Sydänsolun toiminta
Excitation-Contraction -coupling Ärsytys-supistus -kytkentä Sydän koostuu poikkijuovaisista supistumiskykyisistä sydänlihassoluista Supistumisen laukaisee solun sisäisen kalsiumkonsentraation nousu Laukaiseva kalsium solun ulkopuolelta Pääosa solun sisältä SR:sta
Kalsiumin vapautumisen perusta Jänniteriippuvat Ca-kanavat aukeavat aktiopotentiaalin aikana Soluun pieni määrä kalsiumia Paikallinen Ca-konsentraatio kasvaa SR:n lähellä Ca-riippuvaiset kalsiumkanavat aukeavat Sytosoliin vapautuu SR:n varastoimaa kalsiumia (CICR, calcium induced calcium release)
Kalsiumin vapautumisen perusta Entsyymit Tärkein säätelymekanismi Muuttavat kanavien ja reseptoreiden aktiivisuutta Sytosolin Ca-pitoisuus ennen vapautumista Solun ulkoisen kalsiumin määrä
Supistuminen Sytosolin vapaa kalsium sitoutuu säätelyproteiiniin (troponiini C) Laukaisee aktiini- ja myosiinifilamenttien kierron ja supistumisen Solu supistuu
Supistuminen Normaali supistuminen Voimakkaampi supistuminen kun Lihas ei supistu maksimaalisesti Ca rajoittaa Voimakkaampi supistuminen kun Kasvatetaan kalsiumkonsentraatiota Herkistetään reseptoreita Hormonit ja lääkkeet vaikuttavat supistumisvoimaan säätelemällä Ca:n vapautumista ja varastoimista
Kalsiumin poisto Kalsiumin vapautuminen aktivoi useita Ca-pumppuja Konsentraatiogradientti → vaatii ATP:tä Tärkein SERCA Pumppaa Ca:n sarkoplasmiseen kalvostoon Toiminta tehostuu kun sytosolin [Ca] nousee SR:n kapasiteettia lisää kalsekvesteriini Alhainen affiniteetti, suuri kapasiteetti
Kalsiumin poisto Na/Ca –pumppu Mitokondrioiden Ca-pumppu Kalsiumin poisto Na-ionien gradientin avulla 1 Ca ulos, 3 Na sisään → sähkövirta Mitokondrioiden Ca-pumppu Sytosolin Ca-puskurit
SERCAn säätely Fosfolambaani (PLB) Estää SERCAn toimintaa sitoutuessaan Esto poistuu jos PKA tai CaMKII fosforyloivat PLB:n PLB irtoaa ja SERCAn toiminta kiihtyy
Sydämen vajaatoiminta Sopeutuminen kasvavaan kuormaan Hypertrofia Jos ei riitä, muutos energiaa säästävään suuntaan Hidastunut relaksaatio, häiriöt kalsiumsäätelyssä Muutokset aktiopotentiaalissa Hidastuminen repolarisaatiossa