Obecná myologie

1. Obecná myologie

2. Funkce svalové tkáně • tvorba tělesných pohybů • stabilizace polohy těla • řízení objemu orgánů • svazky hladkého svalstva - svěrače • pohyb látek v těle • krev, míza, moč, vzduch, potrava a tekutiny, sperma • tvorba tepla • volní a mimovolní stahy kosterního svalu

3. Vlastnosti svalové tkáně • elektrická drážditelnost(excitabilita) • schopnost kosterního svalstva odpovídat na podněty • kosterní svalovina se stahuje následkem podráždění nervů • stažitelnost (kontraktibilita) • schopnost kontrakce (zkrácení a vytváření síly) • natažitelnost (extenzibilita) • schopnost protažení bez poškození tkáně • pružnost (elasticita) • schopnost návratu do původního tvaru po natažení

4. Druhy svalových tkání • hladká (textus muscularis levis) • kosterní (textus muscularis striatus) • srdeční (textus muscularis striatus cardiacus)

5. Hladká svalovina • svalová buňka (myocytus levis) • jádro uprostřed buňky • v sarkoplazmě podélně smrštitelné myofibrily složené z myofilament (myofilamenta) • myofilamentum crassum • myofilamentum tenue • i za klidu v mírném kontrakčním stavu – tonus • nepodléhá únavě • řízeno autonomním nervstvem

6. Hladká svalovina Eis, Jelínek, Špaček, Histopatologický atlas, Praha 2006

7. Hladká svalovina – elektronmikroskopický obraz Eis, Jelínek, Špaček, Histopatologický atlas, Praha 2006

8. Kosterní svalovinasvalové vlákno (myofibra) • základní stavební jednotka • mnohojaderné • tloušťka: 10–100µm • délka: mm – cm • vznik: splývání podlouhlých 1-jaderných buněk (myoblastů) → myotuby (jádra uvnitř, myofibrily při povrchu) → přeměna na svalová vlákna (jádra při povrchu, myofibrily uvnitř) • na povrchu sarkolemma • v mikroskopu žíhaná • úseky světlejší (opticky jednolomné) a tmavší (opticky dvojlomné)

9. Kosterní svalovina II • myoglobin(barvivo způsobující červené zbarvení) • vlákna • rychlá • brzy unavitelná • světlá (bílá) • v povrchových vrstvách • pomalá • odolnější vůči únavě • tmavá (červená) • v hlubších vrstvách • inervováno hlavovými amíšními nervy • bez inervace nefunkční a atrofuje

10. Filamenta a sarkomery • silná (myozinová ) a tenká (aktinová) filamenta (myofilamenta)se překrývají tak, že vytváří žíhání • sarkomera (sarcomerum) • kontraktilní svalové jednotky kosterního a srdečního svalu. • sahají od jednoho Z-disku k druhému

11. http://www.baileybio.com/plogger/?level=picture&id=264 http://www.bms.ed.ac.uk/research/others/smaciver/Myosin%20II.htm

12. Příčně pruhovaná svalovina – podélný řez Eis, Jelínek, Špaček, Histopatologický atlas, Praha 2006

13. Příčně pruhovaná svalovina – příčný řez Eis, Jelínek, Špaček, Histopatologický atlas, Praha 2006

14. Srdeční svalovina • mikroskopicky vypadá jako síť • podobné kosterní svalovině • vlákna spojena šikmými plazmatickými můstky • interkalární disk (discus intercalaris) • rozděluje srdeční svalovinu v jednojaderné úseky (buňky) • jádro uprostřed buňky • na povrchu sarkolemma • převodní srdeční soustava (complexus stimulans cordis) • modifikované buňky srdeční svaloviny specializované na tvorbu vzruchů a jejich převod

15. Srdeční svalovina Eis, Jelínek, Špaček, Histopatologický atlas, Praha 2006

16. Srdeční svalovina discus intercalaris Eis, Jelínek, Špaček, Histopatologický atlas, Praha 2006

17. Základní stavba svalu I • příčně pruhovaná svalová vlákna • pomocná svalová zařízení • primární svalový snopeček • 10-100 vláken spojených a obalených vazivem • sekundární snopce • spojení primárních snopečků a obalení vazivem • snopce vyšších řádů

