Anatomie svalů a VBT

Anatomie svalů a pochopení toho, jak budovat sílu, jdou ruku v ruce. Tento příspěvek vám pomůže vysvětlit mechanismy svalových kontrakcí z anatomického hlediska a to, jak s nimi přímo souvisí principy a cíle tréninku založeného na rychlosti.

VBT a svalové kontrakce

Vše, co následuje, má za cíl poskytnout vám velmi konkrétní přehled o anatomii a fyziologii svalů, abyste pochopili, jak to konkrétně souvisí se silovým tréninkem a tréninkem založeným na rychlosti. V předchozích příspěvcích jsme hovořili o profilování síly a rychlosti. Vztah síly a rychlosti je jednoduše vztah mezi rychlostí, jakou se mění délka svalu (regulovanou buď vnějším zatížením, nebo jinými svaly), a velikostí síly, kterou tento sval vyvíjí. Vlastnosti svalové tkáně daného jedince určují, jak vypadá křivka profilu síla-rychlost, a tato křivka se může opět posunout jak zapojením více motorických jednotek do každé kontrakce, tak zvýšením frekvence kontrakcí. A tyto dvě proměnné lze změnit tréninkem, a to konkrétním a cíleným tréninkem, jako je trénink založený na rychlosti.

Díky okamžité a objektivní zpětné vazbě, kterou poskytuje zařízení pro měření síly (VBT) jako Perch, je záměr zvedu nejen sledován v čase, ale také kvantifikován. Tyto údaje umožňují trenérům nahlédnout do toho, co se ve skutečnosti odehrává hluboko ve svalech sportovce, a získat základní přehled o této situaci. Přiřazení číselné hodnoty k vynaložené námaze může sportovcům pomoci pochopit, jak se svalová kontrakce projevuje při různých úrovních zátěže, a motivovat je k tomu, aby byli více v souladu se svým tělem. Trénovat svaly tak, aby vyvinuly větší sílu, je jednoduché, i když to není snadné. Váš program musí sportovce naučit:

1. Zapojte při každém stahu VÍCE motorických jednotek
2. Zvýšit frekvenci aktivace již aktivní skupiny motorických jednotek

Vzhledem k tomu, že technologie tréninku založená na rychlosti se stále častěji uplatňuje v různých oblastech silového tréninku a sportovního výkonu, dochází k urychlení pokroku a sportovci mohou maximálně využít svůj potenciál. Následující informace vám pomohou pochopit, proč a jak se svaly stahují.

DRUHY SVALOVÝCH KONTRAKCÍ

Existují čtyři typy svalových kontrakcí:

1. Izometrická kontrakce: Sval vytváří napětí, aniž by se změnila jeho délka
2. Izotonická kontrakce: Sval vyvíjí stálé napětí i přes změnu své délky.
3. Koncentrická kontrakce: Svalové napětí překoná vnější zátěž, která mu působí proti, a sval se při kontrakci zkracuje
4. Excentrická kontrakce: Svalové napětí není větší než vnější zátěž, která mu působí proti, a sval se během kontrakce prodlužuje.

ANATOMIE KOSTNÍHO SVALSTVA

Každá kontrakce kosterního svalstva (s výjimkou reflexů) má svůj původ v mozku. Elektrochemický signál je prostřednictvím nervového systému přenášen do motorického neuronu, který inervuje řadu svalových vláken. Skutečnou anatomii jednoho svalu si můžete prohlédnout níže:

Od nejmenší po největší jsou vrstvy svalové tkáně následující:

Sarkomér: Nejmenší, nejzákladnější a funkční jednotka svalu, která určuje jeho kontrakci. Skládá se ze vzájemně propletených vláken (aktinu a myosinu) a je zodpovědný za pruhovanost svalových vláken. V jedné myofibrile se nachází mnoho těchto jednotek.

Myofibrila: Dlouhé a paralelně uspořádané jednotky svalového vlákna, které se skládají z tlustých a tenkých myofilamentů (kontrakčních proteinů zvaných aktin a myosin a regulačních proteinů zvaných troponin a tropomyosin). Jsou obklopeny sarkoplazmatickým retikulem (neboli SR).

Svalová vlákna: Dlouhé válcovité buňky obsahující četná myofibrila. Jsou obklopeny sarkolemou. Nazývají se také svalové buňky.

Sarkolema: Buněčná membrána, která obklopuje každé svalové vlákno.

