SVALOVÉ TKANIVO: CHARAKTERISTIKA, FUNKCIE, TYPY, BUNKY - ANATÓMIA A FYZIOLÓGIA - 2025

Svalového tkaniva je zodpovedný za zladenie pohybov a kontrakcie tela. Skladá sa z buniek, ktoré majú schopnosť sťahovania, nazývané myocyty. Je to hojné tkanivo a u ľudí tvorí o niečo menej ako polovicu svojej celkovej hmotnosti.

Existujú tri typy svalového tkaniva, ktoré sa líšia hlavne charakteristikami a umiestnením buniek. Sú to kostrové, hladké a srdcové svaly.

Zdroj: Bioscience Image Library Berkshire Community College. Kostrový sval je pruhovaný, viacjadrový a dobrovoľný. Tieto štruktúrne charakteristiky má aj srdcový, ale je nedobrovoľný. Nakoniec hladký nemá žiadne strie, má jadro a jeho pohyby sú nedobrovoľné.

Hlavná funkcia svalového tkaniva súvisí s pohybom, dobrovoľným aj nedobrovoľným.

Riadi pohyby končatín a trupu, ako aj pohyby vnútorných orgánov (vazodilatácia, vazokonstrikcia, pohyby čriev, pažerák, atď.). Riadi tiež pohyby srdcových buniek rytmickými rytmami.

vlastnosti

Svaly sú tkanivá, ktoré majú schopnosť byť vzrušené a reagujú na množstvo podnetov, ako sú napríklad zmeny tlaku, teplo, svetlo. Toto tkanivo je zodpovedné za pohyb organizmov. Svaly sa vyznačujú svojimi kontraktilitou, rozťažnosťou a elasticitou.

Svaly tvoria takmer 80% vody, ktorá hrá zásadnú úlohu pri sťahovaní a poskytuje vhodné médium pre anorganické ióny a organické zlúčeniny prítomné v tkanive. Proteíny, ktoré ho obsahujú, sú kontraktilného typu: aktín, myozín a tropomyozín.

Vlastnosti

Pohyb sa považuje za majetok živých vecí a môže sa vyskytnúť rôznymi spôsobmi.

Všetky živé bunky vykazujú pohyb svojich vnútrobunkových zložiek, améby (ako rôzne jednobunkové organizmy) môžu skúmať svoje prostredie pohybom a niektoré organizmy majú riasinky a bičíky, ktoré im umožňujú pohyb.

V najkomplexnejších viacbunkových organizmoch je pohyb organizovaný špecializovaným tkanivom: svalom. Z tohto dôvodu je hlavnou funkciou svalového tkaniva okrem iného pohyb a pohyb, vrátane funkcií spojených s trávením, reprodukciou a vylučovaním.

druhy

U stavovcov existujú tri typy svalových buniek, ktoré tvoria 60 až 75% celkovej telesnej hmotnosti. Existuje kostrový sval, hladký sval a srdcový sval. Nižšie popíšeme podrobnosti o každej z nich:

Kostrový sval

Nazýva sa tiež pruhovaný alebo dobrovoľný sval, pretože zviera môže tieto štruktúry vedome mobilizovať. Bunky sú viacjadrové a usporiadané pozdĺžne. V nasledujúcej časti podrobne opíšeme toto usporiadanie.

Kostrový sval sa podieľa na pohyboch tela. Každý sval je priamo spojený s dvoma alebo viacerými kosťami spojivovým tkanivom. Keď sa sval stiahne, kosti sa pohybujú okolo kĺbu, ktorý ich drží pohromade.

Z celkovej hmotnosti zvieraťa prúžkovaný sval zodpovedá približne 40%. U ľudí sa zistilo, že podiel kostrových svalov je nižší u ženského pohlavia.

Jednotky, ktoré tvoria tento systém, sa skladajú z aktínu, myozínu a tropomyozínu. Z týchto troch najhojnejších proteínov je myozín a nachádza sa v primárnych vláknach. Aktín sa nachádza v sekundárnych vláknach a tropomyosín v pásmach I.

Hladký sval

Druhým typom svalového tkaniva je hladký sval, ktorý sa vyznačuje nedostatkom strií a nedobrovoľnosťou. Tento typ svalu sa nachádza okrem iných orgánov ako súčasť stien vnútorných orgánov, ako sú tráviaci trakt, dýchacie cesty, močový mechúr, žily, tepny.

Ako dokážeme uhádnuť, nedokážeme dobrovoľne pohnúť črevami alebo dobrovoľne sťahovať svoje žily, ako to robíme s našimi končatinami. Môžete pohnúť rukou, ale nemôžete modulovať pohyby čriev, takže tento sval je nedobrovoľný.

Podobný typ hladkého svalstva existuje v bezstavovcovej línii a nazýva sa paramyosínovými vláknami. Nájdeme ich v mäkkýšoch a iných skupinách.

Kontrakcia hladkého svalstva sa sťahuje omnoho pomalšie ako kostrový sval, ale jeho kontrakcie sú dlhšie.

