Ako fungujú kosti a svaly?

17.10.2010 08:00
Kostrové svaly - ilustrácia
Kostrové svaly. Autor:

Spôsob, akým funguje naše telo, je nesmierne fascinujúci. V priebehu mnohých rokov lekári a vedci postupne objavovali čoraz viac podrobností o ľudskom organizme.

Pokrok sa zaznamenal v mnohých odvetviach vedy vrátane anatómie, mikroskopie, zobrazovania, fyziológie, neurológie, endokrinológie a molekulárnej biológie.

Mikroskopia
Mikroskopy umožňujú vedcom skúmať štruktúru buniek (cytológia) a tkanív (hystológia). Anglický vedec Robert Hooke použil v 17. Storočí na prezeranie biologických vzoriek primitívny mikroskop. Vo vzorke korku zbadal drobné „komôrky“ a nazval ich bunky. Tento termín používame dodnes.

Anatómia
Štúdium stavby ľudského tela (anatómia) sa začalo v 18. Storočí. V Anglicku dvaja bratia – William a John Hunter – dosiahli pokroky v oblasti anatómie a chirurgie. William učil o svaloch pomocou sadrového odliatku tela obeseného pašeráka (po anglicky smuggler).

Zobrazovanie
Viaceré zobrazovacie metódy, napríklad röntgen, ultrazvuk, NMR (nukleárna magnetická rezonancia) či CT ( počítačová tomografia), umožňujú lekárom nazrieť do vnútra živého tela. V prípade CT počítač analyzuje röntgenové lúče, čo prešli pacientom, aby vytvoril prierez časťou jeho tela.

Medicína
Veľká časť z toho, čo vieme o ľudskom tele, pochádza zo starej vedy nazývanej medicína, ktorá sa zaoberá skúmaním a liečbou chorôb a poranení. Hippokrates sa pokúsil zbaviť medicínu mýtov a mágie, pričom radil lekárom, aby dbali na fakty a pozorovania.

Fyziológia
Fyziológia sa zaoberá fungovaním organizmu. Jeden z prvých fyziológov Santorio Santorio žil 30 rokov na vážiacom zariadení – Váhe -, kde spal, jedol a vykonával potrebu. Pred každou činnosťou i po nej odvážil seba, ako aj potraviny a nápoje.

Neurológia
Neurológia sa zaoberá nervovou sústavou a jej poruchami. Kanadský neurológ Wilder Penfield zmapoval motorickú kôru dráždením odokrytého mozgu pacientov. Zistil, že časti motorickej kôry zodpovedné za pohyb tváre a rúk sú podstatne väčšie ako tie, čo riadia iné časti tela.

Molekulárna biológia
Bielkoviny, DNA a ďalšie látky nevyhnutné pre život skúma molekulárna biológia. V roku 1953 James a Francis Crick objavili štruktúru DNA, ktorá obsahuje pokyny potrebné na stavbu a riadenie bunky.

Endokrinológia
Kanaďania Frederick Banting a Charles Best sa stali priekopníkmi endokrinológie – štúdia žliaz s vnútorným vylučovaním. Keď v roku 1922 experimen­tovali so psami, izolovali hormón inzulín, aby ním mohli liečiť cukrovku.

Kostra

Kostra predstavuje kostnú konštrukciu, ktorá udržiava tvar tela a chráni chúlostivé orgány, ako je mozog. Ani zďaleka však nie je neohybná. Medzi kosťami sa nachádzajú kĺby umožňujúce vykonávať široký rozsah pohybov.

Kostná konštrukcia
Kostra pozostáva z 206 kostí, ktoré predstavujú asi 20 % hmotnosti tela. Tvoria ich tvrdé vápenaté soli a ohybný kolagén, a keby sme ich porovnali s oceľou rovnakej hmotnosti, boli by šesťkrát pevnejšie. Pre prípad zlomeniny má každá kosť vlastný systém hojenia.

