Физиологија на скелетните мускули

1. Вовед во физиологијата на скелетните мускули

Скелетните мускули претставуваат специјализирани органи на мускулниот систем чија основна функција е да овозможат движење на телото, одржување на положбата, стабилизација на зглобовите и извршување на различни моторни активности. Тие се поврзани со коските преку тетивите и ја претвораат хемиската енергија добиена од аденозинтрифосфатот (АТФ) во механичка енергија, односно во мускулна сила и движење.

Физиологијата на скелетните мускули го проучува нивното функционирање, механизмите на мускулната контракција и релаксација, регулацијата на мускулната сила, енергетскиот метаболизам и адаптацијата кон физичка активност, тренинг, имобилизација и заболувања.

За студентите по специјална едукација и рехабилитација, познавањето на физиологијата на скелетните мускули има особено значење бидејќи мускулната функција е тесно поврзана со моторниот развој, контролата на движењата, одржувањето на рамнотежата, одењето, извршувањето на активностите од секојдневниот живот и функционалната независност на лицата со попреченост.

2. Основни функции на скелетните мускули

Скелетните мускули имаат повеќе меѓусебно поврзани функции.

2.1. Овозможување на движење

Со својата контракција, скелетните мускули создаваат сила која преку тетивите се пренесува на коските и предизвикува движење во зглобовите. На пример, контракцијата на бицепсот на надлактицата придонесува за флексија на лактот, додека контракцијата на квадрицепсот овозможува екстензија на коленото.

2.2. Одржување на положбата на телото

Постуралните мускули континуирано создаваат соодветно ниво на мускулна активност за одржување на исправена положба, седење и стоење. Оваа функција бара координирана работа на нервниот систем, проприорецепторите и повеќе мускулни групи.

2.3. Стабилизација на зглобовите

Мускулите и нивните тетиви обезбедуваат динамичка стабилност на зглобовите. Ова е особено важно при одење, трчање, скокање и извршување на прецизни движења.

2.4. Создавање топлина

При мускулната контракција, само дел од потрошената хемиска енергија се претвора во механичка работа. Значителен дел се ослободува како топлина, со што скелетните мускули придонесуваат за одржување на телесната температура.

2.5. Заштита и поддршка на меките ткива

Мускулите учествуваат во заштитата на внатрешните структури, ја поддржуваат телесната форма и помагаат во контролата на движењата на трупот и екстремитетите.

2.6. Метаболичка функција

Скелетните мускули претставуваат големо метаболички активно ткиво. Тие користат гликоза и масни киселини за производство на енергија, складираат гликоген и учествуваат во регулирањето на гликозата во крвта. При физичка активност, мускулите ослободуваат и сигнални молекули наречени миокини, кои можат да влијаат врз метаболизмот и функционирањето на други органи.

3. Основни својства на скелетните мускули

Скелетните мускули поседуваат неколку основни физиолошки својства.

Надразливост (ексцитабилност) – способност да реагираат на соодветен стимул, најчесто нервен импулс.

Проводливост – способност за ширење на електричната возбуда по клеточната мембрана и во внатрешноста на мускулното влакно.

Контрактилност – способност за создавање сила и развивање напнатост во одговор на стимул.

Еластичност – способност за враќање кон почетната должина по престанување на дејството на сила, во рамките на физиолошките граници.

Растегливост – способност за издолжување под дејство на надворешна сила без оштетување при нормални физиолошки услови.

Овие својства се основа за нормалното функционирање на мускулно-скелетниот систем и за изведување на контролирани движења.

4. Градба на скелетниот мускул

Скелетниот мускул е организиран на повеќе структурни нивоа, од целиот мускул до молекулите што ја создаваат контрактилната сила.

4.1. Организација на мускулното ткиво

Целиот мускул е составен од снопови мускулни влакна, а секое влакно претставува издолжена, повеќенуклеарна клетка.

Сврзните обвивки обезбедуваат механичка поддршка, ги организираат мускулните влакна и овозможуваат пренесување на силата кон тетивите и коските.

4.2. Мускулно влакно

Мускулното влакно е специјализирана клетка со голема должина и повеќе јадра, кои најчесто се наоѓаат периферно, непосредно под клеточната мембрана.

