Pohybová soustava člověka

KOSTERNÍ SOUSTAVA

Kosti vznikají z mezodermu. V těle dospělého jedince se nachází 205 – 206 kostí, ale u novorozenců je jich až 370. Podle vnějšího vzhledu můžeme kosti rozdělit do tří skupin.

• kosti dlouhé (kosti končetin), kde lze rozlišit diafýzu – tělo kosti a epifýzu – chrupavkou pokryté konce kostí
• kosti krátké (obratle, kůstky ruky a nohy)
• kosti ploché (kosti lebky, pánve, hrudní kost, lopatka, žebra)

  nkce kostry 

  • určuje tvar těla
  • opora či ochrana orgánům (lebka)
  • zásobárna minerálů
  • pasivní pohybový aparát (úpony svalů)

    Stavba kosti

    Mezibuněčnou hmotu kostní tkáně při růstu kosti vytvářejí osteoblasty. Z nich se vytváří osteocyty, které jsou v kostech s dokončeným růstem.

    Mladší kosti mají více organických látek – kolagenních vláken (jsou pružnější), kosti starší mají víc anorganické hmoty (jsou pevnější, ale také o dost křehčí).

    Periost, je tuhá vazivová blána s mnoha funkcemi. Kryje většinu kosti (kromě kostních hlavic), je silně prokrvena cévami, které zásobují kost krví, má na svém povrchu i mnoho nervových zakončení, která slouží jako tlakové receptory. Její vnitřní strana obsahuje kostitvorné buňky, které se vrství pod sebe (apozice) a zajišťují tím růst kosti do šířky. Díky periostu je kost schopna plně regenerovat bez jizev.

    Na kloubních hlavicích je kost krytá chrupavkami.

    Pod periostem se nachází vlastní kostní tkáň, kterou můžeme rozdělit na dva typy – kompaktu a spongiózu. Oba typy obsahují kostní buňky a mezibuněčnou hmotu z organických i anorganických látek. Organické hmotě se říká ossein a je tvořena kolagenními vlákny. Na ta se lepí anorganické krystaly CaCO3 a Ca3(PO4)2. Toto spojení vytváří mechanicky odolný celek.

    Kompakta je velmi hutná, pevná, odolná a těžká, dokáže čelit tlakům ze všech směrů. Nalézá se po celém obvodu kostí. Její osteocyty jsou vyživovány díky Haversovým kanálkům. Do těch se krev dostane z cév v periostu. Haversovy kanálky jsou obaleny osteonem (neboli Haverovým systémem), který je tvořen vrstvami kolagenu uspořádanými do válce. Ojedinělé silnější tepénky pronikají skrz kost samostatnými kanálky, které jsou sice s Haversovými kanálky propojeny, ale pokračují dále do dřeně, kterou vyživují.

    Spongióza je lehká, houbovitá kostní tkáň. Nalézá se v hlavicích dlouhých kostí a uvnitř kostí krátkých a plochých. Její osteocyty jsou vyživovány difuzí z mezibuněčných prostor.

    Kostní dřeň se nachází uvnitř kostí. V dlouhých kostech je vmezeřena ve spongióze. V mladém věku je kostní dřeň červená a je krvetvorným orgánem.  Je tvořena sítí vazivových buněk, dále obsahuje cévy, energetické zásoby a živé buňky (erytroblasty, retikulocyty, leukocyty, kmenové buňky a megakaryocyty). S přibýváním věku začíná ztrácet metabolickou aktivitu, až dojde do stádia žluté kostní dřeně. Ta má pouze zásobní funkci, ale díky přítomnosti kmenových buněk se může v některých případech reversibilně přeměnit na červenou kostní dřeň.  V hrudní kosti, pánvi, obratlích a lebečních kostech se vyskytuje pouze červená kostní dřeň, tudíž tato místa zůstávají v dospělosti jedinými místy, kde dochází ke vzniku erytrocytů.

    Vývoj kosti

    Kosti se vyvíjejí z vaziva již v době nitroděložního života. Pokud se kost vyvine rovnou z vaziva, jedná se odesmogenní osifikaci. Ale většina kostí vzniká chondrogenní osifikací (přes stadium chrupavky).

    Proces desmogenní osifikace: Jen malé množství kostí –  kosti lebeční klenby a čéška. Prvně vzniklá vláknitá kost je rychle přestavována na kost lamelární (má hutnou a houbovitou složku).

    Proces chondrogenní osifikace: Původní vazivo, vyživované difuzí, je v procesu chondrifikace přeměněno na chrupavčitý model kosti. Dochází k destrukci chrupavky a přivedení cév, nervů, kolagenních vláken a osteoblastů -> kost se začíná osifikovat směrem od osifikačního jádra (ze středu kostí) ke krajům. U dlouhých kostí jsou cévy přivedeny i do epifýz, kde dochází ke vzniku samostatných osifikačních jader. Většina kostí je plně osifikována ještě před narozením, kromě některých krátkých kostí nebo hlavic dlouhých kostí. U těch zůstává růstová chrupavka, která ovlivňuje růst kosti, až do věku 14-22 let.