Endomysium: Nejmenší část pojivové tkáně, která obklopuje jednotlivé svalové vlákno.

Svalové svazky: Svazky svalových vláken obklopené perimysiem.

Perimysium: Střední část pojivové tkáně, která obklopuje několik svalových vláken v jejich svazkové struktuře.

Epimysium: Největší část pojivové tkáně, pružný a vláknitý obal, který obklopuje celý sval a zároveň mu umožňuje zachovat si svou celistvost a pohybovat se nezávisle na okolních tkáních a orgánech.

Fascia: vrstva silné pojivové tkáně, která obklopuje celý sval a leží nad vrstvou epimysia.

NEUROMUSKULÁRNÍ SPOJ

Neuromuskulární spojení (známé také jako myoneurální spojení a motorická koncová deska) je v podstatě chemická synapse vznikající v místě kontaktu motorického neuronu se svalovým vláknem. Nejzákladnější jednotkou je tzv. motorická jednotka, která se skládá z jednoho alfa motorického neuronu a všech svalových vláken, která dokáže inervovat, jak je znázorněno níže:

Motorický neuron se skládá ze somatu (buněčného těla), dendritů, jádra, axonu (obaleného myelinovou pochvou) a axonálního zakončení. Axon končí v synaptickém výčnělku nebo boutonu (na presynaptické straně), kde se tvoří spojení nebo synapse se synaptickou štěrbinou mezi koncem boutonu a začátkem cílové buňky, tedy na postsynaptické straně. Ve kosterním svalu má cílová buňka na postsynaptické straně řadu spojovacích záhybů, které jsou pokryty receptory. Níže je uveden podrobný přehled toho, co se děje na neuromuskulární spojnici:

1. Akční potenciál se šíří motorickým neuronem a způsobuje, že synaptický bouton uvolní do synaptické štěrbiny neurotransmiter známý jako acetylcholin.
2. Acetylcholin se váže na acetylcholinové receptory v spojovacích záhybech na postsynaptické straně.
3. Jakmile dojde k navázání, iontové kanály se otevřou a umožní průtok kladných sodíkových (Na+) iontů do postsynaptické buňky. To vede k depolarizaci buňky a vyvolá potenciál na koncové desce.
4. Depolarizace vede k otevření napěťově řízených sodíkových (Na+) kanálů, čímž se potenciál koncové desky přemění na akční potenciál.
5. Akční potenciál se šíří podél svalového vlákna a prostřednictvím vazby mezi excitací a kontrakcí vyvolává jeho kontrakci.

SPOJENÍ EXCITACE A KONTRAKCE

Vzájemné působení mezi excitací a kontrakcí představuje sled událostí, k nimž dochází na postsynaptické straně; jejich průběh je zde shrnut krok za krokem:

1. Akční potenciál vyvolaný depolarizací potenciálu koncové desky se šíří zbytkem sarkolemy po povrchu buňky
2. Akční potenciál se šíří do struktur známých jako T-tubuly, které přiléhají k sarkoplazmatickému retikulu (SR)
3. Akční potenciál spouští uvolňování vápníku (Ca) z terminálních cisteren sarkoplazmatického retikula do cytoplazmy buňky
4. Kalsium se poté váže na troponin, který posune tropomyosin a odhalí místa pro vazbu myosinu na aktinu.
5. Hlavy myosinu vytvářejí příčné můstky s aktinem a zahajují svalovou kontrakci
6. ATP se váže na hlavy myosinu a způsobuje, že se uvolní a vrátí do výchozího stavu
7. Jakmile se Ca prostřednictvím enzymatických procesů vrátí do SR, dojde k relaxaci

TEORIE POSUVNÉHO VLÁKNA

Teorie posuvných vláken popisuje proces svalové kontrakce na nejzákladnější úrovni. Ačkoli se částečně překrývá s vazbou mezi excitací a kontrakcí, zde si ji shrneme krok za krokem:

Akční potenciál stimuluje uvolňování vápníku do svalové buňky

Kalcium se váže na troponin (který byl předtím vázán na aktin), čímž uvolňuje řetězec tropomyosinu z aktinu a tím uvolňuje vazebná místa pro myosin.