Неговата мембрана се нарекува сарколема, а цитоплазмата саркоплазма. Во саркоплазмата се наоѓаат миофибрилите, митохондриите, гликогенот, миоглобинот и други клеточни структури неопходни за контракција и енергетски метаболизам.

Мускулното влакно содржи развиен саркоплазматски ретикулум, кој складира калциумови јони (Ca²⁺), и попречни тубули (Т-тубули), кои ја пренесуваат електричната возбуда кон внатрешноста на клетката.

Кај скелетниот мускул, Т-тубулите и терминалните цистерни на саркоплазматскиот ретикулум формираат структури наречени тријади. Тие имаат клучна улога во спрегата меѓу електричната возбуда и мускулната контракција.

4.3. Миофибрили и саркомери

Миофибрилите се составени од повторувачки контрактилни единици наречени саркомери. Саркомерот се протега од една до друга З-плоча (Z-disc) и претставува основна функционална единица на скелетниот мускул. Во саркомерот се наоѓаат два главни типа миофиламенти:

Тенки филаменти, составени претежно од актин, како и од регулаторните протеини тропомиозин и тропонин.

Дебели филаменти, составени претежно од миозин.

Други структурни протеини, како титин, помагаат во одржувањето на организацијата на саркомерот и во неговите еластични својства.

Кога мускулот се контрахира, актинските филаменти се лизгаат покрај миозинските филаменти. Самите филаменти не се скратуваат значително; се менува степенот на нивното меѓусебно преклопување, поради што саркомерот се скратува.

5. Видови мускулни влакна

Скелетните мускули содржат различни типови влакна, кои се разликуваат според брзината на контракција, отпорноста на замор и начинот на производство на енергија.

5.1. Тип I – бавни оксидативни влакна

Овие влакна се карактеризираат со:

• бавна брзина на контракција;
• висока содржина на митохондрии;
• висока активност на оксидативните ензими;
• богата капиларна мрежа;
• висока концентрација на миоглобин;
• голема отпорност на замор.

Енергијата главно ја создаваат преку аеробен метаболизам. Тие се особено важни за одржување на положбата на телото, продолжено стоење, одење на подолги растојанија и други активности со релативно мала до умерена сила што траат подолго.

5.2. Тип II – брзи влакна

Брзите влакна развиваат сила побрзо од влакната од тип I. Во зависност од подтипот, се разликуваат според метаболичките својства и отпорноста на замор.

Тип IIa – брзи оксидативно-гликолитички влакна

• развиваат сила релативно брзо;
• имаат значителен оксидативен и гликолитички капацитет;
• поседуваат умерена до добра отпорност на замор;
• се вклучуваат при активности со поголем интензитет.

Тип IIx – брзи гликолитички влакна

• имаат висока брзина на контракција;
• можат да развијат голема сила и моќност;
• се потпираат во значителна мера на анаеробниот гликолитички метаболизам при интензивна активност;
• се заморуваат релативно брзо.

Кај луѓето, тип IIx е важен брз подтип; во литературата за животински модели може да се сретнат и други ознаки, како IIb, што не треба автоматски да се изедначуваат со човечките влакна.

5.3. Функционално значење на типовите влакна

Повеќето скелетни мускули содржат мешавина од различни типови влакна. Нивниот однос зависи од генетските фактори, функцијата на мускулот, физичката активност, возраста и тренингот. Влакната можат да се приспособуваат на тренингот, особено преку промени во метаболичките својства и во застапеноста на подтиповите, но не треба да се претпоставува дека секој тип влакна лесно се претвора во кој било друг тип.

6. Нервна регулација на скелетните мускули

Скелетните мускули се контролираат од соматскиот нервен систем. Моторните неврони ги пренесуваат нервните импулси од централниот нервен систем до мускулните влакна.

6.1. Моторна единица

Моторна единица е составена од еден алфа-моторен неврон и сите мускулни влакна што тој ги инервира. Кога моторниот неврон испраќа акциски потенцијал, обично се активираат сите мускулни влакна што припаѓаат на неговата моторна единица. Малите моторни единици, во кои еден неврон контролира релативно мал број влакна, овозможуваат прецизни движења. Тие се карактеристични за мускулите што учествуваат во фината моторика, како некои мускули на раката. Големите моторни единици, кои содржат повеќе мускулни влакна, овозможуваат создавање поголема сила. Тие се застапени во мускулите што извршуваат посилни движења, како одредени мускули на долните екстремитети.

