čo je svalová fyziológia?

Svalová fyziológia je štúdium svalovej funkcie. Sval je zväzok vlákien, ktoré sa kontraktujú na produkciu tepla, držania tela a pohybu buď vnútorných orgánov, alebo samotného organizmu. Svalová fyziológia skúma fyzikálne, mechanické a biochemické aspekty vývoja svalov, štruktúru vlákien, štruktúru svalov, kontrakcie a pevnosť.

Telo má tri typy svalov: srdcové, hladké a kostrové. Kostrový sval je dobrovoľný sval alebo sval, ktorý môže byť vedome riadený, charakterizovaný rovnými striktami alebo pruhmi. Kostrové svalstvo sa pripojí k kostiam na uskutočnenie pohybu skeletu na účely, ako je držanie tela a pohyb. Hladký sval je nedobrovoľný sval, vyznačujúci sa nedostatkom strií, ktorý má vplyv na pohyb vo vnútorných orgánoch. Srdcový sval je nedobrovoľný, nerovnomerne strižný sval, ktorý skladá srdce a spôsobuje jeho kontrakcie alebo búšenie srdca.

Pochopenie fyziológie kostrového svalstva si vyžaduje základné pochopenie jeho štruktúry. Kostrové svaly sa zvyčajne pripájajú k kosti prostredníctvom šliach a často sa objavujú v antagonistických pároch, takže keď jeden sval zmršťuje, druhý sa predlžuje. Sval sám tvorí zväzok alebo zväzok dlhých valcovitých buniek nazývaných svalové vlákna. Každé vlákno obsahuje mnoho vláknitých štruktúr nazývaných myofilamy, ktoré sedia v sarkoplazme, tekutine podobnej cytoplazme, ktorá sa udržiava v sarkolemme vlákna alebo membrány. Myofilamy obsahujú kontraktilné štruktúry nazývané myofibrily, ktorých prvky sa geometricky opakujú, aby vytvorili funkčné jednotky nazývané sarkoméry.

Každý sarkomér obsahuje prekrývajúce sa hrubé vlákna zložené z molekúl myozínu a tenké vlákna zložené z molekúl aktínu, troponínu a tropomyozínu. Teória kontrakcie kĺzavého vlákna navrhuje, aby sa myozín počas kontrakcie viazal na molekuly tenkého vlákna, aby vytiahol tenké vlákna nad alebo pod hrubé vlákno. Sarkomér sa stáva kratším ako celok, hoci žiadny prvok vlákna sa v skutočnosti nezmenšuje. Väzba molekúl zodpovedných za túto kontrakciu je stimulovaná uvoľňovaním iónov vápnika zo sarkoplazmy. Vápnik sa uvoľňuje v reakcii na elektrický impulz nazývaný akčný potenciál poslaný z neurónu do svalu prostredníctvom neuromuskulárnej synapsie.

Fyziológia hladkého svalstva sa líši od fyziológie kostrového svalstva, pretože hladké svaly nemajú sarkoméry, čo vysvetľuje nedostatok strií v hladkom svalstve. Namiesto toho sa hladké svaly zmrazia ako jedna jednotka, pričom elektrické impulzy sa prenášajú z bunky na bunku cez medzery. Tieto elektrické impulzy sú komunikované neurónmi pochádzajúcimi z autonómneho nervového systému. Niektoré hladké svaly sa môžu spontánne spájať, bez stimulov z neurónov, kvôli prítomnosti kardiostimulátorových buniek, ktoré môžu vytvárať vlastné elektrické impulzy. Rovnako ako kostrové svaly dochádza ku kontrakcii v dôsledku väzby a posúvania hrubých vlákien s tenkými vláknami v dôsledku uvoľnenia vápnika vo svalových vláknach.

Fyziológia srdcového svalu je podobná fyziológii kostrového svalstva niekoľkými spôsobmi. Srdcová svalová kontraktácia je reakciou na zvýšené hladiny vápnika a je tiež striktovaná, čo naznačuje, že používa aj sarkoméry ako svoju kontraktilnú jednotku. Rovnako ako hladký sval a na rozdiel od kostrového svalstva, srdcové svalstvo nemusí byť inervované na každom vlákne, pretože môže komunikovať elektrické signály z bunky do bunky. Táto komunikácia sa dosahuje prostredníctvom interkalovaných diskov, ktoré sú jedinečné pre srdcové svalstvo.