Sval

Z WikiSkript

Svaly jsou tkáně s elastickými vlastnostmi, schopné po dodání vzrušivého podnětu kontrahovat a následně relaxovat. Přeměňují tak chemickou energii v kinetickou, 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]

Kosterní sval (HE)

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.

Stavba sarkomery
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:

[3]

  • 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]

Kosterní sval

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 ATPázu. 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]

Hladký sval (HE)
Searchtool right.svg Podrobnější informace naleznete na stránce Hladká svalovina.

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]

Searchtool right.svg Podrobnější informace naleznete na stránce Myokard.
Myokard s detailem na interkalární disk

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]

Související články[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Reference[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  1. a b ČIHÁK, Radomír. Anatomie I. 2. vydání. Praha : Grada, 2001. 516 s. s. 321-322, 325. ISBN 978-80-7169-970-5.
  2. 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.
  3. a b TROJAN, Stanislav, et al. Lékařská fyziologie. 4. vydání. Praha : Grada, 2003. 772 s. s. 92-95. ISBN 80-247-0512-5.
  4. TROJAN, Stanislav, et al. Lékařská fyziologie. 4. vydání. Praha : Grada, 2003. 772 s. s. 103. ISBN 80-247-0512-5.
  5. TROJAN, Stanislav, et al. Lékařská fyziologie. 4. vydání. Praha : Grada, 2003. 772 s. s. 104-108. ISBN 80-247-0512-5.
  6. 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.