18. Základní stavba svalu II • vazivo • endomysium (perimysium internum) • obaluje svalová vlákna a snopce • epimysium (perimysium externum) = povázka (fascie) • obaluje celý sval • šlacha (tendo) • aponeuróza (aponeurosis; šlachatice) • myotendinózní junkce • spojení svalových vláken se začáteční a úponovou šlachou

19. Základní stavba svalu III • začátek svalu (origo) • méně pohyblivé místo (punctum fixum) • hlava svalu (caput musculi) • svalové bříško (venter musculi) • úpon svalu (insertio) • více pohyblivé místo (punctum mobile) http://medicina.ronnie.cz/c-1349-Makroskopicka-stavba-svalu.html

20. Vnější tvar svalů • vřetenovitý sval (m. fusiformis) • dvojhlavý sval (m. biceps) • trojhlavý sval (m. triceps) • čtyřhlavý sval (m. quadriceps) • plochý sval (m. planus) • dvojbříšný sval (m. biventer) • kruhový sval (m. orbicularis) • zpeřený sval (m. pennatus) • polozpeřený sval (m. semipennatus) • mnohozpeřený sval (m. multipennatus) • šikmo probíhající snopce směrem k úponové šlaše

21. Čihák R., Anatomie 1, Grada Publishing a.s. 2001

22. Svalový stah (kontrakce) • rychlost v desítkách milisekund • svalový stah • kontrakce izotonická • mění se délka, vnitřní napětí beze změny • k. koncentrická (zkracování svalu) • k. excentrická (prodloužení svalu) • kontrakce izometrická • délka neměnná, změna napětí svalového bříška

23. Abnormální kontrakce • spasmus– mimovolní stah jednoho svalu • křeč – bolestivý spasmus • tetanus – mnohočetný spasmus kosterních svalů • tik– mimovolní záškuby svalů, běžně se nacházejících pod volní kontrolou • tremor (třes) – rytmické, mimovolní kontrakce opačných svalových skupin • fascikulace– mimovolní, krátké záškuby na motorické jednotce viditelné pod kůží • fibrilace– spontánní kontrakce vláken jednoho svalu, které nejsou viditelné pod kůží

24. Funkce svalu I • agonisté • souhlasně působící svaly • antagonisté • opačně působící svaly • synergisté • sval účastnící se jednoho pohybu • hlavní sval • 1 ze skupiny synergistů • pomocné svaly • působí společně s hlavním svalem

25. Funkce svalu II • fixační (stabilizační)svaly • zpevňují část těla, ze které vychází pohyb • neutralizační svaly • ruší nežádoucí směry pohybů • jednokloubové svaly • působí pohyb pouze v 1 kloubu • dvoukloubové (vícekloubové) svaly • působí hlavně v kloubu nejblíže úponu

26. Funkce svalu III • ohýbač (m.flexor) • zmenšuje úhel v kloubu • natahovač (m. extensor) • zvyšuje úhel v kloubu • přitahovač (m. adductor) • přibližuje kost ke střední čáře • odtahovač (m. abductor) • oddaluje kost od střední čáry • otáčeč (m. rotator) • otáčí kost kolem její dlouhé osy • zdvihač (m. levator) • zdvihá část těla • stahovač(m. depressor) • snižuje část těla • přivraceč (m. pronator) • napomáhá pronaci • odvraceč (m. supinator) • napomáhá supinaci • protistavěč (m. opponens) • staví palec proti ostatním prstům • svěrač (m. sphincter) • rozvěrač (m. dilatator)

27. Funkce svalu IV • klidové napětí (tonus) • udržuje stálé napětí svalu • udržování správné polohy kloubů a části těla • klesá ve spánku a narkóze • posturální (antigravitační) svaly • zabezpečují vzpřímené držení těla

28. Inervace svalu • nervově-cévní branka (neurovaskulární hilus) • místo vstupu nervu a cév do svalu • diploneurální svaly • inervovány 2 periferními nervy • plurineurální svaly • inervovány více nervy • nervová vlákna • motorická • propriocepční • autonomní (visceromotická) http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1748681505004535

29. Motorická inervace • somatomotorická vlákna jsou axony motoneuronů předních míšních rohů (α-motoneurony) • neuromuskulární ploténka (synapsis neuromuscularis) • zakončení axonu na povrchu svalového vlákna • synapse • motorická jednotka • skupina svalových vláken inervovaná 1 motoneuronem • jednoduché, hrubé pohyby – velká motorická jednotka (150 svalových vláken) • jemné, přesné pohyby – malá motorická jednotka (8–15 svalových vláken)

30. Richard S. Snell, Clinical Anatomy, Lippincott Wiliams & Wilkins 2004 Gray´s anatomy, 35th British edition, W.B.Saunders Company Philadelphia 1973

31. Svalové vřeténkoFusus neuromuscularis = intrafuzální vlákna • specializovaný orgán čití ve svalu = polohocit (propriocepce)=hluboké (proprioceptivní) čití • sestává z několika svalových vláken • obklopeno vazivovým pouzdrem • inervováno vlákny γ-motoneuronů • informace o změně délky do míchy • odhaluje též rozdíl stupně stahu extra– a intrafuzálních vláken

32. Svalové vřeténko – příčný řez doc. MUDr. Josef Zámečník, Ústav patologie a molekulární medicíny 2.LF UK a FN v Motole

33. Svalové vřeténko – příčný řez doc. MUDr. Josef Zámečník, Ústav patologie a molekulární medicíny 2.LF UK a FN v Motole

34. Fig. 14-4.Neuromuscular spindle. Cross section. Equatorial region. Triceps surae muscle. Rat embryo, 2 days before birth. E.M. x1200. (From: J.H. Levy, 1972) 1. Extrafusal skeletal muscle fibers. 2. Lumen of blood capillary. 3. Outer capsule. 4. Periaxial space. 5. Inner capsule. 6. Myelinated nerve fibers. 7. Intrafusal nuclear chain muscle fibers. 8. Nuclear bag muscle fibers. 9. Fibroblasts. 10. Loose connective tissue. Fig. 14-5. Neuromuscular spindle. Cross section. Juxta-equatorial region. Front leg muscle. Newborn rat. E.M. x1900. 1. Extrafusal skeletal muscle fibers. 2. Lumen of capillary. 3. Outer capsule. 4. Periaxial space. 5. Inner capsule. 6. Myelinated nerve fibers. 7. Nuclear chain muscle. 8. Nuclear bag muscle fibers. J.A.G. Rhodin: Histology. A text and atlas. 1974

35. Fig. 14-6.Neuromuscular spindle. Cross section. Juxta-equatorial region. Enlargement of rectangle in Fig. 14-5. E.M. x4500. 1. Part of extrafusal muscle fiber. 2. Lumen of capillary. 3. Sheet-like cells of outer capsule. 4. Myelinated nerve fibers. 5. Periaxial space. 6. Inner capsule. 7. Nucleus of fibroblast. 8. Nucleus of Schwann cell. 9. Nucleus of nuclear bag fiber. 10. Polar ends of nuclear chain fibers. 11. Satellite muscle cell. 12. Sensory nerve endings. Fig. 14-7.Sensory nerve ending. Neuromuscular spindle. Enlargement of rectangle in Fig. 14-6. E.M. x60,000. 1. Myofilaments of intrafusal nuclear chain muscle fiber. 2. Sensory nerve ending. 3. Mitochondria. 4. Membranous contact between sarcolemma and cell membrane of nerve ending. 5. Zonula adherens junction. 6. External (basal) lamina. J.A.G. Rhodin: Histology. A text and atlas. 1974

