugao od oko 900. Potom se od glave miosina odvaja inorganski fosfor (Pi) to dovodi ne samo do njene konformacione promene zatvaranja pukotine, nego i do rotacije glave miosina za oko 450. Na taj nain energija osloboena hidrolizom ATP-a ne samo to biva pretvorena u mehaniku silu zahvaljujui kojoj dolazi do rotacije ve ona, pokretom koji podsea na zaveslaj, prouzrokuje pomeranje aktinskog filamenta (Sl. 6-13) za oko 10 nm. Tek tada dolazi do odvajanja ADP-a od glave miosinskog molekula, ali ne i do njenog odvajanja od tankog filamenta. Za to je nuno da se zaglavu miosinskog molekula vee novi molekul ATP-a. Time je omogueno da zapone novi etvorotaktni ciklus: (1) hidroliza ATP-a, vezivanje glave miosinskog molekula za aktinski filament, (2) odvajanje Pi, konformaciona promena u nivou glave miosinskog molekula, pomeranje tankog filamenta zanovih 10 nm u pravcu sredita sarkomere, (3) otputanje ADP-a i, najzad, (4) vezivanje novog molekula ATP-a.

Tako, zahvaljujui istosmernim pokretima-zaveslajima u nivou miosinskih glava debelog filamenta, u okviru izotropnih poluzona jedne sarkomere tankifilamenti se pribliavaju jedni drugima. Na taj nain postupno se smanjujeirina kako izotropnih poluzona i H-pruge tako i itave sarkomere, dok irina anizotrone zone ostaje nepromenjena.

Slika 6-13. Proces kontrakcije na molekulskom nivou

aktinski filament tropomiosin

debeli filamentinorganski fosfor

glava miosinskog molekula tokom zaveslaja

troponin


Nada M. erban

Dejn E. Hanson (Jean Emmeline Hanson, 1919-1973), britanski biofi-ziar

Hju E. Haksli (Hugh Esmor Huxley, 1924- ), britanski fiziolog

Slika 6-14. Vansarkomerni citoskelet

Z-disk

plazmina membrana

kostamera

sarkomerni niz

desminski filament

plektin

B kristalin

sinemin

skeletin/miomesin

Proces skraivanja sarkomere, na kome poiva kontrahovanje popreno- -prugaste miine elije, opisan je kao proces tokom koga dolazi do usme-renog istosmernog klizanja tankih filamenata niz debele filamente i do nji-hovog postupnog pribliavanja u sredinjem regionu sarkomere. Osnovu ovog mehanizma formulisali su engleski istraivai Hansonova i Haksli u teoriji o klizanju filamenata. Premda se tom prilikom konstatuje skraivanjena elijskom nivou kao i u nivou svake od sarkomera du miofibrila, samiaktinski i miosinski filamenti ne menjaju svoju duinu bez obzira da li seposmatraju u kontrahovanoj ili relaksiranoj sarkomeri u odnosu na sarkomeru u mirovanju (Sl. 6-10).

Poveanje koncentracije jona kalcijuma u citoplazmi je privremeno oni se brzo vraaju u cisterne zahvaljujui aktivnosti Ca2+-zavisnih ATPaznih pumpi koje odlikuju membranu sarkoplazminog retikuluma i vezuju se za kalsekvestrin prisutan u cisternama (Sl. 6-11). Kada koncentracija jona kal-cijuma u citoplazmi opadne, u nivou sarkomera dolazi do relaksacije.

Vansarkomerni citoskelet i njegova povezanost sa laminomKada se preparati popreno-prugaste miine elije posmatraju na svetlosnom ili na transmisionom elektronskom mikroskopu, uoava se da je raspored sarkomernih nizova u njima veoma pravilan. Oni su postavljeni meusobno

paralelno i paralelno sa duom osom elije, a Z-diskovi u svim nizovima postavljeni su tano jedan iznad drugog. Ovo nije sluaj samo u okviru po-jedinane elije ve se ista organizacija uoava i u grupama susednih miinih elija (Sl. 6-02 i 6-03).

Kada se tanki preseci popreno-prugastih miinih elija posmatraju na transmisionom elektronskom mikroskopu, zapaa se da izmeu Z-diskova susednih sarkomernih nizova postoji morfoloka veza. Isto tako, izmeu Z-diskova perifernih sarkomernih nizova i elijske membrane takoe se uoava postojanje takve morfoloke povezanosti (Sl. 6-13). Filamenti koji obezbeuju ovo povezivanje pripadaju grupi intermedijernih citoskeletnih

Osnovi histologije


komponenti, izgraeni su poglavito od desmina i uestvuju u formiranju takozvanog vansarkomernog citoskeleta popreno-prugaste miine elije.

Desminski filamenti se obavijaju oko oblasti Z-diskova svih sarkomernihnizova a obezbeuju i povezanost Z-diskova sa elijskom membranom (Sl. 6-14). Pored toga, ovi filamenti prostiru se i paralelno sa pravcempruanja sarkomernih nizova a postavljeni su u njihovoj neposrednoj blizini. Desminskim filamentima su pridrueni i protein plektin i B-kristalin (Sl. 6-14). Na mestima na kojima se desminski filamenti obavijaju oko Z-diskova pridrueni su im plektini a od eventualnih oteenja do kojih moe doi tokom stalne kontrakcije i relaksacije desminske filamente titi proteintemperaturnog oka B-kristalin.

Desminski vansarkomerni citoskelet je dodatno ojaan u nivou M-linija i Z-diskova. Naime, u tim regionima molekuli skeletina /miomesina odnosno sinemina kruno se obavijaju oko sarkomernog niza i i desminskih filamenatakoji su uz njih postavljeni (Sl. 6-13).

Smatra se da desminski filamenti imaju esencijelnu ulogu u odravajupravilnog rasporeda sarkomernih nizova. Pored toga, oni obezbeuje usk-laeno kontrahovanje miofibrila unutar popreno-prugaste miine elije,kao i koordinisano kontrahovanje grupa ovih elija unutar miia. Ispitivanja vrena na laboratorijskim mievima koji nisu posedovali gen za desmin pokazala su da ivotinje, premda preivljavaju, imaju ozbiljno naruenu arhitekturu skeletne muskulature unutar popreno-prugastih miinih elija sarkomerni nizovi nisu postavljeni paralelno duoj osi elije, a dolazi i do degenerativnih promena. Do destrukcije sarkomernih nizova mogu dovesti i mutacije desmina, ali i plektina i B-kristalina.

