Co je svalová fyziologie?

Fyziologie svalů je studium funkce svalů. Sval je svazek vláken, které se stahují a vytvářejí teplo, držení těla a pohyb, a to jak z vnitřních orgánů, tak z organismu samotného. Fyziologie svalů studuje fyzikální, mechanické a biochemické aspekty svalů ve vývoji, vláknité struktuře, svalové struktuře, kontrakci a budování síly.

Tělo má tři typy svalů: srdeční, hladký a kosterní. Kosterní sval je dobrovolný sval nebo sval, který lze vědomě ovládat, který se vyznačuje rovnoměrnými pruhy nebo pruhy. Kosterní sval se váže na kosti, aby ovlivnil pohyb kostry pro účely, jako je držení těla a lokomoce. Hladký sval je nedobrovolný sval, který se vyznačuje nedostatkem pruhů, který ovlivňuje pohyb ve vnitřních orgánech. Srdeční sval je nedobrovolný, nerovnoměrně pruhovaný sval, který tvoří srdce a způsobuje jeho kontrakce nebo tlukot srdce.

Pochopení svalové fyziologie kosterního svalu vyžaduje základní pochopení jeho struktury. Kostrové svaly se obvykle připevňují ke kostem prostřednictvím šlach a často se objevují v antagonistických párech, takže když se jeden sval stahuje, druhý se prodlužuje. Sval sám je tvořen svazkem nebo fascicle, dlouhých, válcovitých buněk volalo svalová vlákna. Každé vlákno obsahuje mnoho řetězcových struktur nazývaných myofilamenty, které sedí uvnitř sarkoplazmy, tekutinu podobnou cytoplazmě, která je zadržována sarkolemem nebo membránou vlákna. Myofilamenty obsahují kontraktilní struktury nazývané myofibrily, jejichž prvky se geometricky opakují a vytvářejí funkční jednotky zvané sarkomery.

Každá sarkomera obsahuje překrývající se silná vlákna, složená z molekul myosinu, a tenká vlákna, složená z aktinových, troponinových a tropomyosinových molekul. Teorie kontrakce nekonečného nekonečného vlákna navrhuje, že během kontrakce se myosin váže na molekuly tenkého filamentu a táhne tenká filamenta přes nebo pod tlusté filamenty. Celkově se sarkomera zkracuje, ačkoli žádný prvek vlákna se ve skutečnosti zmenšuje. Vazba molekul zodpovědných za tuto kontrakci je stimulována uvolňováním iontů vápníku ze sarkoplazmy. Vápník se uvolňuje v reakci na elektrický impuls nazývaný akční potenciál odeslaný z neuronu do svalu prostřednictvím neuromuskulární synapse.

Fyziologie hladkých svalů se liší od fyziologie kosterních svalů, protože hladké svaly nemají sarkomery, což vysvětluje nedostatek pruhování hladkých svalů. Místo toho se hladká svalovina stahuje jako jedna jednotka, s elektrickými impulsy, které jsou sdělovány z buňky na buňku prostřednictvím mezer. Tyto elektrické impulzy jsou sdělovány neurony, které pocházejí z autonomního nervového systému. Některé hladké svaly se mohou spontánně stahovat bez podnětu neuronů v důsledku přítomnosti kardiostimulátorů, které mohou vytvářet své vlastní elektrické impulsy. Podobně jako kosterní sval dochází ke kontrakcím vázáním a klouzáním tlustých vláken tenkými vlákny v reakci na uvolňování vápníku ve svalové vlákně.

Fyziologie srdečního svalu je podobná fyziologii kosterního svalu několika způsoby. Srdeční sval se stahuje v reakci na zvýšené hladiny vápníku a je také pruhovaný; což naznačuje, že také používá sarkomery jako svou kontraktilní jednotku. Stejně jako hladké svalstvo a na rozdíl od kosterního svalu nemusí být srdeční sval u každého vlákna inervován, protože může přenášet elektrické signály z buňky do buňky. Této komunikace je dosaženo prostřednictvím interkalovaných disků, což je vlastnost jedinečná pro srdeční sval.