    V dospělosti nerostou kosti do délky, ale mohou se měnit vlivem hormonů.

    Pojivové tkáně

    Pojivové tkáně se skládají z amorfní bílkovinné hmoty a vláken.

    Vlákna se dělí na kolagen (pevná, stabilní) a elastin (flexibilní a elastická).

    Funkce

    • spojování orgánů (vazy, šlachy)
    • izolace jednotlivých orgánů (vazivová blána na povrchu)
    • opora měkkých částí těla
    • výplň prostoru 

    Šlachy jsou tvořeny převážně kolagenovými vlákny a spojují sval s kostí.

    Vazy jsou tvořeny převážně kolagenovými vlákny a spojují k sobě kosti v kloubu.

    Chrupavky jsou pevné, ale stlačitelné. Díky malému množství cév se špatně regenerují. Můžeme je rozdělit na hyalinní, elastickou a vazivovou.

            Hyalinní chrupavka je velmi mechanicky odolná díky převaze amorfní hmoty a dále kolagenních vláken.                 Nalezneme ji na kloubních hlavicích, v průdušnici či na hrudní kosti.

            Elastická chrupavka je pružná díky elastickým vláknům.

                    Nachází se například na ušním boltci, zvukovodu, nebo na špičce nosu.

            Vazivová neboli fibrózní je z nich nejpevnější díky přítomnosti silných kolagenových vláken.

                    Nalezneme ji v meziobratlových ploténkách, na sponě stydké nebo meniscích.

    Zubní sklovina je tvořena převážně hydroxyapatitem. Je velmi pevná, musí vydržet mechanické i chemické                 vlivy, neboť chrání živou strukturu zubu.

    Kosti

    Spojení kostí

    Pevné spojení:

    • vazivem (lebeční švy, kořeny zubů = vklínění)
    • chrupavkou (spona stydká, žebra + hrudní kost)
    • srůstem kostí (kostrč, křížová kost)

    Pohyblivé spojení:

    • klouby

    Klouby – kloubní pouzdro (uzavírá kloub, zesíleno vazy = ligamenty)

            kloubní plochy (kloubní jamka a kloubní hlavice, která do ní zapadá)

            šlachy

            burza (tíhový váček)

    Ligamenty tvoří na vnitřní straně synoviální membránu (7). Ta produkuje tekutinu synovii, která minimalizuje tření kloubů, dodává živiny chrupavce, stabilizuje kloub a odvádí odpady. Synovie je produkována asymetricky převážně od středu těla směrem ven. Avšak malé množství je produkováno i z vnější strany směrem dovnitř, aby byly vyživeny i buňky na vnější straně kloubu.

    Dělení kloubů – jednoduché

                      – složené = kloubní spojení více jak 2 kostí, nebo kloub obsahuje                                 chrupavčité destičky.

    Dle tvaru kloubních ploch

    • kulovité (nejpohyblivější ve všech třech rovinách), např. kyčelní nebo ramenní
    • elipsovitý (2 roviny pohybu), např. spojení vřetenní a loďkovité kosti (zápěstí)
    • sedlový (má na obou hlavicích duté i vypuklé části), např. spojení palce a                          karpální kosti
    • válcový (pohyb pouze v jedné rovině), např. loket
    • čepový (výběžek jedné kosti se otáčí v kruhovém otvoru kosti druhé), např.                 kost vřetení a loketní, nebo spojení atlasu a čepovce
    • kolenní -> je mechanicky chráněn čéškou a kvůli velké zátěži obsahuje dva                 menisky – shora poloměsíčité a z boku trojúhelníkovité útvary,                 které se zužují směrem dovnitř

                                   

    Onemocnění kostí a kloubů

    Osteoporóza – ztrácí se kostní hmota a snižuje se i pevnost kostí. Osteoporóza může být juvenilní, ta je u rychle vyrostlých jedinců ve věku okolo 15. roku. Osteoporóza involuční se vyskytuje u žen po menopauze a dále u starých lidí všeobecně. Vývoj osteoklastů je podporován například cytokiny, jejichž sekrece je blokována estrogenem. U starých lidí nejsou již osteoblasty tolik schopny regenerace a osteocyty často umírají. Jelikož dochází ke ztrátě kostní hmoty zvláště v oblastech se spongiózou, dochází u postižených jedinců často k hrbení se a ke zlomeninám předloktí či krčku stehenního.

    Osteopetróza – osteoklasty jsou defektní a nejsou schopny resorbovat kost. Zvyšování hutnosti kosti utlačuje nervy a kostní dřeň.

