SVALOVÁ TKÁŇ: CHARAKTERISTIKA, FUNKCE, TYPY, BUŇKY - ANATOMIE A FYZIOLOGIE - 2025

Svalové tkáně je odpovědný za sladění pohybů a kontrakce těla. Je tvořen buňkami, které mají schopnost stahovat, nazývané myocyty. Je to hojná tkáň a u lidí tvoří o něco méně než polovinu celé své hmoty.

Existují tři typy svalové tkáně, které se liší hlavně v charakteristice a umístění buněk. Jsou to kosterní, hladké a srdeční svaly.

Zdroj: Berkshire Community College Bioscience Image Library Kosterní sval je pruhovaný, vícejaderný a dobrovolný. Tyto strukturní charakteristiky má také srdeční, ale je nedobrovolné. Nakonec hladký nemá žádné strie, má jádro a jeho pohyby jsou nedobrovolné.

Hlavní funkce svalové tkáně souvisí s pohybem, dobrovolným i nedobrovolným.

Směruje jak pohyby končetin a trupu, tak i pohyby vnitřních orgánů (vazodilatace, vazokonstrikce, pohyby střev, jícn žaludku atd.) Rovněž řídí pohyby srdečních buněk rytmickými rytmy.

vlastnosti

Svaly jsou tkáně, které mají schopnost být nadšené a reagovat na řadu podnětů, jako jsou například změny tlaku, teplo, světlo. Tato tkáň je zodpovědná za pohyb organismů. Svaly se vyznačují svými vlastnostmi kontraktility, roztažitelnosti a pružnosti.

Svaly jsou tvořeny téměř 80% vody, která hraje zásadní roli při kontrakci a poskytuje vhodné médium pro anorganické ionty a organické sloučeniny přítomné v tkáni. Proteiny, které jej obsahují, jsou smluvního typu: aktin, myosin a tropomyosin.

Funkce

Pohyb je považován za majetek živých věcí a může nastat různými způsoby.

Všechny živé buňky vykazují pohyb svých intracelulárních složek, améby (jako různé jednobuněčné organismy) mohou zkoumat své okolí pohybem a některé organismy mají řasinky a bičíky, které umožňují jejich pohyb.

U nejsložitějších mnohobuněčných organismů je pohyb organizován specializovanou tkání: svalem. Z tohoto důvodu je hlavní funkcí svalové tkáně pohyb a pohyb, včetně funkcí spojených s trávením, reprodukcí a vylučováním.

Typy

U obratlovců existují tři typy svalových buněk, které tvoří 60 až 75% celkové tělesné hmotnosti. Je zde kosterní sval, hladký sval a srdeční sval. Níže popíšeme podrobnosti o každém z nich:

Kosterní sval

Nazývá se také pruhovaný nebo dobrovolný sval, protože tyto struktury může zvíře vědomě mobilizovat. Buňky jsou multinukleované a uspořádány podélně. V následující části podrobně popíšeme toto uspořádání.

Kosterní sval se podílí na pohybech těla. Každý sval je přímo spojen se dvěma nebo více kostmi prostřednictvím pojivové tkáně. Když se sval stahuje, kosti se pohybují kolem kloubu, který je drží pohromadě.

Z celkové hmotnosti zvířete odpovídá pruhovaný sval přibližně 40%. U lidí bylo zjištěno, že podíl kosterního svalu je nižší u ženského pohlaví.

Jednotky, které tvoří tento systém, se skládají z aktinu, myosinu a tropomyosinu. Z těchto tří je nejhojnějším proteinem myosin a nachází se v primárních vláknech. Actin se nachází v sekundárních vláknech a tropomyosin v pásmech I.

Hladký sval

Druhým typem svalové tkáně je hladká svalovina, charakterizovaná nedostatkem strie a nedobrovolností. Tento typ svalu se nachází mimo jiné jako součást stěn vnitřních orgánů, jako je zažívací trakt, dýchací trakt, močový měchýř, žíly, cévy.

Jak můžeme hádat, nejsme schopni pohybovat střevy nebo dobrovolně stahovat naše žíly, jako to děláme s našimi končetinami. Můžete pohybovat paží, ale nemůžete modulovat pohyby střev, takže tento sval je nedobrovolný.

Podobný typ hladkého svalstva existuje v linii bezobratlých a nazývá se paramyosinová vlákna. Najdeme je v měkkýších a dalších skupinách.

Hladká svalová kontrakce se stahuje mnohem pomaleji než kosterní sval, ale její kontrakce jsou delší.

Srdeční sval

Srdeční sval se nachází výhradně v srdci. Skládá se z proužkovaných vícejaderných vláken, připomínajících v několika ohledech kosterní sval. Vlákna jsou v syncytiové modalitě, ale vzájemně se nespájejí.