Srdcový sval

Srdcový sval sa nachádza výlučne v srdci. Skladá sa z prúžkovaných viacjadrových vlákien, ktoré v niekoľkých ohľadoch pripomínajú kostrové svaly. Vlákna sú v syncytiovej modalite, ale navzájom sa nespájajú.

Na rozdiel od kostrového svalu srdcový sval vytvára ATP aeróbne a na jeho tvorbu používa mastné kyseliny (a nie glukózu).

Tieto svaly sa špecializujú na rytmické reagovanie na podnety, ktoré majú srdcový rytmus. Rovnako ako hladký sval, je inervovaný autonómnym systémom, čo z neho robí nedobrovoľný sval.

Srdcový sval sa podobá štruktúre hladkého svalstva a je nedobrovoľný ako pruhované svaly.

Fázické a tonické svaly

V tele stavovcov majú svaly dva typy usporiadania: fázové a tonické svaly. Prvý z nich má inzercie v štruktúrach a funkciu v antagonistických pároch.

Tonické svaly sa nachádzajú v mäkkých orgánoch, ako sú srdce, močový mechúr, zažívací trakt a na stenách tela. Nemajú pôvod ani pripútanosti porovnateľné s fázovým svalstvom.

Svalové bunky

Každý sval sa skladá zo súboru buniek nazývaných svalové vlákna alebo myocyty usporiadané paralelne s ohľadom na ich susedov. Toto štruktúrovanie umožňuje všetkým vláknam pracovať paralelne.

Na označenie svalových buniek používame termín „vláknina“, pretože sú omnoho dlhšie, ako sú široké. Nesmieme sa však zamieňať s inými druhmi vlákien, ako sú napríklad kolagénové vlákna.

Bunky svalového tkaniva majú svoju vlastnú nomenklatúru: cytoplazma je známa ako sarkoplazma, bunková membrána ako sarkolemma, hladké endoplazmatické retikulum je hladké sacharidoplazmatické retikulum a funkčnou jednotkou je sarkomér.

V závislosti od typu svalu sa bunky líšia tvarom a počtom jadier. Najvýznamnejšie rozdiely sú:

Prúžkové svalové bunky

Bunky, ktoré sú súčasťou priečne pruhovaného svalu, majú priemer medzi 5 a 10 um, zatiaľ čo dĺžka môže dosiahnuť niekoľko centimetrov.

Túto neuveriteľnú veľkosť je možné vysvetliť, pretože každá bunka pochádza z mnohých embryonálnych buniek nazývaných myoblasty, ktoré sa navzájom spájajú a vytvárajú veľkú viacjadrovú štruktúru. Tieto bunky sú tiež bohaté na mitochondrie.

Štruktúra a organizácia

Tieto viacjadrové jednotky sa nazývajú myotubes. Ako už názov napovedá, štruktúra obsahuje viac trubičiek v jednej plazmatickej membráne a diferencujú sa na zrelé svalové vlákna alebo myofibre.

Každé svalové vlákno sa skladá z viacerých podjednotiek zoskupených paralelne nazývaných myofibrily, ktoré sa zase skladajú z radu pozdĺžne sa opakujúcich prvkov nazývaných sarkoméry.

Sarcoméry sú funkčnými jednotkami pruhovaného svalu a každý z nich je na svojich koncoch ohraničený tzv. Líniou Z.

„Pruhovaný“ vzhľad svalu sa objavuje, pretože myofibrily svalového vlákna sú tvorené veľmi presne zarovnanými sarkomérami, ktoré získavajú pruhovaný vzhľad pod svetlom svetelného mikroskopu.

Pásiky sú tvorené kontraktilnými proteínmi. Tmavé tvoria hlavne myozín (hlavne) a tenký aktín.

Hladké svalové bunky

Anatomicky je hladký sval zložený z vretenovitých buniek s dlhými ostrými hranami a centrálne umiestneným jadrom.

Aj keď sú tiež tvorené proteínmi aktín a myozín, postráda ich strie a tubuly alebo vetvy.

Bunky srdcového svalu

Podobne ako bunky hladkého svalstva, aj bunky srdcového svalu majú niekoľko jadier, aj keď existujú bunky, ktoré majú iba jedno. Sú kratšie ako kostrové svaly.

Pokiaľ ide o ich morfológiu, sú pretiahnuté a majú viac vetiev. Konce bunky sú tupé. Sú bohaté na mitochondrie, glykogénové granule a lipofucsín. Pri pohľade pod mikroskopom budeme pozorovať vzorec strie, ktorý je podobný ako u kostrových svalov.

Choroby svalového tkaniva

Existuje niekoľko podmienok, ktoré ovplyvňujú svaly u ľudí. Všetky tieto stavy majú následky na pohyb - hlavnou funkciou svalov je pohyb.

Termín myopatia sa používa na opis súboru symptómov, ktoré sú výsledkom primárnej zmeny v pruhovanom svalovom tkanive. Nazýva sa tiež myopatický syndróm. To znamená, že tento výraz sa vzťahuje na všetky primárne stavy av širšom zmysle sa môže vzťahovať aj na akékoľvek poškodenie svalov.

