Biomechanika kosterního svalu

Mechanické vlastnosti Svalová vlákna jsou elektricky izolována aplikace proudu určité intenzity žádná mechanická odpověď (podnět podprahový) vyšší intenzita malá mechanická reakce (podnět prahový) vzrůst intenzity podnětu je přímo úměrný mechanické odpovědi, až do té doby, kdy se nezvyšuje intenzita kontrakce (podnět maximální podněty s vyšší intenzitou = supramaximální v případě maximálního podnětu jsou podrážděna všechny svalového vlákna

Typy kontrakcí - Svalové trhnutí = odpověď svalu na 1 podnět, který vyvolá jen 1 akční potenciál ve všech vláknech svalu - myografická křivka Izotonická – konstantní zátěž a mění se délka svalu Izometrická – mění se síla stahu, délka se nemění Normální činnost kosterního svalu – kontrakce ani čistě izotonická, ani čistě izometrická Latence = doba od okamžiku aplikace podnětu do okamžik viditelného zkrácení - zahrnuje: vznik AP na sarkolemě, přenos podráždění na membrány terminálních cisteren sarkoplasmatického retikula, uvolnění vápníku, titraci troponin – tropomyosinového komplexu, reakce aktinu s myosinem Reakce aktin-myosin – zkracování sarkomery, nemění se délka svalu Aktivní stav = období, kdy prokazatelně aktin s myosinem reagují Sarkomery se zkracují a zvyšuje se tenze sériové elasticity, aniž se mění délka svalu Pasivní tenze= napětí vyvolané protahováním elasticity svalu v klidu Aktivní tenze = tenze navozená aktivací kontraktilního aparátu Aktivní + pasivní = celková tenze Klidová délka = délka svalu, kdy je aktivní tenze největší Protažení svalu na trojnásobek klidové délky přetržení svalu

Fenomény sumace - Reálný pohyb v lidském těla = důsledek součtu jednotlivých aktivací kontraktilního apártu - Superpozice – druhá kontrakce startuje v období, kdy předešlý stah neodezněl a velikost druhé kontrakce je větší - Sumace – vyvoláme aktivaci v době, kdy první kontrakce dosáhla vrcholu a tím dostaneme dvojnásobnou kontrakci - Vlnitý tetanus – při zvýšené frekvenci podnětů zastihne následující kontrakce předešlou v neúplné relaxaci, v důsledku fenoménů mechanické sumace je stah silnější, tenze narůstá – kontrakce není plynulá - Hladký tetanus – s dalším zvyšováním frekvence roste dále mechanické napětí a souč. zkrácení získá plynulý, hladký charakter - Všechny svalové pohyby invivo jsou za normálních okolností sumační kontrakce typu hladkého tetanu

Pomalá a rychlá svalová vlákna Pomalá svalová vlákna (červená) – menší svalová vlákna - bohatá síť kapilár - více mitochondrií - více myoglobinu - zajišťuje pomalé dlouhotrvající pohyby - např. m. soleus Rychlá svalová vlákna (bílé svaly) – např. okohybné svaly - vyšší kontrakce sarkoplasmatického retikula – to zajišťuje rychlé uvolnění + snížení nitrob. kontrakcí vápníku - rychlé pohyby Další klasifikace – fázické – rychlé změny délky (pohyby) – tonické – umožňuje dlouhodobé napětí v izometrickém režimu (např. vzpřimovače trupu)