Jakmile se globulární hlavy myosinu naváží na volná místa na aktinu za pomoci ATP v podobě ADP + P, dojde k „silovému tahu“, který přitáhne aktinové vlákno směrem ke středu neboli k M-linii

Následně se k myosinu naváže nový molekula ATP, což způsobí, že se vytvořený příčný můstek odpojí od aktinového místa.

Sval se může dále stahovat, pokud je k dispozici více ATP a může vytvořit další křížový můstek, nebo se může uvolnit a vápník se vrátí zpět do sarkoplazmatického retikula.

ROZDÍLY V KONTRAKCÍCH KOSTNÍHO SVALSTVA

Svalové kontrakce jsou řízeny akčními potenciály (jak jste se dočetli výše) a lze je obecně rozdělit do následujících kategorií:

1. Twitch: Jediný cyklus kontrakce a uvolnění, k němuž dochází přímo ve svalovém vlákně
2. (Vlnová) sumace: Dochází k ní, když se sčítá několik po sobě jdoucích svalových záškubů, čímž vzniká větší a silnější svalová kontrakce
3. Tetanus: Souběh několika kontrakcí, které společně vytvářejí nepřetržitou a silnou kontrakci; může se jednat o spojené nebo nespojené kontrakce.

Je důležité si uvědomit, že na nejzákladnější úrovni existují pouze dva způsoby, jak změnit velikost síly vyvíjené kosterním svalstvem:

1. Zapojte při každém stahu VÍCE motorických jednotek
2. Zvýšit frekvenci aktivace již aktivní skupiny motorických jednotek

Jakmile jsou zapojeny všechny možné motorické jednotky a pracují na maximální frekvenci, dosáhli jste hodnoty 1RM (1 Repetition Maximum). Tělo se při zátěži vždy rozhodne zapojit více motorických jednotek, než aby vyřadilo ty, které jsou právě v činnosti. Délku a rozsah kontrakce lze rovněž regulovat zapojením motorických jednotek prostřednictvím:

1. Zvýšení počtu aktivních motorických neuronů
2. Nejprve se aktivují nejmenší/nejslabší motorické jednotky, poté větší motorické jednotky

ZÁVĚR

V Perch jsme velkými zastánci toho, abychom za vším hledali „proč“. Ačkoli jsme přesvědčeni, že trénink založený na rychlosti by měl být nedílnou součástí každé posilovny, aby bylo možné precizně posilovat svaly a zlepšovat celkovou sportovní výkonnost, domníváme se, že pro skutečné pochopení tohoto přístupu je důležité znát svalovou anatomii. Doufáme, že to bylo užitečné i pro vás!

DALŠÍ ZAJÍMAVÉ PŘÍSPĚVKY!

Chcete se dozvědět více o základech VBT? Podívejte se na slovník VBTPerch!

Zajímá vás, jak svaly rostou díky tréninku VBT? Přečtěte si náš článek o růstu svalů a tréninku založeném na rychlosti!

SLEDUJTE NÁS!

Sledujte nás i nadále, abyste nezmeškali další tréninkové materiály zaměřené na rychlost, tipy, triky a nástroje. A nezapomeňte nás sledovat na Twitteru, Instagramu a LinkedInu a dát nám lajk na Facebooku.

ZDROJE

1. Baechle, T., Earle, R., & National Strength & Conditioning Association (USA). (2008). Základy silového tréninku a kondiční přípravy (3. vyd.). Champaign, IL: Human Kinetics.
2. Gardiner, P. (2011). Pokročilá fyziologie neuromuskulárního cvičení (série Pokročilá fyziologie cvičení). Champaign, IL: Human Kinetics.
3. Gonzalez-Friere, M., Rafael, de C., Stephanie, S., & Luigi, F. (srpen 2014). Architektura neuromuskulárního spojení. Citováno 23. října 2019 z https://www.researchgate.net/figure/The-architecture-of-a-neuromuscular-junction-NMJ-A-B-The-NMJ-is-composed-of-three_fig1_265056822.
4. Gray, H., Williams, P. a Bannister, L. (1995). Grayova anatomie: Anatomické základy medicíny a chirurgie (38. vyd.). New York: Churchill Livingstone.
5. Scanlon, V., & Sanders, T. (1999). Základy anatomie a fyziologie (3. vyd.). Filadelfie: F.A. Davis.
6. Scientist, C. (bez data). Laboratoř svalů a reflexů. Citováno 23. října 2019 z https://www.scientistcindy.com/muscles-and-reflexes-lab.html.