Mišići — stvaralačko remek-djelo
ŽIVOT se podržava kretanjem. Primjerice, prsni koš diže se svakim udisajem i spušta svakim izdisajem, a srce ritmično kuca, održavajući vas na životu. Što uzrokuje te kretnje? Mišići!
Mišić je čvrsto, elastično tkivo pomoću kojeg funkcioniraju dijelovi tijela i pomoću kojeg se vaše misli i osjećaji izražavaju pokretom. Bez obzira na to je li riječ o osmijehu, smijanju, plaču, govoru, hodanju, trčanju, radu, igri, čitanju ili jelu, mišići sudjeluju u tome. Teško je uopće zamisliti da nešto radite, a da u tome ne sudjeluju mišići.
U tijelu ima oko 650 mišića. Oni najmanji pričvršćeni su za najsićušnije kosti, koje se nalaze u uhu. Najveći su sjedni mišići na stražnjici koji pokreću noge. Mišići, koji tvore otprilike polovinu tjelesne mase kod muškaraca i trećinu tjelesne mase kod žena, stvoreni su za rad. Za njih se kaže da su “biološki motori” i da ‘svakog dana pretvaraju više energije u kretanje nego svi motori zajedno izrađeni ljudskom rukom, uključujući i automobilski’, izjavio je Gerald H. Pollack, profesor bioinženjeringa.
Čak i kad se odmarate mišići su u stanju pripravnosti — spremni za pokret. U svakom pojedinom mišiću neka su vlakna uvijek kontrahirana. Da nema te lagane kontrakcije, čeljust bi vam visjela, a vaše unutarnje organe ne bi imalo što držati. Mišići, čak i kada stojite ili sjedite, čine male prilagodbe kako bi vam pomogli u držanju tijela ili da ne biste pali sa stolice.
Vrste mišića
U tijelu postoje tri vrste mišića. Svaka od njih vrši drugačiji posao. Prvo, tu je srčani mišić, koji pokreće rad srca. Srčani mišić odmara se polovinu svog životnog vijeka, jer se nakon svake kontrakcije mora odmoriti do one sljedeće.
Drugu vrstu mišića tvore glatki mišići. Glatki mišići obavijaju većinu unutarnjih organa, među ostalima i krvne žile. Poput srčanog mišića, čije djelovanje ne ovisi o našoj volji, ni glatki mišići nisu pod kontrolom svijesti. Oni obavljaju životno važne funkcije kao što su pokretanje tekućina kroz bubrege i mokraćni mjehur, potiskivanje hrane kroz probavni sustav, reguliranje protoka krvi u žilama, oblikovanje očnih leća i širenje zjeničnih otvora.
Veći dio od 650 mišića tijela čine skeletni mišići. Oni izvode svjesne pokrete. Ove mišiće učite kontrolirati od svog rođenja. Naprimjer, beba uči pokretati svoje ruke i noge tako da bi mogla hodati i održavati ravnotežu. Budući da mišići mogu samo kontrahirati, skeletni mišići rade u parovima. Dok jedan mišić vrši kontrakciju, drugi se odmara. Da nema ovog timskog rada, svaki put kad biste se počešali po glavi trebali biste pustiti da vam gravitacija spusti ruku. Umjesto toga, tricepsi, mišići koji rade u paru s bicepsima, vrše kontrakciju omogućavajući vam da brzo ispravite ruku.
Mišići se razlikuju po veličini i obliku. Neki su dugi i tanki, poput mišića nogu koji su pričvršćeni na koljenu tetivu. Drugi su širi i deblji, kao što su sjedni mišići na stražnjici. Svi su oblikovani tako da vam omogućavaju kretanje. Prsni koš bio bi krut da nema mišića koji ispunjavaju šupljine između rebara. Oni omogućavaju da se zidovi prsnog koša pokreću poput harmonike, pomažući pri disanju. Trbušni su mišići, slično kao slojevi šperploče, postavljeni u slojevima pod različitim kutovima kako bi spriječili da trbušni organi ispadnu van.
Suradnja mišića i tetiva
Mišići koji obavijaju kosti pričvršćeni su za njih čvrstim, bijelim tkivom nalik konopu, koje se naziva tetiva. Tetive se protežu duboko unutar mišića i spajaju se s vezivnim tkivom koje okružuje mišićna vlakna. Vezivno tkivo omogućuje da sile koje se stvaraju u mišićima povuku tetive i pomaknu kosti. Najsnažnija tetiva, Ahilova tetiva, pričvršćena je za jedan od najjačih mišića u tijelu, za onaj koji se nalazi u listu noge. Mišići listova djeluju kao amortizeri tijela. Kada hodate, trčite ili skačete oni podnose više od tone pritiska.
