Tenká svalová vlákna tvoří každý kosterní sval. Jejich tloušťka je jen asi 0,05-0,11 mm a délka dosahuje 15 cm. Svalová vlákna příčně pruhované svalové tkáně se shromažďují ve svazcích, z nichž každý obsahuje 10-50 vláken. Tyto snopce jsou obklopeny pojivovou tkání (fascií).
Sval samotný je také obklopen fascií. Asi 85–90 % jeho objemu tvoří svalová vlákna. Zbytek jsou nervy a krevní cévy, které mezi nimi probíhají. Svalová vlákna příčně pruhované svalové tkáně na koncích postupně přecházejí do šlach. Ty jsou připojeny ke kostem.
Mitochondrie a myofibrily ve svalech
Zvažte strukturu svalového vlákna. V cytoplazmě (sarkoplazmě) obsahuje velké množství mitochondrií. Hrají roli elektráren, ve kterých dochází k látkové přeměně a akumulaci energeticky bohatých látek i těch, které jsou potřebné k uspokojení energetických potřeb. Jako součást jakékoliSvalová buňka má několik tisíc mitochondrií. Zabírají přibližně 30-35 % jeho celkové hmotnosti.
Struktura svalového vlákna je taková, že řetězec mitochondrií se line podél myofibril. Jedná se o tenké nitě, které zajišťují kontrakci a uvolnění našich svalů. Obvykle je v jedné buňce několik desítek myofibril, přičemž délka každé může dosahovat až několika centimetrů. Pokud sečtete hmotnost všech myofibril, které tvoří svalovou buňku, pak její procento z celkové hmoty bude asi 50 %. Tloušťka vlákna tedy závisí především na počtu myofibril v něm a také na jejich příčné struktuře. Myofibrily se zase skládají z velkého počtu drobných sarkomer.
Příčně pruhovaná vlákna jsou charakteristická pro svalové tkáně žen i mužů. Jejich struktura je však poněkud odlišná v závislosti na pohlaví. Podle výsledků biopsie svalové tkáně se dospělo k závěru, že procento myofibril ve svalových vláknech žen je nižší než u mužů. To platí i pro vrcholové sportovkyně.
Mimochodem, samotná svalová hmota je u žen a mužů rozložena po těle nerovnoměrně. Naprostá většina z toho u žen je v dolní části těla. V horní části jsou objemy svalů malé a samy o sobě jsou malé a často zcela netrénované.
Červená vlákna
V závislosti na únavě, histochemickém zbarvení a kontraktilních vlastnostech se svalová vlákna dělí do následujících dvou skupin: bílá a červená. Červené představují pomalévlákna s malým průměrem. Aby získali energii, využívají oxidaci mastných kyselin a sacharidů (takovýto systém výroby energie se nazývá aerobní). Tato vlákna se také nazývají pomalé nebo pomalé záškuby. Někdy jsou označována jako vlákna typu 1.
Proč dostala červená vlákna své jméno
Červené se jim říká díky tomu, že mají červenou histochemickou barvu. Tato vlákna totiž obsahují hodně myoglobinu. Myoglobin je speciální pigmentový protein, který má červenou barvu. Jeho funkcí je, že dodává kyslík hluboko do svalového vlákna z krevních kapilár.
Vlastnosti červených vláken
Pomalá svalová vlákna mají mnoho mitochondrií. Provádějí oxidační proces, který je nezbytný pro výrobu energie. Červená vlákna jsou obklopena velkou sítí kapilár. Jsou potřebné k dodání velkého množství kyslíku spolu s krví.
Pomalá svalová vlákna jsou dobře přizpůsobena pro realizaci aerobního systému tvorby energie. Síla jejich kontrakcí je poměrně malá. Rychlost, s jakou spotřebovávají energii, je dostatečná, aby si vystačila pouze s aerobním metabolismem. Červená vlákna jsou skvělá pro dlouhotrvající aktivity s nízkou intenzitou, jako je chůze a jogging, dálkové plavání, aerobik a další.
Kontrakce svalového vlákna zajišťujeprovádění pohybů, které nevyžadují velké úsilí. Díky němu je zachováno i držení těla. Tato příčně pruhovaná vlákna jsou charakteristická pro svalové tkáně, které jsou zapojovány do práce při zatížení od 20 do 25 % maximální možné síly. Vyznačují se výbornou výdrží. Červená vlákna však nefungují během sprintových vzdáleností, zvedání těžkých břemen atd., protože tyto typy zátěže zahrnují poměrně rychlou spotřebu a příjem energie. K tomu slouží bílá vlákna, o kterých si nyní povíme.
Bílá vlákna
Nazývají se také rychlá vlákna typu 2. Jejich průměr je větší než u červených. K získávání energie využívají především glykolýzu (tedy jejich systém výroby energie je anaerobní). Rychlá vlákna obsahují méně myoglobinu. Proto jsou bílé.
Rozdělení ATP
Rychlá vlákna se vyznačují vysokou aktivitou enzymu ATPázy. To znamená, že k odbourávání ATP dochází rychle, při získávání velkého množství energie, která je potřebná pro intenzivní práci. Protože bílá vlákna se vyznačují vysokou spotřebou energie, potřebují také vysokou míru obnovy molekul ATP. A může to poskytnout pouze proces glykolýzy, protože na rozdíl od oxidace se vyskytuje v sarkoplazmě svalových vláken. Proto není vyžadována dodávka kyslíku do mitochondrií, stejně jako dodávka energie z mitochondrií do myofibril.