Mesta na kojima je uspostavljen kontakt izmeu desminskih filamenatai plazmine membrane nazivaju se kostamerama budui da izgledaju kao rebrolike strukture koje popreno-prugastu miinu eliju opasuju po itavom njenom obimu. Na tankim presecima posmatranim na transmisionom elektronskom mikroskopu one se uoavaju kao tamno kontrastirane oblasti amorfnog izgleda priljubljene uz citoplazminu povrinu plazmine membrane. Kostamere su istovremeno i mesta na kojima se uspostavlja i veza izmeu lamine, plazmine membrane i niza proteina prisutnih u citoplazmi uz periferni sarkomerni niz (Sl. 6-15). Na taj nain kostamere uestvuju u prenoenju sile koja nastaje tokom kontrakcije na okolno vezivno tkivo i tetive.

Domene plazmine membrane popreno-prugaste miine elije oznaene kao sarkolema odlikuje prisustvo dva kompleksa distroglikanskog i sar- koglikanskog kompleksa, kao i integrinskih podjedinica. U nivou distro-glikanskog kompleksa plazmina membrana uspostavlja kontakt sa jednim od lanova porodice laminina, lamininom-2/merosinom. U uspostavljanju veze izmeu laminina-2 i distroglikanskog kompleksa uestvuje i agrin (Sl. 6-15). Podjedinica distroglikanskog kompleksa povezana je sa pod-membranskim kompleksom koga ine sintrofini i distrobrevin. Ovaj kompleksuspostavljaju kontakt desminski filamenti (Sl. 6-15). Znaajnu komponentupodmembramskog vansarkomernog citoskeleta predstavlja i distrofin kojiposreduje u povezivanju distroglikanskog kompleksa i aktinskih filamenatakoji su takoe prisutni u citoplazmi izmeu plazmine membrane i perifernog sarkomernog niza.

U osnovi irokog spektra genetiki zas- novanih bolesti oznaenih kao miine distrofije lee promene u nivou plaz-mine membrane i njene veze sa lami-nom i/ili veze sa podmembranskim vansarkomernim citoskeletom. Meu naj-poznatijim bolestima je Dienova (Du- chenne) miina distrofija koju odlikujenedostatak distrofina. Zabeleene su i druge forme miine distrofije koje semanifestuju u sluaju mutacija laminina- -2, kao i izmenjenih komponenata sar-koglikanskog kompleksa.

Nepostojanje desmina dovodi do slinih promena i kod druga dva tipa miinih elija.

kostamera od latinske rei costa, rebro

Imunocitohemijski metodi pokazuju da je desmin prisutan i u citoplazmi oko nukleusa i oko mitohondrija, uz luni deo i u predelu prstolikih ispusta.


Nada M. erban

Slika 6-15. Molekulska organizacija kostamere

Aktinski filamenti, koji u perifernom regionu citoplazme obrazuju mreu,bar su na dva mesta povezani sa membranom. U formiranju jednog od tih mesta povezivanja uestvuju molekuli spektrina uz uee -aktininskih molekula dok se drugo mesto ostvaruje preko integrinskih podjedinica uz posredovanje talina i vinkulina (Sl. 6-15).

distrofin

sintrofinidistrobrevin

lipidni dvosloj

sarkoglikanski kompleks

distroglikanski kompleks

laminin-2

aktinski filament

desmin sarkomerni niz

spektrin vinkulin

talin

-aktinin

integrinske podjedinice

agrin

Treba istai kako je plazmina membrana popreno-prugaste miine elije povezana sa laminom i u drugim domenima u nivou lunog dela kao i prstolikih ispusta, ali u tim regionima nisu uspostavljene kostamere.

Satelitska elijaNa preparatima posmatranim na svetlosnom mikroskopu mestimino se uz povrinu popreno-prugaste miine elije mogu uoiti elije nazvane satelitskim elijama (Sl. 6-02). Odlikuje ih vretenast oblik, relativno mala koliina citoplazme i nukleus smeten u sredinjem delu elije. Na tankim presecima posmatranim na transmisionom elektronskom mikroskopu zapaa se da su satelitske elije smetene izmeu lamine i plazmine membrane popreno-prugaste miine elije ali sa njom ne uspostavljaju kontakt. Njihov nukleus poseduje veu koliinu heterohromatina nego to je to sluaj sa nukleusima popreno-prugastih miinih elija a u citoplazmi nema sarkomera. Plazminu membranu satelitskih elija odlikuje niz proteina poput M-kadherina, molekula elijske adhezije zavisnog od kalcijuma, potom receptora za faktor rasta hepatocita, kao i MNF, nukleusnog faktora miinih elija.

Odavno je utvreno da satelitske elije poseduju proliferativne sposobnosti i da su od velikog znaaja u procesima rastenja i zaraivanja raskinutog miia. Kada se, na primer, za specifian receptor prisutan u membranisatelitske elije vee HGF, faktor rasta hepatocita, biva pokrenuta kaskada dogaaja koji vode ka njenoj deobi i ekspresiji faktora koji u kerima-elijama podstiu diferenciranje u pravcu miine elije.

Sposobnost satelitskih elija da ispolje svoje proliferativne sposobnosti mogla bi ih pribliiti pojmu matinih elija. Meutim, istraivanja su po-

Osnovi histologije


kazala kako pored satelitskih elija u popreno-prugastoj muskulaturi postoje i populacije adultnih matinih elija koje doprinose obnavljanju oteenog miia. Treba, meutim, podvui kako su i satelitske elije i ove adultne matine elije u in vitro uslovima sposobne da se diferenciraju i u nemiine elije. Tako se satelitske elije mogu diferencirati u adipocite ili pak u osteocite, dok u odreenim eksperimentalnim uslovima adultne matine elije prisutne u popreno-prugastom miinom tkivu mogu dati hematopojetike elije.

Poreklo popreno-prugaste miine elijeMultipotentne miogene matine elije predstavljaju populaciju elija od kojih nastaju diferencirane popreno-prugaste miine elije i satelitske elije. Ove multipotentne elije vode poreklo od mezodermskih masa koje u embrionu formiraju nesegmentisan paraksijalni, glaveni mezoderm i segmentisani me-zoderm somita.

