Sval
(přesměrováno z Svalovina)
Svaly jsou tkáně s elastickými vlastnostmi, schopné po dodání vzrušivého podnětu stahovat a následně relaxovat. Přeměňují tak chemickou energii v pohybovou, a proto zajišťují pohyb jak uvnitř organismu, tak i pohyb celého organismu. Svaly patří k pohybové soustavě a dělíme je do několika tříd – svalstvo příčně pruhované, hladká svalovina, svalovina srdce myokard. Všechny tyto soustavy obsahují kontrakceschopné bílkoviny.
Obecná stavba svalu[upravit | editovat zdroj]
Sval kosterní je složen ze svalové tkáně mezenchymového původu, obsahující specializované typy buněk. Svalové struktury jsou pospojovány vazivem. Rozlišují se svaly pomalé (konající statickou práci, méně výkonné, méně unavitelné − např. posturální svaly) a rychlé (umožňují rychlý, intenzivní, ale krátkodobý výkon – např. svaly paže).
Sval obsahuje několik částí: [1]
- Začátek (origo) – místo začátku svalu.
- Úpon (insertio) – místo úponu svalu.
- Svalové bříško (venter musculi) – nejmohutnější místo svalu.
- Šlacha (tendo) – uspořádané kolagenní vazivo, které sval upíná nejčastěji do kosti, někdy do kůže nebo kloubu.
- Fascie (povázka) – pružný vazivový obal svalu. Jsou součástí osteofasciálních sept, které tvoří spatia mezi periostem kosti a povrchovou fascií. Tudy se mohou šířit patologické procesy.
Funkční rozdělení svalů[upravit | editovat zdroj]
Svaly se funkčně rozdělují: [1]
- Hlavní svaly – nejdůležitější svaly pro daný pohyb.
- Pomocné svaly – svaly spolupůsobící s hlavním svalem.
- Fixační svaly – svaly zpevňující pohybující se část těla.
- Neutralizační svaly – rušící nežádoucí směry pohybů hlavních a pomocných svalů.
Díky různým funkcím se pak svaly řadí do skupin:
- Synergisté – kdy více svalů spolupracuje na jednom pohybu.
- Antagonisté – kdy svaly působí opačným pohybem jeden na druhý.
- Agonisté – svaly pro pohyb určitého směru působící jako iniciátoři a vykonavatelé.
Příčně pruhovaná svalovina[upravit | editovat zdroj]
Příčně pruhovaná svalovina je základní složkou kosterního svalstva. Díky střídání aktino-myozinových komplexů je mikroskopicky patrné příčné pruhování. V lidském těle je kolem 600 kosterních svalů.
Kosterní sval je tvořen dlouhými cylindrickými mnohojadernými buňkami (syncytium), které jsou široké 60–100 µm. [2]
Jádra ve svalovém vláknu jsou přitom koncentrována pod cytoplazmatickou membránu, a proto lze kosterní svalovinu dobře rozlišit pod mikroskopem od ostatních typů. Vlákna kosterního svalu obsahují soubor kontraktilních bílkovin aktinu a myozinu, které vzájemným klouzáním umožňují stah svalu. Součástí aktinového myofilamenta jsou regulační proteiny – troponin a tropomyozin.
Buňky kosterní svaloviny se sdružují do primárních snopečků (fasciculi), sekundárních snopců a nakonec do snopců vyšších řádů. Struktury jsou pospojovány vazivem, které se označuje jako epimysium (vrstva obalující celý sval), perimysium (vrstva obalující svazky vláken) a endomysium (obalující jednotlivá svalová vlákna). Do vazivových sept poté pronikají krevní cévy, tvořící bohatou kapilární síť.
Myofibrila (soubor aktinových a myosinových myofilament) je členěna na pravidelné úseky, tzv. sarkomery, které jsou základní funkční jednotkou. Tyto sarkomery obsahují charakteristické linie a zóny:
- Z-disky – ohraničují sarkomeru. V těchto discích jsou ukotvena tenká aktinová filamenta.