    Osteomyelitida – převážně ve dřeni a v kompaktě dochází k rychlé nekróze buněk. Zánět roste pod periostem a nadzdvihává ho, dokud se periost neodtrhne. Po jeho odtrhnutí přestává být kost vyživována a umírá. Mrtvá kost se nemůže obnovovat, tudíž se často láme. Po zlomení sice srůstá, ale srůstá velmi špatně.

    Osteom – jedná se o primární benigní nádor, který se neumí transformovat. Vytváří se na kompaktě pod periostem, svým růstem mechanicky poškozuje kostní tkáň a způsobuje asymetrický růst kosti.

    Osteosarkom – tento nádor je maligní a vyskytuje se nejčastěji v dlouhých kostech (femur, tibia). Nádor vznikne vedle kostní dřeně a rychle metastazuje díky dostatečnému zásobení krví. Osteocyty odumírají, dochází k lámání kosti. Léčba: náhrada kosti endoprotézou nebo v raném stádiu ozařovat.

    Chondrom – benigní nádor vycházející z chrupavky. Roste buď směrem do nitra kostí, nebo na jejím povrchu.

    Achondroplazie – z důvodu absence someostatinu nejsou buňky schopny odpovídat na STH a kosti nerostou do délky. Tomuto onemocnění se říká nanismus.

    Osteogenesis imperfecta – neboli nemoc řídkých kostí způsobují zmutované geny pro kolagen. Kosti postižených jedinců nemají schopnost růst do šířky.

    Artróza – jedná se o nezánětlivé onemocnění, kdy je kloub mechanicky přetížen a díky drobným nerovnostem na povrchu dochází k zadrhávání se kloubů. Poté dochází k praskání chrupavek, které se následně ulomí. Některé ze zlomků se mohou dostat do kloubu, poté se nazývají kloubní myška. Zbývající části chrupavky začínají osifikovat, až dojde ke vzniku Heberdenových uzlů, které bolí a bolest nelze rozhýbat.

    Artritida – jedná se o zánětlivé onemocnění. Může se vyskytovat jako dna neboli nemoc z jídla. Při přemíře dusíku ledviny nezvládají, a močovina se ukládá do kloubů. Makrofágové se snaží její krystalky fagocytovat, ale po fagocytóze zemřou neřízenou smrtí a následkem vyprýštění jejich obsahu těla do okolí je otok. Dalším druhem artritidy je revmatická artritida. Ta je autoimunitní onemocnění, kdy se bílé krvinky vrhají na synovii nebo povrchové chrupavky. Většinou se objevuje brzy, již ve stáří 20-40 let. Infekční artritida je vyvolána virem nebo bakterií, dochází ke vzniku agresivního otoku. Tuto artritidu lze obtížně léčit antibiotiky.

    Výron – nastává, vyskočí-li kloubní hlavice ze své jamky. Buď může nastat jen potrhání kapilár, poté stačí jen hlavici mechanicky zatlačit, postižené místo chladit a počkat, než hematom zmizí. Při intenzivnějším výronu může dojít k natažení vazů (postresový syndrom). Pokud kost vazy přetrhá, je třeba řešit operativně.

    Anatomie

    Osová kostra

    • Páteř – tvoří osu vzpřímeného těla, je esovitě prohnuta (lordózy a kyfózy), páteří prostupuje kanál (je zde uložena mícha po L2-3), je složena z 33-34 obratlů – krátkých nepravidelných kostí, složených z těla a oblouku s výběžky (1 trnový, 2 příčné, 4 kloubové), rozlišujeme:
    • 7 krčních obratlů (vertebrae cervicales) C1-7 – nejmenší, umožňují největší pohyb, jejich trnový výběžek je rozdvojený, 1. krční obratel se nazývá nosič (atlas), nemá tělo, nese kloubní plošky pro spojení s týlní kostí lebky, 2. krční obratel se nazývá čepovec (axis), má tělo vybíhající v čep, který se kloubně spojuje s atlasem
    • 12 hrudních obratlů (vertebrae thoracicae) Th1-12 – mají dlouhé špičaté trnové výběžky, nesou 12 párů žeber – pravá, nepravá, volná; žebra na ně nasedají zepředu postranních výběžků
    • 5 bederních obratlů (vertebrae lumbales) L1-5 – největší, spočívá na nich největší váha
    • 5 křížových obratlů (vertebrae sacrales) S1-5 – drobné, při narození jsou samostatné, asi do 25 let srůstají v kost křížovou, tvoří zadní část pánve, postranní výběžky slouží ke spojen s kostí pánevní
    • 4-5 kostrčních obratlů (vertebrae coccygeae) Co1-4/5 – jsou zakrnělé a srostlé v kostrč, rozdělují zadek na dvě půlky, což působí pozitivně na sexuální výběr
    • meziobratlové ploténky – pružné chrupavčité destičky spojující vzájemně jednotlivé obratle. První meziobratlová ploténka je mezi C2 a C3 a poslední mezi L5 a S1. Sestávají z vnější hyalinní, vnitřní kolagenní chrupavky a tekutiny. Když dojde k vyhřeznutí ploténky, tak je to průšvih. Pokud je to uzavřené, tak se to ještě dá, nasadí se klidový režim a ploténka zaleze sama. Při otevřeném výhřezu je to horší jak průšvih, musí se tam dát titanový čep nebo umělá ploténka.
    • Žebra (costae) – protáhlé, obloukovité kosti, které se vzadu kloubně připojují k obratlům a vepředu chrupavkou k hrudní kosti, rozlišujeme:
    • 7 párů pravých žeber – chrupavkami připojeny ke kosti hrudní
    • 3 páry nepravých žeber – chrupavkami připojeny na chrupavky žeber předcházejících
    • 2 páry volných žeber – končí vpředu volně ve stěně břišní
    • Hrudní kost (sternum) – plochá kost, složená z rukověti, těla a mečovitého výběžku, slouží k ochraně srdce