6.2. Регрутација на моторни единици

Мускулната сила се регулира, меѓу другото, преку регрутирање на дополнителни моторни единици и преку промена на фреквенцијата на нивното активирање. При постепено зголемување на потребната сила, нервниот систем обично прво ги активира помалите моторни единици, а потоа и поголемите. Овој принцип е познат како принцип на големина на Хенеман. За посилна контракција може да се зголеми и фреквенцијата на нервните импулси. Така, нервниот систем прецизно ја приспособува мускулната сила на барањата на конкретната активност.

7. Невромускулна врска

Невромускулната спојка е специјализираното место на контакт меѓу завршетокот на моторниот неврон и мембраната на скелетното мускулно влакно.

Пренесувањето на сигналот се одвива во неколку последователни чекори:

• Акцискиот потенцијал пристигнува до нервниот завршеток.
• Се отвораат напонски зависни калциумови канали и Ca²⁺ навлегува во нервниот завршеток.
• Калциумот поттикнува ослободување на ацетилхолин од синаптичките везикули.
• Ацетилхолинот се врзува за никотинските ацетилхолински рецептори на моторната плочка.
• Се создава деполаризација на мембраната, која, ако го достигне прагот, предизвикува акциски потенцијал во мускулното влакно.

Ацетилхолинот брзо се разградува од ензимот ацетилхолинестераза, со што се прекинува неговото дејство. Акцискиот потенцијал потоа се шири по сарколемата и навлегува во Т-тубулите, започнувајќи ги процесите што доведуваат до мускулна контракција. Нарушувањата на невромускулната спојка можат да предизвикаат мускулна слабост и замор. Пример за заболување при кое се нарушува пренесувањето на сигналот преку оваа спојка е мијастенија гравис.

8. Механизам на мускулната контракција

Основниот механизам на скелетната мускулна контракција се објаснува со теоријата на лизгачки филаменти. Според оваа теорија, актинските филаменти се лизгаат покрај миозинските, што предизвикува скратување на саркомерите и развивање на мускулна сила.

8.1. Улога на калциумот

Калциумовите јони се неопходни за започнување на контракцијата. Кога акцискиот потенцијал ќе се прошири во Т-тубулите, активира молекуларен механизам што ги отвора калциум-ослободувачките канали на саркоплазматскиот ретикулум, познати како ријанодински рецептори. Калциумот се ослободува во саркоплазмата и се врзува за тропонинот C. Ова предизвикува промена во конфигурацијата на регулаторниот комплекс тропонин-тропомиозин. Тропомиозинот се поместува и ги открива местата за врзување на миозинот на актинските филаменти. Така се овозможува формирање на попречни мостови меѓу актинските и миозинските филаменти.

8.2. Циклус на попречните мостови

Циклусот на интеракција меѓу актин и миозин се одвива во повеќе фази. 

• Прва фаза – врзување на миозинот за актин. Кога местата за врзување на актинот се откриени, миозинската глава може да се поврзе со актинскиот филамент.
• Втора фаза – создавање на сила. Ослободувањето на неоргански фосфат и потоа на ADP е поврзано со промената на положбата на миозинската глава, која го повлекува актинскиот филамент. Ова движење е познато како силен потег (power stroke).
• Трета фаза – одвојување. Врзувањето на нова молекула АТП за миозинската глава предизвикува одвојување на миозинот од актинот.
• Четврта фаза – повторно активирање. Хидролизата на АТП до ADP и неоргански фосфат ја враќа миозинската глава во положба подготвена за следниот циклус.

Доколку има доволно калциум и АТП, циклусот се повторува и мускулот продолжува да развива сила.

8.3. Значење на АТП

АТП има повеќе суштински функции во мускулната контракција и релаксација:

• овозможува одвојување на миозинот од актинот;
• ја обезбедува енергијата потребна за циклусот на попречните мостови;
• ја поттикнува работата на SERCA-пумпите, кои го враќаат Ca²⁺ во саркоплазматскиот ретикулум;
• ја поддржува работата на натриумово-калиумовата пумпа и одржувањето на јонските градиенти.

