Svalstvo pohybového aparátu je tvořeno příčně pruhovanou svalovinou, konkrétně tzv. kosterní svalovou tkání. Tento typ svalové tkáně se nachází všude tam, kde lze svaly (a tím i kostěné struktury a jiné části těla, které jsou s nimi spojeny) ovládat vůlí.
V lidském těle se nachází více než 650 svalů.
Jaké typy svalové tkáně rozlišujeme?
Podle struktury a funkce rozlišujeme tři typy svalové tkáně (obr. 1):
Kosterní svalová tkáň neboli kosterní svalovina – dokážeme ji ovládat vědomě (tj. svou vůlí). Většina příčně pruhovaných svalů je ukotvena ke kostem a je zodpovědná za naše aktivní pohyby. Příčně pruhované svaly se nevyskytují pouze na končetinách, ale také například v obličeji, krku, pánevním dnu apod. Buňky kosterní svaloviny jsou odborně označovány jako rhabdomyocyty.
Hladká svalová tkáň neboli hladká svalovina – její název je odvozen od toho, že, na rozdíl od kosterního svalstva, se tato tkáň pod mikroskopem nejeví jako proužkovaná, ale jako hladká. Nachází se v orgánových systémech, např. v trávicím traktu, ale i v močovém měchýři, krevních cévách apod. Činnost hladké svaloviny je řízena nervovým systémem nezávisle na naší vůli. Hladké svaly jsou mj. zodpovědné za pohyby trávicího traktu (peristaltiku) nebo zužování a rozšiřování krevních cév. Buňky hladké svaloviny jsou odborně označovány jako leiomyocyty.
Srdeční svalová tkáň neboli srdeční svalovina – i srdce patří mezi svaly, avšak jeho svalové buňky jsou zvláštní formou příčně pruhované svaloviny. Buňky srdeční svaloviny neboli kardiomyocyty pracují jednak nezávisle na naší vůli, jednak s mimořádnou vytrvalostí a silou. Bližší informace najdete v článku Srdce: struktura a funkce.
Obrázek 1: Tři typy svalové tkáně (zleva doprava): – srdeční svalová tkáň, kosterní svalová tkáň a hladká svalová tkáň. (Zdroj: depositphotos.com)
Následující text podává základní informace o kosterní svalové tkáni.
Jaká je struktura kosterního svalu?
Kosterní sval obvykle spojuje dvě kosti, tj. umožňuje pohyb těchto kostí směrem k sobě či od sebe. Na každém svalu přitom rozlišujeme:
- začátek svalu – uchycení ke kosti na straně bližší k trupu,
- svalové bříško – nejsilnější středová část svalu, může mít nejrůznější tvary (vřetenovité, trojúhelníkové apod.)
- úpon svalu – uchycení ke kosti na straně vzdálenější od trupu.
Sval je ke kostem připojen šlachami. Kosterní sval může mít i více než jedno svalové bříško – pak je označován jako biceps (dvojhlavý sval), triceps (trojhlavý sval) či kvadriceps (čtyřhlavý sval). Samotný sval je obalen pouzdrem z pojivové tkáně – tzv. fascií, která plynule přechází ve šlachy.
Každý sval vykonává určitý pohyb v určitém směru, několik svalů často působí společně jako svalová skupina. Pro každý sval nebo svalovou skupinu existuje protějšek, který ovládá přesně opačný pohyb, například:
- svaly natahovače (extenzory) působí proti svalům ohybačům (flexorům),
- svaly přitahovače (adduktory) působí proti svalům odtahovačům (abduktorům).
Sval se skládá ze svalových snopců, které jsou tvořeny svalovými vlákny (obr. 2). V případě kosterní svalové tkáně se svalová vlákna odborně označují jako rhabdomyocyty: jsou to obrovské mnohojaderné buňky o délce až 15 centimetrů a tloušťce 10–100 μm, které jsou pod mikroskopem zřetelně příčně pruhované. Za svůj „žíhaný“ vzhled vděčí příčně pruhované svaly myofibrilám, což jsou vlákénka o tloušťce 1–2 µm s charakteristickou vnitřní strukturou (viz dále).
Obrázek 2: Struktura kosterního svalu. (Zdroj: depositphotos.com)
Funkční jednotky svalových vláken
Myofibrily jsou tvořeny řadou za sebou se opakujících funkčních jednotek, které jsou označovány jako sarkomery (obr. 3). Sarkomery jsou základní jednotkou kontrakce (stahu) v kosterních svalech. Každá sarkomera obsahuje bílkovinná vlákna (filamenta) dvou typů: tlustá myozinová filamenta a tenká aktinová filamenta. Aktinová filamenta se pod mikroskopem jeví jako světlá, zatímco myozinová filamenta jsou silnější a tmavší. Díky pravidelnému uspořádání vytvářejí obraz příčného pruhování, který tomuto typu svaloviny dal jméno.
Aktinová a myozinová filamenta jsou tím, co vykonává skutečnou práci svalu – mohou se pohybovat proti sobě, což způsobuje kontrakci (stažení) svalu, která pak způsobí pohyb kosti se svalem spojené.
Obrázek 3: Vysvětlení pojmu sarkomera. (Zdroj: depositphotos.com)
Obrázek 4: Příčně pruhovaná svalovina pod mikroskopem. (Zdroj: depositphotos.com)
Jak dochází ke svalové kontrakci?
Aktivní pohyb svalu je složitý proces, který začíná nervovým impulsem přenášeným z mozku do míchy a prostřednictvím nervů dále do svalů.
Na každém svalovém vlákně se nacházejí nervosvalové ploténky (obr. 5), které přijímají nervový podnět z mozku prostřednictvím motorického neuronu (ten je součástí motorického nervu). Když nervový podnět dorazí do nervosvalové ploténky, uvolní se neurotransmiter acetylcholin. Ten zprostředkovává spojení mezi motorickým nervem a svalem, jehož výsledkem je tzv. akční potenciál, vedoucí ke vzájemnému pohybu aktinových a myozinových filament a k vlastní kontrakci svalu.
Obrázek 5: Struktura nervosvalové ploténky. (Zdroj: depositphotos.com)
Motorický neuron tak poskytuje rozhodující elektrický impulz, který sval vybudí k aktivní činnosti. Jeden motorický nerv může současně zásobovat až 1 000 svalových vláken. Čím více nervosvalových plotének sval má, tím jemněji lze jeho pohyb vyladit.
Aby svaly mohly aktivně vykonávat práci, potřebují speciální „energetickou měnu“ nazývanou adenosintrifosfát (ATP). Ten v těle vzniká především z glukózy a mastných kyselin (součást tuků) za současné spotřeby kyslíku (aerobní metabolismus). Při velmi vysoké zátěži může ATP vznikat i bez kyslíku (anaerobní metabolismus); při tomto způsobu se vytváří kyselina mléčná, která pak způsobuje známé bolesti svalů po námaze.
Šlachy, šlachové pochvy a tíhové váčky
Šlachy jsou vláknitá připojení svalů ke kostem. Mají lesklý vzhled, jsou tvořeny pojivovou tkání a přenášejí pohyb svalu na kost – bez šlach by tak pohyb kostí prakticky nebyl možný.
Některé šlachy jsou obklopeny šlachovou pochvou, což je tekutinou vyplněný obal z pojivové tkáně. Podobnou strukturu jako šlachové pochvy mají i tíhové váčky, které představují něco na způsob polštáře mezi kostí a šlachou. Šlachové pochvy i tíhové váčky snižují tření vznikající během pohybu, a brání tak opotřebení šlachy i kloubu.
