Ako nabrať svaly (2) – makroštruktúra svalov

Chcete nabrať na svalovej hmote? Spoznajte stavbu svalov!

Rast svalov tzn. hypertrofia, je proces, ktorý doposiaľ nebol uspokojivo vysvetlený, aj keď v priebehu rokov sa objavilo niekoľko hypotéz - tie však poskytujú iba čiastkové vysvetlenie ako a prečo svaly rastú (napr. teória vyčerpania ATP, účinku iontov vápniku a prostaglandínov, teória potlačenia katabolizmu, aktivácie satelitných buniek, ovplyvnenie regulačného mechanizmu myostatínu atď.).
Fyziológia nás učí, že opakovane zaťažovaný sval reaguje na zaťaženie adaptáciou, čiže rastom - tzn. hypertrofia (žiadané a očakávané zväčšenie veľkosti svalovej hmoty) je iba následkom adaptácie (prispôsobenia) sa svalu na adekvátne zaťaženie. Zdôrazníme, že v kulturistike zaťažením je pravidelný tréning, ktorý ak má byť efektívny, musí spĺňať niekoľko parametrov, z ktorých pre začiatočníkov sú najdôležitejšie:

• výber vhodných cvikov
• tréningová frekvencia (počet tréningov počas jedného týždňa)
• počet opakovaní a následne sérií vykonávaných v danom cviku
• používané záťaže
• prestávka medzi sériami a tempo cvičenia

Výhodou začiatočníkov je skutočnosť, že ich svaly budú reagovať rastom prakticky na akúkoľvek zvýšenú fyzickú aktivitu (tréning) bez ohľadu na počet opakovaní, sérií a používané záťaže v prípade, že ich telo bude mať k dispozícii dostatok stavebných látok (tými sú len a len bielkoviny) a energetických zdrojov (tuky a sacharidy) - masívnosť rastu svalovej hmoty a jeho rýchlosť však ovplyvňujú okrem genetických predispozícií veľmi výrazne výber cvikov, tréningové tempo (odpočinok 2-3 minúty medzi dvoma sériami je základným prvidlom), dĺžka odpočinku medzi dvoma tréningovými jednotkami (ak začiatočník chce napredovať, trénuje každý 2-3 deň tzn. s odpočinkom jeden až dva dni medzi dvoma tréningami)  a regeneračné schopnosti (čo je vlastne tiež geneticky podmienený faktor).

Viete koľko svalov má ľudské telo? Ich počet je asi 660 - obsahujú cca 75% vody, 20% bielkovín, 1% minerálnych látok, zvyšok pripadá na svalový glykogén, ATP, kreatínfosfát a myoglobín. Muži, aj kvôli tomu, že majú vyššie hladiny anabolicky účinných hormónov (tzv. androgény - predovšetkým testosterónu), majú podstatne viac svalovej hmoty ako ženy. Pri mužoch je to cca 50-55% z hmotnosti tela, u žien cca 35-40% z hmotnosti tela (takže dievčatá a ženy, žiadne obavy z nadmerného rastu svalovej hmoty vplyvom tréningu; bez aplikácie dopingových látok jej extrémny rast vám určite nehrozí). Poznáme tri základné skupiny svalov:

• svalstvo priečne pruhované – je to predovšetkým kostrové svalstvo; ak hovoríme o naberaní svalovej hmoty, máme na mysli zväčšenie objemu práve tohto druhu svalov
• svalstvo hladké – nachádza sa v stenách dutých orgánov, v cievach, v koži, napríklad aj v oku
• svalstvo priečne pruhované srdca, myokardu – tvorí steny srdcových dutín

Aj keď svaly mužov a žien nemajú rovnakú štruktúru (ak porovnávame podiel rýchlych a pomalých vlákien - pravdou ale je, že rozdiely nájdeme nielen medzi pohlaviami, ale aj medzi jedincami toho istého pohlavia; pomer rýchlych a pomalých vlákine je u každého geneticky podmienený), ich zloženie je totožné. Základnou jednotkou každého svalu sú svalové vlákna, tie sú spojené do svalových snopcov/zväzkov a až niekoľko zväzkov svalových vlákie tvorí sval, ktorý je pripevnený šľachou na kosť. Fascie (väzivové vrstvy) obaľujú jednotlivé časti svalu, prípadne skupinu svalov. Podľa toho, kde sa fascie nachádzajú (zjednodušene povedané, akú vrstvu svalu pri pohľade na jeho priečny rez skúmame) rozoznávame - endomysium, perimysium, epimysium.