Deobom multipotentnih miogenih matinih elija nastaju, s jedne strane, takozvani rani mioblasti i, sa druge, satelitske elije (Sl. 6-16). Obe vrste elija odlikuju se proliferativnim sposobnostima, poseduju jedan nukleus i vretenastog su oblika. U citoplazmi ranih mioblasta prvo se konstatuje prisustvo proteina miogenina a potom poinje sinteza komponenata koje uestvuju u formiranju tankih i debelih filamenata i to najverovatnije prvotitina i nebulina. Autoradiografska istraivanja su pokazala da se prve naznake sintetskih procesa mogu uoiti u cisternama granuliranog endoplazminog

retikuluma, a potom u citoplazmi. Rezultat ovih procesa su kratki filamentikoji jo uvek ne uspostavljaju odreen meusobni odnos. Deo granuliranog

Slika 6-16. Poreklo i formiranje popreno-prugaste miine elije

pluripotentna miogena matina elija

satelitska elija u deobi

primarna popreno-prugasta miina elija

lamina

mioblasti tokom fuzije

udruivanje ranih mioblasta

formiranje aktinskih i miosinskih filamenata

satelitska elija rani mioblast

sekundarna popreno-prugasta miina elija


Nada M. erban

endoplazminog retikuluma trpi transformaciju u glatki endoplazmin retikulum zapaa se obrazovanje prstolikih ispusta koje obrazuje njihova membrana na ijoj citoplazminoj povrini nema privrenih ribosoma. Rani mioblasti se postupno postavljaju jedni uz druge, fuzioniu i na taj nain formiraju takozvane primarne popreno-prugaste miine elije koje se, budui da poseduju veliki broj nukleusa mogu smatrati svojevrsnim sincicijumom. Uz spoljanju povrinu ovih elija naleu satelitske elije (Sl. 6-16). U primarnim popreno-prugastim miinim elijama tanki i debeli filamenti udruuju se u sarkomerne nizove koji su postavljeni u perifernom regionu citoplazme dok nukleusi zauzimaju sredinji poloaj.

Sekundarne popreno-prugaste miine elije odlikuju sarkomerni ni-zovi postavljeni u sredinjem regionu elije dok su nukleusi lokalizovani na periferiji elije. Na povrini kako popreno-prugaste tako i satelitskih elija koje na nju naleu prisutna je lamina.

Miine elije i elementi vezivnog tkivaU najveem broju sluajeva popreno-prugaste miine elije organizovane su u skupine miie koji obrazuju skeletnu muskulaturu. U organizovanju miia, pored osnovnih, visokospecijalizovanih popreno-prugastih miinih elija uestvuju i elementi vezivnog tkiva, krvni sudovi i nervi. Vezivne komponente obrazuju tri omotaa koji se na osnovu svog poloaja nazivaju unutranjim, srednjim i spoljanjim omotaem.

Tako, oko svake pojedinane popreno-prugaste miine elije prisutan je unutranji vezivni omota, endomysium (Sl. 6-17). On podrazumeva la-minu miine elije, retikularna i kolagena vlakna, retke fibroblaste kao ikontinuirane kapilare malog prenika i nervne zavretke.

Popreno-prugaste miine elije meusobno su paralelno postavljene a manje grupe tih elija ujedinjene su zajednikim, drugostepenim vezivnim

Slika 6-17. Komponente vezivnih tkiva unutar skeletnog miia

satelitska elija

popreno-prugasta miina elija

fibroblast

epimisijum

perimisijum

endomisijum

nerv

mijelinizovan akson

kontinuiran kapilar

arteriola

Osnovi histologije


Slika 6-18. Morfoloka organizacija miino-tetivne veze

vlaknima tetive koji zalaze u prostore izmeu prstolikih ispusta i po svemu sudei su u kontinuitetu sa retikularnim vlaknima endomisijuma.

Skeletni miii se odlikuju crveno-ruiastom obojenou koja potie ne samo od brojnih krvnih sudova nego i od prisustva mioglobinskih pigmenata, proteina koji transportuju kiseonik a podseaju na hemoglobin. Zavisno od prenika miinih vlakana, koliine mioglobina, broja mitohondrija, stepena razgranatosti sarkoplazminog retikuluma kao i stepena kontrakcije, miina vlakna se mogu grupisati na crvena, bela i prelazna. Crvena odlikuje relativno

omotaem koji se naziva perimysium. I ovaj omota obrazuju komponente vezivnog tkiva, prevashodno kolagena vlakna i fibroblasti. Kroz perimisijumkrvni sudovi veeg prenika kao i nervni ogranci prodiru u prostore izmeu popreno-prugastih mmiinih elija i granaju se na kontinuirane kapilare odnosno nervne zavretke. Perimisijum obavija snop popreno-prugastih miinih elija koji se moe razmatrati funkcionalnom jedinicom miia.

Svaki mii poseduje i povrinski, spoljanji vezivni omota, epimysium. U njegovoj izgradnji uestvuje gusto vezivno tkivo, a na slobodnim krajevima miia on se nastavlja u tetive preko kojih se uspostavlja veza sa kotanim skeletnim elementima u vidu miino-tetivnog spoja.

U izgradnji miino-tetivnog spoja uestvuju slobodni krajevi popreno-prugaste miine elije diferencirani u prstolike ispuste i kolagena vlakna koja su deo tetive (Sl. 6-18). U prstolike ispuste zalaze tanki filamenti krajnjihsarkomera svakog sarkomernog niza, kao i desminski filamenti. Izmeuovih filamenata prisutne su dosta brojne glikogenske estice. Treba istaikako se sarkomerni nizovi u tom regionu ne zavravaju u nivou Z-diskova dok su tanki filamenti ukotvljeni u podmembranska zgusnua. Integrinskekomponente membrane pak obezbeuju vezu sa laminom i kolagenim

endomysium od grkih rei endo, unutar i mys, miiperimysium od grkih rei peri, oko i mys, miiepimysium od grkih rei epi, nad i mys, mii

kolagena vlakna

lamina

Z-disk

sarkomerni niz

desminski filament

glikogenske esticetanki filamenti

retikularna vlakna

podmembransko zgusnue


Nada M. erban

Slika 6-19. Deo skupine glatkih miinih elija

* O morfolokoj organizaciji i funk-cijskom znaaju miinih vretena bie rei u poglavlju posveenom histolokoj grai ulnog sistema.

snop aktinskih i intermedijernih filamenata

nervno vlakno

retikularno vlakno

kolageno vlakno elastino vlakno

glatka miina elija

mali prenik, mnogo mitohondrija i mioglobinskih proteina, bela su veeg prenika sa manje mitohondrija i ona se brzo kontrahuju dok su karakteristike prelaznih vlakana izmeu odlika crvenih i belih. Unutar miia najee se sreu sva tri tipa miinih vlakana.

U izgradnji skeletnih miia pored popreno-prugastih miinih elija uestvuju i izmenjene miine elije koje se nazivaju miinim vretenima*.

Glatke miine elije, koje odlikuje vretenast, izduen oblik, najee formiraju snopove ili obrazuju slojeve i na taj nain tvore glatku muskulaturu. U njenoj izgradnji uestvuju i komponente vezivnog i nervnog tkiva kao i kapilari (Sl. 6-19). Glatka muskulatura odlikuje zidove crevne cevi, unog kanala, mokrane beike, delove sistema za disanje, uterusa i brojnih krvnih sudova. Glatke miine elije, meutim, mogu u nekim sluajevima u organizmu biti i pojedinane.