Недостигот на АТП го попречува одвојувањето на актин-миозинските мостови. По смртта, престанува производството на АТП и се јавува посмртна вкочанетост, позната како rigor mortis.

9. Релаксација на скелетниот мускул

Релаксацијата е процесот со кој мускулот престанува да развива активна сила и се враќа кон состојба со помала напнатост. Кога престанува нервната стимулација, ослободувањето на ацетилхолин се прекинува, а постојниот ацетилхолин брзо се разградува. Акциските потенцијали престануваат, а калциумовите јони активно се враќаат во саркоплазматскиот ретикулум преку калциумовите пумпи SERCA, со потрошувачка на АТП. Со намалување на концентрацијата на Ca²⁺ во саркоплазмата, калциумот се одвојува од тропонинот C. Тропомиозинот повторно ги покрива местата за врзување на миозинот на актинот, со што се спречува создавање нови активни попречни мостови. Релаксацијата е важна за нормалната моторна контрола, наизменичната активност на антагонистичките мускули и изведувањето мазни, прецизни движења.

10. Видови мускулни контракции

Во физиологијата се разликуваат неколку видови мускулна контракција, во зависност од тоа дали мускулот ја менува својата должина и како се менува неговата сила.

10.1. Изометрична контракција

При изометрична контракција, мускулот развива сила без значителна промена на неговата вкупна должина и без видливо движење во зглобот. Пример е одржувањето на предмет во рака без поместување или одржувањето на исправена положба на телото. Изометричната активност е важна за постуралната стабилност и за стабилизирање на зглобовите.

10.2. Концентрична контракција

При концентрична контракција, активниот мускул се скратува додека ја совладува надворешната сила. Пример е подигањето тег со флексија на лактот, при што бицепсот се скратува.

10.3. Ексцентрична контракција

При ексцентрична контракција, активниот мускул се издолжува додека развива сила и ја контролира надворешната сила. Пример е контролираното спуштање на тегот или контролираното спуштање на телото при одење по скали. Ексцентричните контракции овозможуваат прецизна контрола на движењата и апсорпција на механичка енергија. По невообичаена или интензивна ексцентрична активност може да се појави привремена мускулна болка, особено кога активноста е нова за лицето.

10.4. Изокинетичка контракција

При изокинетичка контракција, брзината на движење се одржува константна со помош на специјализиран уред, додека отпорот се приспособува на силата што ја создава лицето. Овој тип контракција се користи во одредени процени и програми за рехабилитација. Важно е да се разликуваат мускулната контракција, која се однесува на создавање активна сила, и мускулното скратување, кое не се јавува при секоја контракција.

11. Мускулна сила и фактори што влијаат врз неа

Мускулната сила е способноста на мускулот или мускулната група да развие механичка сила при одредена активност. На силата влијаат повеќе фактори:

• Физиолошкиот пресек на мускулот. Мускулите со поголема површина на пресек обично можат да развијат поголема максимална сила.
• Нервната активација. Регрутирањето моторни единици и фреквенцијата на нивното активирање ја определуваат силата што се развива.
• Почетната должина на мускулот. Односот должина–напнатост влијае врз можноста за формирање попречни мостови и врз пасивната еластична напнатост.
• Брзината на контракцијата. Кај концентричните контракции, зголемувањето на брзината обично е поврзано со намалување на максималната сила што може да се развие.
• Видот на мускулните влакна. Брзите влакна можат да развиваат сила со поголема брзина, додека бавните влакна имаат поголема отпорност на замор.
• Заморот. Продолжената или интензивна активност може привремено да ја намали способноста за развивање сила.
• Возраста, исхраната и здравствената состојба. Овие фактори влијаат врз мускулната маса, нервната контрола и енергетскиот метаболизам.

11.1. Однос должина–напнатост

Активната сила на мускулот зависи од почетната должина на саркомерите. При оптимална должина, преклопувањето меѓу актинските и миозинските филаменти овозможува создавање голем број попречни мостови и развивање висока активна сила. При прекумерно скратување или издолжување, можноста за формирање ефикасни попречни мостови се намалува, па активната сила може да опадне. Мускулот, исто така, развива пасивна напнатост кога се издолжува поради еластичните структури, особено титин и сврзното ткиво.

