Lifetime Fitness and Wellness
Cíle výuky
- Porovnat a porovnat agonistické a antagonistické svaly
- Popsat uspořádání fasciklů v kosterním svalu
- Vysvětlit hlavní děje při kontrakci kosterního svalu ve svalu při vytváření síly
.
Pohybovat kostru, se napětí vzniklé kontrakcí vláken většiny kosterních svalů přenáší na šlachy. Šlachy jsou silné pruhy husté, pravidelné pojivové tkáně, které spojují svaly s kostmi. Spojení s kostmi je důvodem, proč se tato svalová tkáň nazývá kosterní sval.
Interakce kosterních svalů v těle
Chce-li kosterní sval tahat za kost, tj. měnit úhel v jejím kloubu, což v podstatě pohybuje kostrou, musí být zároveň připojen k pevné části kostry. Pohyblivý konec svalu, který se připojuje ke kosti, za kterou se tahá, se nazývá inserce svalu a konec svalu připojený k pevné (stabilizované) kosti se nazývá počátek. Při ohýbání předloktí – ohýbání v lokti – pomáhá brachioradialis brachialis.
Obrázek 1. Hlavní hybatelé a synergisté. Biceps brachii ohýbá dolní část paže. Brachoradialis v předloktí a brachialis, umístěný hluboko za bicepsem v horní části paže, jsou synergisté, kteří tomuto pohybu napomáhají.
Ačkoli se na akci může podílet více svalů, hlavní zapojený sval se nazývá prime mover neboli agonista. Při zvedání poháru je ve skutečnosti hlavním hybatelem sval zvaný biceps brachii; protože mu však může pomáhat sval pažní, nazývá se sval pažní při této činnosti synergistou (obrázek 1). Synergistou může být také fixátor, který stabilizuje kost, jež je úponem pro počátek prime moveru.
Sval s opačným účinkem než prime mover se nazývá antagonista. Antagonisté hrají ve funkci svalů dvě důležité role:
- Udržují polohu těla nebo končetiny, například držení natažené ruky nebo vzpřímený stoj
- Řídí rychlý pohyb, jako například při stínovém boxu bez dopadu úderu nebo schopnost kontrolovat pohyb končetiny
Například k natažení kolena se aktivuje skupina čtyř svalů zvaných čtyřhlavý sval stehenní v předním oddílu stehna (a nazývaly by se agonisty natažení kolene). Pro ohnutí kolenního kloubu se však aktivuje opačná neboli antagonistická skupina svalů zvaná hamstringy.
Jak vidíte, tyto termíny by se pro opačnou činnost také obrátily. If you consider the first action as the knee bending, the hamstrings would be called the agonists and the quadriceps femoris would then be called the antagonists. See Table 1 for a list of some agonists and antagonists.
Table 1. Agonist and Antagonist Skeletal Muscle Pairs | ||
---|---|---|
Agonist | Antagonist | Movement |
Biceps brachii: in the anterior compartment of the arm | Triceps brachii: in the posterior compartment of the arm | The biceps brachii flexes the forearm, whereas the triceps brachii extends it. |
Hamstringy: skupina tří svalů v zadním oddílu stehna | Kvadriceps femoris: skupina čtyř svalů v předním oddílu stehna | Hamstringy nohu ohýbají, zatímco kvadriceps femoris ji prodlužuje. |
Flexor digitorum superficialis a flexor digitorum profundus: v předním oddílu předloktí | Extensor digitorum: v zadním oddílu předloktí | Flexor digitorum superficialis a flexor digitorum profundus ohýbají prsty a ruku v zápěstí, zatímco extenzor digitorum prsty a ruku v zápěstí natahuje. |
Existují také kosterní svaly, které se při pohybu nepřitahují ke kostře. Jsou to například svaly, které vytvářejí mimiku obličeje. Vložky a počátky obličejových svalů jsou v kůži, takže určité jednotlivé svaly se stahují, aby vytvořily úsměv nebo zamračení, tvořily zvuky nebo slova a zvedaly obočí. Dále jsou to kosterní svaly jazyka a vnější močové a anální svěrače, které umožňují dobrovolnou regulaci močení, respektive vyprazdňování. Kromě toho se bránice stahuje a uvolňuje, aby měnila objem pohrudničních dutin, ale nepohybuje při tom kostrou.
