Hladká svalovina
Obsah boxu
Hladká svalovina (latinsky textus muscularis nonstriatus) je jeden ze tří základních typů svalové tkáně, vedle kosterní a srdeční svaloviny. Její hlavní charakteristikou je, že její činnost není ovladatelná vůlí, jedná se tedy o sval mimovolní. Nachází se ve stěnách většiny dutých vnitřních orgánů, jako je žaludek, střevo, močový měchýř, děloha, a také ve stěnách krevních cév, dýchacích cest a v kůži. Její kontrakce jsou pomalejší a déle trvající než u kosterní svaloviny, ale jsou energeticky velmi úsporné.
Název "hladká" je odvozen od jejího vzhledu pod mikroskopem, kde na rozdíl od kosterní a srdeční svaloviny nevykazuje příčné pruhování (striae). Toto uspořádání je dáno odlišnou strukturou kontraktilních proteinů.
🔬 Struktura
Hladká svalovina je tvořena vřetenovitými buňkami, které se nazývají hladké svalové buňky neboli myocyty. Tyto buňky jsou podstatně menší než vlákna kosterního svalu, na délku měří od 20 do 500 mikrometrů.
🧬 Buněčná úroveň
- Tvar a jádro: Každá buňka má vřetenovitý tvar s nejširší částí uprostřed, kde je uloženo jediné, centrálně umístěné jádro doutníkovitého tvaru.
- Kontraktilní aparát: Základní kontraktilní proteiny, aktin a myosin, jsou přítomny, ale nejsou uspořádány do pravidelných sarkomer jako u příčně pruhované svaloviny. Místo toho tvoří síť, která je ukotvena k tzv. denzním tělískům (dense bodies) v cytoplazmě a k denzním ploténkám na vnitřní straně buněčné membrány. Tato tělíska jsou funkčním ekvivalentem Z-disků v kosterním svalu.
- Cytoskelet: Kromě aktinu a myosinu obsahuje buňka také síť intermediárních filament (především desmin a vimentin), která propojují denzní tělíska a poskytují buňce mechanickou odolnost.
- Sarkoplazmatické retikulum: Je méně vyvinuté než u kosterního svalu. Místo T-tubulů se na povrchu buňky nacházejí mělké invaginace zvané kaveoly, které hrají roli v regulaci koncentrace vápenatých iontů.
🔗 Mezibuněčné spojení
Jednotlivé myocyty jsou uspořádány do vrstev nebo svazků a jsou navzájem propojeny. Klíčovou roli hrají:
- Gap junctions (nexy): Tyto spoje umožňují rychlý přenos elektrického vzruchu (akčního potenciálu) z jedné buňky na druhou. Díky tomu se svalové buňky mohou kontrahovat koordinovaně jako jedna funkční jednotka (tzv. funkční syncytium).
- Extracelulární matrix: Každá svalová buňka je obklopena tenkou vrstvou vaziva (bazální lamina), která obsahuje kolagen a elastin. Tato matrix buňky spojuje a přenáší sílu generovanou kontrakcí.
⚙️ Typy a funkce
Hladkou svalovinu lze na základě její funkce a způsobu aktivace rozdělit do dvou hlavních typů:
Jednotkový (viscerální) typ
Tento typ je nejrozšířenější. Nachází se ve stěnách většiny vnitřních orgánů (gastrointestinální trakt, děloha, močovody, močový měchýř).
- **Charakteristika:** Buňky jsou hustě propojeny pomocí gap junctions a kontrahují se jako jedna jednotka (syncytium).
- **Aktivace:** Často vykazuje spontánní rytmickou aktivitu (tzv. pacemakerová aktivita), která je modulována autonomním nervovým systémem, hormony a lokálními faktory (např. roztažením stěny orgánu).
- **Funkce:** Zajišťuje peristaltické pohyby ve střevech, vypuzování moči z měchýře nebo kontrakce dělohy při porodu.
Vícejednotkový (multi-unit) typ
Tento typ umožňuje jemnější a přesnější řízení kontrakce.
- **Charakteristika:** Buňky nejsou propojeny gap junctions a každá buňka (nebo malá skupina buněk) je inervována samostatně, podobně jako u kosterního svalu.
- **Aktivace:** Kontrakce je vyvolána primárně nervovými signály z autonomního nervového systému. Spontánní aktivita je minimální nebo žádná.
- **Výskyt:** Nachází se v oku (svaly duhovky regulující průměr zornice, ciliární sval pro akomodaci čočky), ve stěnách velkých tepen, v chámovodech a ve svalech vzpřimovačů chlupů v kůži (musculi arrectores pilorum).
⚛️ Mechanismus kontrakce
Mechanismus kontrakce hladké svaloviny se zásadně liší od kosterního svalu, ačkoli je také závislý na interakci aktinu a myosinu a na přítomnosti iontů vápníku (Ca²⁺).
1. Zvýšení koncentrace Ca²⁺: Spouštěcím signálem je zvýšení koncentrace Ca²⁺ v cytoplazmě. Vápník může pocházet buď z extracelulárního prostoru (vstupem přes iontové kanály v membráně) nebo z nevelkého sarkoplazmatického retikula. 2. Vazba na kalmodulin: Ionty Ca²⁺ se navážou na protein zvaný kalmodulin. Na rozdíl od kosterního svalu zde nehraje roli troponin. 3. Aktivace MLCK: Komplex vápník-kalmodulin aktivuje enzym zvaný kináza lehkých řetězců myosinu (MLCK - Myosin Light Chain Kinase). 4. Fosforylace myosinu: Aktivovaná MLCK fosforyluje (přidá fosfátovou skupinu) lehké řetězce na hlavicích myosinu. 5. Vazba a kontrakce: Fosforylace umožní myosinovým hlavicím vázat se na aktin a provést "záběr" (power stroke), což vede ke skluzu filament a zkrácení buňky. Protože jsou filamenta uspořádána do sítě, buňka se při kontrakci zkracuje a kroutí do spirály. 6. Relaxace: Když koncentrace Ca²⁺ klesne, vápník se uvolní z kalmodulinu. Jiný enzym, fosfatáza lehkých řetězců myosinu (MLCP), odstraní fosfát z myosinu, což znemožní jeho vazbu na aktin a sval relaxuje.