Svestranost ruke još je jedan primjer suradnje mišića i tetiva. Dvadeset parova mišića podlaktice dugim su tetivama, koje prolaze ispod vlaknastog ligamenta koji obavija zglob, pričvršćeni na kosti šake i prstiju koje su višestruko spojene zglobovima. Oni, zajedno s još 20 mišića koji prekrivaju dlanove i prste, daju šaci izvanrednu spretnost koja je potrebna da sastavite osjetljive unutarnje dijelove nekog preciznog sata ili da uhvatite držalo sjekire i cijepate drva.
Više od 30 mišića lica
Lice odražava vašu osobnost više od bilo kojeg drugog dijela tijela. Kako bi omogućio veliku raznolikost izraza lica, Stvoritelj je na lice postavio veliki broj mišića — ukupno više od 30. Pa, samo za osmijeh potrebno je 14 mišića!
Neki su mišići lica snažni, kao što su oni pričvršćeni za čeljust, koja može djelovati silom od 75 kilograma dok žvačete hranu. Drugi su osjetljivi, ali izdržljivi, kao što su mišići koji kontroliraju kapke dok trepćete, vlažeći oči tekućinom koja ispire prljavštinu i klice više od 20 000 puta dnevno.
Zadivljujuće stvaralaštvo
Svaki mišić oblikovan je tako da vrši kontrakcije bez zapinjanja. Kontrakcije skeletnih mišića moraju se prilagođavati tako da se pri uzimanju pera ne bi koristila ista količina snage kao pri dizanju tereta od 10 kilograma. Kako se to postiže? Da vidimo.
Svaki mišić sačinjavaju pojedinačne stanice. Budući da su mišićne stanice izdužene, za njih se kaže da su vlakna. Neka su vlakna svjetlije boje, neka tamnije. Svjetlija su ona vlakna koja brzo kontrahiraju, odnosno koja se brzo stežu. Ona se pokreću kad vam je potrebna energija za kratkotrajna, intenzivna naprezanja, kao kad dižete nekakav težak teret ili kad trčite sprint na 100 metara. Mišićna vlakna koja se brzo stežu snažna su, a pokreće ih glikogen, jedna vrsta šećera, koji im služi kao izvor energije. Međutim, brzo se zamaraju, a mogu se čak zgrčiti ili zaboljeti zbog nakupljanja mliječne kiseline.
Tamnija mišićna vlakna sporo kontrahiraju, odnosno sporo se stežu, a pokreće ih razgradnja kisika. Budući da se takva vlakna opskrbljuju s više krvi i imaju više aerobne energije nego ona koja brzo kontrahiraju, vlakna koja se sporo stežu “vlakna su izdržljivosti”.
Sljedeća vrsta vlakana nešto je tamnija od onih svijetlih vlakana koja brzo kontrahiraju. Ta su im vlakna slična, ali su otporna na umor. S obzirom na to da ova vrsta vlakana kao gorivo bez problema koristi i šećer i kisik, vjerojatno ima udio kod obavljanja dugih, napornih poslova.
U različitim mišićima svake osobe nalazi se mješavina ovih vrsta vlakana. Primjerice, trkači na duge staze mogu u nožnim mišićima u prosjeku imati 80 posto vlakana koja se sporo stežu, dok sprinteri u prosjeku mogu imati i više od 75 posto onih koja se brzo stežu.
Pokreću ih živci
Sva mišićna vlakna pokreću živci. Kad živac pošalje impuls mišiću, mišić odgovara trzajem, odnosno kontrakcijom. Pa ipak, sva mišićna vlakna u određenom mišiću ne kontrahiraju odjednom. Umjesto toga, mišićna su vlakna organizirana u motorne jedinice. U motornoj jedinici, samo jedan živac povezan je s mnogim vlaknima te ih kontrolira.
Neke motorne jedinice, poput onih u nožnim mišićima, sastavljene su od preko 2 000 vlakana koje kontrolira samo jedan živac. No svaka motorna jedinica u oku kontrolira samo po tri vlakna. S manje vlakana u jedinici i s više jedinica po mišiću postižu se usklađeniji, istančaniji pokreti, kao što su oni potrebni pri provlačenju konca kroz iglu ili pri sviranju klavira.
