Anatomie / Funkční anatomie tkání pohybového systému / Svalová tkáň / Typy svalových vláken

Typy svalových vláken

Svalová vlákna mají řadu společných znaků (především anatomic­kých), které dovolují jejich jednotný obecný popis, ale sval je ve skutečnosti heterogenní populací vláken lišících se řadou mik­roskopických, histochemických a fyziologických vlastností.

Tab. 3. 1.   Anatomická  a   funkční   charakteristika   svalových   vláken

 

TYP   VLÁKNA

 

 

ANATOMICKÁ       CHARAKTERISTIKA

 

FUNKČNÍ  CHARAKTERISTIKA

typ  I.,  SO

velmi  tenká a bohatě  kapilarizovaná

statické, pomalé  pohyby; polohové  funkce

typ II. A, FOG

středně  silná  a  kapilarizovaná

 

rychlý a silový  pohyb

typ II. B, FG

velmi  silná a  málo  kapilarizovaná

 

maximální  silový  pohyb

typ  III.

nediferencovaná  vlákna

 

není  známa

 

 

Podle uvedených kriterií rozlišujeme čtyři typy svalových vláken:

·        pomalá  červená  vlákna (typ I., SO, slow oxidative);

·        rychlá  bílá vlákna (typ II. A, FOG, fast oxidative and glycolytic);

·        rychlá  červená vlákna (typ II. B, FG, fast glycolytic), a

·        přechodná  vlákna (typ III., intermediární, nediferencovaná  vlákna).

[ Pomalá červená vlákna (SO), jsou poměrně tenká (cca 50 miko­metrů), mají méně myofibril, hodně mitochondrií a přítomnost vět­šího množství myoglobínu (obdoba krevního barviva) jim dodává červenou barvu. Jsou typická velkým množstvím krevních kapilár. Enzymaticky jsou červená vlákna vybavena k pomalejší kontrakci, ale jsou vhodná pro protrahovanou, vytrvalostní činnost. Jsou ekonomičtější a vhodnější pro stavbu svalů zajišťujících spíše statické, polohové funkce a pomalý pohyb. Málo se unaví. Nazývají se také "tonická vlákna" (slow fibres).

Rychlá bílá vlákna (FOG), jsou objemnější (cca 80-100 mikromet­rů), mají více myofibril a méně mitochondrií. Enzymaticky jsou vybavena k rychlým kontrakcím, prováděným velkou silou, ale po krátkou dobu. Jsou méně ekonomická a mají jen střední množství kapilár. Hodí se pro výstavbu svalů zajišťujících rychlý pohyb prováděný velkou silou. Jsou  velmi odolná  proti  únavě.

Používá se pro ně také název "fázická vlákna" (twitch fibres).

Rychlá červená vlákna (FG), mají velký objem, málo kapilár, nízký obsah myoglobinu a nízký obsah oxidativních enzymů. Díky silně vyvinutému sarkoplazmatickému retikulu a vysoké aktivitě Ca a Mg iontů, dochází u těchto vláken k rychlému stahu prováděnému maxi­mální silou, ale vlákna jsou  málo odolná  proti  únavě.

Přechodná vlákna představují vývojově nediferencovanou populaci­ vláken, která je zřejmě potenciálním zdrojem předchozích tří typů vláken.

Zastoupení jednotlivých typů svalových vláken ve svalu má - vzhledem k jejich funkční charakteristice, nepochybně zásadní význam z hlediska svalové  výkonnosti, rychlosti prováděného pohybu, ekonomii  svalové  práce  atd.

¥ Genetická předur­čenost zastoupení svalových vláken v kosterních svalech do jisté míry předurčuje i  výkonostní  parametry každé osoby, která se roz­hoduje nebo je vybírána pro specifickou  sportovní  disciplínu, anebo  je  podrobována  pohybové  léčbě.

Vyšetření  a  určení typu  svalových vláken je možné provést  trojím způsobem:

·        odběrem vzorku svalové tkáně punkční jehlou v místním znecit­livění;

·        odběrem řady vzorků svalové tkáně post mortem nebo při někte­rých typech chirurgických výkonů,a

·        speciální technikou nukleární magnetické rezonance se současnou analýzou biochemických parametrů  snímaného  svalu (-ů).

