Mechanické vlastnosti kosterního svalu












            ******************************************************************************************

            *
            ******************************************************************************************
            Mikrostruktura, mezostruktura (textura) a makrostruktura kosterního svalu

            Základní stavební jednotkou kosterního svalu je svalové vlákno (svalová buňka). Několik vl
            svalové snopečky, snopce a konečně anatomický sval. Základní „kostru“ tvoří vazivová tkáň,
            svalu přechází ve šlachu. Každá svalová buňka obsahuje jeden až dva tisíce paralelně ulože

            Myofibrily jsou složeny ze sériově uspořádaných sarkomer oddělených Z-liniemi. Sarkomery j
            kontraktilními jednotkami svalu, jsou složeny ze svalových bílkovin – aktinu a myozinu spo
            můstky v komplex zvaný aktomyozin. (OBR 4BM 15 [ URL "FTVS-1399-version1-4bm15.gif"] )




            Princip svalové aktivity
            Aktivaci kontraktilního aparátu zahajují vzruchy přiváděné do svalu motorickými nervy. Mot
            jsou tvořené jedním eferentním motoneuronem inervujícím jedno až tisíce svalových vláken. 

            motoneurony a svalovými buňkami je zprostředkováno nervosvalovou ploténkou, ve které se př
            stimulaci nervovým vzruchem vybaví akční potenciál, který se šíří jako vzruchová aktivita 
            k okrajům svalových vláken. Akční potenciál buněčné membrány je pomocí transverzálních tub

            terminálním cisternám sarkoplazmatického retikula, odkud jsou uvolněny molekuly Ca2+, kter
            troponinu a tropomyozinu ovládají možnost vzniku vazeb mezi aktinem a myozinem. Celý proce
            energii poskytované adenosintrifosfátem. Osamělý vzruch vyvolá svalové trhnutí, čím kratší

            podněty, tím větší je sumační odpověď svalového stahu. (OBR 4BM 15 [ URL "FTVS-1399-versio

            Elektrická aktivita svalu (Obr. B-Ot-6-1 [ URL "FTVS-1399-version1-bot6_1.gif"] ) je obraz

            excitace svalové tkáně na nervový podnět z CNS. Je zobrazením aktivního stavu svalu, kdy d
            buňce k transformaci chemické energie na energii mechanickou a tepelnou. Dílčí akční poten
            přísluší jednotlivým depolarizačním precesům jednotlivých svalových buněk, interferují v s

            snímán na povrchu těla a má charakteristický tvar a průběh. Pro srdeční sval se nazývá ele
            (EKG), pro kosterní sval elektromyogram [ URL "https://www.motion-labs.com/"] (EMG).


            Hillova rovnice a křivka svalové kontrakce, Hillův model
            Hillova rovnice vychází z energetické bilance svalové kontrakce, při které se kromě vlastn
            energie uvolňuje v důsledku probíhajících chemických reakcí také teplo. Výkonová bilance p

            konstant úměrnosti pak představuje vlastní Hillovu rovnici. (OBR4BM17)

            Zobrazením Hillovy rovnice v souřadném systému v-F je Hillova křivka popisující výkonové c

            kosterního svalu. (Obr. B-Ot-6-9 [ URL "FTVS-1399-version1-bot6_9.gif"] ) Popisuje funkci 
            a hnacím režimu a je z ní možné odvodit aktuální mechanický výkon produkovaný svalem v záv
            zátěži a aktivním stavu svalu. Při zvýšené míře stimulace se zvyšuje izometrická síla, max

            kontrakce ale zůstává stejná. S přibývající schopností konat velmi rychlou kontrakci klesá
            přenášet vyšší silové zatížení. Každý bod na křivce příslušející určitému stupni stimulace
            vlastní režim kontrakce. Plocha obdélníku F.v odpovídá příslušnému výkonu. Maximální výkon

            zatížení svalu třetinovou silou, než je síla odpovídající maximální izometrické kontrakce 
            stimulace. Účinnost svalu je asi 17%.


            Hillův model svalu je tvořen sériovým elastickým prvkem představujícím viskoelastické vlas
            (excitovaného) svalu (vazby aktinu a myozinu) a paralelním prvkem, zastupujícím vlastnosti
            svalu (vazivová tkáň, cévy a inervace). (OBR 4BM 17 [ URL "FTVS-1399-version1-4bm17.gif"] 

            [ URL "FTVS-1399-version1-bot6_21.gif"] ).

            Vlastnosti pasivního a aktivního svalu

            Aktivní sval se vyznačuje vyšší tuhostí než sval pasivní (bez nervosvalové stimulace). Tuh
            narůstá se stupněm excitace. Nárůst síly, kterou je sval schopen přenášet aktivní kontrakc
            na míře aktuálního protažení svalu. Schopnost svalu působit aktivní sílu pro přenášení bře

            závisí na míře zasunutí aktomyozinového komplexu, tedy na délce sarkomery. (OBR 4BM 16 [ U
            version1-4bm16.gif"] )


            Svalová kontrakce a její druhy
            Podle vnějších projevů svalové kontrakce je ustáleno rozlišovat několik základních druhů k
            kritériem je, zda při aktivní činnosti svalu dochází k jeho zkracování (koncentrická kontr

            úponů se nemění (izometrická kontrakce) nebo břemeno, které je příslušným svalem „neseno“ 
            silovou zátěž převyšující schopnost svalu se zkracovat, proto dochází k prodlužování svalu
            že je aktivně „kontrahován“ (excentrická kontrakce). Dalším kritériem může být, jakou rych

            ke svalové kontrakci. Zvláštní případ, kdy je rychlost zkracování po celou dobu konání kon
            nazýváme izokinetickou kontrakcí. Dalším, spíše teoretickým případem svalové kontrakce, je
            kontrakce, kdy je silové působení na úponovou šlachu svalu konstantní v průběhu celé kontr