- M-linie – jsou vedeny středem sarkomery a které ukotvují tlustá myozinová filamenta v jejich středu.
- I-proužek (izotropní) – část sarkomery, kde se aktinová filamenta nepřekrývají s myozinovými.
- A-proužek (anizotropní) – tmavší část sarkomery, kde se nachází myozinová filamenta (včetně úseku, kde se myozin překrývá s aktinem).
- H-zóna – světlejší část sarkomery, kde se nachází pouze myozinová filamenta.
Při kontrakci se zkracuje I-proužek a H-zóna, A-proužek zůstává zachován.
Molekulární princip kontrakce příčně pruhovaného svalstva[upravit | editovat zdroj]
Spočívá v klouzání těžkých myozinových vláken po aktinových filamentech. Molekula myozinu sestává z dlouhé části tvořené dvěma obtáčejícími se polypeptidovými řetězci, na jejichž koncích jsou globulární hlavy. V části krčku této molekuly je místo, které konformační změnou může naklopit hlavu vůči dlouhé části a tím vyvolat pohyb na způsob páky. Tato hlava je přitom orientována proti aktinovému vláknu. Aktinové vlákno je dvoušroubovice vláknitého F-aktinu, tvořeného monomery globulárního G-aktinu. Po obou stranách dvoušroubovice se nachází molekuly tropomyozinu s molekulami troponinu. Troponin obsahuje tři podjednotky:
- Tn-C − místo vážící kationty Ca2+;
- Tn-T − místo, kde se troponin váže k tropomyozinu;
- Tn-I − místo, které zakrývá aktivní místa aktinu pro interakci s myozinem.
Pro interakci filament je naprosto nezbytná přítomnost kationtů Ca2+, které se vylijí ze sarkoplazmatického (hladkého endoplazmatického) retikula po přenosu excitace z T-tubulů (T tubulus = invaginace sarkolemmy) v odpověď na příchozí depolarizační stimul. Vazba Ca2+ na Tn-C podjednotku troponinu vyvolá konformační změnu, kdy se tropomyozin zasune ještě více do žlábků aktinu. Tím je umožněno hlavě myozinu se navázat na aktivní místo (myozin se "opře" o aktin) a aktivovat ATP-ázu. ATP se spotřebuje za produkce ADP + Pi a hlava myozinu se nakloní v podélné ose sarkomery – dojde k posunu filament a kontrakci. Vzniká stabilní rigorový komplex. Za účasti dalšího ATP se stav relaxuje.
Rigor mortis vzniká za předpokladu, že v buňce dojdou zásoby ATP. Spojení se tak nemůže relaxovat.[3]
Druhy kontrakce[upravit | editovat zdroj]
Rozlišujeme dva základní druhy kontrakce:
- Kontrakce isotonická mění se délka svalu, ale napětí je stejné (např. zvedání břemene).
- Kontrakce isometrická mění se napětí svalu, ale délka je stejná (např. přenášení břemene).
Zdroje energie pro činnost svalu[upravit | editovat zdroj]
Jednoznačným zdrojem energie pro sval je ATP, které je dodáváno oxidativní fosforylací. Krátkodobé výkony jsou zajišťovány pomocí anaerobní glykolýzy (produkce laktátu s následnou bolestivostí svalů). Dalšími zásobami energie jsou reakce ADP s kreatinfosfátem, který je defosforylován. Při dlouhodobé práci je využíváno volných mastných kyselin, při krátkodobém výkonu je nejdůležitější glukóza. [4]
Hladká svalovina[upravit | editovat zdroj]
Hladká svalovina tvoří stěny některých orgánů, útrob a cév (vyjma kapilár). Buňky jsou mnohem menší (2–5 × 20–200 μm, max. 500 μm) a vřetenovitého tvaru. Ve světelném mikroskopu nemá příčné pruhování. Není ovladatelná vůlí. Její kontrakce je pomalá a přetrvává dlouho.