Kada podignete pero, kontrakciju vrše samo neke motorne jedinice. Kada podignete neki težak predmet, posebni osjetilni organi u vašim mišićnim vlaknima munjevitom brzinom šalju poruku mozgu i traže da više motornih jedinica stupi u akciju, povećavajući tako snagu koju koristite kako biste podigli teret. Kad hodate polako, aktiviraju se samo neke motorne jedinice; dok naprotiv, kad trčite, podražava ih se mnogo više i u kraćim vremenskim razmacima.
Srčani mišić razlikuje se od skeletnih mišića jer vrši kontrakcije po zakonu sve ili ništa. Kad se u srčanom mišiću podraži jedna stanica, poruka se prenosi svim stanicama i sve se one pokrenu odjednom, što dovodi do toga da cijeli mišić kontrahira, a potom se odmara, otprilike 72 puta u minuti.
Glatki mišići rade slično kao srčani mišić — kad kontrakcija jednom započne tada kontrahira cijeli organ. No glatki mišići mogu ostati stegnuti bez zamaranja dulje od srčanog mišića. Glatki mišići rijetko daju do znanja da postoje, osim ako osjetite povremenu bol zbog gladi ili snažne porođajne kontrakcije.
Održavajte dobru kondiciju mišića
“Vježba koristi cijelom tijelu, iznutra i izvana. (...) Mišići koji se redovito vježbaju sve rade bolje”, navodi se u knjizi Muscles: The Magic of Motion. Vježbom se stvara dobar mišićni tonus, koji bolje podupire unutarnje organe i pomaže da mišići odolijevaju zamoru.
Dvije različite vrste vježbi korisne su za mišiće. Anaerobne vježbe, pri kojima svakoga dana nakratko dižete terete, jačaju vaše mišiće. Jači mišići ne samo da skladište više šećera i masnih kiselina nego ta goriva učinkovitije sagorijevaju, pomažući mišićima da odolijevaju zamoru.
Oblici aerobnih vježbi kao što su džoging, plivanje, vožnja biciklom ili brzo hodanje pospješuju dobru kondiciju općenito. Ova vrsta vježbi za izdržljivost povećava dotok krvi u mišiće kao i broj mitohondrija, koji stvaraju ATP, energetski spoj potreban za vršenje mišićnih kontrakcija. Vašem srcu naročito koristi ova vrsta vježbi, koja čak može spriječiti srčani udar.
Blago napinjanje i istezanje mišića prije napornog vježbanja može pomoći u sprečavanju uganuća ili drugih ozljeda mišića. Takve vježbe za zagrijavanje podižu temperaturu u mišićima, što dovodi do toga da više krvi cirkulira kroz njih, a to pak pomaže da enzimi proizvode više energije omogućavajući mišićima da bolje kontrahiraju. Relaksacija uz iste vježbe kojima ste se zagrijali pomaže u sprečavanju bolova i ukočenosti tako što otklanja nakupljanje mliječne kiseline.
Ipak, potrebno je spomenuti da možete ozlijediti skeletne mišiće suviše energičnim vježbanjem, posebno ako niste u kondiciji. Također, ako mišiće dovedete u stanje prevelike napetosti opetovanim duljim kontrakcijama, što bi se moglo dogoditi ako polagano spuštate težak teret ili trčite nizbrdo, mogli biste poderati mišićna vlakna. Čak i mala poderotina uslijed uganuća može uzrokovati bolne grčeve mišića i upalu.
Čuvajte svoje mišiće. Ispravno ih vježbajte i omogućite im da se odmore tako da vam mogu nastaviti služiti kao dobro oblikovan motor, ‘najbolji motor’ vašeg tijela.
[Istaknuta misao na stranici 20]
U tijelu ima oko 650 mišića. Najveći su sjedni mišići na stražnjici, koji pokreću noge
[Okvir na stranici 24]
Mišići i prehrana
Pravilna ishrana ključni je faktor u održavanju zdravlja mišića. Hrana bogata kalcijem poput mliječnih proizvoda te kalijem poput banana, kao i agrumi te sušeno voće, povrće sa žutim korijenjem, orašasti plodovi i sjemenke, pomaže u reguliranju mišićnih kontrakcija. Kruh sa sjemenkama i žitarice izvor su željeza i vitamina B-kompleksa, posebno vitamina B1, koji je jako važan u pretvaranju ugljikohidrata, proteina i masti u energetsko gorivo potrebno mišićima. Pijenje velikih količina vode ne samo da pomaže u održavanju ravnoteže elektrolita već i uklanja mliječnu kiselinu i druge otpadne tvari koje mogu ometati rad mišića.
