Izomszovetek

9

Izomszövetek

Szerkesztette: Vizkievicz András

A citoplazmára általában jellemzı összehúzékonyság (kontraktilitás) az izomszövetekben
különösen nagymértékben fejlıdött ki.
Ennek oka, hogy a citoplazma összehúzódásáért felelıs fehérjék rendkívül nagy
mennyiségben vannak jelen - tulajdonképp az egész sejtet kitöltik - és igen rendezetten

helyezkednek el.
Az izomszövet mezodermális eredető (kivételt képez a szemgolyóban a pupillaszőkítı és tágító izom). Az
izomsejtek a szervezetben sehol sem fordulnak elı egyedül, hanem mindig kötıszövettel együtt,
ezért az izomszövet kevert szövetnek tekinthetı.

Az izomszövet típusai:

• harántcsíkolt izomszövet, amelyen belül
o vázizomszövet
o szívizomszövet

• simaizomszövet

Vázizomszövet

Megtalálható:

• a gerincesek és az ízeltlábúak vázát mozgató izomszövet
• nyelvben, garatban, nyelıcsı felsı szakaszában, végbélnyílásban, légzıizmok

Jellemzıi:

• általában akaratunktól függıen mőködik
•
• gyors
nagy erıkifejtésre képes
• fáradékony

A harántcsíkolt izomszövet szöveti egysége

az izomrost.

Az izomrost az egyedfejlıdés során úgy jön létre,
hogy az egymagvú izomképzı sejtek (myoblastok)
mitotikusan osztódnak, de a sejtmag osztódását
nem követi a citoplazma osztódása, s így sokmagvú izomrost

alakul ki.

A sejtmagvak száma egy rostban

meghaladhatja a 7OOO-t.
Sok izomrost köteggé szervezıdik,
amelyet kötıszövetes hártya tart össze, az
izomrost kötegek izomnyalábokká
szervezıdnek, melyek tovább rendezıdve alkotják

az izmokat.
Az izmokat kívülrıl egy vastag
kötıszövetes izompólya határolja.

1

9

Az izomrostok átmérıje 1O-1OO mikron között változik, hosszúságuk elérheti a 12 cm-t Az
izomrostot kívülrıl egy hártya, a szarkolemma burkolja be.

A citoplazmában a hossztengellyel párhuzamosan húzódnak az összehúzódásért felelıs
myofibrillumok, amelyek fénymikroszkóppal is láthatók.
A myofibrillumok között
mitokondriumok helyezkednek el.
A nagyszámú sejtmag perifériásan a
szarkolemma alatt található.
A Ca-raktárként funkcionáló SER,
amelyet itt szarkoplazmatikus
reticulumnak nevezünk, harisnyaszerően
körbeveszi az egyes miofibrillumokat.

A myofibrillumok felépítése

A vázizomzatban az izomrostok haránt irányban (a hossztengelyre merılegesen)
csíkozottságot mutatnak, azaz világosabb és sötétebb sávok váltják egymást.
A harántcsíkolat látszatát az okozza, hogy a hosszanti szerkezeti elemek, a myofibrillumok,
szakaszosan váltakozva más-más felépítésőek, s az egyforma szakaszok azonos hosszúságúak és
egy magasságban helyezkednek el.

A myofibrillumok myofilamentumokból épülnek fel, ezek azonban már csak
elektronmikroszkópban láthatók.

•Kétféle filamentum különböztethetı meg:
a vékony filamentum, világos, mely rövidebb (d = 6 nm) szakasz
• a vastag filamentum, sötét, mely hosszabb (d = 12 nm) szakasz

2

9
A vékony filamentum
A vékony filamentumokban globuláris aktin monomerek két egymás köré tekeredı,
gyöngysor-szerő fonalat képeznek, ez a fibrilláris aktin.

Az aktin felszínéhez az összehúzódást szabályozó, két szabályozó fehérje kapcsolódik, a
tropomiozin és a troponin komplex.

A tropomiozin a két spirálisan tekeredı gyöngyfüzér között húzódik a molekula hosszában. A
tropomiozin, helyzeténél fogva meggátolja a miozin kapcsolódását az aktinhoz.
A troponin egy komplex, amely 3 polipeptidbıl áll:

• troponin - C, mely kalciumot köt
• troponin - T, amely a tropomiozint rögzíti az aktinon
• troponin - I ( inhibitor ), amely gátolja a miozin ATP-áz aktivitását.