Proč se bílá vlákna rychle unaví
DěkujiGlykolýza je tvorba laktátu (kyseliny mléčné), rychle se hromadící. Z tohoto důvodu se bílá vlákna dostatečně rychle unaví, což nakonec zastaví svalovou činnost. V červených vláknech při aerobní tvorbě se kyselina mléčná netvoří. To je důvod, proč dokážou udržet mírné napětí po dlouhou dobu.
Vlastnosti bílých vláken
Bílá vlákna se vyznačují velkým průměrem oproti červeným. Kromě toho obsahují mnohem více glykogenu a myofibril, ale mají méně mitochondrií. Tento typ buněk svalového vlákna obsahuje také kreatinfosfát (CP). Je to vyžadováno v počáteční fázi vysoce intenzivní práce.
Především jsou bílá vlákna přizpůsobena pro výkonné, rychlé, ale krátkodobé úsilí, protože mají nízkou výdrž. Rychlá vlákna jsou ve srovnání s pomalými vlákny schopna kontrahovat 2krát rychleji a také vyvinout sílu 10krát větší. Právě díky nim člověk vyvine maximální rychlost a sílu. Pokud práce vyžaduje 25-30% maximálního úsilí a více, znamená to, že se na ní podílejí bílá vlákna. Dělí se podle způsobu získávání energie na následující 2 typy.
Rychlá glykolytická svalová vlákna
Prvním typem jsou rychlá glykolytická vlákna. Proces glykolýzy využívají k získávání energie. Jinými slovy, jsou schopny využívat pouze anaerobní energetický systém, který podporuje tvorbu kyseliny mléčné (laktátu). V souladu s tím tato vlákna neprodukují energii za účasti kyslíku, tedy aerobně. Rychlá glykolytická vlákna se vyznačují maximální rychlostí a pevností kontrakce. Hrají hlavní roli při přibírání na váze u kulturistů a také poskytují nejvyšší rychlost běžcům a sprintovým plavcům.
Rychlá oxidační glykolytická vlákna
Druhým typem jsou rychlá oxidačně-glykolytická vlákna. Říká se jim také přechodné nebo přechodné. Tato vlákna jsou jakýmsi mezidruhem mezi pomalými a rychlými svalovými vlákny. Vyznačují se výkonným systémem výroby energie (anaerobní), jsou však přizpůsobeny i provádění poměrně intenzivní aerobní zátěže. Jinými slovy, tato vlákna mohou vyvinout vysokou sílu a vysokou rychlost kontrakce. Hlavním zdrojem energie je glykolýza. Přitom pokud se intenzita kontrakce sníží, dokážou oxidaci docela efektivně využít. Tento typ vlákna se aktivuje, když je zatížení mezi 20 a 40 % maxima. Když je to však asi 40 %, lidské tělo okamžitě přejde na používání rychlých glykolytických vláken.
Poměr rychlých a pomalých vláken v těle
Byly provedeny studie, při kterých se zjistilo, že poměr rychlých a pomalých vláken v lidském těle je dán geneticky. Pokud mluvíme o průměrném člověku, má asi 40-50% pomalu a asi 50-60 % rychle. Každý z nás je však individuální. V těle konkrétního člověka mohou převládat bílá i červená vlákna.
Jejich proporční poměr v různých svalech těla také není stejný. Je to proto, že svaly a jejich skupiny v těle plní různé funkce. Je to kvůli tomu, že příčná svalová vlákna mají docela odlišné složení. Například triceps a biceps obsahují přibližně 70 % bílých vláken. O něco méně jich je ve stehně (asi 50 %). Ale ve svalu gastrocnemius těchto vláken pouze 16%. To znamená, že pokud funkční úkol konkrétního svalu zahrnuje dynamičtější práci, bude mít více rychlých, nikoli pomalých.
Spojení potenciálu ve sportu s typy svalových vláken
Už víme, že celkový poměr červených a bílých vláken v lidském těle je dán geneticky. Z tohoto důvodu mají různí lidé různý potenciál ve sportovních aktivitách. Někteří lidé jsou lepší ve sportech, které vyžadují vytrvalost, zatímco jiní jsou lepší v silových sportech. Pokud převažují pomalá vlákna, je pro člověka mnohem vhodnější lyžování, maratonský běh, dálkové plavání atd., tedy sporty, které zapojují především systém tvorby aerobní energie. Pokud je v těle více rychlých svalových vláken, pak lze dosáhnout dobrých výsledků v kulturistice, sprintu, sprintovém plavání, vzpírání, silovém trojboji a dalších sportech, kde je prvořadá výbušná energie. A onajak již víte, pouze bílá svalová vlákna mohou poskytnout. Skvělí sprinteři jimi vždy dominují. Jejich počet ve svalech nohou dosahuje 85%. Pokud existuje přibližně stejný poměr různých typů vláken, průměrná vzdálenost v běhu a plavání je pro člověka perfektní. Výše uvedené ale vůbec neznamená, že pokud budou převažovat rychlá vlákna, takový člověk nikdy neuběhne maratonskou vzdálenost. Poběží to, ale šampionem v tomto sportu se rozhodně nestane. Naopak, pokud je červených vláken v těle mnohem více, výsledky v kulturistice budou pro takového člověka horší než pro průměrného člověka, jehož poměr červených a bílých vláken je přibližně stejný.