Každodenní spojení: Cvičení a strečink
Při cvičení je důležité svaly nejprve zahřát. Protahování protahuje svalová vlákna a také vede ke zvýšenému průtoku krve do procvičovaných svalů. Bez řádného zahřátí může dojít buď k poškození některých svalových vláken, nebo k natažení šlachy. Natažená šlacha, bez ohledu na její umístění, má za následek bolest, otok a sníženou funkci; pokud je středně těžká až těžká, může vás zranění na delší dobu znehybnit.
Připomeňte si diskusi o svalech, které se kříží s klouby a vytvářejí pohyb. Většina kloubů, které používáte při cvičení, jsou synoviální klouby, které mají v kloubním prostoru mezi dvěma kostmi synoviální tekutinu. Cvičení a protahování může mít příznivý vliv i na synoviální klouby. Synoviální tekutina je řídký, ale viskózní film s konzistencí vaječného bílku. Když poprvé vstanete a začnete se hýbat, vaše klouby jsou z mnoha důvodů ztuhlé. Po správném protažení a zahřátí se synoviální tekutina může stát méně viskózní, což umožní lepší funkci kloubů.
Pattern of Fascicle Organization
Kosterní sval je uzavřen v lešení pojivové tkáně na třech úrovních. Každé svalové vlákno (buňka) je pokryto endomysiem a celý sval je pokryt epimysiem. Pokud je skupina svalových vláken „svázána“ jako celek v rámci celého svalu dalším obalem pojivové tkáně zvaným perimysium, nazývá se tato svázaná skupina svalových vláken fascikl. Uspořádání fasciklů perimysiem souvisí se silou vytvářenou svalem; ovlivňuje také rozsah pohybu svalu. Na základě vzorů uspořádání fasciklů lze kosterní svaly klasifikovat několika způsoby. Následují nejčastější uspořádání fasciklů.
Paralelní svaly mají fascikly uspořádané ve stejném směru jako dlouhá osa svalu (obrázek 2). Tento typ uspořádání má většina kosterních svalů v těle. Některé paralelní svaly jsou ploché listy, které se na koncích rozšiřují a vytvářejí široké úpony. Jiné paralelní svaly jsou rotační se šlachami na jednom nebo obou koncích. Svaly, které se zdají být baculaté, mají velkou masu tkáně umístěnou uprostřed svalu, mezi úponem a počátkem, která se nazývá centrální těleso. Běžnější název pro tento sval je břicho. Při kontrakci svalu jej kontrakční vlákna zkracují do ještě většího bříška. Například natáhněte a poté ohněte sval biceps brachii; velká, střední část je bříško (obrázek 3). Pokud má souběžný sval uprostřed velké bříško, které má vřetenovitý tvar, což znamená, že se zužuje, jak se natahuje ke svému začátku a úponu, nazývá se někdy fusiformní.
Obrázek 2: Svaly vřetenovitého tvaru. Tvary svalů a uspořádání vláken. Kosterní svaly těla se obvykle vyskytují v sedmi různých obecných tvarech.
Obrázek 3. Svaly na těle se obvykle vyskytují v sedmi různých tvarech. Kontrakce svalu Biceps Brachii. Velká hmota ve středu svalu se nazývá bříško. Z obou konců bříška vycházejí šlachy, které spojují sval s kostmi a umožňují pohyb kostry. Šlachy bicepsu se spojují s ramenem a předloktím. (kredit: Victoria Garcia)
Kruhové svaly se také nazývají svěrače (viz obrázek 2). Když se svěrače uvolní, soustředně uspořádané svazky svalových vláken zvětší velikost otvoru, a když se stáhnou, velikost otvoru se zmenší až k jeho uzavření. Sval orbicularis oris je kruhový sval, který obepíná ústa. Když se smrští, ústní otvor se zmenší, jako když našpulíte rty při pískání. Dalším příkladem je sval orbicularis oculi, který obklopuje každé oko. Vezměme si například názvy dvou svalů orbicularis (orbicularis oris a oribicularis oculi), kde část prvního názvu obou svalů je stejná. První část názvu orbicularis, orb (orb = „kruhový“), odkazuje na kulatou nebo kruhovou strukturu; může také vyvolat představu oběžné dráhy, například dráhy Měsíce kolem Země. Slovo oris (oris = „ústní“) odkazuje na ústní dutinu neboli ústa. Slovo oculi (ocular = „oko“) odkazuje na oko.