    Hrudník (thorax) obklopující dutinu hrudní je tvořen žebry, kostí hrudní a hrudními obratli. Tvoří ochranu vnitřním orgánům (plíce, srdce) a upíná se na něj řada svalů.

    Lebka

    • Obličejová část zahrnuje:
    • horní čelist – párová, dolní okraj vybíhá v dásňový podkovovitý výběžek, kam jsou vsazeny zuby, výběžek patrový je podklad pro tvrdé patro
    • dolní čelist – má dásňový výběžek pro zuby, bradový výběžek, kloubně spojena se spánkovou kostí
    • kost lícní – párová, její výběžek se spojuje s výběžkem spánkové kosti a vytváří tzv. jařmový oblouk
    • kost slzní – párová, tvoří vnitřní část kostěné očnice, je prohloubena v jamku, kde je slzný váček
    • kost nosní – párová, tvoří podklad hřbetu nosu
    • kost radličná – nepárová, tvoří část nosní přepážky
    • kost patrová – párová, tvoří zadní část tvrdého patra a stěny dutiny nosní
    • jazylka – nepárová drobná kůstka uložená pod dolní čelistí, vazy je připojena k lebeční spodině, visí na ní hrtan  
    • Mozková – kostěné pouzdro mozku zahrnuje:
    • kost týlní – nepárová, má týlní otvor, který navazuje na páteřní kanál, a dva kloubní hrboly pro spojení s atlasem
    • kost temenní – párová, tvoří vrchol lebeční klenby
    • kost čelní – nepárová, tvoří kostěný podklad čela a strop očnic
    • kost klínová – nepárová, skládá se z těla, jehož strop je prohlouben v tzv. turecké sedlo (uložena hypofýza), od těla odstupují malá a velká křídla
    • kost spánková – párová, s lícní kostí se spojuje v jařmový oblouk, na jejím bodcovitém výběžku je zavěšena jazylka a hrtan, na bradavkový výběžek se upíná zdvihač hlavy, její součástí je kost skalní –nejtvrdší kost v těle, v jejích dutinách je uloženo vnitřní ucho.
    • kost čichová – je členěna skořepami, tvoří strop nosní dutiny

    Kost čelní, temenní a týlní je spojena švy – korunový, šípový a lambdový.

    Kostra horní končetiny

    • Pletenec pažní – připojuje horní končetinu ke kostře trupu, slouží proti omezení pohybu:
    • lopatka – trojúhelníkový tvar
    • klíční kost – esovitě prohnutá, spojená s hrudní kostí a s lopatkou
    • Volná horní končetina:
    • pažní kost – horní konec tvoří hlavice zapadající do jamky na lopatce, dolní konec má kladkovitou kloubní plochu pro spojení s loketní kostí a kulovitý výběžek pro vřetenní kost
    • vřetenní kost – na palcové straně ruky
    • loketní kost – na malíkové straně ruky
    • zápěstní kůstky – 8 kostí ve dvou řadách po 4
    • záprstní kůstky – 5 kostí, tvoří podklad dlaně
    • prstní články – 14 článků (palec 2 články, ostatní prsty 3)

    Kostra dolní končetiny

    • Pánevní pletenec – připojuje dolní končetinu ke kostře trupu
    • pánevní kost – párová, vzniká srůstem kosti kyčelní, stydké a sedací, kosti stydké jsou vepředu spojeny chrupavčitou stydkou sponou, pánevní kost srůstá napevno až v 15 letech, do té doby spojena chrupavkou
    • Volná dolní končetina:
    • stehenní kost – dolní konec se rozšiřuje ve 2 kloubní hrboly tvořící hlavice kolenního kloubu
    • čéška – zabraňuje, aby se kolenní kloub po natažení nohy mohl dále ohýbat
    • holenní kost – na palcové straně, dolní konec tvoří vnitřní kotník
    • lýtková kost – na malíkové straně, dolní konec tvoří zevní kotník
    • zánártní kůstky – 7 kostí, největší je kost patní, kost hlezenní – kotník
    • nártní kůstky – 5 kostí, pomáhají tvořit klenbu nohy
    • prstní články – 14 článků (palec 2 články, ostatní prsty 3)

    Bérec – kost holenní + kost lýtková

    SVALOVÁ SOUSTAVA

    Svalstvo vzniká z mezodermu. V těle máme více než 600 svalů, které umíme rozdělit do tří typů.

