Díky těmto válcovým jednotkám se chemická energie uvolněná metabolickými reakcemi přeměňuje na mechanickou energii; vložením přes šlachy a působením na kostní páky sval vytváří pohyb.
Vlákna kosterních svalů se liší délkou od několika milimetrů do několika centimetrů, s průměrem v rozmezí od 10 do 100 µm (1 µm = 0,001 mm); jsou to největší buňky v těle.
„Cytologicky“ řečeno, vláknité buňky jsou výsledkem procesu zvaného myogeneze, což je fúze více myoblastů - akce závislá na svalově specifických proteinech známých jako fusogeny, myomaker nebo myomerger. To je důvod, proč se myocely objevují jako dlouhé válcovité a polynukletované buňky (které obsahují mnoho myonukleů - mimo jiné jasně viditelné na povrchu pod mikroskopem).
Svalové vlákno, např. v brachiálním bicepsu, s délkou 10 cm, může mít až 3000 jader.
Uvnitř nich jsou místo toho tisíce vláken, nazývaných myofibrily, obsahující kontraktilní jednotky zvané sarkomery.
Fyziologové, kteří se zabývají svaly, nám říkají, že různá vlákna se navzájem liší nejen z anatomického hlediska, ale také pro některé přesné fyziologické charakteristiky.
Proto jsou v každém svalu rozpoznávány různé typy vláken, klasifikované podle různých kritérií, jako je energetický metabolismus, rychlost kontrakce, odolnost proti únavě, barva atd.
Celkově lze říci, že jeden sval, jako např. brachiální biceps, je obsaženo asi 253 000 svalových vláken.
Věděli jste, že ...
Mezi bazální membránou a sarkolemem svalových vláken leží skupina svalových kmenových buněk známých jako myosatelitní buňky.
Ty jsou obvykle v klidu, ale mohou být aktivovány cvičením nebo nemocí, aby poskytly další myonukleá potřebné pro růst nebo opravu svalů.
specifické, fosfágy (ATP a CP), mitochondrie, myoglobin, glykogen a vyšší kapilární hustota.
Svalové buňky se však nemohou dělit a vytvářet nové buňky, a v důsledku toho jejich počet s věkem klesá.
), které vedou ke vzniku tři druhy vláken.
Tato vlákna mají relativně odlišné metabolické, kontraktilní a motorické vlastnosti - shrnuto v následující tabulce.
DŮLEŽITÉ! Různé vlastnosti, přestože částečně závisí na charakteristikách jednotlivých vláken, bývají relevantnější, pokud jsou měřeny na úrovni motorové jednotky - které však vykazují velmi minimální rozdíly v rozmanitosti vláken - než jediné vlákno.
Podívejme se nyní na některé typy klasifikace.
Barva vláken
Vlákna byla tradičně klasifikována podle jejich barvy, která závisí na obsahu myoglobinu.
Vlákna typu I vypadají červená kvůli vysokým hladinám myoglobinu, mívají více mitochondrií a vyšší místní hustotu kapilár.
Snižují se pomaleji, ale jsou odolnější, protože využívají oxidační metabolismus k produkci ATP (adenosintrifosfátu) z glukózy a mastných kyselin.
Méně oxidační vlákna typu II jsou bílá nebo v každém případě čirá kvůli nedostatku myoglobinu a koncentraci glykolytických enzymů.
Rychlost kontrakce
Vlákna lze klasifikovat podle jejich kontrakčních rychlostí na rychlá a pomalá. Tyto vlastnosti se do značné míry, ale ne zcela, překrývají s klasifikacemi založenými na barvách, ATPase a MHC.
- Vlákna a rychlá kontrakce ty, ve kterých myosin dokáže velmi rychle rozdělit ATP. Patří sem vlákna ATPázy typu II a MHC typu II. Prokazují také větší kapacitu elektrochemického přenosu akčních potenciálů a rychlou úroveň uvolňování a absorpce vápníku sarkoplazmatickým retikulem. Jsou založeny na dobře vyvinutém, anaerobním, glykolytickém systému pro rychlý přenos energie a mohou se smršťovat 2–3krát rychleji než pomalá záškubová vlákna Rychlé záškubové svaly jsou vhodné pro generování krátkých výbuchů síly nebo rychlosti než pomalé svaly, a proto rychleji unaví.
- Vlákna a pomalá kontrakce generuje energii pro resyntézu ATP prostřednictvím aerobního a dlouhotrvajícího přenosového systému. Patří sem především vlákna ATPázy typu I a MHC typu I. Mívají nízkou úroveň aktivity ATPázy, pomalejší rychlost kontrakce s méně rozvinutou glykolytickou kapacitou.Vlákna pomalého škubání vyvíjejí více mitochondrií a kapilár, což je činí vhodnějšími pro vytrvalostní práci.
Metody psaní vláken
Pro psaní vláken se používá řada metod, což mezi neodborníky často vyvolává zmatek.
Dvě často nejednoznačné metody jsou histochemické barvení pro aktivitu ATPázy myosinu a imunohistochemické barvení pro typ těžkého řetězce myosinu (MHC).
Aktivita enzymu myosin ATPázy se běžně a správně označuje jednoduše jako „typ vlákna“ a pochází z přímého měření aktivity enzymu ATPázy za různých podmínek (např. PH).
