SVALY + DYNAMOMETRIE FYZIOLOGIE ČLOVĚKA Stavba a struktura svalu Sval je ke kosti připojen pomocí šlachy Sval - tvořen –> svalovými snopci Svalové snopce – obsahují –> svalová vlákna (1 svalové vlákno = 1 svalová buňka) Svalová buňka je základní jednotkou svalové soustavy Svalové vlákno (buňka) MITOCHONDRIE SARKOPLAZMA JÁDRO SARKOLEMA MYOFIBRILA OTEVŘENÉ T-TUBULY TRIÁDA Svalové vlákno (buňka) w Svalová buňka se nazývá svalové vlákno. w Svalové vlákno je ohraničeno plazmatickou membránou nazývanou sarkolema. w Cytoplazma svalového vlákna se nazývá sarkoplazma. w Uvnitř sarkoplazmy, T-tubuly umožňují transport aktivních látek ke svalovému vláknu. w Sarkoplazmatické retikulum obsahuje kalcium. w Myofibrily jsou kontraktilní jednotky kosterních svalů, sval tvoří několik stovek až tisíc myofibril. w Sarkomera se skládá z vláken dvou bílkovin, myozin a aktin, které jsou zodpovědné za svalovou kontrakci. Myofibrily w Myozin je tenké vlákno s kulovitými hlavičkami na jednom konci. w Aktinové vlákno tvoří: aktin, tropomyozin, a troponin (připojeno k Z disku). w Myofibrily se skládají ze sarkomer, nejmenších funkčních jednotek svalu. Funkce svalu Nejdůležitější funkcí svalů = kontrakce àumožňují pohyb segmentů těla - Svalová kontrakce je zahájena již v CNS - Ze sarkoplazmatického retikula se začínají uvolňovat vápenaté ionty (Ca+) - putují k aktinu a navážou se na troponin - myozinové hlavice natahují po vláknech aktinu a kloužou po něm KONTRAKCE SVALOVÉHO VLÁKNA UVOLNĚNÉ SVALOVÉ VLÁKNO KONTRAKCE MAXIMÁLNÍ KONTRAKCE 1. Motoneuron, vysílající signály z mozku nebo míchy, uvolňuje mediátor (neurotransmitér) tzv. acetylcholin (Ach) z nervosvalové ploténky. 2. Navázáním ACh na receptor způsobí v membráně otevření kanálů pro sodné ionty, a vyvolá tak vznik akčního potenciálů svalové buňky. Podráždění/Kontrakce 3. Akční potenciál se šíří po sarkolemě a skrz T-tubuly k sarkoplazamtickému retikulu, pak se do sarkoplazmy vylijí ionty Ca2+. 4. Ca2+ ionty se váží na troponin na aktinovém vláknu, troponin změní svoji prostorovou konfiguraci a umožní tropomyozinu zanořit se mezi vlákna aktinu, a odkrýt tak jeho aktivní místa. 5. Po těchto aktivních místech se „natahují“ hlavy myozinu, kloužou po nich a vytvářejí spojení neboli můstky mezi aktinem a myozinem. 6. Myozinové vlákno tak aktivně přitahuje dvě aktinová vlákna zakotvená do protilehlých Z-proužků, a tím k sobě tyto proužky přitahuje. 7. Výsledkem je zkrácení sarkomery, zkrácení myofibrily, a tím i zkrácení svalu čili svalový stah. Podráždění/Kontrakce 8. Na konci svalové akce jsou vápenaté ionty aktivně pumpována zpět do plazmatického retikula, kde zůstanou uskladněna do příchodu dalšího akčního potenciálu. TYPY SVALOVÉ KONTRAKCE KONCENTRICKÁ STATICKÁ (IZOMETRICKÁ) EXCENTRICKÁ n nTypy svalové kontrakce: nizometrická kontrakce - při kontrakci se délka svalu nemění nkoncentrická kontrakce - při kontrakci se sval zkracuje nexcentrická kontrakce - při kontrakci se sval prodlužuje nTypy svalových vláken n n Typ I pomalé červené Typ IIa rychlé červené Typ IIx rychlé bílé w Vysoká aerobní (oxidativní) kapacita a odolnost vůči únavě w Nízká anaerobní (neoxidativní, glykolitická) kapacita a svalová síla w Pomalá kontrakce (110 ms/svalový tah) a myozinvá ATPáza Pomalé (červené) svalové vlákno (I) Slow-Twitch (ST) Muscle Fibers w 10–180 vláken v motorické jednotce w Střední aerobní (oxidativní) kapacita a odolnost vůči únavě w Vysoká anaerobní (neoxidativní, glykolitická) kapacita a svalová síla w Rychlá kontrakce (50 ms/svalový stah) a myozinová ATPáza Rychlé (červené) svalové vlákno (IIa) Fast-Twitch (FTa) Muscle Fibers w 300–800 vláken v motorické jednotce w Nízká aerobní (oxidativní) kapacita a odolnost vůči únavě w Vysoká anaerobní (neoxidativní, glycolytická) kapacita s svalová síla w Rychlá kontrakce (50 ms/svalový stah) and myosin ATPase Rychlé (bíle) svalové vlákno (IIx/IIb) Fast-Twitch (FTb/FTx) Muscle Fibers w 300–800 vláken v motorické jednotce