Kosti lebky
Keď náš mozog dosiahne konečnú veľkosť, vytvorí 21 z 22 kostí lebky nepohyblivé spojenia dodávajúce lebke veľkú pevnosť. Táto kostná konštrukcia chráni mozog a určuje tvar tváre. Voľne pohyblivá je iba sánka, ktorá umožňuje žutie, dýchanie a rozprávanie.

Chrbtica
Chrbtica je vežovitá kostná konštrukcia pozostávajúca z 26 stavcov a tvoriaca oporu hlavy a trupu. Medzistavcové platničky vytvárajú so stavcami iba mierne pohyblivé kĺby, keď sa však pohyby v nich zrátajú, nadobudne chrbtica veľkú pohyblivosť.

Stavba kosti
Vo vnútri dlhých kostí obklopujú valce hustej, súdržnej kosti (osteóny) redšiu, hubovitú kosť. Stredovú dutinu vypĺňa kostná dreň, krvné cievy v okostici udržiavajú kosť nažive.

Stavba kosti.
Stavba kosti. Autor: Ako funguje neuveriteľné ľudské telo očami zvedavcov, Ikar

Pohyblivé spojenia
Spojenia kostí vznikajú tam, kde sa stretajú najmenej dve kosti. Väčšinou ide o voľne pohyblivé kĺby, ktoré obsahujú kĺbový maz a pokope ich držia pevné väzy. Existuje šesť základných typov kĺbov, z ktorých každý umožňuje iný rozsah pohybov.

1. plochý kĺb – medzi kosťami zápästia a členka
2. elipsovitý kĺb – tvar koncov kostí v hánkach umožňuje pohyb z jednej strany na druhú
3. guľovitý kĺb – nachádza sa v ramennom a bedrovom kĺbe a umožňuje pohyb všetkými smermi
4. otáčavý kĺb – na hornom konci chrbtice sa jeden stavec otáča okolo druhého, takže môžeme krútiť hlavou
5. kladkovitý kĺb – nachádza sa v lakti a kolene, umožňuje vystieranie a ohýbanie
6. sedlovitý kĺb – na začiatku palca umožňuje pohyb všetkými smermi

Hojenie kostí
Kosti sú veľmi pevné, niekedy sa však zlomia. Zlomené kosti sa zahoja samy, no zvyčajne je potrebné udržať ich konce v správnej polohe sadrou alebo klincami. Proces hojenia má niekoľko fáz. Iba niekoľko hodín po zlomenine vznikne krvná zrazenina. Uzatvorí narušené krvné cievy a zastaví krvácanie v opuchnutej a bolestivej rane. V priebehu dní sa obnoví okostica a zlomené konce premostí mäkké tkanivo, kalus, do ktorého preniknú krvné vlásočnice. Nimi sa do postihnutej oblasti dostanú bunky potrebné na vznik kosti. V priebehu mesiacov sa obnoví súdržná a hubovitá kosť, ako aj dreňová dutina. Kosť sa prebudovala a hojenie sa takmer skončilo.

Väčšia sila
Horná oblasť stehnovej kosti nesie hmotnosť značnej časti tela. Klenutý tvar a osobitné usporiadanie trámcov hubovitej kosti jej dodávajú veľkú pevnosť – rovnako ako nosníky Eiffelovej veže.

Mimoriadna ohybnosť
Ak hovoríme, že niekto je mimoriadne ohybný, chceme tým povedať, že jeho kĺby umožňujú väčší rozsah pohybov, ako býva zvykom.

Stopy po predkoch
Dávno po smrti zostanú po nás iba kosti a zuby. Môže za to obsah tvrdých minerálnych solí. Staré vykopané kostry nám prezradia veľa o životnom štýle, chorobách a strave našich predkov.

Svaly

Či už bežíš za autobusom, píšeš list alebo iba nehybne stojíš, tvoje kostrové svaly usilovne pracujú. Ťahajú jednotlivé kosti kostry, aby nimi pohli alebo ich udržali v určitej polohe. V srdci a vnútorných orgánoch sa nachádzajú ďalšie typy svalov. Pri kontrakcii využívajú svaly energiu a uvoľňujú teplo, čo pomáha udržať telesnú teplotu.