Na rozdíl od kosterního svalu generuje srdeční sval ATP aerobně a používá k jeho tvorbě mastné kyseliny (nikoli glukózu).

Tyto svaly se specializují na rytmické reagování na podněty, aby se srdce rozbilo. Stejně jako hladký sval je inervován autonomním systémem, což z něj dělá nedobrovolný sval.

Ve srovnání s tím se srdeční sval podobá hladké svalové struktuře a je nedobrovolný jako pruhované svaly.

Fázické a tonické svaly

V těle obratlovců mají svaly dva typy uspořádání: fázové a tonické svaly. První mají vložení do struktur a funkci v antagonistických párech.

Tonické svaly se nacházejí v měkkých orgánech, jako je srdce, močový měchýř, zažívací trakt a na stěnách těla. Nemají původ ani připevnění srovnatelné s fázovým svalstvím.

Svalové buňky

Každý sval je tvořen sadou buněk zvaných svalová vlákna nebo myocyty uspořádané paralelně s ohledem na své sousedy. Toto strukturování umožňuje všem vláknům pracovat paralelně.

Pro označení svalových buněk používáme termín „vláknina“, protože jsou mnohem delší, než jsou široké. Musíme se však vyhnout záměně s jinými druhy vláken, jako jsou například kolagenová vlákna.

Buňky svalové tkáně mají svou vlastní nomenklaturu: cytoplazma je známá jako sarkoplazma, buněčná membrána jako sarkolemma, hladké endoplazmatické retikulum je hladké sacharosplazmatické retikulum a funkční jednotka sarkom.

V závislosti na typu svalu se buňky liší ve tvaru a počtu jader. Nejvýznamnější rozdíly jsou:

Pružné svalové buňky

Buňky, které jsou součástí pruhovaného svalu, mají průměr mezi 5 a 10 um, zatímco délka může dosáhnout několika centimetrů.

Tuto neuvěřitelnou velikost lze vysvětlit, protože každá buňka pochází z mnoha embryonálních buněk zvaných myoblasty, které se spojí dohromady a vytvoří velkou, vícejadernou strukturu. Tyto buňky jsou také bohaté na mitochondrie.

Struktura a organizace

Tyto vícejaderné jednotky se nazývají myotubes. Jak název napovídá, struktura obsahuje více zkumavek v jedné plazmatické membráně a diferencují se na zralé svalové vlákno nebo myofiber.

Každé svalové vlákno je tvořeno více podjednotkami seskupenými paralelně nazývanými myofibrily, které jsou zase tvořeny řadou podélně se opakujících prvků nazývaných sarkomery.

Sarcomery jsou funkční jednotky pruhovaného svalu a každý z nich je na svých koncích ohraničen tzv. Z-linií.

Objevuje se „pruhovaný“ vzhled svalu, protože myofibrily svalového vlákna jsou tvořeny velmi přesně zarovnanými sarkomery, které získávají pruhovaný vzhled pod světelným mikroskopem.

Pásy jsou tvořeny kontraktilními proteiny. Tmaví jsou tvořeni hlavně myosinem (hlavně) a ti světí aktinem.

Hladké svalové buňky

Anatomicky je hladká svalovina složena z vřetenovitých buněk s dlouhými ostrými hranami a centrálně umístěným jádrem.

I když jsou také tvořeny proteiny aktinem a myosinem, postrádají strie a tubuly nebo větve.

Buňky srdečního svalu

Stejně jako buňky hladkého svalstva mají buňky srdečního svalu několik jader, i když existují buňky, které mají pouze jedno. Jsou kratší než kosterní svaly.

Pokud jde o jejich morfologii, jsou podlouhlé a mají více větví. Konce buňky jsou tupé. Jsou bohaté na mitochondrie, glykogenové granule a lipofucsin. Při pohledu pod mikroskopem budeme pozorovat vzorec pruhování podobný jako u kosterního svalu.

Nemoci svalové tkáně

Existuje několik podmínek, které ovlivňují svaly u lidí. Všechny tyto podmínky mají důsledky pro pohyb - protože hlavní funkcí svalů je sloužit pohybu.

Termín myopatie se používá k popisu souboru příznaků, které jsou výsledkem primární změny v pruhované svalové tkáni. Nazývá se také myopatický syndrom. To znamená, že tento termín se vztahuje na jakýkoli primární stav a v širším smyslu může být také použit na jakékoli poškození svalů.