U skupinama glatkih miinih elija pojedinane elije su tako postavljene da izdueni i sueni krajevi jednih naleu na proirene sredinje delove susednih elija (Sl. 6-19). Duina ovih elija kree se od 30 do 200 m, ali ima i izuzetno dugih glatkih miinih elija u zidu uterusa one dostiu duinu i do 0.5 mm.

Na povrini glatke miine elije prisutna je lamina (Sl. 6-20). U sredinjem, proirenom delu elije nalazi se nukleus. Njegov oblik unekoliko prati oblik elije jajolike je, blago spljotene forme. Ponekad se primeuje da nukleusni ovoj obrazuje plitke uvrate. U nukleoplazmi ima dosta difuznog hromatina.

U citoplazmi oko nukleusa nalaze se cisterne granuliranog endoplazminog retikuluma, diktiosomi Goldijevog aparata, mitohondrije i glikogenske es-tice. U perifernom delu citoplazme uoavaju se uvrati plazmine membrane,

Osnovi histologije


GLATKE MIINE ELIJE I VISCERNA MUSKULATURA

Slika 6-20. Morfoloke odlike glatke miine elije

lamina

kratke cisterne sarkoplazminog retikuluma i brojni kaveoli (Sl. 6-20). Treba istai kako plazmina membrana ne formira T-tubule.

Glavninu citoplazme glatkih miinih elija zauzima kontraktilni aparat. Kako on nije parakristalno ureen i kako se na preparatima posmatranim na svetlosnom mikroskopu u citoplazmi ne uoava poprena prugavost, ovaj tip miinih elija nazvan je glatkim. Kontraktilni aparat organizovan je u snopove izmeu kojih su smetene mitohondrije. Pravac pruanja snopova nije linijski ve blago spiralan. Snopove formiraju tanki filamenti, miosinski molekulikao i intermedijerni filamenti. Slobodni krajevi filamenata organizovanih u snopove uronjeni su u takozvana tamna tela. Ona koja su lokalizovana u citoplazmi oznaavaju se citoplazminim dok se tamna tela postavljena uz unutranju povrinu elijske membrane nazivaju se membranskim (Sl. 6-20).

sarkoplazmin retikulum

membransko tamno telo


glikogenska estica

kaveolus

citoplazmino tamno telo

pukotinsta veza

elastino vlakno

kolageno vlakno

kapilar

Premda kontraktilni aparat glatke miine elije nije parakristalno ureen, moe se uspostaviti izvesna analogija sa kontraktilnim aparatom popreno-prugastih miinih elija. Membranska i citoplazmina tamna tela mogu se, naime, razmatrati kao strukture analogne Z-diskovima budui da predstavljaju mesta ukotvljavanja kontraktilnog aparata.

Osnovu tankih filamenata ine aktinski filamenti a u njihovoj blizininalaze se molekuli miosina-2. Intermedijerni filamenti su desminskog ili, kaou sluaju glatkih miinih elija krvnih sudova, vimentinskog tipa. Desminski molekuli su prisutni i oko nukleusa, mitohondrija kao i u citoplazminim tamnim telima.

I pored postojanja lamine susedne glatke miine elije u zidovima krvnih sudova nisu jedne od drugih metaboliki razdvojene na bonim stranama susednih elija uspostavljaju se meuelijski spojevi communicans tipa pukotinasti spojevi (Sl. 6-20).

U prostorima izmeu pojedinanih glatkih miinih elija prisutne su komponente vezivnih tkiva retikularna, kolagena i elastina vlakna (Sl. 6-20) koja mogu formirati snopove. Molekule prokolagena i proelastina kao i molekule koji odlikuju vanelijski matriks i laminu sintetiu glatke miine elije pa se sa pravom smatraju sintetski veoma aktivnim elijama.


Nada M. erban

Slika 6-21. Glatka miina elija u oputenom i zgrenom stanju

membransko tamno telo

Glatku muskulaturu inerviu postganglijski neuroni autonomnog nerv-nog sistema. Veinu glatkih miinih elija inerviu i parasimpatika i sim- patika nervna vlakna koja zalaze u vezivno tkivo glatke muskulature. Me-utim, nervni zavreci ne formiraju nervno-miine veze koje odlikuju po-preno-prugaste miine elije nego takozvane sinapse u prolazu (Sl. 6-19)*. Ove sinapse su udaljene 10 do 20 m, a u i nekim sluajevima i vie, od povrine glatke miine elije. Neurotransmiteri norepinefrin i ace- tilholin osloboeni iz sinaptikih vezikula difunduju kroz taj prostor i na taj nain dopevaju do povrine glatke miine elije. Treba ipak istai kako se uticaj neurotransmitera ne ispoljava direktno na sve glatke miine elije nego je aktivacija zasnovana na postojanju ve pomenutih pukotinastih spojeva. Pored neurotransmitera na aktivnost glatkih miiunih elija utiu i hormonske supstance poput oksitocina ili gastrina. Tako hormon gastrin pokree grenje i opruanje glatke muskulature u zidu crevne cevi, na primer. Na aktivnost glatkih miinih elija utiu i lokalni fizioloki uslovi smanjena koncentracija kiseonika, poveana koncentracija ugljen-dioksida kao i niska pH vrednost.

Glatke miine elije odlikuje sposobnost vremenski dugog i sporog kon-trahovanja koje moe proizvesti peristaltike pokrete kao u sluaju crevne cevi ili izbacujue pokrete kao to je to sluaj sa zidom mokrane beike, na primer.

Prilikom kontrahovanja vretenast oblik glatkih miinih elija se menja (Sl. 6-21), one se skrauju, u sredinjem delu prenik im se poveava, a na njihovoj povrini uoavaju se ispupenja. Ova ispupenja su lokalizovana izmeu susednih membranskih tamnih tela. Prilikom kontrahovanja i nukleus trpi odreene promene prilagoava se promeni prostora u kome lei i spi-ralno se uvija (Sl. 6-21).

U osnovi, promene oblika glatke miine elije tokom kontrakcije proistiu iz promena u nivou kontraktilnog aparata. Ve je reeno da njegove elemente ine tanki filamenti, kao i miosinski molekuli koji nisu stalno organizovani u

debele filamente (videti kasnije). Tanki filamenti su dui od tankih filamenatau popreno-prugastim miinim elijama (4.6 m i 1.6 m, respektivno) a ima ih znatno vie od debelih u veini kimenjakih glatkih miinih elija njihov odnos je 12 : 1.