Barvení těžkých řetězců myosinem se přesněji nazývá „typ MHC“ (myosinový těžký řetězec) a, jak je zřejmé, vyplývá ze stanovení různých izoforem MHC.
Tyto metody jsou fyziologicky příbuzné, protože typ MHC je hlavním determinantem aktivity ATPázy. Žádná z těchto metod psaní však nemá přímo metabolický charakter; to je přímo neřeší oxidační nebo glykolytickou kapacitu vlákna.
Pokud jde o vlákna „typu I“ nebo „typu II“, odkazuje to přesněji na hodnocení barvením „aktivity ATPázy myosinu (např. Vlákna typu„ II “se týkají typu IIA + typu IIAX + typu IIXA ... atd.).
Níže je uvedena tabulka ukazující vztah mezi těmito dvěma metodami, omezený na typy vláken přítomných u lidí. Velká písmena podtypů se používají při psaní vláken oproti psaní MHC; některé typy ATPázy ve skutečnosti obsahují více typů MHC.
Kromě toho podtyp B nebo b není u lidí ani jedním způsobem exprimován. První výzkumníci věřili, že lidé mohou vyjádřit MHC IIb, což vedlo ke klasifikaci IIB podle ATPázy. Následný výzkum však ukázal, že lidský MHC IIb je ve skutečnosti IIx, což naznačuje, že správnější formulace je IIx.
Podtyp IIb nebo IIB, IIc a IId jsou místo toho exprimovány u jiných savců, jak je široce dokumentováno v literatuře.
Další metody psaní vláken jsou popsány méně formálním způsobem a existují ve více spektrech, jako je ta, která se běžně používá v oblasti atletických sportů.
Většinou se více zaměřují na metabolické a funkční kapacity (doba kontrakce, převážně oxidační vs. anaerobní laktacid vs. anaerobní laktacid, rychlá vs. pomalá kontrakce).
Jak je uvedeno výše, typování vláken pomocí ATPase nebo MHC tyto parametry přímo neměří ani nediktuje. Mnoho z různých metod je však mechanicky propojeno, zatímco jiné spolu souvisí in vivo.
Např, typ vlákna ATPase souvisí s rychlostí kontrakce, protože vysoká aktivita ATPázy umožňuje rychlejší cyklus příčného můstku. Vlákna typu I jsou „pomalá“, částečně proto, že mají ve srovnání s vlákny typu II nízkou míru aktivity ATPázy; měření rychlosti kontrakce však není stejné jako psaní vlákna ATPázy.
, bílá a střední vlákna. Jejich proporce se však liší podle fyziologicky přiřazené práce tomuto svalu.Například u lidí svaly čtyřhlavého svalu obsahují asi 52% vláken typu I, zatímco soleus je asi 80%. Oční sval orbicularis má naproti tomu pouze asi 15% typu I.
Věděli jste, že ...
Síla vyvinutá svalovým vláknem závisí na jeho délce na začátku kontrakce. Musí mít optimální hodnotu, mimo kterou je (zatažený nebo nadměrně natažený sval) silový výkon snížen. V oblasti posilování svalů je nejčastější chybou pracovat svaly již v částečném zkrácení. Jedinou výjimkou z pravidla je přítomnost bolesti nebo nepohodlí nebo paramorfismů, které proto vyžadují omezení rozsahu pohybu (ROM).
Převážně bílé svaly, bohaté na vlákna typu II, se nazývají fázické, protože jsou schopné rychlých a krátkých kontrakcí. Červeným svalům, kde naopak převládají vlákna typu I, se říká tonikum, a to díky schopnosti zůstat dlouho v kontrakci.
Motorické jednotky ve svalu však vykazují velmi malé variace, takže dimenzionální princip náboru motorových jednotek; to znamená, že v závislosti na požadované intenzitě / síle je tělo schopné stimulovat pouze některé (např. při prodloužené aerobní aktivitě) nebo všechny (např. při maximálním dřepu) dotyčné jednotky.
Dnes víme, že v distribuci vláken neexistují žádné rozdíly související se sexem. Proporce různých typů - které známe, se velmi liší mezi druhy zvířat a v menší míře i mezi etniky - „by se mohly“ od člověka k člověku značně lišit.
Podle některých poznatků by sedaví muži a ženy (stejně jako malé děti) měli mít 55% vláken typu I a 45% vláken typu II.
Sportovci na vysoké úrovni mají naopak specifické rozložení vlákniny podle typu použitého metabolismu. Běžkaři mají hlavně vlákna I, sprinteři hlavně II a běžci na střední vzdálenosti, vrhači a skokani, téměř se překrývají procenta obou.
Proto bylo navrženo, že různé druhy cvičení mohou vyvolat významné změny ve vláknech kosterních svalů, i když není možné s jistotou určit, jaká byla dříve existující genetická výbava stejných subjektů. Tento proces „by mohl“ povolit specializační kapacita vláken, nebo dokonce jen část, patřící do makro sady II.
Je možné, že vlákna typu IIx vykazují zlepšení oxidační kapacity po vytrvalostním tréninku s vysokou intenzitou, což je dovedlo na úroveň, kde by byly schopny naplňovat oxidační metabolismus stejně efektivně jako vlákna I u netrénovaných subjektů.
To by bylo určeno zvýšením velikosti a počtu mitochondrií a s nimi spojenými změnami, nikoli však změnou typu vlákna..
.jpg)