    1. příčně pruhované svaly – ovládání vůlí
    2. hladké svaly  – neovladatelné vůlí
    3. sval srdeční

    Svalová soustava slouží nejen k lokomoci (přemístění) těla, ale i k ochraně vnitřních orgánů a dokonce i jako vnitřní orgány samotné. Rodíme se bez znalosti kontroly příčně pruhovaných svalů, avšak výjimka potvrzuje pravidlo a tou výjimkou jsou svaly mimické. Ostatní svaly se učíme kontrolovat nejprve metodou pokusu a omylu, poté dochází k cíleným pohybům hlavou, následuje koordinace horní části těla a nakonec ve věku 10 měsíců – 2 roky dojde i ke koordinaci dolních končetin.

    PŘÍČNĚ PRUHOVANÉ SVALY

    Příčně pruhované svaly tvoří asi 42% váhy těla u mužů, ale pouhých 25% u žen. Toto je dáno množstvím testosteronu a evolučním vývojem.  

    Každý sval je napojen na tepnu -> stálé doplňování živin.

    Na povrchu svalů je povázka.

    Svaly jsou upnuty dvěma šlachami ke dvěma různým kostem (resp. jednou šlachou u svalů mimických k obličejové části a kůži).  

    Šlachy jsou navázány na svalové bříško, které sestává ze snopců, kdy každý snopec je sdružením většího počtusnopečků svalových.  Snopečky jsou samostatné anatomické jednotky, každý je oddělen od ostatních díky vlastní membráně perimysicum. Málokterý snopeček se táhne po celé délce svalu, většinou jsou doplněny šlachou.

    Svalové vlákno je základní stavební i funkční jednotkou činnosti svalu. Svalová vlákna jsou uspořádána ve svalech pravidelně, takže se síly kontrakce jednotek sčítají. Každé toto vlákno je tvořeno jednou buňkou, jejíž membrána se nazývá sarkolema. Svalové vlákno sestává z několika set myofibril, sarkoplazmy, většího počtu jader, sarkosomů (mitochondrií), lyzosomů, a dále tukových kapének a jiné inkluze. Svalová vlákna jsou dvojího druhu, červená a bílá.

    Bílá svalová vlákna rychle reagují a mezi jednotlivými stahy jim stačí krátká doba odpočinku, avšak rychle se unaví. Obsahují hodně glykogenu a málo myoglobinu. Tato vlákna specializují svaly k jemným a přesným pohybům, neboť se na nich vyskytuje velké množství nervových zakončení.

    Červená svalová vlákna se unaví málo a uplatňují se při dlouhodobém výkonu. Jsou vybavena hustou sítí kapilár, tukovými kapénkami a množstvím myoglobinu a silně vyvinutým oxidativním metabolismem = pracují aerobně.

    Svalové vlákno tvoří myofibrila.

    Myofibrila je rozčleněna Z-disky (bílkovinná struktura) do sarkomer.

    Sarkomery jsou tvořeny silnými myozinovými a slabými aktinovými filamenty. Protože jsou aktinová filamenta připevněna k Z-disku a myozinová filamenta se Z-disku v nezkráceném stavu ani nedotýkají, je možno při mikroskopickém pozorování rozlišit světlé a tmavé linie -> příčné pruhování.

    Myozin sestává z dvou hlav, kloubovitě spojených s krčkem, ke kterému je opět kloubovitě připojen ocas.

    Aktin je globulární bílkovinná molekula, kdy vždy 2 spirálovitě stočené řetězce po 400 molekulách vytváří 1 aktinové filamentum. Relaxační bílkovina tropomyozin ovíjí aktinové filamentum a spojuje molekuly troponinu. Ten je tvořen třemi podjednotkami, kdy se TN-C váže s Ca2+, TN-T slouží pro spojení troponinu s tropomyozinem a TN-I zabraňuje tvoření můstků mezi aktinem a myozinem v případě, že není TN-C saturován.

    Svalový stah

    Vzniká zasouváním aktinových vláken do myozinových (pomocí ATP). Po oddálení aktinu se sval opět uvolňuje.

    Svalový stah vyvolává nervový vzruch, který přivádí motorické nervové vlákno.