Nejdůležitější nemoci a zdravotní stavy, které ovlivňují svalovou tkáň, jsou:

Svalová dystrofie

Duchenneova svalová dystrofie je stav způsobený recesivní genetickou poruchou, která je spojena s pohlavním chromozomem X. Příčinou je mutace v genu, který kóduje dystrofin a způsobuje jeho nepřítomnost ve svalu. Svalová dystrofie postihuje jedno dítě z 3 500.

Zajímavé je, že z hlediska velikosti je dystrofinový gen jedním z největších známých, s 2,4 Mb a messengerovou RNA o velikosti 14 kB. Podle toho, která mutace nastane, může být dystrofie více či méně závažná.

Hlavní funkce zdravého dystrofinu ve svalu je strukturální, protože váže aktinové filamenty uvnitř buněk s proteiny umístěnými v buněčné membráně. Pohyb a síla myofibril jsou přenášeny tímto proteinem na membránové proteiny a poté do extracelulárního prostoru.

Toto onemocnění se vyznačuje tím, že postihuje všechny svaly, způsobuje v nich slabost a také svalovou atrofii. První příznaky se obvykle objevují na koncích těla. Jak nemoc postupuje, musí být pacienti přepravováni na invalidním vozíku.

Rhabdomyolýza

Rhabdomyolýza je onemocnění způsobené nekrózou (patologická buněčná smrt) svalů. Konkrétně to není nemoc, ale syndrom, který může být spojen s více příčinami: mezi jiným nadměrné cvičení, infekce, intoxikace drogami a alkoholem.

Když buňky odumírají, do krevního řečiště se uvolňují různé látky, které by se normálně vyskytovaly uvnitř svalových buněk. Nejběžnějšími uvolňovanými látkami jsou kreatin fosfokináza a myoglobin.

Odstranění těchto atypických sloučenin z krve může být provedeno dialýzou nebo krevní filtrací.

Myasthenia gravis

Termín myasthenia gravis má svůj původ v latině a řečtině, což znamená „těžká svalová slabost“. Jedná se o chronické autoimunitní onemocnění, které ovlivňuje kosterní sval těla a způsobuje v nich ztrátu síly.

Jak nemoc postupuje, slabina se stává zjevnější. Ovlivňuje svaly, které se mimo jiné podílejí na základních každodenních činnostech, jako je pohyb očí, žvýkání, řeč a polykání jídla.

Myositis

Svalová inflace se označuje jako myositida. Příčiny tohoto zánětu se velmi liší, od poranění po autoimunitní onemocnění. Rozlišují se dvě hlavní kategorie tohoto zánětlivého stavu: polymyositida a dermatomyositida.

První z nich způsobuje významnou svalovou slabost u pacienta a ovlivňuje svaly umístěné v blízkosti břicha a trupu. Naproti tomu druhá patologie, kromě způsobení slabosti svalů, ovlivňuje kůži.

Amyotrofní laterální skleróza

Amyotrofická laterální skleróza, Lou Gehrigova choroba nebo Charcotova choroba je stav neuromuskulárního typu, který se objevuje, když buňky nervového systému postupně umírají, což způsobuje ochrnutí svalů. Z dlouhodobého hlediska toto onemocnění způsobuje smrt pacienta.

Toto onemocnění je častější u starších mužů. Stephen Hawking byl významný fyzik a je pravděpodobně nejslavnějším pacientem s amyotropní laterální sklerózou.

Zranění a zánět šlach

Nadměrné používání svalů může vést ke zdravotním stavům, které ovlivňují pohybové schopnosti pacienta. Tendonitida je stav, který obvykle postihuje hlavně klouby a vyskytuje se v důsledku nadměrného a vynuceného používání kloubů, jako jsou zápěstí.

Reference

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologie: Život na Zemi. Pearsonovo vzdělávání.
2. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, a Garrison, C. (2007). Integrované základy zoologie. McGraw-Hill.
3. Hill, RW (1979). Srovnávací fyziologie zvířat: environmentální přístup. Obrátil jsem se.
4. Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M., & Anderson, M. (2004). Fyziologie zvířat. Sinauer Associates.
5. Kardong, KV (2006). Obratlovci: srovnávací anatomie, funkce, vývoj. McGraw-Hill.
6. Larradagoitia, LV (2012). Základní anatomofyziologie a patologie. Redakční Paraninfo.
7. Parker, TJ, a Haswell, WA (1987). Zoologie. Chordates (svazek 2). Obrátil jsem se.
8. Randall, D., Burggren, WW, Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Eckertova fyziologie zvířat. Macmillan.
9. Rastogi SC (2007). Základy fyziologie živočichů. New Age International Publishers.
10. Vived, À. M. (2005). Základy fyziologie pohybové aktivity a sportu. Panamerican Medical Ed.