V celém těle existují další svaly pojmenované podle jejich tvaru nebo umístění. Deltový sval je velký sval trojúhelníkového tvaru, který pokrývá rameno. Je tak pojmenován proto, že řecké písmeno delta vypadá jako trojúhelník. Přímý sval břišní (rector = „rovný“) je přímý sval v přední stěně břicha, zatímco přímý sval stehenní (rectus femoris) je přímý sval v předním oddílu stehna.
Když má sval rozsáhlé rozšíření na značné ploše, ale pak se svazky dostanou do jednoho společného úponového bodu, nazývá se sval sbíhavý. Úponovým bodem sbíhavého svalu může být šlacha, aponeuróza (plochá, široká šlacha) nebo raménko (velmi štíhlá šlacha). Příkladem sbíhavého svalu je velký sval na hrudníku, velký sval prsní, protože se prostřednictvím šlachy sbíhá k velkému hrbolku pažní kosti. Dalším je spánkový sval lebky.
Penatální svaly (penna = „peří“) splývají ve šlachu, která prochází centrální oblastí svalu po celé jeho délce, trochu jako peříčko peří, přičemž sval je uspořádán podobně jako peří. Díky této konstrukci mohou svalová vlákna v pernatém svalu táhnout pouze pod úhlem, a proto se při kontrakci pernatých svalů jejich šlachy nepohybují příliš daleko. Protože však pérovitý sval v sobě obecně pojme více svalových vláken, může na svou velikost vyvinout relativně větší napětí. Existují tři podtypy pennate svalů.
U unipennate svalu se fascikly nacházejí na jedné straně šlachy. Příkladem unipennate svalu je extenzor digitorum předloktí. Dvouhlavý sval má fascikly na obou stranách šlachy. U některých pennate svalů se svalová vlákna ovíjejí kolem šlachy a někdy při tom vytvářejí jednotlivé fascikly. Toto uspořádání se označuje jako multipennate. Běžným příkladem je deltový sval ramenní, který pokrývá rameno, ale má jedinou šlachu, která se ukládá na deltové hrbolky kosti pažní.
Díky fasciklům může být část multipennate svalu, jako je deltový sval, stimulována nervovým systémem, aby změnila směr tahu. Například při kontrakci deltového svalu se paže abdukuje (pohybuje se od střední čáry v sagitální rovině), ale pokud je stimulován pouze přední fascikl, paže se abdukuje a flexuje (pohybuje se dopředu v ramenním kloubu).
Pákový systém interakce svalů a kostí
Kosterní svaly nepracují samy o sobě. Svaly jsou uspořádány v párech podle svých funkcí. U svalů připojených ke kostem kostry toto spojení určuje sílu, rychlost a rozsah pohybu. Tyto vlastnosti jsou na sobě závislé a lze jimi vysvětlit obecné uspořádání svalové a kosterní soustavy.
Kostra a svaly působí při pohybu těla společně. Použili jste někdy zadní stranu kladiva k vytažení hřebíku ze dřeva? Rukojeť funguje jako páka a hlava kladiva jako opěrný bod, tedy pevný bod, na který působí síla, když táhnete zpět nebo tlačíte na rukojeť. Síla působící na tuto soustavu je tahem nebo tlakem na rukojeť při odstraňování hřebíku, což je zatížení neboli „odpor“ pohybu rukojeti v soustavě. Náš pohybový aparát funguje podobným způsobem, přičemž kosti jsou tuhé páky a kloubní zakončení kostí – uložené v synoviálních kloubech – fungují jako opěrné body. Břemenem by byl zvedaný předmět nebo jakýkoli odpor při pohybu (vaše hlava je břemenem, když ji zvedáte) a úsilí neboli působící síla vychází ze stahování kosterních svalů.
Otázky k vlastnímu ověření
Podrobte se níže uvedenému kvízu a ověřte si, jak jste porozuměli vzájemnému působení kosterních svalů: