Poznámky

Základy kineziologie
Fyziologie kosterního svalu
sval je tvořen svalovými vlákny => snopečky, snopce => pevné vazivové útvary (obvykle šlachy) => úpon na kost či jinou tkáň
svalstvo 36-40 % tělesné hmotnosti
Svalové vlákno kosterního svalu (svalová buňka)
5-12 cm, Ř 10-100 um (miliontin metru)
mnohojaderný útvar
povrchová blána sarkolema
uvnitř vláknité útvary = myofibrily – mezi nimi sarkoplazma (rozpuštěné bílkoviny, minerály, tuky, glykogen a další organely)
velké množství glykogenu
myoglobin (podobný hemoglobinu)
sarkoplazma obsahuje:
a) hustou síť příčných tubulů (tzv. T-Tubulů)
- umožňují rychlý přenos nervových impulsů k jednotlivým myofibrilám
- umožňují průnik látek z okolního prostředí do svalového vlákna (glukóza, kyslík, ionty, aj.)
b) sarkoplasmatické retikulum = hustá síť podélných kanálků uložených paralelně s myofibrilami, slouží jako zásobárna kalcia (Ca) – potřebné pro svalovou kontrakci
Myofibrily – tvořeny stažlivou bílkovinou aktomiosinem – pod mikroskopem – příčné žíhání: Anizotropní úsek – tmavší
Izotopní úsek – světlejší => proto také název pro kosterní svaly => svaly příčně pruhované
Mechanismus volního pohybu
motorický nerv => nervový impuls přenesen na zakončení axonu na nervové ploténce
vyvolá sekreci Acetylcholinu (Ach) => uvolnění do synaptické štěrbiny a naváže se na receptory v sarkolemě => dochází k depolarizaci => dojde k chemické reakci => kontrakce
Molekulární podstata kontrakce
interakce submikroskopických struktur jednotlivých filament
na myosinovém vlákně – vyčnívající útvary označované jako hlava a krk
hlava myosinu se naváže na aktin v úhlu 900, poté se v krčku ohne o 450 – jako miniaturní páka
spoluúčast: Ca a Mg ionty, ATPáza v hlavách myozinu, štěpení ATP a ADP
při izometrickém stahu nedojde k ohnutí krčku
Molekulární struktura kontraktilního aparátu svalu
na stranách „2 linie“ – mezi nimi aktinová a myozinová vlákna => sarkom
1 myozin filament => 2 aktinové filament
aktiny jsou tenčí
Fce svalová vlákna
sval. vl. spolu s 1 nervovým vláknem => motorická jednotka
motor., nerv. a sval. vlákna => nervo-svalová ploténka
Zdroje energie pro svalovou práci:
energie
schopnost vykonávat nějakou práci
chemická, elek., tepel., mechan., elek. - mag., svět., nukleární
nevzniká ani nezaniká – 1 její forma se mění v jinou – konečnou formou je TEPLO => měřeno v kilokaloriích (kcal) nebo kilojoulech (kJ)
1 kcal = teplo potřebné k ohřátí 1 l vody o 1 0C (z 15 na 16)
1 g glycidů (glukózy) uvolní cca 4 kcal (16 kJ)
1 g tuků (MK) uvolní cca 9 kcal (35 kJ)
energie z potravy se ukládá v buňkách v podobě makroergních fosfátových vazeb v ATP = energie uvolňovaná z ATP (adenosintrifosfát):
svalová práce – aktomyosinový komplex, růst a obnova buněk a buněčných struktur
aktivní transport mnoha látek (hormonů, iontů, glukózy do buňky)
nervové impulsy v nerv. tkáni aj.
kromě svalové práce je potřeba mít k dispozici zdroje pro úhradu energetických nároků i v klidu, pro „zásobárny“.
glycidy (glykogen) – jaterní, svalový glykogen, glukóza v krvi => 2 %, tuky – tuku více 98%, podkožní, buněčný
Jaký je podíl krytí energetických nároků:
Sledování změn výměny dýchacích plynů při výkonu:
Princip:C6H12O6 (glykogen) + 6 O2 ---- 6 CO2 + 6 H20 + energie
6 C6H3202 (kys. palmitová) + 23 O2 ---- 16 CO2 + 16 H20 + energie
Respirační kvocient R= CO2 /O2
Glykogen: R – 6/6 – 1,0 kys. palmitová: R= 16/23 = 0,7
Podle R lze odhadnout podíl živin na úhradě neritických nároků (tabulka)
Aerobní metabolismus (oxidace) glukózy a mastných kyselin – Krebsův cyklus (viz. schéma)
Anaerobní metabolismus – jen glukóza:
konečný produkt …. kys. mléčná
Oxidativní kapacita svalu:
= maximální kapacita využívat kyslík, přiváděný krví.
1. aktivita enzymů, zapojených do metabolismu glukózy v Krebsově cyklu:
SDH (sukcinátdehydrogenáza), CS (citrátsyntéza)
oxidace tuků: HOADH (hydrogyacyl-koenzym-A-dehydrogenáza)
u trénovaných vytrvalců 2-4x vyšší aktivity
2. Složení svalových vláken
rychlá (FT) a pomalá (ST) vlákna – rozdíly ve vybavení enzymy, mitochondriemi atd.