36. Fig. 14-18. Motor nerve endings. Skeletal muscle. Gold chloride method. Human. L.M. x200. 1. Striated muscle fibers. 2. Bundle of myelinated nerve fibers. 3. Motor end plates. Fig. 14-19.Motor end plates. Gold chloride method. Skeletal muscle. Human. L.M. x600. 1. Efferent nerve fibers. 2. Motor end plate in surface view. 3. Motor end plate in side view. 4. Striated skeletal muscle fibers. Fig. 14-20. Motor end plate. Skeletal muscle. Enlargement of area approximately similar to rectangle in Fig. 14-19. Rat. E.M. x30,000. 1. Efferent nerve process (axon). 2. Myelin sheath. 3. Successive laminae of the myelin sheath terminate as cytoplasmic swellings. 4. Cytoplasm of Schwann cell (neurolemma). 5. Endoneurial connective tissue. 6. Cytoplasm of teloglial cell (Schwann cell). 7. Axon terminal end (end knob). 8. Synaptic trough (recess). 9. Mitochondria. 10. Subneural, synaptic clefts. 11. Nucleus of skeletal muscle cell. 12. Myofibrills. 13. External (basal) lamina. J.A.G. Rhodin: Histology. A text and atlas. 1974

37. Fig. 14-21. Detail of motor end plate. Skeletal muscle. Rat. E.M. x60,000. 1. Axon terminal. 2. Cytoplasm of muscle cell (sole plate). 3. Mitochondria. 4. Flat synaptic vesicles. 5. Round synaptic vesicles. 6. Presynaptic membrane. 7. Synaptic cleft with glycoprotein material. 8. Postsynaptic, junctional folds. 9. Subneural primary and secondary clefts. 10. Postsynaptic sarcolemma. 11. Synaptic vesicles fusing with presynaptic membrane. 12. Microtubules. 13. Ribosomes. Figs. 14-22. and 14-23.Detail of synaptic junctions of motor end plate. Skeletal muscle. Rat. E.M. x124,000. 1. Presynaptic cell membrane of axon terminal. 2. Synaptic cleft. 3. Postsynaptic sarcolemma. 4. Round (excitatory?) electron-lucent, synaptic vesicles, bounded by a delicate, trilaminar membrane. 5. Flat (inhibitory?) synaptic vesicles. J.A.G. Rhodin: Histology. A text and atlas. 1974

38. Cévní zásobení svalu • vstup a výstup cév v neurovaskulárním hilu svalu • objem protékající krve se mění v závislosti na činnosti svalu • šlachy zásobeny chudě • vlastní krevní i mízní cévy • větvičky svalu, okostice, šlachových pochev

39. Růst a regenerace svalu • růst do délky • přibývání délky svalových vláken na koncích • růst do šířky • tloustnutím svalových vláken • od narození se počet vláken nemění • buňky se pravidelně neobnovují regenerace prakticky neprobíhá

40. Pomocná zařízení svalů I • fascie (povázka) (= perimysium externum) • vazivový obal svalu či skupiny svalů • bariéra pro šíření zánětu v dané oblasti • osteofasciální septum • fasciální přepážka od povrchové fascie k okostici • odděluje prostor pro skupinu svalů – oddíl (kompartment; compartimentum) https://www2.aofoundation.org/wps/portal/!ut/p/c0/

41. Kompartment syndrom • v prvních hodinách po poranění svalu nebo zlomeninách dlouhých kostí v oblasti bérce, ale také předloktí, stehna nebo paže • zvýšení tlaku ve fasciálním prostoru (intramuskulární krvácení, otok) → utlačení cév → ischémie s možnou nekrózou • léčba většinou chirurgická – fasciotomie nebo dermatofasciotomie • proříznutí fascie (spolu s kůží) za účelem snížení tlaku ve fasciálnímprostoru • Volkmannova kontraktura • flexní kontraktura ruky a prstů následkem poischemické fibrózní degenerace svalových bříšek flexorů, někdy i extenzorů

