Η κίνηση του ανθρωπίνου σώματος και των μελών του είναι προϊόν της μυικής συστολής και επιτυγχάνεται με τη μετατροπή της χημικής ενέργειας σε μηχανική.

Δομή του σκελετικού μυός

Ο μυς αποτελείται από πολλές μυικές ίνες, κάθε μυική ίνα από πολλά μυιονίδια και κάθε μυιονίδιο από πολλά σαρκομέρια. Το σαρκομέριο είναι η λειτουργική μονάδα του συσταλτικού συστήματος του μυός. Το σαρκομέριο είναι η λειτουργική μονάδα του συσταλτικού συστήματος του μυός. Το σαρκομέριο αποτελείται από παχιά και λεπτά μυονημάτια, που περιέχουν αντίστοιχα πρωτεΐνη της μυοσίνης και ακτίνης. Το μυονημάτιο της μυοσίνης φέρει τις εγκάρσιες γέφυρες, που όταν ενώνονται με την ακτίνη γίνονται φορείς της μυικής συστολής. Το μυοινίδιο περιβάλλεται από το σαρκοσωληνοτό σύστημα, που από τη μια μεριά αποθηκεύει σε ειδικές δεξαμενές ασβέστιο (απαραίτητος ηλεκτρολύτης για τη μυική συστολή), και από την άλλη, διευκολύνει τη γρήγορη μετάδοση του δυναμικού ενέργειας σε όλη τη μυική ίνα.
[ΑΡΧΗ]

Μηχανισμός της μυικής συστολής

Η μυική συστολή είναι αποτέλεσμα της παράλληλης ολίσθησης των μυονηματίων της ακτίνης πάνω από τα μυονημάτια της μυοσίνης. Έτσι, κατά τη μυική συστολή, η μεταβολή του μήκους του μυός δε συνεπάγεται και αλλαγή του μήκους των μυονηματίων, αλλά, απλά,  τα νημάτια αυτά μετατοπίζονται, διεισδύουν και γλιστράνε το ένα πάνω στο άλλο. Η ολίσθηση αυτή προκαλείται με τις εγκάρσιες γέφυρες της μυοσίνης, που ενεργούν με μια διαδοχική κίνηση προσκόλλησης στην ακτίνη, περιστροφής και μετά αποκόλλησης από αυτή, όμοια με τη στροφική κίνηση των κουπιών μιας κωπηλατικής βάρκας.
Τα γεγονότα που λαμβάνουν χώρα κατά τη μυική συστολή με βάση την υπόθεση της ολίσθησης νημάτιων, έχουν περιληπτικά ως εξής:

Ηρεμία:
  • Αναστολή αλληλεπίδρασης ανάμεσα στην ακτίνη και μυοσίνη

Διέγερση:
  • Μετάδοση νευρικών ώσεων
  • Απελευθέρωση ασβεστίου
  • Σχηματισμός συμπλέγματος ακτομυοσίνης
    Α+Μ.ΑΤΡ a Α.Μ.ΑΤΡ
  • Απελευθέρωση ενέργειας:
    Α.Μ.ΑΤΡ a Α.Μ.+ADP+P+ενέργεια

Συστολή:
  • Στροφική κίνηση εγκάρσιων γεφυρών
  • Ολίσθηση μυονηματίων και παραγωγή δύναμης

Ανακύκλωση:
  • Επανασύνθεση ΑΤΡ
  • Αποσύνδεση εγκάρσιων γεφυρών από την ακτίνη
    Α.Μ.+ΑΤΡ a Α+Μ.ΑΤΡ
  • Επανασύνδεση εγκαρσίων γεφυρών με ακτίνη

Χαλάρωση:
  • Διακοπή νευρικών ώσεων
  • Απομάκρυνση ασβεστίου
  • Διακοπή αλληλεπίδρασης ακτομυοσίνης

[ΑΡΧΗ]