    Neurosvalová ploténka – zakončení axonu na svalovém vlákně. Jeden axon může končit na více svalových                               vláknech -> tvoří více neurosval. plotének (čím méně, tím je svalový pohyb pečlivější).

                               – v synaptickém knoflíku jsou váčky s neurotransmitery (např. acetylcholin)

    Po doputování signálu až k neurosvalové ploténce dochází k vylití obsahu váčků (acetylcholin) v synaptickém knoflíku do synaptické štěrbiny (mezi knoflíkem a svalem).

    Acetylcholin se naváže na vazebná místa v synapsi a to vyvolá otevření kanálků pro Na+. Na+ se vylijí dovnitř, což způsobí depolarizaci (kladný náboj byl venku, teď je kladný uvnitř a venku záporný) -> vznik AP.

    Dochází k šíření akčního potenciálu, který se šíří po celé sarkolemě až do sarkoplazmatického retikula.

    V endoplazmatickém retikulu dochází k uvolnění Ca2+, který se naváže na troponin TN-C, který změní svou prostorovou konformaci -> oddálení řetězců aktinové dvoušroubovice -> vytvoření místa pro navázání s myozinovou hlavou.

    Na myozin se naváže ATP, které se rozštěpí na ADP a fosfát a hlava, která dříve svírala s krčkem úhel 90° se pohne. Nyní svírá úhel 45° a aktin se může zasunout do myozinu.

    Pokud se na myozin naváže opět ATP, dochází k uvolnění hlavy z aktinu. Hlava se posouvá dál a přitom dochází ke zkracování svalového vlákna.

    Ca2+, které není využito, se odčerpá zpět. Místo něj se do sval. vlákna dostává ATP a Mg2+ (nedostatkem Mg mohou vznikat svalové křeče)

    Pokud se ATP nenaváže na myozinovou hlavu, nemůže se hlava odpoutat od aktinu (nastává cca 6 hodin po smrti = rigor morgis).

    Posilování svalů

    Posilováním se svaly neopotřebovávají, nýbrž zdokonalují. Nedochází v nich k zvyšování počtu vláken, ale roste tloušťka každého z nich, neboť se zvyšuje počet mikrofilament, dále vzrůstá množství myoglobinu.  Také se zlepšuje skluz aktinu a myosinu, zvyšuje se rozvětvení neuromotorické ploténky, tudíž dochází ke zlepšení motoriky. Dále se zlepšuje schopnost odbourávat laktát a na ten zbývající, neodbouraný, si tělo zvykne.

    Zdroje energie svalové kontrakce

    • ATP (volně ve svalech, vytvořené v kreatinfosfátech)
    • glykogen (tvorba v játrech) -> při nedostatku (přílišné svalové zátěži) vzniká laktát -> snížení pH -> bolest svalů
    • L-karnitin -> přenašeč, spalovač tuků; může se brát i uměle vytvořený

    ATP spotřebované při kontrakci je nutno ihned regenerovat. Dojde-li k dostatečnému zvýšení prokrvení svalů, regenerace ATP probíhá pomocí aerobní glykolýzy. Je-li svalový výkon déletrvající, probíhá anaerobní glykolýza paralelně s aerobní glykolýzou.

    Kyslíkový dluh

    Vytváří se, protože člověk není schopen přijmout takové množství O2, které svaly vyžadují. V svalech se tvoří nadměrné množství laktátu, které způsobuje únavu a bolest svalů. Po ukončení svalové námahy je nutné ze svalů odstranit zbytky kys. mléčné (vzniklé při anaerobní glykolýze) a doplnit zásoby ATP, kreatinfosfátu a kyslíkových zásob v myoglobinu, proto je spotřeba O2 ještě nějakou dobu zvýšena. Po velmi těžké svalové práci je kyslíkový dluh podstatně větší než deficit O2.

    Svalová kooperace, dělení svalů

    Dle práce

    • Tenzické svaly pracují rády a pracovat chtějí, musíme je protahovat. Např. svaly krku.
    • Fázické svaly se zapojují dobrovolně velmi neochotně a začnou pracovat až tehdy, když je jasné, že nelze využít sval tenzický. Mezi fázické svaly patří například břišní svaly. Protahují se samy.

    Dělení dle funkce

    • SYNERGICKÉ (podílejí se na vytvoření pohybu, spolupracují spolu)

             -> flexe – přibližují kosti k sobě, např. biceps

             -> extenze – oddalují kosti od sebe, např. triceps

             -> abdukce – oddalují kosti od osy těla, např. velký hýžďový sval

             -> addukce – přibližují kosti k ose těla, např. velký přitahovač nohy.