[Okvir/grafički prikaz na stranici 22]
ČUDO MIŠIĆNE KONTRAKCIJE
Mišićna funkcija možda izgleda jednostavno. No kontrakcijski mehanizam izaziva divljenje. Profesor Gerald H. Pollack kaže: “Sa strahopoštovanjem promatram ljepotu u stvaralaštvu prirode. Pretvaranje kemijske energije u mehaničku postiže se tako vješto — tjera čovjeka na to da kaže tako inteligentno — da potiče na divljenje.”
Uzmimo elektronski mikroskop kako bismo promotrili složenu funkciju mišićne kontrakcije i naučimo nešto više o ovom remek-djelu Stvoriteljevog stvaralaštva.
Svaka mišićna stanica, ili vlakno, zapravo je snop manjih vlakana koja se zovu miofibrile, a postavljena su paralelno jedna s drugima. Svaka miofibrila sastoji se od tisuće tanjih miofilamenata. Neki miofilamenti su deblji, neki tanji. Deblji sadržavaju miozin, a tanji aktin, proteine koji pomažu pri kontrakciji mišićne stanice.
Na površini svakog mišićnog vlakna nalazi se otvor. Živčano vlakno koje se grana iz kičmene moždine tamo završava, a veličina mu točno pristaje tom otvoru. Naši se mišići pokreću onda kad mozak to naredi i kad poruka, koja se prenosi milijunima živčanih stanica središnjeg živčanog sustava, dođe do živčanog završetka. U trenutku podražaja bilo kojeg živčanog završetka otvara se više od 100 sićušnih vrećica, iz kojih se izlijeva jedna kemijska tvar koja pojačava živčani impuls dok on dolazi u kontakt s membranom mišićne stanice. To potiče val električnog djelovanja koji podražava cijelu mišićnu stanicu, uzrokujući da stanična membrana oslobodi električno nabijene kalcijeve ione, koji potiču mehanički proces kontrakcije.
Kalcijevi ioni tada se šire po cijelom mišićnom vlaknu preko mreže kanalića i dolaze u kontakt s različitim proteinima. To djelovanje kalcija na proteine nekako potiče da se zaštitni proteini smješteni duž tanke niti aktinskog filamenta otkriju ili pokažu.
U isto vrijeme, parovi okruglih pupova, okrunjeni visokoenergetskim spojem zvanim ATP, koji vire iz debljih miozinskih filamenata, kreću u akciju. Jedan od pupova glavice miozinskog filamenta pričvršćuje se na jedno sada otkriveno aktivno mjesto na aktinskom filamentu, formirajući poprečni most. Drugi pup dijeli ATP i oslobađa dovoljno energije da poprečni most povuče aktinski filament ili da uzrokuje da aktinski filament klizi duž ili preko miozinskog filamenta. Poput neke grupe ljudi koji povlače konop jednom pa drugom rukom, miozinske glavice popuštaju svoj stisak i ponovno se pričvršćavaju dalje duž aktinske niti, gurajući cijelo to vrijeme aktinski filament prema središtu miozinskog filamenta. Taj se postupak ponavlja dok se kontrakcija ne izvrši. Cijela ova lančana reakcija odvija se u samo nekoliko tisućinki sekunde!
Kad se kontrakcija izvrši, kalcij se vraća u svoje spremište u membrani mišićne stanice, otkrivena mjesta duž niti aktinskog filamenta ponovno se pokrivaju, a mišićna se vlakna odmaraju dok ponovno ne prime podražaj. Da, ‘na strahopoštovanja vrijedan način divno smo stvoreni’! (Psalam 139:14, NW).
[Grafički prikaz]
(Vidi publikaciju)
Mišići su zapravo slojevi snopova vlakana koji su postavljeni jedan na drugi
Deblji i tanji miofilamenti (jako uvećani)
Miofibrila
Snop miofibrila
Mišićno vlakno
Mišić
[Slika na stranici 21]
(Uvećano 2x)
Najmanji mišići pričvršćeni su za najsićušnije kosti, koje se nalaze u uhu
[Slika na stranici 21]
Potrebno je 14 mišića samo da biste se osmjehnuli!
[Slika na stranici 21]
Mišići vam omogućavaju da trepnete više od 20 000 puta dnevno
[Slika na stranici 24]
Srčani mišić kontrahira i opušta se oko 72 puta u minuti ili 2,6 milijardi puta u toku prosječne životne dobi
[Slika na stranici 24]
Anaerobne vježbe
[Zahvale na stranici 20]
Čovjek, str. 20; oko, str. 21; srce, str. 24: The Complete Encyclopedia of Illustration/ J. G. Heck