Motilita a druhy svalů

Aktivní motilità (schopnost pohybu) růz­ných systémů organismu spočívá buď v in­terakci motorických proteinů spotřebováva­jících energii (s ATPázovou aktivitou), jako jsou myoziny, kineziny nebo dyneiny, s jiný­mi bílkovinami, např. aktinem, nebo spočívá v polymerizaci a depolymerizaci aktinu a tubulinu. Příkladem motility buněk a organel je dělení buněk (cytokineze), migrace buněk, intracelulární transport vezikul a cytóza, pohybli­vost spermií, axonální transport , elektromotilita vláskových buněk, pohyblivost cilií aj.

Svalstvo sestává z buněk, které se na podnět mohou zkracovat. Kosterní svalstvo slouží tělesné hybnosti a pohybu (lokomoci) a také konvekci dýchacích plynů, srdeční svalovina zajišťuje cirku­laci krve a hladké svalstvo<je „motorem" vnitřních orgánů a krevních cév. Tyto druhy svalů se liší četnými, funkčně významnými charakteristikami.

Motorická jednotka kosterního svalu

Na rozdíl od části hladkých svalů (jednotko­vý typ) a srdečního svalu, jejichž vlákna (= svalové buňky) jsou spolu elektric­ky propojeny prostřednictvím gap junctions (= nexus), nejsou (kontraktilní) vlákna kosterního svalu ak­tivována prostřednictvím sousedních buněk, ale prostřednictvím příslušného motorické­ho neuronu (motoneuron) (obrna po přeru­šení nervu).

Jednotlivý motoneuron tvoří se všemi svalovými vlákny, která inervuje, tzv. motorickou jednotku (MJ). Svalová vlákna jedné jediné MJ mohou být rozložena po větších oblastech (1 cm²) průřezu svalu. Tomu odpovídá rozvětvení motoneuronu do četných kolaterál, které se dále větví. Počet svalových vláken inervováných jedním motoneuronem může být jen 25 (mimické svaly) nebo může značně převyšovat 1000 (m. temporalis).

Podle rychlosti svalového trhnutí lze přitom rozlišovat tři typy vláken: pomalý typ (typ S [slow] nebo 1), rychlý typ F (F [fast] nebo 2) s dílčími typy FR (= 2A) nebo FF (= 2B). Protože každou motorickou jednotku tvoří vždy jen jeden typ, vztahuje se toto rozdělení i na ni. Vlákna typu S se málo unaví, a uplatní se tedy při dlouhodobém výkonu. Jsou vybavena hustou sítí kapilár a četnými mitochondriemi a je v nich také velký obsah tukových kapének (energeticky bohaté zásoby substrátu) a myoglobinu (červená barva) a mají silně vyvinutý oxidativní metabolismus. Vlákna typu F slouží zejména krátkým, rychlým kontrak­cím, rychle se unaví (FF > FR), obsahují hodně glykogenu (FF > FR) a málo myoglo­binu (FF « FR).

Distribuce typů je různá podle svalu: v „červených" svalech (např. m. soleus: držení polohy při stoji) převažují MJ typu S, v „bí­lých" svalech (např. m. gastrocnemius: rychlý běh) převažuje typ F. Typy se mohou vzájem­ně přeměňovat. Dojde-li např. ve vláknech typu F v důsledku dlouhotrvající aktivace k chronickému vzestupu koncentrace Ca²⁺, přebudují se tato vlákna na typ S a naopak.

Odstupňování svalové aktivity je možné jednak tak, že je aktivováno jednou víc a jed­nou méně motorických jednotek (rozdílný recruitment, tj. nábor, MJ). Čím větší počet MJ sval obsahuje, tím jemněji může být kon­trakce odstupňována, ve vnějších okohyb-ných svalech (asi 2000 MJ) např. jemněji než v m. lumbricalis (asi 100 MJ), a čím větší je recruitment těchto MJ, tím je kontrakce sil­nější. Na typu pohybu (jemná nebo hrubá, intermitentní nebo trvalá kontrakce, reflexní aktivita, volní námaha atd.) závisí, zda je náborem aktivováno málo nebo hodně po­malých nebo rychlých MJ. Navíc může být síla každé MJ stupňována zvyšováním frek­vence nervových vzruchů (tetanus kosterní­ho svalu).

Zdroj: Stefan Silbernagl, Agamemnon Despopoulos, Atlas Fyziologie člověka, Grada 2004