Co je Myofiber?
Myofiber je vícesvalová jediná svalová buňka. Myofibers, sdružená do svazků známých jako fascicles , a obalená v pojivové tkáni, jsou základní buněčnou jednotkou kosterního svalu. Myofiber, také známá jako svalová vlákna , jsou velké, vysoce specializované buňky, které jsou většinou nabité kontrakčními prvky. Tyto buňky mohou být široce klasifikovány jako rychlé zášklby nebo pomalé zášklby, na základě rychlosti, při které dochází ke kontrakci, a dále kategorizovány na základě metabolických procesů používaných k pohonu buněčných aktivit.
Zatímco většina živočišných buněk obvykle obsahuje jedno jádro na buňku, myofiber obsahuje mnoho. Svalová tkáň je většinou úplná při narození, a ačkoli se buňky mohou nadále zvětšovat, obvykle se množí mitózou tak, jak to dělá většina ostatních buněk. Jak se zvětšují, stává se pro jedno jádro stále obtížnější řídit celou buňku. Toto je známé jako teorie myonukleární domény . Když svalové vlákno roste, teorie myonukleární domény diktuje, že jsou potřebná další jádra, aby drželi krok s nárůstem velikosti buněk.
Každý myofiber obklopují nediferencované buňky známé jako satelitní buňky. Podobně jako kmenové buňky jsou tyto buňky schopny nabýt řady forem. Když jsou stimulovány růst svalových buněk, proces vyvolává imunitní a hormonální odezvy, které stimulují blízké satelitní buňky ke zvýšení počtu a zahájení diferenciace. Poté se podle potřeby začlení do svalového vlákna a nakonec se stanou součástí samotné svalové buňky.
Rychlost svalové kontrakce v jednom myofibru je do značné míry určena aktivitou konkrétního enzymu v buňce. ATPase reguluje rychlost, kterou se rozkládá adenosintrifosfát, zprostředkující energii, za uvolňování fosfátových iontů, což zase zvyšuje buněčnou kontrakci. Vyšší aktivita ATPázy vede k rychlejší svalové kontrakci. Svalové buňky rychlého záškubu jsou spojeny s vyšší úrovní aktivity ATPázy, zatímco svalové buňky s pomalým záškubem vykazují nižší úroveň.
Svalové buňky lze dále dělit na základě predispozice pro konkrétní metabolické procesy. Většina buněčné energetické aktivity nějakou kombinací glykolýzy a oxidační fosforylace. Glykolýza je proces, při kterém buňky štěpí sacharidy za vzniku ATP. K tomu normálně dochází v cytoplazmě buňky s omezeným obsahem kyslíku a může tvořit kyselinu mléčnou jako vedlejší produkt.
Oxidační fosforylace se naproti tomu vyskytuje v mitochondriích myofibru a spotřebovává velké množství dostupného kyslíku. Oxidační fosforylace je účinnější proces než glykolýza, poskytuje podstatně více ATP na jednotku živin než glykolýza, a to bez produkce svalové kyseliny mléčné unavující. V důsledku toho jsou vlákna používající tuto metodu odolnější vůči únavě než glykolytická vlákna.
Normálně se oba metabolické procesy vyskytují ve všech svalových buňkách, ale většina typů myofiberů je pro jeden proces lépe vybavena než druhá. Oxidační vlákna vyžadují výrazně více kyslíku než glykolytická vlákna, a proto jsou bohatá na protein vázající kyslík myoglobin. Oxygenovaný myoglobin má tendenci dodávat svalovým vláknům charakteristický červený odstín a v důsledku toho jsou oxidační vlákna často označována jako červená vlákna . Naproti tomu glykolytická vlákna nemají stejnou koncentraci myoglobinu a často se nazývají bílá vlákna .
Obecně vlákna svalu s pomalým záškubem primárně využívají účinnější oxidační fosforylaci a nazývají se vlákna typu I. Jsou spojeny se svaly, které dlouhodobě vykonávají nízkoenergetické činnosti, jako jsou svaly krku nebo stabilizační svaly jádra těla. Mezi sportovci tento typ svalové vlákniny převládá ve svalech vysoce specializovaných vytrvalostních sportovců, jako jsou běžci maratonu.
Svalová vlákna s rychlým záškubem mohou využívat glykolýzu nebo oxidační fosforylaci. Stejně jako vlákna s pomalým záškubem jsou oxidační rychlá záškubová vlákna známá jako vlákna typu IIa plná mitochondrií a myoglobinu. Glykolytická rychlá zášklbová vlákna, známá jako typ IIx , mají velké množství dostupného glykogenu, jsou přizpůsobena krátkým výbojům intenzivní energie a jsou běžná ve svalové tkáni výkonných sportovců, jako jsou sprintery a zvedáky energie.