11.2. Однос сила–брзина

При концентрична контракција, со зголемување на брзината на скратување, обично се намалува силата што мускулот може да ја развие. При ексцентрична контракција, мускулот може да развива сила поголема од максималната изометрична сила во одредени услови. Овие односи имаат големо практично значење при процена на мускулната функција, планирање тренинг и избор на рехабилитациски вежби.

12. Енергетски метаболизам на скелетните мускули

АТП е непосредниот извор на енергија за мускулната контракција. Меѓутоа, количината на АТП складирана во мускулното влакно е ограничена, па мора постојано да се обновува.

12.1. Фосфагенски систем

Фосфагенскиот систем обезбедува енергија многу брзо преку фосфокреатинот (креатинфосфат), кој ја пренесува својата фосфатна група на АДП и овозможува брзо обновување на АТП. Реакцијата ја катализира ензимот креатин-киназа. Овој систем е особено важен за краткотрајни активности со висок интензитет, како скок, спринт или кревање тежок предмет.

12.2. Анаеробна гликолиза

Гликолизата е процес во кој гликозата или гликогенот се разградуваат преку низа ензимски реакции. При висока побарувачка за енергија, гликолизата може брзо да обезбеди АТП без непосредна потреба од кислород во самите реакции на овој пат. Кога брзината на гликолизата е висока, пируватот во значителна мера се претвора во лактат. Лактатот не е само отпаден производ: тој може да се транспортира и повторно да се користи како енергетски супстрат од други мускулни влакна, срцето и други ткива. Овој систем е важен при интензивни активности што траат од неколку секунди до неколку минути, во зависност од интензитетот и физичката подготвеност.

12.3. Аеробен метаболизам

Аеробниот метаболизам главно се одвива во митохондриите и вклучува оксидација на пируватот, циклусот на лимонската киселина и оксидативна фосфорилација. Во присуство на кислород, овој систем овозможува ефикасно производство на големи количества АТП. Како енергетски супстрати се користат јаглехидратите и масните киселини, а во одредени услови и аминокиселините. Аеробниот метаболизам е особено важен при подолготрајни активности, како одење, продолжено возење велосипед и активности со умерен интензитет.

12.4. Споредба на енергетските системи

Овие системи не функционираат изолирано. Сите придонесуваат за обновување на АТП, но нивниот релативен удел се менува зависно од интензитетот, траењето, достапноста на супстратите и физичката подготвеност.

13. Мускулен замор

Мускулниот замор е состојба во која се намалува способноста на мускулот или нервно-мускулниот систем да ја одржи потребната сила или моќност. Заморот може да биде поврзан со промени во централниот нервен систем, нервно-мускулното пренесување, мембранската ексцитабилност, ослободувањето и дејството на Ca²⁺, енергетскиот метаболизам и акумулацијата на метаболити. Меѓу факторите што можат да придонесат се:

• намалување на достапноста на фосфокреатинот;
• нарушување на јонската рамнотежа;
• акумулација на неоргански фосфат и други метаболички промени;
• намалена ефикасност на ослободувањето на калциум од саркоплазматскиот ретикулум;
• недоволна хидратација или несоодветна енергетска достапност во одредени услови;
• намалена централна моторна активација.

Лактатот сам по себе не треба да се смета за единствена или главна причина за мускулниот замор. Потребно е да се разликува акутниот физиолошки замор од патолошката мускулна слабост, која може да биде последица на невролошки, мускулни, метаболички или други заболувања.

14. Мускулен тонус и рефлексна регулација

Мускулниот тонус е отпорот што мускулот го дава при пасивно растегнување и е поврзан со нервните и механичките својства на мускулно-скелетниот систем. Тонусот е важен за постуралната стабилност, контролата на положбата и подготвеноста за движење. Тој не е исто што и максималната мускулна сила.

14.1. Мускулни вретена

Мускулните вретена се сетилни рецептори сместени во скелетните мускули. Тие ја регистрираат должината на мускулот и промените во неговата должина. Кога мускулот се растегнува, се активираат сетилните нервни влакна што испраќаат информации до 'рбетниот мозок и другите структури на централниот нервен систем. Мускулните вретена учествуваат во рефлексот на растегнување, кој помага да се регулира мускулната активност и да се одржува постуралната стабилност.