42. Fasciotomie http://lifeinthefastlane.com/ortho-library/compartment-syndrome/

43. Pomocná zařízení svalů II • šlacha (tendo) • pruh tuhého fibrózního vaziva složený ze snopců kolagenních fibril • připojuje sval ke kosti • peritenonium internum (obaluje snopce) • peritenonium externum (souvislý obal na povrchu šlachy) • aponeuróza (aponeurosis; šlachatice) • plochá šlacha • vzájemně se křížící snopce ve vrstvách • šlachová pochva (vagina tendinum) • prostor podél šlachy vystlaný synoviální membránou • vagina fibrosa: obklápí vagina synovialis, přidržuje šlachy ke kosti • vagina synovialis • epitenonium: vnitřní list (pokrývá šlachu) • peritenonium: vnější list • mesotenonium: vzájemný přechod předchozích http://www.zoology.ubc.ca/~biomania/tutorial/bonejt/jt01ac03.htm

44. Pomocná zařízení svalů III • tihové váčky (bursae mucosae) • váček v okolí kloubů, šlach a svalů • vystlán synoviální membránou, vyplněn synoviální tekutinou • zmírnění tření v místech vystavených značným pohybům a tlaku • svalová poutka (retinacula) • zesílené pruhy povrchové fascie • poutají úponové šlachy ke kostře • spolu s kostrou tvoří osteofibrózní kanál • vincula(šlachové úvazy) • mesotenonium pochvy úponových šlach ohýbačů prstů ruky • probíhá nimi cévní zásobení pro příslušné šlachy • vincula brevia et longa http://medical-dictionary.thefreedictionary.com/bursa http://www.blackburnfeet.org.uk/hyperbook/trauma/ankleFx/ankleFxBasic1.htm http://www.msdlatinamerica.com/ebooks/SurgicalExposuresinOrthopaedicsTheAnatomicApproach/sid139333.html

45. Vývoj – svalstvo trupu • z dermatomyotomů (úseky somitů) • oddíl epaxiální • drží segmentovou úpravu • inervace: zadní větve míšních nervů • hluboké zádové svaly • oddíl hypaxiální • splývá ve větší celky • inervace: přední větve míšních nervů • boční a přední svaly tělní stěny • hranice: fascia thoracolumbais – lamina media

46. Myoseptum horizontale http://www.sharksinfo.com/lateral-line.html http://en.wikipedia.org/wiki/Epaxial_and_hypaxial_muscles

47. Vývoj – svalstvo končetin • migrace hypaxiálních myogenních buněk z ventrolaterálního okraje dermatomyotomu do končetinového pupenu • druhotné rozšíření začátků na trup • spinohumerální svaly • torakohumerální svaly • inervace: přední větve míšních nervů • spojení v pleteň (plexus) • plexus brachialis (pleteň pažní) – C5-8, T1 • plexus lumbalis (pleteň bederní) – T12, L1-4 • plexus sacralis (pleteň křížová) – L4-5, S1-3

48. EMG (elektromyografie) • snímání povrchové nebo intramuskulární svalové aktivity • zaznamenává změnu elektrického potenciálu • diagnostika různých svalových a nervových poruch http://biomech.ftvs.cuni.cz/pbpk/kompendium/biomechanika/experiment_metody_emg.php http://www.fsps.muni.cz/inovace-SEBS-ASEBS/elearning/biomechanika/vyzkumne-metody-v-biomechanice

49. Funkční svalový test • podává informace o síle svalů • napomáhá určení rozsahu a umístění postižení • rozbor a vyšetření provedení celého pohybu • hodnocení – 6 stupňů • 0 – žádné známky stahu • 1 – záškub (síla nestačí k provedení pohybu) • 2 – velmi slabý (pohyb v celém rozsahu, nepřekoná odpor váhy testované části těla) • 3 – slabý (překoná odpor gravitace) • 4 – dobrý (překoná středně velký vnější odpor) • 5 – normální (velmi dobrá funkce)

50. Posrmtná ztuhlost (Rigor mortis) • je stavem svalové rigidity, která začíná 3-4 hodiny po smrti a trvá asi 24 hodin • po smrti Ca2+ iontyopouští sarkoplazmatické retikulum a umožňují myozinovým hlavám navázat se na aktin • jelikož syntéza ATP ustala, aktinové můstky se neoddělují do doby, kdy proteolytické enzymy začnou odbourávat buňky http://tincconsconwa.blogspot.cz/2010/01/rigor-mortis.html