Základná štruktúra svalu (I)

Svalové vlákna sú mnohojadrové, pozdĺžne cylindrické bunky o hrúbke 10 až 100 mikrometrov, ich dĺžka sa môže pohybovať od niekoľkých milimetrov až po niekoľko centimetrov. Svalové vlákna vznikajú splývaním jednojaderných buniek (myoblastov), takže výsledné svalové vlákno obsahuje stovky až tisíce jadier.
Povrch svalových vláken tvorí obal, membrána (sarkolema). Ak skúmame svalové vlákno od povrchu do vnútra nachádzame v ňom tekutý obsah cytoplazmu (sarkoplazma, cytosol), bunkové organely (mitochondrie, ribozomy, sarkoplazmatické retikulum) a tisícky pozdĺžnych vláken, ktoré vypĺňajú cytoplazmu vo vnútri bunky (myofibrily) a sú schopné kontrakcie.
Dĺžka myofibríl je rovnaká ako dĺžka svalového vlákna a pozostávajú z krátkych, pozdĺžnych reťazcov – sarkomer. Sarkomery obsahujú kontraktilné proteíny (filamenty) myozín a aktín, aj niektoré regulačné proteíny (napr. troponin, elastický titin).
Ak by ste pod mikroskopom skúmali pozdĺžne rezy svalovými vláknami, určite by ste zaregistrovali, že filamenty myozínu a aktínu sú usporiadané v pravidelných úsekoch, ktoré vďaka odchýlkam vo farebnosti vytvárajú „pruhovanosť“, ktorá zabezpečila pomenovanie tohto typu kostrového svalstva. Ešte dodám, že červenú farbu svalových tkanív spôsobuje farbivo obsiahnuté vo vláknach – farbivo je veľmi podobné farbivu v červených krvinkách krvi (to sa vola hemoglobín) a označuje sa ako myoglobín.

Základná štruktúra svalu (II)

Výživu svalov zabezpečujú svalové cievy. Do každého svalu vstupujú vetvičky tepien (privádzajú okysličenú krv so živinami), ktoré sa vo svale vetvia na bohatú, vlásočnícovú sieť (na 1 cm štvorcový svalu pripadá až 2000 vlásočníc, silovým tréningom sa ich počet ešte zvýši). Splodiny metabolizmu bývajú odvádzané vetvičkami žiliek. Prekrvenie svalov v pokoji je pomerne malé, no po zahájaní činnosti (tzn. aj pri tréningu) sa niekoľkonásobne zväčší a prispjeva k zväčšeniu objemu svalu.

Pochopíme, že ak ste sa dočítali až sem, krútite hlavou nad tými (možno novými) pojmami, ale nemajú iba sucho zopakovať to, čo si môžete prečítať takmer v každej knihe o fyziológii (prípadne odhaliť vašu neznalosť), ale majú vám ukázať, že sval je naozaj zložitý systém, ktorý donútiť k rastu nebude jednoduché. A ak to chcete docieliť, nestačí sa zaoberať iba tréningom, musíte „zladiť“ do dobre zohratej "kapely" všetkých hudobníkov - tzn. faktory, ktoré naberanie svalovej hmoty dokážu zabezpečiť.

Svaly pri práci (tzn. aj pri tréningu) vykonávajú pohyby vďaka sťahovaniu a naťahovaniu sa svalových vláken, ktoré ovládajú motorické nervy (motoneuróny) prostredníctvom motorickej platničky – tá sa nachádza na povrchu vlákna.
Motorický nerv ovláda spravidla 8-12, no niekedy až stovky vláken – skupinu svalových vláken ovládaných jedným nervom označujeme pomenovaním motorická jednotka.  Zdôrazníme, že vlákna sú vo fasciách (zväzkoch) vzájomne premiešané tak, aby v prípade zvýšenia záťaže na sval ten mal vysokú schopnosť adaptovať sa na túto záťaž. Vzájomne premiešané sú samozrejme aj motorické jednotky. 

