Skeletilihas (triibuline lihas) — struktuur, funktsioon ja tööpõhimõte

Õpi skeletilihaste struktuuri, funktsiooni ja tööpõhimõtte: lihaskiud, kõõlused ja närviimpulsid, mis võimaldavad lihaste kokkutõmbumist, jõudu ja liikumist.

Skeletilihas on triibuline (striated) lihaskoe, mida juhib teadlikult somaatiline närvisüsteem. Enamik skeletilihaseid kinnitub luude külge tugevate kollageenkiudude kimpude ehk kõõlustena. Skeletilihas on üks kolmest peamisest lihastüübist; teised on südamelihas ja silelihas.

Skeletilihas koosneb üksikutest lihasrakkudest ehk müotsüütidest, mida tavaliselt nimetatakse lihaskiududeks. Lihaskiud tõmbuvad kokku, kui nad saavad närviimpulsi. Need rakud on pikad ja mitmetuumalised ning nende välimist osa katab sarcolemma (lihase rakumembraan); raku sees paiknevad lihase tööüksused — miofibrillid, mis omakorda koosnevad korduvatest sarkomeeridest. Sarkomeeride spetsiifiline aktiini- ja müosiini paigutus annab lihasele iseloomuliku triibulise välimuse.

Struktuur lühidalt

• Sarkomeer: minimaalne kontraktsiooniselement, mille moodustavad aktiin- ja müosiinifilamendid.
• Miofibrillid: sarnaste sarkomeeride jadana raku sees, annavad triibulisuse.
• Sarcolemma ja t-tubulid: viivad närviimpulsi raku sügavamatesse osadesse.
• Sarkoplasmaatiline retiikulum: kaltsiumi hoidja, mis vabastab Ca2+ kontraktsiooni käivitamiseks.
• Mitokondrid: toovad energiat (ATP) lihase tööks.

Kuidas lihas tõmbub kokku (tööpõhimõte)

Protsess algab närviimpulsist motoriseeritud aksonis ja sünapsis lihasega (neuromuskulaarne liides). Seal vabanev atsetüülkoliin käivitab lihasraku membraani depolarisatsiooni, mis levib läbi t-tubulite sarcoplasmaatilisest retiikumist ning põhjustab kaltsiumioonide vabanemise. Vaba Ca2+ seondub troponiinile, mille tulemusel tropomüosiin liigub ja paljastab aktiini seondumiskohad. Müosiinipäitsed seonduvad aktiiniga ja, kasutades ATP energiat, sooritatakse nn risti-sildade tsükkel — see liigutus tõmbab sarkomeere kokku ja lühendab lihaskiudu.

Innervatsioon ja motorüksused

Iga lihas on kontrollitud ühest või mitmest motoorsest neuronist. Üks motoorne neuron ja kõik tema innerveeritavad lihaskiud moodustavad motorüksuse. Liigutuse täpsus sõltub motorüksuse suurusest: peeneks liigutuseks (nt sõrmed) on motorüksused väikesed, suurtele jõududele tähtsates lihastes suuremad.

Toitumine, energia ja väsimus

• Kontraktsioon nõuab ATP-d, mida toodetakse oksüdatiivse fosforüülimise (hapnik-dependentne) ja anaeroobse glükolüüsi kaudu.
• Skeletilihased võivad väsida pika või intensiivse töö ajal — selle põhjuseks on ATP puudus, iontasakaalu muutused ja metaboliidid (nt piimhape anaeroobse töö puhul).
• Hapnikuvaeguse tingimustes suureneb anaeroobne ainevahetus; taastumisel kasutatakse hapnikut glükogeeni ja laktaadi taastootmiseks.

Lõdvestumise, taastumise ja kasv

Pärast impulsiga esile kutsutud kokkutõmbumist eemaldavad sarkoplasmaatiline retiikulum ja mitmed transpordisüsteemid rakkudest Ca2+, mis lõdvestab lihase. Skeletilihasel on piiratud võime regenereeruda: vigastuse korral aktiveeruvad nn satelliitrakud (muscle stem cells), mis aitavad lihast taastada ja mõnikord hüpertroofiat (lihasrakkude suuruse suurenemist) treeningu ja koormuse korral.

Erinevad lihaskiudude tüübid

• Kiud tüüpi I (aeglased, väsimiskindlad): palju mitokondreid, sobivad pikema kestusega jõupingutusteks ja aeroobseks tööks.
• Kiud tüüpi IIa (kiired, suhteliselt vastupidavad): kombineeritud aeroobse ja anaeroobse võimekusega.
• Kiud tüüpi IIb/IIx (väga kiired, kergesti väsivad): sobivad lühiajalisteks, intensiivseteks pingutusteks (sprindid, raskuste tõstmine).

Kliiniline tähendus

• Lihaste vigastused: venitused, rebendid ja kõõlusevigastused võivad vähendada jõudu ja liikumisulatust.
• Atroofia: inaktiivsuse või närvikahjustuse korral lihased kahanenud ja nõrgenenud.
• Hüpertroofia ja treening: regulaarne vastupanutreening suurendab lihasmassi ja jõudu.
• Mõned haigused (näiteks müopaatiad või neuromuskulaarsed häired) mõjutavad otseselt lihaste funktsiooni ja innervatsiooni.

Kokkuvõtlikult on skeletilihas struktuurilt keerukas ja funktsionaalselt mitmekesine kude, mis võimaldab keha tahtlikku liikumist, säilitab asendit ja osaleb ainevahetuses. Selle tööpõhimõte põhineb sarkomeeride täpsel koostööl, närviimpulsite ning energiaallikate olemasolul ja reguleerimisel.

Otsing