Najdôležitejšie choroby a zdravotné stavy, ktoré ovplyvňujú svalové tkanivo, sú:

Svalová dystrofia

Duchennova svalová dystrofia je stav spôsobený recesívnou genetickou poruchou, ktorá je spojená s pohlavným chromozómom X. Príčinou je mutácia v géne, ktorý kóduje dystrofín a spôsobuje jeho neprítomnosť vo svale. Svalová dystrofia postihuje jedno dieťa z 3 500.

Je zaujímavé, že z hľadiska veľkosti je gén dystrofínu jedným z najväčších známych, s 2,4 Mb a mediátorovou RNA s veľkosťou 14 kB. V závislosti od toho, ktorá mutácia nastane, môže byť dystrofia viac alebo menej závažná.

Hlavnou funkciou zdravého dystrofínu vo svale je štruktúra, pretože viaže aktínové vlákna vo vnútri buniek s proteínmi nachádzajúcimi sa v bunkovej membráne. Pohyb a sila myofibríl sú prenášané týmto proteínom na membránové proteíny a potom do extracelulárneho priestoru.

Toto ochorenie sa vyznačuje tým, že ovplyvňuje všetky svaly, spôsobuje v nich slabosť a tiež svalovú atrofiu. Prvé príznaky sa zvyčajne objavujú na končatinách tela. Ako ochorenie progreduje, musia byť pacienti prepravovaní invalidným vozíkom.

rabdomyolýza

Rhabdomyolýza je choroba spôsobená nekrózou (patologická bunková smrť) svalov. Konkrétne to nie je choroba, ale syndróm, ktorý môže súvisieť s viacerými príčinami: medzi iným nadmerné cvičenie, infekcie, intoxikácia drogami a alkoholom.

Keď bunky odumierajú, do krvi sa uvoľňujú rôzne látky, ktoré sa bežne nachádzajú vo svalových bunkách. Najbežnejšie uvoľňované látky sú kreatínfosfokináza a myoglobín.

Tieto atypické zlúčeniny sa z krvi môžu odstraňovať dialýzou alebo krvnou filtráciou.

Myasthenia gravis

Termín myasthenia gravis má svoj pôvod v latinčine a gréčtine, čo znamená „silná svalová slabosť“. Je to chronické autoimunitné ochorenie, ktoré ovplyvňuje kostrové svalstvo tela a spôsobuje v nich stratu sily.

Ako choroba postupuje, slabosť sa stáva zrejmejšou. Ovplyvňuje okrem iného svaly, ktoré sa podieľajú na základných každodenných činnostiach, ako sú pohyb očí, žuvanie, reč a prehĺtanie jedla.

myozitída

Svalová inflácia sa označuje ako myozitída. Príčiny tohto zápalu sa veľmi líšia, od poranenia po autoimunitné ochorenia. Rozlišujú sa dve hlavné kategórie tohto zápalového stavu: polymyozitída a dermatomyozitída.

Prvý z nich spôsobuje značné svalové slabosti u pacienta a ovplyvňuje svaly umiestnené v blízkosti brucha a trupu. Naproti tomu druhá patológia ovplyvňuje pokožku, okrem toho, že spôsobuje svalovú slabosť.

Amyotrofická laterálna skleróza

Amyotrofická laterálna skleróza, Lou Gehrigova choroba alebo Charcotova choroba je stav neuromuskulárneho typu, ktorý sa objavuje, keď bunky nervového systému progresívne odumierajú, čo spôsobuje paralýzu svalov. Z dlhodobého hľadiska toto ochorenie spôsobuje smrť pacienta.

Toto ochorenie je častejšie u starších mužov. Stephen Hawking bol vynikajúci fyzik a je pravdepodobne najslávnejším pacientom s amyotropnou laterálnou sklerózou.

Zranenia a zápal šliach

Nadmerné používanie svalov môže viesť k zdravotným problémom, ktoré ovplyvňujú pohybové schopnosti pacienta. Zápal šliach je stav, ktorý zvyčajne postihuje hlavne kĺby a vyskytuje sa v dôsledku nadmerného a núteného použitia kĺbov, ako sú zápästia.

Referencie

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biológia: Život na Zemi. Pearsonovo vzdelávanie.
2. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, a Garrison, C. (2007). Integrované princípy zoológie. McGraw-Hill.
3. Hill, RW (1979). Porovnávacia fyziológia zvierat: environmentálny prístup. Obrátil som sa.
4. Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M. & Anderson, M. (2004). Fyziológia zvierat. Sinauer Associates.
5. Kardong, KV (2006). Stavovce: porovnávacia anatómia, funkcia, vývoj. McGraw-Hill.
6. Larradagoitia, LV (2012). Základná anatomofyziológia a patológia. Redakčný Paraninfo.
7. Parker, TJ, a Haswell, WA (1987). Zoológie. Chordates (zväzok 2). Obrátil som sa.
8. Randall, D., Burggren, WW, Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Fyziológia zvierat Eckert. Macmillan.
9. Rastogi SC (2007). Základy fyziologie zvierat. New Age International Publishers.
10. Vived, À. M. (2005). Základy fyziológie pohybových aktivít a športu. Panamerican Medical Ed.