zakladni-stavba-svalu-tvar-a-funkce-zakladni-biomechanika-svalovych-skupin-pankreaticke-hormony

Kontrakce svalu

a) molekulární mechanismy

• tenká filamenta aktinu se posouvají podél silných filament myozinu směrem do středu sarkomem

• při kontrakci se nemění jejich délka

• elastické příčné můstky → vyvíjení napětí (tenzi)

• u neaktivního svalu je interakce aktinu a myozinu blokována regulačními bílkovinami troponinem a tropomyozinem

• uvolněný Ca2+ (ze sarkoplazmatického retikula) se naváže na troponin → změna tvaru → odsunutí tropomyozinu na stranu → odkrytí vazebných míst pro interakci aktinu a myozinu → pohyb → rychlé odčerpání Ca2+ (vápníková pumpa)

• reakce vyžaduje přítomnost Mg2+

b) aktivace kontrakce svalu

• kontrakce ovládána nervově

• α motoneurony z předních rohů míšních nebo motorických jader hlavových nervů

• nervosvalová ploténka – výrazně zvětšené styčné synaptické plochy

• subsynaptická invaginace – přenos vzruchu na membránu svalového vlákna

• acetylcholin – mediátor nervosvalové ploténky

• uvolnění acetylcholinu z vezikul → miniaturní potenciál (podprahový!!) → vzruch z motorického vlákna → zvýšená permeabilita pro Ca2+ → zvýšení množství acetylcholinu (překročení prahu) → difúze acetylcholinu k receptorům postsynaptické membrány → komplex acetylcholin-receptor → zvýšená permeabilita postsynaptické membrány pro Na+ a K+ → změna potenciálu (ploténkový potenciál) → -50mV → AP na membráně svalového vlákna → acetylcholin ze štěrbiny rychle odstraněn acetylcholinesterázou

c) mechanické projevy kontrakce

• kontrakce – stah → zvýšená tenze / zkrácení

• izometrická kontrakce – na obou koncích je sval fixován → nemění se délkaizotonická kontrakce – síla na kosti přenášena pomocí šlach → zkráceníauxotonická kontrakce

d) látková a energetická přeměna

• ATP štěpené Mg2+ – dependentní aktivitou myozinových můstků

• základní zdroj E je glykogen

• aerobní štěpení glykogenu → 38mol ATP/mol glukosy

• možnost metabolizace volné MK, kys. acetooctovou a snad i AMK

• pokud přísun O2 nestačí pro udržení fosforylačních procesů → anaerobí glykolýza (odbourávání glykogenu přes glukoso-6-fosfát na kyselinu mléčnou) → 3mol ATP/mol glukosy

• kyslíkový dluh

• laktát difunduje do krve a hromadění ve svalu → snížení pH → inhibice enzymové reakce → nemožnost metabolizace laktátu anaerobně → do krve → využit v játrech → glykogen (popřípadě opět na glukosu) a do srdce – zdroj E

• řízení síly svalů podléhajících vůli lze sledovat pomocí elektromyografie (EMG)

Svalový tonus

• klidový tonus svalu a tonus reflexní (neurogenní)

• klidový tonus – příznivý výchozí stav pro kontrakci; věkem se mění

• reflexní tonus – slabá izometrická kontrakce; nepodílí se celý sval najednou ale jen jednotlivé motorické jednotky, které se střídají

Svalová síla, práce, únava

• průměrná síla (u savců) je 19,6 až 98 N na centimetr průřezu

• síla všech svalových vláken v dospělosti se odhaduje na 250 000 N

• síla stisku ruky dospělého muže je okolo 500N (ženy asi o třetinu menší)

• účinnost svalové práce se pohybuje mezi 20 – 30%

• únava brání přepětí a poškození organismu

• akutní únava – přechodný stav pomíjející po 24h

• chronická únava – prodloužení akutní únavy → možnost úplné vyčerpanosti

• u dětí možnost předčasného zavírání růstových štěrbin → malý vzrůst