Pored aktinskih filamenata u izgradnji tankih filamenata uestvuju, kao i u sluaju tankih filamenata popreno-prugaste miine elije, molekuli

* videti poglavlje elije koje tvore nervno tkivo


ispupenje na povrini elije

spiralizovan nukleus

Osnovi histologije


tropomiosina koji se oko aktinskog filamenta zavojiasto savijaju. Ovakoorganizovanom tankom filamentu pridrueni su i molekuli kaldesmona.Kaldesmon je filamentozni protein koji na aktinskom filamentu blokira mestavezivanja miosina.

Uobiajeno je da se kae kako u osnovi nema velikih razlika izmeu fe-nomena koji odlikuju kontrahovanje glatkih i popreno-prugastih miinih elija. Meutim, neke razlike postoje i odnose se, s jedne strane, na izvor jona kalcijuma, na molekule za koje se oni vezuju kao i na ponaanje mio-sinskih molekula. Joni kalcijuma, naime, prevashodno potiu iz kavelola i iz vanelijske sredine a njihov ulazak obezbeuju kanali za prolaz jona kalcijuma koji odlikuju plazminu membranu. Joni kalcijuma se vezuju za kalmodulin, protein koji po svojoj funkciji odgovara kalcijum-vezujuoj podjedinici troponina, ali nije direktno povezan sa tankim filamentom. to semolekula miosina tie, u neaktivnom stanju njihov repni region je savijen a ispravlja se tek u aktivnom stanju (Sl. 6-22).

Poetak procesa kontrahovanja podrazumeva obrazovanje kompleksa izmeu jona kalcijuma i kalmodulina. Ovaj kompleks se vezuje za kinazu

Slika 6-22. Proces kontrakcije glatke miine elije na molekulskom nivou

aktinski filament

lakog lanca miosina, aktivira je i na taj nain omoguava fosforilovanje jedan od lakih miosinskih lanaca u nivou glave miosinskog molekula. Rep aktiviranog miosinskog molekula se ispravlja i tako dolazi do privremenog formiranja debelog filamenta (Sl. 6-22). S druge strane, fosforilovanje kal-desmona dovodi do njegovo odvajanje od tankog filamenta i deblokiranjaaktinskog molekula za koji se vezuje glava miosinskog molekula. Potom sledi klizanje tankog filamenta.

kaldesmon (MM 120.000 do 150.000 Da)

kalmodulin (MM 17.000 Da)

tropomiosinkaldesmon

kalmodulinmiosin u neaktivnom stanju

laki lanci miosina

miosin u aktivnom stanju

joni Ca2+

kinaza lakog lanca miosina


Nada M. erban

smitin (oko 2.000.000 Da)

Smanjenje koncentracije nivoa kalcijuma u citoplazmi i kaveolima dovodi do odvajanja jona kalcijuma od kalmodulina, inaktivacije kinaze lakog lanca miosina i defosforilovanja lakog lanca miosina, uvrtanja njegovog repnog regiona i relaksacije.

Sigurno je da prisustvo intermedijernih filamenata na neki nain uestvujeu ovim procesima. Smatra se da ovi filamenti usmeravaju komponentekontraktilnog aparata, prvenstveno aktinske filamente. Ima dokaza da inter-medijerni filamenti zalaze u tamna polja, ali se ne zna da li uspostavljaju direktan dodir sa proteinima koji uestvuju u njihovoj izgradnji ili, kao to je to sluaj sa aktinskim filamentima, posreduje neki dodatni protein. Znase, naime, da se aktinski filamenti za neka membranska tamna polja vezuju posredstvom molekula vimentina.

Treba pomenuti kako detaljnija istraivanja citoskeletnih komponenti glatke miine elije pokazuju da je njihovo konano evidentiranje daleko od zavrenog. Tako je, na primer, poslednjih godina otkriveno postojanje proteina smitina koji se odlikuje velikom molekulskom masom a i nizom drugih slinosti koje ga mogu povezati sa titinom popreno-prugastih mi-inih elija. Ima miljenja da bi smitin mogao imati vanu ulogu kako u privremenom organizovanju debelog filamenta tako i u organizovanju dru-gih struktura glatke miine elije.

Vrlo je verovatno da tamna tela igraju znaajnu ulogu ne samo u ukotvljavanju filamenata nego i u meusobnoj adheziji miinih elija. Ususednim elijama membranska tamna tela postavljena su jedna naspram drugih (Sl. 6-20). S druge strane, pokazano je da, bar u do sada ispitivanim sluajevima, raspored ovih tela nije sluajan ona su postavljena jedno do drugog i formiraju pantljike koje se u povrinskom regionu elije smenjuju sa oblastima u kojima su prisutne populacije kaveola. Zato se o membranskim tamnim telima esto govori kao o strukturama koje su analogne desmosomi-ma i spojevima tipa zonula adherens, to jo jednom potvruje da miine elije treba na osnovu mnogih morfolokih odlika razmatrati kao nepokretne elije. U prilog funkcijskih razlika izmeu membranskih i citoplazminih tam-nih tela govore i biohemijska ispitivanja. Ona su pokazala da, premda su u osnovi izgraena od -aktinina, ona koja se nalaze uz plazminu membranu u sebi sadre i molekule vinkulina, to nije sluaj sa citoplazminim tamnim telima.

Ima i miljenja da se posredstvom membranskih tamnih tela priljubljenih uz membranu moda sa elije na eliju prenose i kontraktilne sile, pa se u miinoj skupini kontrahovanje i oputanje odigravaju sinhronizovano.

Glatke miine elije poseduju sposobnost proliferacije i to kako u nor- malnim okolnostima tako i u sluaju povrede glatke muskulature. Zanim-ljivo je istai kako na morfolokom nivou nema znaajnih razlika izmeu diferenciranih glatkih miinih elija i onih koje se oznaavaju kao proliferativne. Detaljnija istraivanja su, meutim, pokazala da se samo u diferenciranim elijama eksprimira citoskeletni protein nazvan smutelin. Premda se on moe detektovati u regionima koji podrazumevaju aktinske filamente, njegova uloga u organizovanju komponenti kontraktilnog aparatajo uvek nije sa sigurnou utvrena.

Osnovi histologije


lezdana elija

Slika 6-24. Miino-epitelska elija

Miino-epitelska elijaPostoji jedna vrsta elija koje se, skoro sa podjednakim pravom, mogu klasifikovati i u epitelske i u miine elije. Prisutne su pojedinano uz jed-noslojne, preteno lezdane epitele poput, na primer, baze epitela pljuvanih i mlenih lezda, umetnute izmeu podepitelske lamine i osnovice epitelskih elija. Posedovanje zajednike lamine daje za pravo onim istraivaima koji ih razmatraju u okviru epitela i nazivaju epitelsko-miinim elijama. Meutim, njihova sposobnost kontrahovanja i relaksiranja funkcijski ali i morfoloki pribliava ih miinim elijama.