             -> supinace – otočení dlaně dolů

             -> pronace – otočení dlani vzhůru

             -> rotace

             -> svěrače

    • ANTAGONISTICKÉ -> svaly si odporují při pohybu

                               -> tvorba vrásek

    Dělení dle vzájemné činnosti

    • agonisté – rozpohybovávají kosti
    • synergisté– pomáhají při rozpohybování
    • antagonisté – opak agonistů

    Anatomie

    Svaly trupu

    • Svaly zad (dorzální)
    1. Svaly hluboké:
    • krátké svaly hřbetní – spojují obratle, jemné pohyby hlavy
    • dlouhé svaly hřbetní – záklon a otáčení hlavy
    • sval řemenový – natočení hlavy
    1. Svaly povrchové:
    • sval trapézový – zajišťuje polohu lopatky, otáčí hlavu
    • sval rombický – přitahuje lopatku k tělu
    • široký sval zádový – umožňuje rotaci paže dovnitř, zapažení a připažení
    • zdvihač lopatky
    • Svaly břicha
    • přímý sval břišní – rozdělen podélně vazivovou přepážkou (šlašitá lišta) a vodorovně třemi šlachovými příčkami, umožňuje předklon a břišní lis
    • zevní a vnitřní šikmý sval břišní – účastní se břišního lisu, předklonu a rotace trupu
    • příčný sval břišní – v nejhlubší vrstvě svalů, účast na břišním lisu
    • Svaly hrudníku
    • velký sval prsní – přitahuje paži k hrudníku, zdvihá žebra – pomocný sval dýchací
    • vnější a vnitřní mezižeberní svaly – pohybují žebry: zdvih žeber (vnitřní) a pokles (vnější)
    • bránice – plochý sval, odděluje dutinu břišní a hrudní, střed tvoří plochá šlacha – otvory pro průchod aorty, žíly a jícnu, dýchací sval
    • Svaly krku
    • zdvihač hlavy – zvedá obličej, balancuje hlavu na páteři
    • Svaly hlavy
    • sval čelní – svrašťuje čelo → příčné vrásky, vytahuje obočí nahoru
    • kruhový sval oční – tvoří podklad víček, zavírá oční štěrbinu (svěrač)
    • kruhový sval ústní – vytváří svalový podklad rtů, zavírá ústní štěrbinu
    • svrašťovač obočí
    • zdvihač ústního koutku

    Svaly končetin

    • Svaly horní končetiny
    • sval déltový – umožňuje upažení, předpažení, zapažení a rotaci paže
    • sval nadhřebenový
    • sval podhřebenový
    • dvojhlavý sval pažní – 2 začátky (hlavy), ohýbá paži v loketním kloubu
    • trojhlavý sval pažní – natahuje paži
    • sval vřetenní
    • ohybače a natahovače zápěstí, prstů
    • přitahovač a odtahovač palce
    • Svaly dolní končetiny
    • čtyřhlavý sval stehenní – jeho mohutná šlacha uzavírá čéšku, natahuje koleno, při přednožení přitahuje stehno k břichu, drží tělo ve vzpřímené pozici
    • sval krejčovský – probíhá napříč přes stehno, nejdelší sval lidského těla, ohýbá, přitahuje a zevně rotuje v kyčelním kloubu, ohýbá koleno a vnitřně stáčí bérec
    • velký, střední a malý sval hýžďový – vzpřimují postavu, umožňují stoupání, skákání a pohyb dolní končetiny v kyčelním kloubu
    • dvojhlavý sval stehenní – umožňuje rotaci v kyčelním kloubu a ohyb a rotaci kolena
    • přední sval holenní
    • ohybače a natahovače prstů
    • trojhlavý sval lýtkový – tvoří podklad lýtka, umožňuje chůzi a vzpřímený postoj, ohýbá bérec v koleni a ohýbá chodidlo
    • sval chodidlový – upíná se v Achillově šlaše

    Patologie svalu + svalové dysfunkce

    Epilepsie – může být buď vrozená, nebo pooperační.  U vrozené epilepsie mají postižení jedinci více neuronů, než by fyziologicky mít měli, tudíž stačí libovolný podnět, aby se spustil epileptický záchvat. Během něj padne člověk do bezvědomí, neboť se mu odpojí mozek. Nastávají křeče vysoké intenzity, slintání. Jedinec o sobě během záchvatu neví, ale je dobré odstranit od něj ostré věci. A postarat se o něj spíše po záchvatu. Používají se k léčbě magnetické náramky, které vysílají vlny do mozku.

    Svalová obrna – myasthenia gravis – jedná se o autoimunitní onemocnění většinou buď po virové infekci, nebo se vyskytuje u pacientů s benigními nádory. Protilátky ve svalech potlačují vazbu acetylcholinu a urychlují odbourávání ACh-receptorů. Při opakovaném dráždění motorického nervu dojde nejprve k vyvolání normálního akčního potenciálu, ale díky postupné únavě se jeho amplituda snižuje.