14.2. Голџиеви тетивни органи

Голџиевите тетивни органи се сетилни рецептори сместени во тетивите и во регионот на мускулно-тетивниот премин. Тие ја регистрираат механичката напнатост поврзана со мускулната сила. Информациите од овие рецептори придонесуваат за регулирање на моторната активност и за координација на мускулната сила.

14.3. Значење за моторната контрола

Информациите од мускулните вретена, Голџиевите тетивни органи, зглобните рецептори, кожата и вестибуларниот систем се интегрираат во централниот нервен систем. Оваа интеграција овозможува приспособување на мускулната активност кон положбата на телото и надворешните услови.

15. Проприоцепција и координација на движењата

Проприоцепцијата е способноста на нервниот систем да ја процени положбата и движењето на деловите од телото без задолжително користење на видот. Таа се потпира на сетилни информации од мускулите, тетивите, зглобовите и другите ткива, кои се интегрираат со визуелните и вестибуларните информации. Проприоцепцијата е неопходна за:

• одржување на рамнотежата;
• контрола на положбата на трупот;
• координација на движењата на екстремитетите;
• приспособување на силата кон отпорот;
• изведување прецизни моторни активности.

Кај децата, развојот на моторната контрола зависи од созревањето на нервниот систем, искуството, вежбањето и интеракцијата со околината. Кај лицата со невролошки или моторни нарушувања, процената на проприоцепцијата и постуралната контрола може да помогне во планирањето на рехабилитацијата.

16. Адаптација на скелетните мускули кон физичка активност

Скелетните мускули се динамични ткива што се приспособуваат на механичките и метаболичките барања.

16.1. Адаптација кон тренинг за сила

Редовниот тренинг со отпор може да предизвика зголемување на мускулната сила преку нервни адаптации и структурни промени. Во почетните фази на тренингот, подобрувањето на силата во значителна мера е резултат на подобрена нервна активација, координација и регрутација на моторни единици. Со текот на времето, може да се развие мускулна хипертрофија, односно зголемување на големината на мускулните влакна. Хипертрофијата е поврзана со зголемување на контрактилните протеини и други структурни компоненти во мускулните влакна.

16.2. Адаптација кон аеробен тренинг

Редовниот аеробен тренинг може да доведе до:

• зголемување на митохондријалната содржина и оксидативниот капацитет;
• подобрување на капиларизацијата;
• зголемена способност за користење масти како енергетски супстрат;
• подобра отпорност на замор;
• подобрена ефикасност на мускулната работа.

Овие адаптации овозможуваат подолготрајно извршување на физичките активности.

16.3. Последици од неактивноста и имобилизацијата

Долготрајната физичка неактивност, имобилизацијата или продолженото лежење можат да предизвикаат мускулна атрофија, намалување на силата, влошување на издржливоста и функционални ограничувања. Овие промени се особено значајни кај лицата со невролошки заболувања, повреди, хронични состојби или ограничена подвижност. Соодветно приспособената физичка активност и рехабилитација можат да помогнат во зачувувањето или подобрувањето на мускулната функција, зависно од здравствената состојба и индивидуалните можности.

17. Мускулна физиологија во контекст на специјалната едукација и рехабилитацијата

Познавањето на физиологијата на скелетните мускули е основа за разбирање на различните моторни тешкотии и за планирање функционално ориентирани интервенции.

17.1. Мускулна слабост

Мускулната слабост претставува намалена способност за развивање сила. Таа може да биде последица на намалена мускулна маса, нарушена нервна активација, невромускулни заболувања, болка, замор или продолжена неактивност. Во рехабилитацијата е важно да се утврди дали ограничувањето произлегува од вистинска слабост, нарушена координација, зголемен мускулен тонус, ограничен опсег на движење или комбинација од фактори.

17.2. Спастичност

Спастичноста е нарушување на моторната регулација при кое отпорот на пасивното растегнување се зголемува зависно од брзината на растегнување. Таа е поврзана со нарушувања на централниот нервен систем, особено на патиштата што ја регулираат спиналната рефлексна активност. Спастичноста не е исто што и зголемена мускулна сила или едноставно скратување на мускулот. Таа може да го отежни изведувањето функционални движења, но нејзиното влијание зависи од индивидуалниот случај.

