Mechanika svalu

Makroskopická struktura svalu

Svaly jsou tvořeny svalovou tkání, pojivovou tkání, krevními cévami a nervy. Každý sval je obalen epimysiem, což je vrstva pojivové tkáně, která chrání sval a umožňuje jeho skluz vůči okolním strukturám.

Každý sval má tři hlavní části:

1. Odstup (Origo)

   • Pevnější, méně pohyblivá část svalu, kde se sval upíná na kost nebo jinou strukturu.

   • Obvykle se nachází blíže k trupu (u končetin) nebo v méně pohyblivé části těla.

2. Svalové bříško (Venter)

   • Střední, objemná část svalu obsahující svalová vlákna, která se smršťují a generují sílu.

   • Tvar svalového bříška závisí na typu svalu a směru svalových vláken.

3. Úpon (Insertio)

   • Pohyblivější část svalu, kde se sval upíná na kost, kůži nebo jinou strukturu.

   • Při svalové kontrakci se úpon přibližuje k odstupu.

Note

Musculus Staří Římané věřili, že některé svaly, zejména bicepsové svaly, vypadají jako malé myši, které běhají pod kůží člověka. Proto se slovo musculus vyvinulo z existujícího latinského slova “mus”, což znamená “myš”. “Musculus” se překládá také jako “malá myš”. V češtině je slovo sval pravděpodobně spojeno s pojmem svalit.

Hierarchická struktura svalu

Svalová tkáň má hierarchickou strukturu, která sahá od celého svalu až po molekulární úroveň. Níže je popis jednotlivých úrovní.

1. Makroskopická úroveň (celý sval)

   Sval je orgán složený z:

   • svalových vláken

   • pojivové tkáně

   • krevních cév

   • nervů

   Každý sval je obalen pojivovou tkání nazývanou epimysium, která ho chrání a udržuje jeho tvar.

2. Fascikuly (snopečky svalových vláken) Uvnitř svalu jsou jednotlivé svalové snopce (fasciculi), které obsahují skupiny svalových vláken. Každý fascikul je obalen perimysiem, což je vrstva pojivové tkáně.

3. Svalové vlákno (svalová buňka) Svalové vlákno (myocyt) je:

   • dlouhá, cylindrická buňka s více jádry

   • obsahuje sarkolemu (buněčnou membránu)

   • uvnitř se nachází sarkoplazma (cytoplazma) s organelami a specializovanými strukturami

   Každé svalové vlákno je obaleno endomysiem, což je jemná vrstva pojivové tkáně.

4. Myofibrily V rámci svalových vláken se nachází myofibrily – dlouhá, tenká vlákna složená z opakujících se jednotek nazývaných sarkomery.

5. Sarkomera (kontraktilní jednotka) Sarkomera je základní kontraktilní jednotkou svalového vlákna a obsahuje:

   • A-pásmo – obsahuje myosinová filamenta (tlustá filamenta) a část aktinových filament.

   • I-pásmo – obsahuje pouze aktinová filamenta (tenká filamenta).

   • Z-disky – ohraničují sarkomeru a slouží jako kotvicí bod pro aktinová filamenta.

   • H-zóna – centrální část sarkomery obsahující pouze myosin.

   • M-linie – střed sarkomery, kde se myosinová filamenta spojují.

6. Myofilamenta (svalové proteiny) Sarkomery obsahují dva hlavní typy myofilament:

   • Aktinová filamenta – tenká vlákna tvořená aktinem, tropomyosinem a troponinem.

   • Myosinová filamenta – tlustá vlákna tvořená myosinem, který má hlavičky schopné interagovat s aktinem a vytvářet sílu potřebnou pro svalovou kontrakci.

Typy svalů podle směru svalových vláken

Směr svalových vláken ovlivňuje funkci, rozsah pohybu a sílu kontrakce. Svaly můžeme rozdělit do několika základních typů:

• Podélné svaly (Parallel)

  • Vlákna probíhají rovnoběžně s podélnou osou svalu.

  • Výhodou je velký rozsah pohybu, nevýhodou menší síla.

  • Příklady:

    • Přímý břišní sval (musculus rectus abdominis)

    • Kývač hlavy (musculus sternocleidomastoideus)

• Vřetenovité svaly (Fusiform)

  • Mají široké začátky a konce, uprostřed jsou zúžené.

  • Kombinují sílu i rozsah pohybu.

  • Příklad:

    • Dvojhlavý sval pažní (musculus biceps brachii)

• Kruhové svaly (Circular)

  • Vlákna probíhají do kruhu, často uzavírají otvory.

  • Příklad:

    • Kruhový sval ústní (musculus orbicularis oris)

    • Kruhový sval oční (musculus orbicularis oculi)

• Zpeřené svaly (Pennate)

  • Vlákna jsou uspořádána pod úhlem k šlachám, což umožňuje větší sílu, ale omezuje rozsah pohybu.

  • Dělí se na:

    • Jednozpeřené (Unipennate) – vlákna vycházejí z jedné strany šlachy

      • Příklad: dlouhý sval stehenní (musculus semimembranosus)

    • Dvojzpeřené (Bipennate) – vlákna vycházejí z obou stran šlachy

      • Příklad: přímý sval stehenní (musculus rectus femoris)

    • Mnohozpeřené (Multipennate) – vlákna směřují k centrální šlaše z různých směrů

      • Příklad: deltový sval (musculus deltoideus)

• Vějířovité svaly (Convergent)

  • Vlákna se sbíhají z širokého začátku do úzkého úponu.

  • Kombinují sílu i variabilní směry pohybu.

  • Příklad:

    • Velký prsní sval (musculus pectoralis major)

• Lichoběžníkové a kosočtvercové svaly

  • Svalová vlákna mají různý směr a umožňují složité pohyby.

  • Příklad:

    • Lichoběžníkový sval (musculus trapezius)

    • Kosočtverečné svaly (musculi rhomboidei)