    Tetanus – bakterie clostridium tetani – blokace ACh-esterázy způsobí déletrvající otevření Na+ kanálů, po kterém dojde ke křečím svalu. Tyto křeče mohou způsobit i praskání kostí v těle.

    Kurare – z chododendronu – jedná se o kompetitivní inhibitor. Navázáním na ACh-receptor znemožní otevření kanálu pro Na+  a znemožní svalovou aktivitu. Poločas rozpadu kurare je několik dní nebo receptor odumře. Následkem otravy kurare je zástava dechu z důvodu naprosté relaxace svalů (nemožnost se nadechnout).

    Najatoxin – jed kobry – funguje podobně jako kurare.

    Botulotoxin – bakterie clostridium botulineum nacházejícící se v konzervách, neboť není schopna přežít v kyslíku; je zničitelná varem, ale jed v potravě zůstane – inaktivuje protein synaptobrevin, který je nezbytný k tomu, aby se vezikuly obsahující acetylcholin navázaly na presynaptickou membránu, tudíž ACh neprojde, nenaváže se na ACh-receptrory, nedojde k otevření Na+ kanálů a sval zůstane relaxován.

    Tetrodoxin – ryba fugu, jed se nachází v krvi a sekretech, ne v mase – nízkomolekulární jed blokující kanály pro Na+. Relaxace svalů.

    Sarin, organofosfáty – bojové plyny – blokují acetylcholinesterázu, tudíž jsou kanály pro Na+ stále otevřeny. Následkem toho je sval v křeči – smrt kvůli nemožnosti vydechnout.

    Natažený sval – ve svalu dojde k potrhání myofibril (drobné prasklinky, krvácení kapilár). Tyto prasklinky jsou zaplněny vazivem a u rozlité krve se musí počkat, než se odbourá.

    Natržený sval – stane se při přetížení nataženého svalu. Ve svalu dojde k potrhání snopečků nebo někdy i snopců. Přetržením dojde k velkému krvácení. Léčba je jen dvouměsíční klidový režim, během kterého srostou přetržené svaly nemnohotným vazivem.

    HLADKÉ SVALY

    Hladkých svalů máme v těle dva druhy.

    • Útrobní hladké svaly (např. svalovina střev, dělohy, močovodu)
    • Vícejednotkové hladké svaly – samostatné jednotky bez vzájemného propojení

                                       – podobají se kosterním svalům, ale nelze je ovládat vůlí

                                       – např. duhovka oka.

    Sval je tvořen myocyty, jednojadernými podlouhlými buňkami vřetenovitého tvaru, které jsou prostoupeny aktinovými vlákny, mezi nimiž se nachází myozin v lobulární formě, který dovoluje jejich zajíždění mezi sebe. Svalstvo pracuje se změnou svého napětí (tonus), kdy při svém stahu vyvíjí jen malou sílu.

    Pracuje 10× pomaleji než příčně pruhované svaly, ale zato prakticky bez únavy. Je velmi plastické, neboť prodloužení myocytů může být až desetinásobné.

    Myocyty jsou mezi sebou propojeny vodivými spoji – nexy. Jedná se o otevřené kanály, díky kterým je umožněn volný průtok cytoplazmy. Takto propojeným buňkám se říká syncytium a jejich kontrakce je nezávislá na vnějších nervových impulsech.

    Svalstvo nemůžeme řídit vlastní vůlí, ale je řízeno autonomními útrobními nervy, hormony a mediátory. Některé z myocytů jsou funkčně odlišné, neboť jsou pace-makery. Tyto pace-makery fungují jako tvůrci el. vlny, která ovlivní celý sval.

    MYOKARD

    Myokard kombinuje vlastnosti příčně pruhovaných i hladkých svalů.

    Nenechá se ovládat zcela nervy, má svůj vlastní hlavní pace-maker známý jako sinoatriální uzlík (SA uzel), který se nachází těsně vedle dutých žil v pravé síni. SA uzel musí být nejrychlejší ze všech pace-makerů, aby zajistil excitaci ostatních pace-makerů, aby nedošlo k vzniku dalších AP. Když dojde AP k atrioventrikulárnímu uzlu (AV uzel), dojde ke zpomalení AP běžícího po síních 12×. Když dojde AP k Hissovu svazku, dojde k jeho zrychlení a dále k rozdělení na 2 Tawarova raménka a dalšímu dělení na Purkyňova vlákna směrem do všech částí obou komor.

    Svalová vlákna se větví a poté znovu spojují, ale každé z nich má svou membránu. Na místech, kde se setkávají konce vláken, vznikají interkalární disky, místa, kde vedle sebe běží obě membrány paralelně v záhybech. Vedle interkalárních disků splývají membrány v dlouhém úseku a vytvářejí štěrbinovitá spojení gap junctions. Díky těmto nízkoodporovým spojením může myokard fungovat jako nepravé syncitium.