Az aktin hélixen 7 monomerenként egy-egy troponin komplex helyezkedik el.

A vastag filamentum
A vastag filamentum a miozinnak nevezett fehérjébıl áll, melynek ATP bontó hatása van.

A miozin molekula két részbıl áll:

• két globuláris feji részbıl, mely
tartalmazza az aktinkötı centrumot, ÁTP
bontó aktivitása van

• és a fejhez kapcsolódó fibrilláris részbıl.

A vastag fonalat 24 miozin molekula építi fel
(kötegbe fogott golfütık).

Két Z-lemez - amely a vékonyfonalakat tartja össze - közé esı miofibrillum szakaszt szarkomerának nevezzük. A
szarkomera a miofibrillum periodikusan ismétlıdı egysége.

3

9

Egy elernyedt, nyugalomban lévı izomban a vékony fonalak csak kis mértékben nyúlnak be a
vastag fonalak közé, a vékony és a vastag fonalak közötti kapcsolódások száma csekély
(izomtónus).

Azokon a helyeken, ahol a miozin nem kapcsolódik az aktinhoz, az aktinon a miozin kötıhelyét a tropomiozin foglalja
el.

Az izommembrán ingerlésekor a szarkoplazmatikus reticulumból nagy mennyiségő Ca-
ion kerül a citoplazmába a myofilamentumok közé.

• A Ca a troponin-C-hez kötıdik, aminek
hatására megváltozik a konformációja.

• A troponin-C konformációváltozása maga
után vonja a troponin-T
konformációváltozását, aminek hatására a
tropomiozin az aktinon elmozdul, és szabaddá
válik a miozin kötıhely.

• A konformációváltozás a troponin-I-re is
áttevıdik, aminek következtében
megszőnik a miozinra gyakorolt gátlása: a miozin
fej Mg-ion leválása közben ATP-t hidrolizál.

Az ATP-hidrolizis energiája
megváltoztatja a miozin fej szerkezetét.
(a miozin fej csuklószerő mozdulatot
végez)

• Amíg a miozin fej ATP-t köt, nem képes az aktinhoz kapcsolódni, de a hidrolízist követıen a
megváltozott konformációjú ADP tartalmú miozin fej már képes kötıdni az aktinhoz.

• A miozin fej az aktinhoz kötıdik.
• A miozin fej konformációváltozása - mivel energiát igénylı folyamat - egy instabil állapotot

eredményez, amely rövid idın belül hıfelszabadulás mellett az eredeti konformációba tér vissza.

• Mivel a visszaalakulás a két fonál összekapcsolódása után történik, a két fonál egymáshoz képest
• elmozdul.

A következı lépésben a miozin fejben az ADP kicserélıdik ATP-re, aminek következtében a miozin

• elengedi az aktint.
Majd az ATP ismét hidrolizál, megváltozik a fej konformációja, hozzákötıdik az aktinhoz, a
konformáció visszaalakul, elmozdulás, és újra elıröl.

Az összehúzódás addig tart, ameddig Ca-ion van jelen.
Ez az izomösszehúzódás csúszó (sliding)
mechanizmusa. A csúszás a Z-vonalakat
egymás felé közeliti, a kontrakció
alkalmával tehát a szarkomérák rövidülnek meg.

4

9

Az izommőködésének jellemzıi.
A vázizomrostokat az idegrendszer idegrostok útján mőködteti. Az idegi összeköttetéseitıl
megfosztott vázizom elsorvad. Az idegrostok elektromos változásai, átterjednek az
izomrostokra és hasonló jelenséget mutatnak. Egy idegrost szétágazik és több izomrostot lát el.
A finom mőködéső izmokban (kéz
izmaiban) egy idegrosthoz átlagosan 3-6
izomrost kapcsolódik, míg a durvább
mozgások kivitelezésében közremőködı
izmokban több száz.
Egy idegrosthoz kapcsolódó izomrostok
motoros egységet képeznek.

Az izomerı attól függ, hogy hány motoros egység dolgozik egyszerre.
Mindig csak annyi izomrost húzódik össze, amennyi az adott erı kifejtéséhez szükséges, a többi
pihen. A dolgozó rostok kimerülésekor a pihenık átveszik a feladatot.
Egyetlen idegi impulzus ún. izomrángást eredményez, mikor az izom gyorsan összehúzódik, majd
elernyed.