3. Dodávka kyslíku z plic oběhovým systémem do svalu
transportní kapacita krve pro kyslík, průtok krve ve svalu, hustota kapilární sítě
Rychlá a pomalá svalová vlákna
Svalová vytrvalost a rychlost do značné míry závisí na schopnosti svalu produkovat sílu a hradit neritické nároky.
v těle cca 600 svalů, cca 250 milionů svalových vláken
ST vlákna (pomalá) (SO)cca 50%
2 typy svalových vlákenFTa (FOG)cca 25%
FT vlákna (rychlá)
FTb (FG)cca 25%
CharakteristikaSOFOGFG
oxidativní kapacitavysokástřednínízká
glykolytická kapacitanízkávysokánejvyšší
kontrakční rychlostpomalávysokávysoká
odolnost vůči únavěvysokástřednínízká
síla motorické jednotkynízkávysokávysoká
Rozdíly ST a FT vláken:
1. ATPáza --- štěpí ATP ---- ADP + P + P + energie + kontrakce
ST – pomalá forma ATPázy
FT – rychlá forma ATPázy
2. Motorická jednotka
ST – 1 motoneuron inervuje 10-180 svalových vláken
FT – 1 motoneuron inervuje 300-800 svalových vláken
FT dosáhne rychleji maximálního napětí
FT vyvine relativně větší sílu
(ale mezi silou jednotlivých ST a FT vláken není významný rozdíl)
Kineziologie
Je věda, která se zabývá mechanikou pohybového ústrojí lidského těla v určitém prostředí a v určitém čase.
Pohyb těla je buď uvědomělý (chtěný, volní) nebo automatický či poloautomatický.
Pohyb chápeme jako změnu místa těla nebo částí těla člověka ve vztahu k okolnímu prostředí.
Kineziologie staví na poznatcích dalších vědních disciplín:
anatomie, fyziologie, biochemie, biofyziky (biomechanika) a dalších
Vývoj kineziologie
začátky již v 18. století – Hender (1785) – studium chůze člověka
v 19. století: marey (1894) fotografické zachycení lidských pohybů
ve 20. století: Bernstein (1936): registrace pohybu pomocí světelných bodů upevněných na povrchu těla
V 60-tých letech Goodheard – základy kineziologie
Hlavní kineziologické metody
1) Fotografická analýza – moderní modifikace: videozáznam, 3-D projekce, počítačové vyhodnocení
2) Elektromyografie je metoda snímání elektrických potenciálů jednotlivých svalů pomocí speciálních elektrod, v současnosti již telemetricky
3) Pohyblivá deska – posturografie: rozbor zatížení podložky při stoji, chůzi, běhu, skoku
Základní anatomické poznatky
Kosti tvoří pevnou oporu měkkých tkání. Jsou pákami, které se pohybují silou zkracujících se svalů.
Soubor kostí celého těla se nazývá kostra.
Kost je na povrchu kryta okosticí (periostem), Kloubní plochy jsou kryty kloubní chrupavkou.
Dělení podle tvaru: kosti dlouhé: proximální a distální konec, tělo dlouhé kosti
kosti krátké
kosti ploché
Na kostech výběžky. hrboly, hrbolky, apofýzy, hřebeny aj.
Epifýzy, diafýza, růstová chrupavka
Kosti kompaktní – kost trámčitá – kostní dřeň
Klouby
Vzájemné spojení kostí: plynulé (nepohyblivé) a dotykové (pohyblivé – kloubní)
Plynulé spojení (synarthorsis):
vazivem, chrupavkou, kostí
Dotykové spojení (kloubní) – pohyblivé spojení dvou nebo několika kostí, mezi nimiž je kloubní štěrbina.
Klouby jednoduché: 2 kosti
Klouby složité: a) více kostí, b) mezi dvěma kostmi vsunout disis nebo meniskus
U pohyblivých spojů (koubů):
kloubní styčné plochy
kloubní chrupavky
kloubní pouzdro
kloubní štěrbina
pomocná zařízení: vazy – ligamenta, disky a menisky
Pohyblivost: kolem tří os:
kolem osy frontální: ohnutí (flexe) a natažení (extenze)
kolem osy sagitální. přitažení (addukce) a odtažení (abdukce)
kolem osy vertikální: otáčení – rotace
na končetinách – otáčení směrem dovnitř – pronace, otáčení směrem ven – supinace
Klouby:
jednoosé – kolem frontální osy: např. klouby mezičlánkové – kladkový kloub, kolem vertikální osy: točivý kloub (př. radioulnární)
dvouosé – elipsoidní (př. radiokarpální), sedlovitý (karpometakarpální)
více-osé – kolem tří nebo více os – kulovité klouby (ramenní)

Činnost svalů v přirozených podmínkách
dva typy přirozené svalové činnosti
1. Činnost tonická (statická): změny napětí bez zkrácení svalu
2. Činnost kinetická (dynamická, fyzická):
nastává zkrácení svalu současně se změnami tonu
Ad 1) – činnost tonická, v podstatě izometrická kontrakce, střídá se kontrakce jednotlivých skupin hybných jednotek
Ad 2) – činnost kinetická, rytmické střídání stahu