Buňky hladké svaloviny jsou protáhlejší, vřetenovitého tvaru s jedním jádrem. Aktinová a myozinová filamenta zde probíhají šikmo přes buňku nebo tvoří sítě, nejsou uspořádána v sarkomery. Buňky hladké svaloviny tvoří:
- Jednotkové hladké svaly spojené nexy, díky nimž se šíří akční potenciál. Buňky pak fungují jako funkční syncytium (soubunní), kde se kontrakce šíří.
- Vícejednotkové hladké svaly, kde buňky nejsou vzájemně propojeny a kontrakce se prakticky nešíří.
Princip kontrakce je na několik odlišností obdobný jako v kosterní svalovině. Hladká svalovina nemá nervosvalové ploténky, podráždění se šíří pomocí nexů nebo zvýšenou koncentrací mediátorů v mezibuněčném prostoru. Akční potenciál vzniká buď v tzv. pacemakerových buňkách, nebo výměnou Ca2+ a Na+ iontů. [5]
Srdeční svalovina[upravit | editovat zdroj]
Nachází se pouze v srdci a zajišťuje jeho neustálou mechanickou činnost. Svalovina je tvořena kardiomyocyty (15 x 85−100 μm) [6], které jsou vzájemně propojeny, čímž umožňují jednotný přenos akčních potenciálů všemi buňkami. Kardiomyocyty obsahují jedno až dvě jádra uložená ve středu, hojně mitochondrií a na vzájemných spojeních buněk jsou charakteristické interkalární disky[6]. V mikroskopu je patrné příčné pruhování díky přítomnosti sarkomer.
Princip kontrakce je opět stejný jako u kosterní svaloviny.
Odkazy[upravit | editovat zdroj]
Virtuální mikroskop[upravit | editovat zdroj]
Hladká svalovina - HE
Kosterní sval - HE
Kosterní sval - Heidenheinův železitý hematoxylin
Související články[upravit | editovat zdroj]
Reference[upravit | editovat zdroj]
- ↑ a b ČIHÁK, Radomír. Anatomie I. 2. vydání. Praha : Grada, 2001. 516 s. s. 321-322, 325. ISBN 978-80-7169-970-5.
- ↑ JUNQUIERA, L. Carlos, José CARNEIRO a Robert O KELLEY. Základy histologie. 1. vydání. Jinočany : H & H 1997, 0000. 502 s. s. 184-186. ISBN 80-85787-37-7.
- ↑ a b TROJAN, Stanislav, et al. Lékařská fyziologie. 4. vydání. Praha : Grada, 2003. 772 s. s. 92-95. ISBN 80-247-0512-5.
- ↑ TROJAN, Stanislav, et al. Lékařská fyziologie. 4. vydání. Praha : Grada, 2003. 772 s. s. 103. ISBN 80-247-0512-5.
- ↑ TROJAN, Stanislav, et al. Lékařská fyziologie. 4. vydání. Praha : Grada, 2003. 772 s. s. 104-108. ISBN 80-247-0512-5.
- ↑ a b JUNQUIERA, L. Carlos, José CARNEIRO a Robert O KELLEY. Základy histologie. 1. vydání. Jinočany : H & H 1997, 0000. 502 s. s. 198-200. ISBN 80-85787-37-7.
Použitá literatura[upravit | editovat zdroj]
- TROJAN, Stanislav, et al. Lékařská fyziologie. 4. vydání. Praha : Grada, 2003. 772 s. s. 91-108. ISBN 80-247-0512-5.
- JUNQUIERA, L. Carlos, José CARNEIRO a Robert O KELLEY. Základy histologie. 1. vydání. Jinočany : H & H 1997, 0000. 502 s. s. 184-204. ISBN 80-85787-37-7.
- ČIHÁK, Radomír. Anatomie I. 2. vydání. Praha : Grada, 2001. 516 s. s. 321-327. ISBN 978-80-7169-970-5.