•Az összehúzódás sebessége alapján megkülönböztetünk:
Lassú, tartós összehúzódásra képes ún. vörös izmokat, amely színét magas
• mioglobin tartalmáért nyerte, ilyenek a testtartásért felelıs izmok, pl. hátizmok.
Gyors, fáradékonyabb az ún. fehér izmok.
5

9

Ha megfelelıen rövid idıközönként több idegi impulzus éri az izmot, tartós összehúzódás
váltható ki. Ilyenkor az izom nem tud elernyedni, az összehúzódások ereje összeadódik:
kontrakciószummáció.

Az izom mőködése kétféle lehet:

• •Izometriás, ha a rostok feszülnek, de az izom nem rövidül.

Izotóniás, ha az izom megrövidül.
Az izomtónus a vázizmok, kismértékő állandó feszülése. Szerepe a testhelyzet fenntartása.
Az izommőködés energiaforrásai
A tápanyagokat - lipideket, szénhidrátokat - az izomrostok a vérbıl veszik fel. A
glikogént jelentıs mennyiségben képes tárolni.
Az izommőködés közvetlen energiaforrása az ATP, melyet:

• Biológiai oxidációval, ill.
• Tejsavas erjedéssel nyer a tápanyagok bontásából.

Az izom ATP készletével kb. 10 összehúzódásra képes.
Az ATP készlet kimerülése után az ATP regenerációja kreatinfoszfát segítségével történik:
creatin-P + ADP = creatin + ATP (kb. 50 összehúzódás, kb. 10 s, 100 m-es síkfutás)
A terhelés elején az elsı 30 másodpercben a creatin-P készletek merülnek ki.
Ezt követıen a glikolízis, majd 3 perc múlva a biológiai oxidáció termeli az ATP-t. Tartós
összehúzódás során romlik az izom vérellátása, így oxigén ellátása, miután a
mioglobinhoz kötött oxigéntartalékok is kimerülnek, megindul a tejsavas erjedés.
Hullamerevség (rigor)
A halál után az ATP utánpótlás megszőnik, vagyis nem áll rendelkezésre újabb ATP az
aktin-miozin kapcsolat felbontására, nincs elernyedés.
A hullamerevség oldásáért a bomlási folyamatok, az aktin és a miozin szétesése felelıs.

A hullamerevség általában a halál után 2-4 órával kezdıdik, 6-12 órát vesz igénybe, amíg teljesen kialakul, és
összesen 36- 48 órán keresztül áll fenn.
Elıször az állkapocs körüli izmokat, majd az arc és a nyak izmait érinti, utána a kisízületeket, végül a nagyokat
merevíti meg. Oldódása ugyanebben a sorrendben történik.

6

9

A szívizomszövet

A szívizomszövet, mely a harántcsíkolt izomszövetnek egy speciális félesége, a szív falának

középsı rétegében található meg.

Jellemzıi:

• akaratunktól függetlenül
mőködik
•
• gyors képes
nagy erıkifejtésre
• nem fáradékony

Morfológiailag két sajátságban különbözik a vázizomszövettıl:
1. izomsejtekbıl áll, melyek elnyújtott térrácsot alkotnak, a sejtek helyenként elágaznak,
majd más sejtek ágaival függnek össze,
2. a sejtmagvak a sejt közepén helyezkednek el

A szívizom sejtek között erekben gazdag kötıszövet helyezkedik el.

A simaizomszövet

A simaizomszövet elnyúlt orsó alakú sejtekbıl épül fel.
Elvétve egyenként vagy egymáshoz kapcsolódva kisebb csoportokban vagy nyalábokban is
elıfordulhatnak, de általában párhuzamosan rendezve kiterjedt rétegeket képeznek. A sejtmag a
sejt közepén helyezkedik el.
Az egyes sejteket rácsrostokból álló hálózat veszi körül.
A plazma erısebb nagyítás mellett finom, hosszanti csíkoltságot mutat, ezek az
összehúzékony myofibrillumok.
Anyaguk szintén aktin és miozin, de a harántcsíkolt izomszövetre jellemzı nagyfokú
rendezettség a sejtekre nem jellemzı.

7

9

Elıfordulása:

• a gerincesek zsigeri izomzata: erek falában, bélcsı falában, bırben, légcsı
falában stb.

• egyes gerinctelenek bırizomtömlıjében.

Tulajdonságai:

• akaratunktól függetlenül mőködik
• l as s ú
• kis erıkifejtésre képes
• nem fáradékony

Képgaléria
Vázizomrostok

8

9
Szívizom
Simaizom

9