Premda na preparatima posmatranim na svetlosnom mikroskopu izgleda-ju vretenaste i izduene i tako se najee i prikazuju (Sl. 6-24), njihov pravi oblik, pokazan na trodimenzionom elektronskom mikroskopu, je zvezdolik od elijskog tela u svim pravcima pruaju se brojni dugaki nastavci koji naleu uz baznu povrinu epitelskih elija (Sl. 6-23). Zato se oblik ovih elija esto poredi sa telesnom formom hobotnice.

Nukleus im je vretenasto-jajolik i ima dosta difuznog hromatina, to svedoi o sintetskoj aktivnosti ovih elija. Kao i kod glatkih miinih elija, i kod njih se u citoplazmi oko nukleusa susreu kratke cisterne granuliranog endoplazminog retikuluma, diktiosomi Goldijevog aparata, mitohondrije kao i brojne glikogenske estice (Sl. 6-24).

U glavnini citoplazme prisutni su elementi citoskeleta snopovi obra-zovani od aktinskih i intermedijernih filamenata iji su slobodni krajeviukotvljeni u membranska i citoplazmina tamna tela, kao i miosinski molekuli (Sl. 6-24).

Pri kontrahovanju ovih elija, na njihovoj povrini, izmeu membranskih tamnih tela, slino kao kod glatke miine elije, primeuje se pojava is-pupenja. Nesumnjivo da svojim kontrahovanjem ove elije podstiu iz-bacivanje sekreta iz lezdanih elija uz iju osnovicu naleu kao i istiskivanje sintetisanog proizvoda u lumen izvodnog kanala.

Miino-epitelske elije pokazuju odre-ene slinosti sa pericitima koji odlikuju zidove kontinuiranih i diskontinuiranih kapilara kao i sa elijama vezivnih tkiva koje neki istraivai nazivaju mio-fibroblastima.

Slika 6-23. Trodimenzioni prikaz miino-epitelske elije

lezdani epitel

podepitelska lamina

miino-epitelska elija

podepitelska lamina

snop aktinskih i intermedijernih

filamenata

glikogenske estice tamno polje

ispupenje na povrini elije

kolagena vlakna

retikularno vlakno


Nada M. erban

Slika 6-26. Kardiocit radna srana miina elija

lamina

Slika 6-25. Skupina sranih miinih elija

MIINE ELIJE SRCA I SRANI MII

Osnovnu masu miine komponente sranog zida, miokarda ali i poetnih regiona plunih vena ine srane miine elije, kardiociti. Treba, meutim, odmah naglasiti da se pod pojmom kardiociti podrazumevaju tri kategorije elija radne, sekretne i atipine srane miine elije koje nemaju istovetne morfoloke i funkcijske odlike. No, bez obzira na te razlike, kardiociti poseduju neke morfoloke karakteristike popreno-prugastih ali i glatkih

miinih elija. Njihov oblik mogao bi se opisati kao skraeno-vretenast i unekoliko granat (Sl. 6-25). Odlikuje ih, kao i glatke miine elije, jedan nukleus smeten u sredinjem delu elije. Treba, meutim, pomenuti kako se, dodue u malom procentu, u sranom miiu mogu uoiti i kardiociti sa dva nukleusa. U izgradnji miokarda uestvuju i komponente vezivnih tkiva kao i brojni kontinuirani kapilari.

kardiocite neki istraivai nazivaju kar-diomiocitima

kardiocit

kontinuiran kapilar region umetnutih diskova

umetnuti disk

T-tubula

sarkomerni niz

glikogenska estica

lipofuscinska granula

kolageno vlakno

kontinuiran kapilar pukotinasta veza

kolageno vlakno

lipidno telo

Osnovi histologije


kardiocita su krai i veeg prenika nego u sluaju popreno-prugastih miinih elija a prati ih lamina. Postavljeni su u nivou Z-diskova a sa kom-ponentama sarkoplazminog retikuluma ne obrazuju trijadni sistem (Sl. 6-27). Sarkoplazmin retikulum se protee izmeu regiona omeenih Z-diskovima, manje je razgranat nego u sluaju popreno-prugaste miine elije i na krajevima nije obavezno diferenciran u zavrne cisterne. Uz T-tubulu je daleko ee priljubljena samo jedna komponenta analogna zavrnoj cisterni pa zajedno obrazuju dijadu (Sl. 6-27).

Treba istai kako koliina jona kalcijuma magacioniranih u cisternama sarkoplazminog retikuluma nije dovoljna za neprekidno kontrahovanje kardiocita. Dodatne izvore ovih jona prua lamina koja prati T-tubule kao i domeni membrane izvan ovih oblasti. U negativno naelektrisanoj lamini ma-gacionirani su joni kalcijuma koji relativno brzo ulaze u citoplazmu. S druge

Slika 6-27. Sarkoplazmin retikulum kardiocita

plazmina membrana

nebulet (MM 107.000 Da)

Radne srane miine elije u nivou, na primer, regiona sranih komora mogu se smatrati prototipskim kardiocitima. Duge su izmeu 100 i 150 m a iroke 20 do 35 m. Na njihovoj povrini, kao i u sluaju glatkih i popreno-prugastih miinih elija, prisutna je lamina (Sl. 6-26). U citoplazmi oko nukleusa skoncentrisana je glavnina citoplazminih organela ukljuenih u sintetske procese, posebno dobro razvijen Goldijev aparat, brojne mitoondrije kao i glikogenske estice, lipofuscinske pigmentne granule i, povremeno, lipidna tela. U korteksnom regionu citoplazme, kao i kod glatke i popreno- -prugaste miine elije, prisutni su kaveoli.

U glavnini citoplazme, kao i kod popreno-prugastih miinih elija, smeteni su sarkomerni nizovi, miofibrili, postavljeni paralelno sa duomosom elije. Izmeu susednih sarkomernih nizova prisutne su brojne mito-hondrije (Sl. 6-26) kao i glikogenske estice. Sarkomere formiraju tanki i debeli filamenti u ijoj izgradnji uestvuju uglavnom isti proteini kao i usluaju ovih filamenata u sarkomeri popreno-prugastih miinih elija.Jedina do sada utvrena razlika odnosi se na filamentozni protein koji pratiaktinski filament umesto nebulina u izgradnji tankog filamenta uestvujeprotein nazvan nebulet.