Tento proces je pomalejší, ale umožňuje dlouhotrvající kontrakci (tonus) s velmi nízkou spotřebou ATP.
🧠 Regulace a inervace
Činnost hladké svaloviny je řízena komplexní souhrou nervových, hormonálních a lokálních signálů.
- Autonomní nervový systém: Většina hladkých svalů je inervována oběma složkami autonomního nervového systému – sympatikem a parasympatikem, které mají často protichůdné účinky. Například noradrenalin (sympatikus) způsobuje stažení (vazokonstrikci) cév v kůži, zatímco acetylcholin (parasympatikus) stimuluje peristaltiku střev.
- Hormonální řízení: Mnoho hormonů ovlivňuje hladkou svalovinu. Například adrenalin uvolňuje svalovinu průdušek (bronchodilatace), angiotensin II silně stahuje cévy (vazokonstrikce), oxytocin vyvolává kontrakce dělohy a vazopresin ovlivňuje tonus cév.
- Lokální faktory: Hladká svalovina reaguje i na místní chemické a fyzikální podněty. Patří sem změny koncentrace kyslíku, oxidu uhličitého, iontů draslíku, pH nebo přítomnost látek jako oxid dusnatý (NO), který je silným vazodilatátorem (uvolňuje svalovinu cév). Mechanické roztažení orgánu (např. naplnění žaludku) může také samo o sobě vyvolat kontrakci.
🌍 Výskyt v těle
Hladká svalovina je klíčovou komponentou mnoha orgánových systémů:
- Kardiovaskulární systém: Ve stěnách tepen, arteriol a žil, kde reguluje krevní tlak a distribuci krve.
- Dýchací systém: V průduškách a průdušinkách, kde kontroluje průsvit dýchacích cest.
- Trávicí systém: V celé délce od jícnu po konečník, kde zajišťuje peristaltiku (posun potravy), segmentační pohyby a funkci svěračů.
- Močový systém: Ve stěnách močovodů a močového měchýře, kde se podílí na transportu a vypuzování moči.
- Reprodukční systém: V děloze (kontrakce při menstruaci a porodu), chámovodech (transport spermií) a prostatě.
- Kůže: Malé svaly vzpřimovače chlupů (mm. arrectores pilorum), jejichž kontrakce způsobuje "husí kůži".
- Oko: Svaly v duhovce (m. sphincter et dilatator pupillae) regulují velikost zornice a ciliární sval (m. ciliaris) mění tvar čočky pro zaostřování.
🩺 Klinický význam
Poruchy funkce hladké svaloviny jsou příčinou nebo součástí mnoha onemocnění:
- Astma: Je charakterizováno hyperreaktivitou a křečovitým stažením (bronchospasmem) hladké svaloviny v průduškách, což ztěžuje dýchání.
- Hypertenze (vysoký krevní tlak): Často je způsobena zvýšeným napětím (tonem) hladké svaloviny ve stěnách arteriol, což zvyšuje odpor krevního řečiště.
- Ateroskleróza: Hladké svalové buňky z cévní stěny migrují a proliferují v aterosklerotickém plátu, čímž přispívají k jeho růstu.
- Syndrom dráždivého tračníku: Funkční porucha střev spojená s abnormálními kontrakcemi hladké svaloviny střevní stěny.
- Leiomyom: Nezhoubný nádor vycházející z hladké svaloviny, nejčastěji se vyskytuje v děloze (děložní myom).
- Achalázie: Porucha relaxace dolního jícnového svěrače, která ztěžuje polykání.
Mnoho léků cílí právě na hladkou svalovinu. Například beta-agonisté (používané u astmatu) ji relaxují, zatímco blokátory kalciových kanálů (používané u hypertenze) snižují její kontrakci v cévách.
🤔 Pro laiky
Představte si hladkou svalovinu jako automatické svaly ve vašem těle, které pracují bez toho, abyste na ně museli myslet. Na rozdíl od svalů na ruce, kterými vědomě zvednete sklenici, hladké svaly fungují samy a starají se o základní životní funkce.
- **Kde je najdeme?** Jsou ve stěnách "trubek" a "vaků" ve vašem těle. Například ve střevech posouvají potravu, v cévách regulují průtok krve a krevní tlak, v močovém měchýři pomáhají s vyprazdňováním.
- **Jak pracují?** Pracují pomalu, vytrvale a velmi úsporně. Když vám kručí v břiše, je to právě práce hladké svaloviny ve střevech. Když se vám v chladu naježí chlupy ("husí kůže"), způsobují to maličké hladké svaly u kořínků chlupů.
- **Proč se jim říká "hladké"?** Pod mikroskopem nemají viditelné proužky, které mají svaly, jež ovládáme vůlí (např. biceps). Jejich povrch je "hladký".
Stručně řečeno, hladká svalovina je tichý a neúnavný pracant, který zajišťuje, aby vnitřní systémy vašeho těla fungovaly správně, ať už spíte, nebo jste vzhůru.