Čo je hnací motor svalu?
Svalové tkanivo je jedným z hlavných tkanív ľudského tela. Má schopnosť kontrakcie a je zdrojom pohybu a sily. Funkciami svalového tkaniva je vytváranie pohybu organizmu, jeho vnútorných orgánov a vyvíjaniu tlaku a napätia, čoho dosahuje premenou energie, ATP na energiu mechanickú. Základnou kontraktilnou jednotkou svalového tkaniva sú myofibrily obsahujúce kontrahovateľné proteiny.
Delenie svalov:
- Srdcová svalovina – tvorená svalovými bunkami podobnými kostrovej svalovine
- Kostrové svalstvo – priečne pruhované svaly spojené s kosťou. Kontrakcia je ovládaná vôlou, je rýchla a vyčerpateľná
- Hladká svalovina – je súčasťou stien orgánov (žalúdok, črevá, maternica.. ), ciev a kože
Nás bude samozrejme zaujímať to kostrové svalstvo 🫢
Hierarchia kostrového svalstva
- Sval ( svalové bruško )
- Svalové snopce ( fascikle )
- Svalové vlákna ( svalové bunky )
- Myofibrily
- Sarkoméry
Kostrový sval pozostáva zo svalových snopcov, ktoré sú navzájom oddelené jemnými väzivovými blanami. Tieto snopce sú zložené zo svalových vlákien. Ich základnou funkčnou zložkou sú jemné bielkovinové vlákna, myofibrily. Miofibrila je zložená z veľkého množstva sarkomér. Sarkoméra je najmänšia funkčná jednotka svalu, ktorá obsahuje kontrahovateľné proteiny.
Taktiež nemôžeme zabudnúť na všetky spojivové tkanivá. Od fascie, ktorá nám oddeluje jednotlivé svaly, cez epimisium (okolo všetkých svalových snopcov), perimysium (okolo jednotlivých snopcov) a endomysium (okolo každého svalového vlákna). Toto všetko je zložené z bielkovín.
Sarkoméra
Je cylindrického tvaru a je to najmänšia funkčná jednotka svalu. Nachádza sa v myofibrilách a obsahuje kontrahovateľné proteiny. Skrátením alebo predĺžením viacerých alebo všetkých sarkomér sa spôsobuje skrátenie resp. predĺženie celého svalu.
Sarkoméra je ohraničená na oboch koncoch Z-membránou a v strede je tzv. M-membrána. Typická štruktúra sarkoméru je tvorená dvomi typmi pozdĺžnych, paralelne usporiadaných a čiastočne sa prekrývajúcich bielkovinových molekúl, aktínu a myozínu.
Do oboch Z – membrán je ukotvených asi 2000 tenkých filament, prebiehajúcich s osou sarkoméry. Vzhľadom na svoju dĺžku nedosahujú ani do polovice sarkoméry. Tu sa nachádza kolmo na dlhú os sarkoméry orientovaný proteín označovaný ako M-membrána.
Myofilamenty – bielkoviny v myofibrile, ktoré vytvárajú prepojenia (mostíky) a sú schopné sa prepájat, kontrahovat a robit pohyb. Jedny z tých hlavných bielkovín sú spomínaný aktin a myozin.
Do M-membrány sú zakotvené hrubé filamenty. V oblasti A-úseku sarkoméry dochádza ku vzájomnému prekrývaniu tenkých a hrubých filamentov. V oblasti I-úseku sa nachádzajú len tenké filamenty.
Ako dochádza ku kontrakcii sarkoméry?
Mechanizmus kontrakcie a relaxácie svalu je založený na kĺzaní tenkých vlákien aktínu medzi myozínové vlákna. Táto činnosť je riadená nervovým systémom za pomoci použitia ATP a kontrakcie vápnika (pričom sa uvolňuje acytelcholín). Smer pohybu je orientovaný do stredu sarkoméry a jeho výsledkom je vzájomné priblíženie Z-membrán.
Skrátením týchto vzdialeností na mnohých miestach svalových buniek súčasne, dochádza ku skráteniu svalu – kontrakcii. Relaxácia (uvoľnenie ) svalu je dej opačný.
Aktívna tenzia – sila, ktorú generujú naše svaly za použitia ATP (energie) a kontrahovateľných bielkovín ( aktín-myozínové mostíky, ktoré umožňujú kontrakciu ).
Pasívna tenzia – sila, ktorú generujú naše svaly, keď sa natiahnu za jeho prirodzený rozsah ( bielkoviny kolagénu a titinu produkujú silu podobnú pružine ). Mimo aktin – myozinových mostíkov.
Hrubé filamenty (myozín) obsahujú myozínové hlavičky, ktoré sa pri aktivácii viažu na tenké filamenty (aktín) a kontrahujú sarkoméru smerom k M-membráne.