Μυικές ίνες βραδείας και ταχείας συστολής

Διακρίνουμε ίνες οξειδωτικές βραδείας συστολής τύπου Ι, οξειδωγλυκολυτικές ταχείας συστολής τύπου ΙΙα και γλυκολυτικές τύπου ΙΙβ. Οι ίνες τύπου Ι έχουν όλες τις βιοχημικές και φυσιολογικές ιδιότητες, που είναι απαραίτητες για αερόβια παραγωγή ενέργειας και μυικό έργο αντοχής. Αντίθετα οι ίνες τύπου ΙΙβ έχουν τα χαρακτηριστικά που χρειάζονται για αναερόβια παραγωγή ενέργειας, μυική ισχύ και ταχύτητα. Οι ίνες τύπου ΙΙα είναι ενδιάμεσες και έχουν τα χαρακτηριστικά του τύπου ΙΙβ και μερικές ιδιότητες του τύπου Ι. Οι μυς κατά κανόνα αποτελούνται από μείγμα ινών βραδείας και ταχείας συστολής και στους περισσότερους από αυτούς η κατανομή είναι ίση. Οι μυς όμως αθλητών αγωνισμάτων και αθλημάτων ταχύτητας και ισχύος έχουν μεγαλύτερο ποσοστό ινών ταχείας συστολής, ενώ, αντίθετα, αθλητών αερόβιων αγωνισμάτων και αθλημάτων μεγαλύτερο ποσοστό βραδείας συστολής. Η διαφορετική απόδοση των μυικών ινών σε διάφορες λειτουργικές παραμέτρους συνοψίζεται στο παρακάτω πίνακα:

Ιδιότητα

Βραδείας συστολής

Ταχείας συστολής

Αερόβια ικανότητα
Αναερόβια ικανότητα
Χρόνος συστολής
Δύναμη συστολής
Μυική ισχύς
Δείκτης κόπωσης

Υψηλή
Χαμηλή
Μεγάλος
Χαμηλή
Χαμηλή
Χαμηλός

Χαμηλή
Υψηλή
Μικρός
Υψηλή
Υψηλή
Υψηλός

Σ’ έντονες και βραχύβιες προσπάθειες όπου η ενέργεια παράγεται με τον αναερόβιο μηχανισμό, επιστρατεύονται κυρίως μυικές ίνες ταχείας συστολής, ενώ σε υπομέγιστες και παρατεταμένες προσπάθειες, όπου η ενέργεια απελευθερώνεται με τον αναερόβιο μηχανισμό, επιστρατεύονται κατά το μεγαλύτερο μέρος μυικές ίνες βραδείας συστολής. Γίνεται δηλαδή, μια εκλεκτική επιστράτευση των μυικών ινών.
[ΑΡΧΗ]

Επίδραση της προπόνησης

Σχετικά γεννιούνται τα ερωτήματα: α) αν μετατρέπεται το ένα είδος μυικών ινών σε άλλο β) αν προκαλείται υπερτροφία του και γ) αν δημιουργείται υπερπλασία, δηλαδή αν πολλαπλασιάζετε ο αριθμός τους. Η απάντηση στο πρώτο ερώτημα είναι αρνητική, μολονότι φαίνεται ως οι ίνες τύπου ΙΙβ μπορούν να μετασχηματιστούν σε ίνες τύπου ΙΙα. Όσον αφορά το δεύτερο ερώτημα, έρευνες έχουν δείξει, ότι πράγματι προκαλείται εκλεκτική υπερτροφία, ανάλογα με το είδος της προπόνησης. Σαφής απάντηση στο τρίτο ερώτημα δεν μπορεί να δοθεί ακόμα. Ωστόσο η παλιά αντίληψη, που έλεγε ότι ο αριθμός των μυικών ινών παραμένει σταθερός μετά την εμβρυακή ηλικία, ίσως χρειαστεί να αναθεωρηθεί, αφού έρευνες σε πειραματόζωα έχουν δείξει ότι προκαλείται αύξηση των μυικών ινών με κατά μήκος σχισμή στις υπάρχουσες ίνες.
[ΑΡΧΗ]

Γενετικός έλεγχος

Έρευνες σε δίδυμους, όπου έγινε σύγκριση των ενδοζευγικών διαφορών των μυικών ινών ανάμεσα σε γνησιοδίδυμους και ψευτοδίδυμους, έδειξαν, ότι οι διαφορές αυτές είναι πολύ μικρότερες στους πρώτους από ότι στους δεύτερους. Το συμπέρασμα που βγαίνει από τις παρατηρήσεις αυτές είναι, ότι η κατανομή των μυικών ινών προκαθορίζεται από τα γονίδια του ατόμου.
[ΑΡΧΗ]