17.3. Контрактури

Контрактурата претставува ограничување на пасивниот опсег на движење на зглобот, кое може да произлезе од структурни промени во мускулите, тетивите, зглобните капсули и другите меки ткива. Долготрајното одржување на екстремитетот во една положба, намалената подвижност и одредени невролошки состојби можат да придонесат за развој на контрактури. Превенцијата и третманот може да вклучуваат позиционирање, активни и пасивни движења, ортози и други интервенции, зависно од причината и функционалната состојба.

17.4. Моторен развој и функционална независност

Кај децата, развојот на мускулната функција е поврзан со развојот на нервниот систем, стекнувањето моторни вештини и учеството во секојдневните активности. Кај децата и возрасните со попреченост, целта на интервенцијата не е само зголемување на мускулната сила, туку и подобрување на функционалните активности, како седење, станување, одење, префрлување, користење помагала и учество во образовни, рекреативни и социјални активности. Програмите треба да бидат индивидуализирани, безбедни и усогласени со потребите, способностите и целите на лицето.

18. Процена на мускулната функција

Во клиничката и рехабилитациската практика, мускулната функција се проценува со различни методи. Рачно тестирање на мускулната сила: се користи за процена на способноста на мускулот или мускулната група да изврши движење против гравитацијата и дополнителен отпор. Често се применува скала од 0 до 5, при што оценката 0 означува отсуство на видлива или палпабилна контракција, а оценката 5 означува сила во рамките на очекуваното за нормално функционирање при стандардизирано тестирање.

Динамометрија: овозможува квантитативно мерење на силата, на пример при стискање на дланката или изометрична контракција на одредена мускулна група.

Процена на опсегот на движење: се користи за утврдување на активната и пасивната подвижност во зглобовите и за откривање ограничувања.

Функционални тестови: одење, станување од стол, качување по скали и други задачи овозможуваат процена на тоа како мускулната функција се интегрира во секојдневниот живот.

Електромиографија (ЕМГ): ја регистрира електричната активност поврзана со активирањето на мускулите и може да помогне во процената на одредени невромускулни нарушувања.

Резултатите треба да се толкуваат во контекст на возраста, телесната градба, болката, мотивацијата, когнитивните и комуникациските способности и другите фактори што можат да влијаат врз изведувањето на тестовите.

19. Заклучок

Скелетните мускули се сложени биолошки структури чија функција зависи од интеграцијата на нервната регулација, клеточната физиологија, механичките својства и енергетскиот метаболизам. Нивната способност да создаваат сила, да ја менуваат должината, да одржуваат положба и да се приспособуваат на различни барања е основа за човековото движење и функционалната независност.

Разбирањето на структурата на мускулното влакно, механизмот на актин-миозинската интеракција, улогата на калциумот и АТП, моторните единици, типовите мускулни влакна и енергетските системи овозможува подобро разбирање на нормалната моторна функција и на промените што настануваат при болест, повреда или физичка неактивност.

За специјалните едукатори и рехабилитаторите, овие знаења се важни за разбирање на моторните ограничувања, соработка со другите членови на стручниот тим и поддршка на индивидуализирани програми насочени кон подобрување на движењето, учеството и квалитетот на животот.

20. Прашања за повторување

1. Кои се основните функции на скелетните мускули?
2. Кои се главните структурни нивоа на скелетниот мускул?
3. Што претставува саркомерот и кои се неговите главни контрактилни протеини?
4. Кои се разликите меѓу мускулните влакна од тип I, тип IIa и тип IIx?
5. Што е моторна единица и како се регулира мускулната сила?
6. Како се одвива пренесувањето на нервниот импулс преку невромускулната спојка?
7. Каква е улогата на калциумот во мускулната контракција?
8. Зошто АТП е неопходен и за контракцијата и за релаксацијата?
9. Која е разликата меѓу изометрична, концентрична и ексцентрична контракција?
10. Кои се основните енергетски системи во скелетниот мускул?
11. Кои механизми придонесуваат за мускулен замор?
12. Која е улогата на мускулните вретена и Голџиевите тетивни органи?
13. Како тренингот за сила и аеробниот тренинг влијаат врз скелетните мускули?
14. Како мускулната слабост, спастичноста и контрактурите можат да влијаат врз функционалните активности?
15. Зошто познавањето на физиологијата на скелетните мускули е важно за специјалната едукација и рехабилитацијата?