Razlike izmeu kardiocita i popreno-prugastih miinih elija postoje i u nivou T-tubula i sarkoplazminog retikuluma. Uvrati plazmine membrane

T-tubula sarkotubule

dijada

sarkomerni niz

sarkomera


Nada M. erban

kardiotin (MM oko 300.000 Da)

strane, plazmina membrana kardiocita je snabdevena brojnim kalcijum- -natrijumskim razmenjivaima, takozvanim sporim natrijumskim kanalima. Ovu membranu odlikuje i prisustvo Na+-K+-ATPaza kao i K+-kanala zavisnih od napona, koji reguliu unutarelijske nivoe ovih jona. Joni kalcijuma koji naputaju cisterne sarkoplazminog retikuluma u njih se vraaju zahvaljujui Ca2+-zavisnoj ATP-azi koju kontrolie protein fosfolamban. Aktivnost i ko-liinu jona kalcijuma kontroliu hormoni titolike lezde.

Vansarkomerni citoskelet kardiocita pokazuje neke morfoloke slinosti sa vansarkomernim citoskeletom popreno-prugaste miine elije. I u sranim miinim elijama desminski filamenti formiraju svojevrsnu skelu koja su-sedne miofibrile odrava u meusobno paralelnom poloaju. Desminskifilamenti su, s jedne strane, ukotvljeni u nivou kostamera i, sa druge, u ni-vou desmosoma (videti kasnije). Treba istai kako su desminski proteini lokalizovani i oko nukleusa i mitohondrija.

Brojna istraivanja pokazuju da kardiocite odlikuju dva tipa kostamera. U nivou jednog tipa vezu citoskeleta sa laminom obezbeuju integrinske podjedinice a u nivou drugih tu vezu obezbeuju N-kadherini. Pored vinkulina, u kostamernim regionima prisutni su i molekuli spektrina i distrofina kao ikomponente distrofinskog kompleksa. Treba pomenuti kako vinkulin i dis-trofin formiraju vrstu somotastog omotaa koji stabilizuje citoplazminu po-vrinu T-tubula.

U sranim ali i u nekim popreno-prugastim miinim elijama konsta-tovano je prisustvo kardiotina. Ovaj proteinski kompleks predstavlja struktur-nu komponentu koja je organizovana u filamente paralelne sa pravcem pru-anja sarkomernih nizova. Imunofluorescentne probe pokazuju da je kardiotinlokalizovan u citoplazmi izmeu miofibrila i to u nivou uzdunih segmenatasarkoplazminog retikuluma. Zato se ovaj protein esto oznaava kao protein pridruen sarkoplazminom retikulumu. Zanimljivo je da su istraivanja po-kazala kako kardiotin odlikuje samo one kardiocite koji su u potpunosti di-ferencirani.

Za razliku od glatke miine elije kod koje su slobodni krajevi elije sueni, kod srane radne miine elije oni su dosta iroki i valovito-stepenastog iz-gleda (Sl. 6-25 i 26). Upravo na tim mestima ostvaruju se kontakti izmeu susednih kardiocita. Na preparatima posmatranim na svetlosnom mikrosko-pu ova mesta spajanja susednih sranih miinih elija su veoma uoljiva i nazvana su umetnutim, interkalarnim diskovima. Budui da se dobro boje, na preparatima se daleko lake zapaaju od Z-diskova koji du miofibrilaomeavaju sarkomere. Umetnuti diskovi podrazumevaju dve komponente poprenu, paralelnu sa Z-diskovima i uzdunu, koja je paralelna sa pravcem pruanja sarkomernih nizova.

Na tankim presecima posmatranim na transmisionom elektronskom mikroskopu moe se uoiti sva sloenost umetnutih diskova. U tim regi-onima se, naime, izmeu susednih kardiocita uspostavljaju adhezivni i komunikacijski spojevi. Poprene komponente podrazumevaju smenu ad-hezivnih elijskih veza tipa fascia adherens i desmosoma (Sl. 6-28). Fasciae adherentes umnogome podseaju na pojasni adhezivni spoj, zonula adherens, karakteristian za epitelske elije ali se oko elije ne prostire kontinuirano ve u vidu polja nepravilnog oblika. Ova adhezivna veza, prisutna na onim

Osnovi histologije


Slika 6-29. Sarkomera kardiocita u relaksaciji i kontrakciji

anizotropna zona

Slika 6-28. Morfoloke komponente umetnutog diska

desmosom

mestima na kojima bi trebalo da se nalaze Z-diskovi sarkomera, slui kao mesto ukotvljavanja tankih filamenata u plazmine membrane susednihelija. U tim regionima uz citoplazminu povrinu membrane lokalizovani su molekuli -aktinina i vinkulina. Desmosomi su pak postavljeni sporadino izmeu oblasti zonulae adherentes, a sa njihovim desmosomskim ploama povezani su desminski filamenti. Treba istai da su desmosomi prisutni i uuzdunim komponentama umetnutih diskova.

fascia adherens

pukotinsta veza

sarkomerni niz

desminski filamenti

konekson

-aktinin vinkulin Z-disk

Pukotinaste veze odlikuju uzdunu komponentu umetnutog diska i obez-beuju brzo provoenje akcionog potencijala izmeu susednih kardiocita. Tokom embrionskog razvoja ove pukotinaste veze pak obezbeuju direktno prenoenje hemijskih signala koji su od sutinskog znaaja za diferenciranje kardiocita. Kod sranih radnih miinih elija koneksoni pukotinaste veze su homotipski, obrazovani od koneksina 43.

Da su srane radne miine elije najradnije elije u organizmu, nisu potrebni posebni dokazi njihovo stalno grenje i opruanje obezbeuje ne-prekidno kruenje krvi u arterijskim krvnim sudovima, a time je osigurano metaboliko i funkcijsko jedinstvo itavog organizma. Ali, treba rei da ta izuzetna vrednoa ovih elija jednim delom poiva i na nekim specifinostimau pogledu ponaanja tankih filamenata u sarkomerama pri njihovom kon-trahovanju kao i u pogledu prostornog rasporeda kolagenih vlakana koja uestvuju u izgradnji unutranjeg vezivnog omotaa, endomisijuma.