Stavba svalu
V každom svale sa nachádzajú zväzky svalových vláken, dlhých valcovitých buniek obsahujúcich tisíce rovnobežných myofibríl. Tie obsahujú vlákna zložené z dvoch bielkovín : myozínu a aktínu, ktorých interakciou sa sval sťahuje.

V každom svale sa nachádzajú zväzky svalových...
V každom svale sa nachádzajú zväzky svalových vláken, dlhých valcovitých buniek obsahujúcich tisíce rovnobežných myofibríl. Autor: Ako funguje neuveriteľné ľudské telo očami zvedavcov, Ikar

Svaly sa sťahujú vtedy, keď dostanú z mozgu pokyny v podobe nervových impulzov. Šíria sa nervovými vláknami, ktoré sa spájajú so svalovými vláknami v nervovo-svalovom spojení.

Aktínové a myozínové vlákna tvoria sarkoméry, opakujúce sa úseky dodávajúce kostrovým svalom prične pruhovaný vzhľad. Aby sa sval stiahol, aktínové vlákna sa po myozínových vláknach vtiahnu dnu. Sarkoméry sa tým skrátia a celý sval sa stiahne. Keďže svaly dokážu kosti iba ťahať, na dosiahnutie pohybu v iných smeroch sú potrebné antagonisty. Napríklad ohýbače kolena ohýbajú dolnú končatinu v kolene, zatiaľ čo štvorhlavý sval stehna ju vystiera.

Kostrové svaly
V ľudskom tele sa nachádza vyše 640 kostrových svalov predstavujúcich takmer polovicu jeho hmotnosti. Sú usporiadané v dvoch vrstvách: povrchovej a hĺbkovej.

Kostrové svaly.
Kostrové svaly. Autor: Ako funguje neuveriteľné ľudské telo očami zvedavcov, Ikar

Svalové vlákno prične pruhovaného kostrového svalu sa skladá z myofibríl, ktoré sú pravidelne usporiadané vedľa seba. Kostrové svaly sa nazývajú aj vôľou ovládateľné svaly, pretože vedome rozhodujeme o ich stiahnutí, napríklad keď používame jazyk na rozprávanie.

Svaly telom iba nepohybujú, ale aj tvoria jeho oporu a udržiavajú ho vo vzpriamenej polohe. Svaly krku, chrbta, zadku a dolných končatín zostávajú čiastočne stiahnuté, aby umožnili správne držanie tela. Keď zaspíme, uvoľnia sa a telo ochabne.

Srdcový sval
Srdcový sval je z priečne pruhovaných vláken plných mitochondrií, organel dodávajúcich energiu. Musí ustavične prečerpávať krv, preto sa sťahuje automaticky a neprestajne.

Hladké svaly
Hladké svaly pozostávajú z krátkych zužujúcich sa vláken a nachádzajú sa v stenách dutých orgánov, kde sa sťahujú bez nášho vedomia. Napríklad v pažeráku posúvajú potravu do
žalúdka.

Ako funguje neuveriteľné ľudské telo očami...
Ako funguje neuveriteľné ľudské telo očami zvedavcov. Autor: Ikar

Ruky zvládnu všeličo
Obe naše ruky sú dokonale ohybné a zvládnu širokú škálu pohybov. Pozostávajú z 27 kostí a sú vybavené mimoriadne pohyblivým palcom. Väčšina svalov, ktoré ohýbajú a vystierajú zápästie a prsty, je uložená na predlaktí a s kosťami ruky ju spájajú dlhé šľachy.

Kondícia
Kondícia – výdrž, sila a ohybnosť – je schopnosť robiť každodenné činnosti a nezadýchať sa pritom. Možno ju zlepšiť pravidelným cvičením: beh a plávanie zvyšujú výdrž, vzpieranie dodáva silu a joga či tanec zlepšujú ohybnosť.

Zdroj: Walker, Richard – Ako funguje neuveriteľné ľudské telo očami zvedavcov, Bratislava, Ikar 2009, str. 42–47

Sleduj najnovšie články na našom Facebooku
Ponuky zo Zľavy.Pravda.sk