Skôr, ako vás prestaneme trápiť teóriou musíme ešte dodať, že svalová kontrakcia (čiže sťah svalu) sa uskutočňuje pomocou tzv. priečnych mostíkov (myozínové hlavy), ktoré bývajú v niekoľkých variantách (izoformách) – tie závisia na type motorického nervu.
Akúkoľvek akciu svalu vyvoláva nervový impulz, ktorý vychádza z už spomínanej motorickej platničky – ten spôsobí vylúčenie iónov  vápnika (Ca+) z trubicových organel okolo bunečného jadra (spomínané sarkoplazmatické, ednoplazmatické retikulum), následne nastane sled dejov (uvoľnia sa tropínové „zámky“ medzi filamentami, myozínové hlavy priečnych mostíkov sa naviažu na aktín) následkom ktorých nastane zmrštenie, stiahnutie sarkomery.
Je jasné, že na pohyb priečnych mostíkov musí byť dodávaná energia – poskytuje ju adenozintrifosfát (ATP). Na každý pohyb priečnych mostíkov je nutné rekciou s vodou (hydrolýzou) rozštiepiť jednu molekulu ATP, čím vznikne adenozíndifosfát (ADP) a organický fosfor.

Izoformy priečnych mostíkov určujú vlastnosti svalového vlákna, vrátane rýchlosti jeho sťahu - práve podľa týchto vlastností sa svalové vlákna delia v športovej odbornej literatúre do siedmich skupín (I, Ic, IIc, IIac, IIa, IIab, IIb), no v praxi sa rozlišujú tri základné typy.

• svalové vlákna typu I (oxidatívny typ) – sú pomalé vlákna, nevyhnutné pre vytrvalostné, aeróbne aktivity tzn. sú prispôsobené na vykonávanie dlhodobej práce nízkej intenzity s dostatočným prísunom kyslíku. Sťahujú sa pomaly (70-140 milisekúnd), využívajú efektívne energiu ATP, majú malý prierez, dlhé sarkomery, obsahujú málo glykogénu, veľa triacylglycerolov (triglyceridov, zásobných foriem tukov), málo enzýmov využiteľných pri glykolitických anaeróbnych reakciách, ale vysoký obsah oxidatívnych (aeróbnych) enzýmov. Hustotu prekrvenia majú vysokú, obsahujú vysoké množstvá myoglobínu, ktorý transportuje kyslík z kapilár do mitochondrií, vďaka čomu bývajú označované aj ako červené svalové vlákna.
• svalové vlákna typu IIa (oxidatívno-glykolitický typ) – sú akýmsi medzistupňom medzi vláknami typu I a typu IIb. Sťahujú sa pomalšie (50-100 milisekúnd), majú veľký prierez, krátke sarkomery, obsah zásob glykogénu aj kreatínfosfátu majú veľký, triacylglycerolov malý, aktivita oxidatívnych a glykolitických enzýmov je porovnateľná s vláknami typu I. Hustota prekrvenia svalových vlákien typu IIa je nižšia, ako v prípade svalov typu I, napriek tomu, že majú aj nižší obsah myoglobínu i mitochondrií, aj tento typ svalových vlákien má silné sfarbenie, preto ich radíme medzi tzv. červené vlákna.
• svalové vlákna typu IIb (glykolitický typ) – sťahujú sa výrazne rýchlejšie ako svalové vlákna typu I a IIa (20-50 milisekúnd), vplyvom nízkeho množstva cytoplazmy je ich prierez výrazne menší, ako u svalových vlákien typu IIa a zvyčajne iba nepatrne väčší ako u svalových vlákien typu I. Majú veľké zásoby kreatínfosfátu aj glykogénu. Nízka hustota prekrvenia, malý podiel myoglobínu aj mitochondrií v nich obsiahnutý sú zodpovedné za ich svetlejšiu farbu, vďaka čomu sú označované aj ako biele vlákna.