Tokom kontrakcije u sarkomerama popreno-prugastih miinih elija primeuje se kako tanki filamenti u oblasti H-pruge klize jedni ka drugima,a pri maksimalnoj kontrakciji njihovi negativni krajevi bivaju priblieni. U sarkomerama sranih radnih miinih elija ne samo da dolazi do prib-liavanja nego i do njihovog preklapanja u sreditu anizotropne zone (Sl. 6-29). Kolagena vlakna koja pak sa povrinske strane obavijaju pojedinane kardiocite prostorno su tako postavljena da obrazuju dvostruke spiralne na-voje, jedne, koji su levogiri i, druge, koji su desnogiri. Ovakav raspored kolagenih vlakana odrava u odreenim granicama duinu elije tokom

izotropna poluzona

izotropna poluzona


Nada M. erban

Slika 6-30. Sekretna aktivnost kardiocita

sekretna granula

atrijumske kardiocite neki istraivai oznaavaju i kao sekretne srane mi-ine elije ili kardioendocite

kontrakcije odnosno relaksacije. Time je spreeno prekomerno istezanje i grenje sranih radnih miinih elija.

U medicinskom kontekstu zanimljivo je pitanje da li su kardiociti u sr-anom miiu odraslog organizma sposobni za proliferaciju. Naime, u nekim patolokim situacijama poput, na primer, ishemije ili mehanikog oteenja odavno je konstatovano da, izmeu ostalog, dolazi do hipertrofije kardiocitadok se endotelske elije krvnih sudova umnoavaju. Kod mladih ivotinja i dece, meutim, uveava se i broj kardiocita. Detaljnija ispitivanja su pokazala kako i kod odraslih laboratorijskih pacova i mieva dolazi do umnoavanja kardiocita i to zahvaljujui postojanju matinih miinih elija grupisanih u ostrvca. U tim sluajevima poveanje mase sranog miia proistie ne samo iz hipertrofije kardiocita nego i iz deoba matinih elija i njihovogdiferenciranja u kardiocite.

U predelu pretkomora i to u blizini zalistaka prisutni su kardiociti koji se esto oznaavaju kao atrijumski kardiociti. Ove elije su malobrojne i neto manjih dimenzija od sranih radnih miinih elija. I one obavljaju stalnu kontrakciju i relaksaciju i poseduju sve ve opisane morfoloke odlike nukleus je centralno postavljen, glavninu citoplazme zauzimaju sarkomerni

nizovi i brojne sitne mitohondrije smetene izmeu njih. Meutim, T-tubuli su krai a kaveoli brojniji nego u kardiocitima komora. Zanimljivo je pomenuti kako su pukotinasti spojevi u nivou umetnih diskova u sluaju atrijumskih kardiocita heterotipski njihovi koneksoni obrazovani su od koneksina 40 i koneksina 43.

U regionu citoplazme oko nukleusa nalazi se dobro razvijen Goldijev aparat koji uestvuje u doradi sekretnog proizvoda ija sinteza poinje u nivou granuliranog endoplazminog retikuluma (Sl. 6-30). Takozvane atrijumske sekretne granule prenika od 0.3 do 0.4 m koje su veoma brojne proseno ih ima oko 600 po eliji svoj sadraj egzocitosom oslobaaju u vanelijski prostor. Na taj nain on dospeva do kapilara koji su u znatnom broju prisutni izmeu sranih miinih elija. Zanimljivo je da sinteza u ovim elijama u velikoj meri zavisi od mikrotubula. One su mnogobrojne u sredinjem delu elije, u neposrednoj blizini komponenata Goldijevog aparata, a njihova depolimerizacija dovodi do nestanka sekretnih vezikula i granula.

mikrotubula glikogenske estice

Goldijev aparat

sarkomerni niz

Osnovi histologije


Slika 6-31. Purkinjova elija atipina srana miina elija

desmosom

sarkomerni niz

glikogenska estica

lamina

T-tubula

popreno preseen sarkomerni niz

kapilar

Jan E. Purkinj (Jan Evangelista Purkinje, 1787-1869), eki lekar znamenit po svom pionirskom radu u domenu eks-perimentalne fiziologije. Njegova istra- ivanjima u oblasti histologije i emb-riologije doprinela su uspostavljanju modernog gledanja na grau i funkci-onisanje oka, mozga, srca i reprodukcije sisara. Purkinj je prvi istraiva koji je upotrebio mikrotom za pravljenje histolokih preseka i prvi je koristio gla- cijalnu siretnu kiselinu, kalijum-bihro-mat i Kanada balzam u pripremi iseaka tkiva za mikroskopska ispitivanja.

U sekretnim granulama se nalaze dva polipeptidna hormona atrijumski natrijum-uretiki faktor i natrijum-uretiki faktor mozga. Oba faktora deluju antagonistiki u odnosu na antidiuretiki hormon i aldosteron, drugim reima inhibiraju luenje renina u bubregu i luenje aldosterona u nadbubrenim lezdama. Oni takoe inhibiraju i kontrakcije glatke muskulature u krvnim sudovima. Istraivanja su pokazala kako pored bubrega i nadbubrenih lezda, ovi faktori svoje delovanje ispoljavaju i u nivou crevne cevi, plua, prednje one komore, mozga.

Kada se preparati sranog miia posmatraju na svetlosnom mikroskopu, zapaa se da su u oblastima koje fiziolozi oznaavaju vorovima i provodnimvlaknima prisutne srane miine elije koje se po svojim morfolokim odlikama razlikuju od radnih i atrijumskih kardiocita. Ove elije, koje se nazivaju provodnim, atipinim sranim miinim elijama ili Purkinjovim vlaknima, manjih su dimenzija od radnih kardiocita i manje se intenzivno boje.

Na tankim presecima posmatranim na transmisionom elektronskom mikroskopu na njihovoj povrini se zapaa lamina a najee poseduju jedan nukleus premda ima i onih koje odlikuju i dva nukleusa. U citoplazmi se uoavaju kratki sarkomerni nizovi rasporeeni u razliitim pravcima, mitohondrije kojih ima manje nego u radnim miinim elijama, kao i veoma brojne glikogenske estice (Sl. 6-31). Susedne provodne srane miine elije nisu meusobno spojene umetnutim diskovima nego samo nepravilno rasporeenim desmosomima i pukotinastim vezama koje zauzimaju znatnu povrinu. Njihovi koneksoni su heterotipski budui da ih, kao i u sluaju atrijumskih, sekretnih kardiocita, obrazuju koneksin 43 i visok nivo koneksina 40.

Provodne srane miine elije inerviu i simpatiki i parasimpatiki neuroni, a na njihovu ulogu deluju i supstance koje se klasifikuju u supstancesa hormonskim dejstvom neurotensin i supstanca P. Ove elije odravaju stalnu stimulaciju sranog rada one neprekidno nagone srane radne miine elije da se bez prestanka kontrahuju i oputaju.


Nada M. erban

Documents

6. MIŠIĆNE ĆELIJE I TKIVA - Насловнаbiolozi.bio.bg.ac.rs/files/biblioteka/1godina/skripte/obct/06... · 134 Mišićne ćelije i tkiva Nada M. Šerban. Slika 6-07. Osnovne