V základním textu nemá smysl zabývat se technickými detaily a problémy, které jsou spojeny s určením jednotlivých typů vlá­ken. Postačí konstatování, že první dva metodické postupy vedly k získání zcela základních údajů  o typologii svalových vláken, ale mapování jednotlivých lidských svalů  z  hlediska  jejich  poměr­ného  zastoupení, je  provedeno  zcela  nedostatečně.

Klíčové údaje lze očekávat v integraci výsledků vyšetření svalů a svalových skupin pomocí nukleární magnetické rezonance (NMR), která ve spojení s  elektromyografickými technikami a měřením prů­toku krve svalem (tzv. technika PET), je schopna poskytnout maxi­mum věrohodných údajů pro analyzu složité pohybové aktivity sva­lových skupin. (Jde ovšem o velmi nákladný postup, který zatím použila pouze NASA při sledování reakce několika kosterních svalů v beztížném stavu.)

Obecné konstatování, že v lidských svalech jsou téměř rovnoměrně zastoupena vlákna prvního a druhého typu, dnes neobstojí a údaje pro jednotlivé svaly - byť stále neúplné a diskutované, zcela průkazně vypovídají o heterogenitě svalů z hlediska poměrného zastoupení jednotlivých typů vláken.

Nebyl zjištěn rozdíl v zastoupení typů vláken  u lidí různého  so­matického   typu. Tzn., že endomorf má v dvouhlavém pažním svalu převahu (53,6%) vláken druhého typu, právě tak jako jedinec ekto­morfního typu.

Byly zjištěny rozdíly (u několika svalů) v zastoupení vláken I. (SO)  a  II. (FOG) typu u  mužů a žen. Zdá se, že u mužů převládají silnější vlákna druhého typu s vyšší kapacitou anaerobních enzy­mů, a s větší silou, rychlostí kontrakce, ale také s větší unavi­telností.

Typ  svalových  vláken  je  geneticky  určen. Rychlostní a silové osobnostní znaky jsou podminěny převážně  ge­notypově;  vytrvalostní  znaky  lze  významně  ovlivnit  pohybovými  ak­tivitami.

Lze to vyjádřit i méně "oficiálním" příměrem: sprintér se rodí - vytrvalec se vychovává.

Byla studována i závislost počtu vláken I. a II. typu  na  věku. Lze považovat za prokázané, že po čtyřicátém roku života, dochází k atrofii všech typů vláken. Je sporné, nakolik jsou tyto změny vázány na typologii svalových vláken. Podle některých údajů se zdá, že po dvacátém pátém roku ve svalech roste podíl "pomalých" - vytrvalostních vláken I. typu. Snad    o  5%  na  každých  pět  let  věku.

Nakolik jsou tyto údaje obecně platné, a zda-li se týkají jen některých nebo všech svalových jednotek - není známo. Je nesporné, že  s  přibývajícím věkem  roste vytrvalostní  složka  pohybových dovedností.

Rozsáhlou a mnohaletou diskuzi o "předurčenosti" nebo naopak "přecvičitelnosti" některého typu vláken určitým typem pohybového režimu, je možné podle současného stavu vědomostí uzavřít asi takto:

·        Pohybová aktivita má zcela  nepochybný  plastický  vliv  na  dife­renciaci typu svalového vlákna.

·        Specifickou  pohybovou  aktivitou  dochází  vynucené  diferencia­ci vláken určitého typu.

·        Nově diferencovaná vlákna zřejmě vznikají  z nediferencovaných  vláken III. typu.

[ To co platí pro diferenciaci svalových vláken působením spor­tovní aktivity, platí pochopitelně i pro léčebně dávkovaný pohyb.Pro potřeby rehabilitace a fyzioterapie je významný i opač­ný fenomén - inaktivita. Zdá se, že vlivem dlouhodobé pohybové inaktivity začínají ve vyřazených svalech převažovat vlákna I. typu.

Z  praktického hlediska, můžeme tuto velmi složitou problematiku zjednodušeně charakterizovat:                 

FG  Þ  FOG   Þ SO

Schéma říká, že cvičením lze v daném svalu a svalové skupině vy­nutit diferenciaci vláken vysoce odolných proti únavě a vláken, zajišťujících v rámci celého svalu polohové, spíše statické a vy­trvalostní pohybové ukazatele.


Příčně pruhovaná Nahoru Slovník