Hladké svalstvo je jedným z troch typov svaloviny vyskytujúcich sa v tele cicavcov, teda aj ľudskom tele. Nachádza sa najmä vo svalových vrstvách stien orgánov systémov tráviaceho, dýchacieho, močopohlavného či v cievach, ďalej je roztúsené v koži, v dúhovke či riasnatom telese v oku. Je neovládateľné vôľou. Hladká svalovina sa vyvíja zo splanchnopleury okolo tráviacej trubice a zároveň aj jej derivátov. Svalovina cievnej steny sa utvára z mezenchymových buniek. Hladká svalovina je zložená z jednotlivých buniek vretenovitého tvaru. Každá bunka obsahuje jedno protiahnuté jadro umiestnené centrálne v širšej časti bunky. Veľkosť buniek kolíše cca od 20 μm do 500 μm v stene maternice pri tehotenstve. Bunky sú obklopené sieťou retikulárnych vláken a bazálnou lamínou. Plazmatická membrána sa nazýva sarkolema, na jej vnútornom povrchu sa nachádzajú denzné telieska. Denzné telieska majú funkciu úponu tenkých a intermediárnych filament, tvoria ich proteín α-aktinín, sú teda obdobou Z-diskov priečne pruhovanej svaloviny. Sarkolema vytvára početné pinocytárne invaginácie, jednotlivé bunky prepájajú nexy. Hladká svalová bunka ďalej obsahuje nepočetné mitochondrie (prísun energie je zabezpečený najmä glykolýzou). Golgiho aparát je umiestnený v blízkosti jadra, hojne je zastúpené granulárne endoplazmatické retikulum, ale aj voľné ribozómy. Sarkoplazmatické retikulum je redukované, T-tubuly chýbajú. Ďalej tu nájdeme napríklad inklúzie glykogenu.
Hladké svalstvo predstavuje jeden z najfascinujúcejších a zároveň najmenej viditeľných systémov tela. Zatiaľ čo si uvedomujeme prácu kostrového svalstva, málokedy si uvedomujeme neúnavnú prácu svalov, ktoré zabezpečujú správne fungovanie vnútorných orgánov. Hladké svalstvo sa nachádza v stenách ciev, tráviaceho traktu, dýchacích ciest, močových orgánov a mnohých ďalších štruktúr. Na rozdiel od kostrového svalstva, ktoré ovládame vedomou vôľou, hladké svaly pracujú automaticky pod kontrolou vegetatívneho nervového systému. Činnosť hladkých svalov spravidla nepodlieha priamo ústrednej nervovej sústave, ale je regulovaná autonómnym systémom a niektorými hormónmi. Nachádza sa v stene tráviaceho traktu, v dýchacom, vylučovacom a rozmnožovacom systéme, v stenách ciev, v koži a tiež v žľazových vývodoch. Hladké svalstvo je v pokoji v určitom stabilnom stupni kontrakcie, ktorý nazývame svalový tonus - z tohto stavu sa môže sťahovať (kontrahovať) i uvoľňovať (relaxovať). V určitých orgánoch môže mať táto činnosť rytmický charakter. Všeobecne platí, že sa hladký sval sťahuje i uvoľňuje pomaly a prakticky nepodlieha únave. Podráždenie sa prenáša z jednej bunky na druhú prostredníctvom ich početných vzájomných spojení - preto hladká svalovina v dutých orgánoch pracuje synchrónne a vytvára tzv. kontrakčnú jednotku. Dokonca sú v nej rozosiate špeciálne, tzv. Cajalove bunky, ktoré spontánne vytvárajú rytmické vzruchy a koordinujú kontrakcie pri peristaltickej vlne. Existujú však i hladké svaly, kde sú bunky vzájomne prepojené málo a ich kontrakciu zabezpečuje nervový systém.
Hlavnou funkciou hladkej svaloviny je schopnosť zmrštenia, skrátenia - kontrakcia. Skrátenie je vyvolané nervovými podnetmi a umožnené je prítomnosťou jemných vláken - myofibríl, uložených v cytoplazme svalových vláken.
Typy svaloviny
Existujú rôzne typy svaloviny, ktoré sa líšia svojou štruktúrou a funkciou:
- Hladká svalovina
- Srdcová svalovina
- Priečne pruhovaná svalovina
1. Hladká svalovina
Hladká svalovina sa skladá z podlhovastých vretenovitých buniek, navzájom pospájaných jemným väzivom. Bunky hladkej svaloviny obsahujú vo svojej cytoplazme myofibrily, ktorých kontrakciou sa skracuje i celá bunka. Svalovina tohto typu tvorí najčastejšie vrstvy stien dutých orgánov (orgánová svalovina) alebo svalovú vrstvu cievnej steny. Hladká svalovina je inervovaná tzv. orgánovými, vegetatívnymi nervami, ktorých riadenie nepodlieha našej vôli - má mimovôľovú (autonómnu) inerváciu.
2. Srdcová svalovina
Srdcová svalovina, tvoriaca strednú vrstvu steny srdca, je typom svalového tkaniva zloženého z buniek. Trámcovitá štruktúra svaloviny umožňuje rýchly a dokonalý rozvod elektrického podráždenia, ktorý vyvoláva rytmické sťahy srdcového svalu. Aj srdcová svalovina je inervovaná vegetatívnymi (autonómnymi) nervami, ktoré môžu zrýchliť alebo spomaliť akciu srdca.
3. Priečne pruhovaná svalovina
Priečne pruhovaná svalovina tvorí základ svalstva končatín, ako aj chrbtových, brušných, hrudníkových, krčných a tvárových svalov. Základnou stavebnou jednotkou priečne pruhovanej svaloviny sú svalové vlákna, ktoré sa skladajú do zväzkov spojených jemným väzivom. Tvoria základ svalu. Vlákna kostrových svalov sú až niekoľko centimetrov dlhé valce s tupými koncami. Na povrchu vláken je membrána, ktorá svojou stavbou v podstate zodpovedá cytoplazmatickej membráne. V hladkej, srdcovej i kostrovej svalovine sú tenké vlákenká zložené z dvoch typov vláknitých bielkovín, ktoré svojou rozdielnou svetelnou lomivosťou podmieňujú striedanie svetlejších a tmavších úsekov - priečne pruhovanie. Preto sa kostrová svalovina nazýva priečne pruhovaná. Pri kontrakcii vyvolanej nervovým podnetom sa obidve bielkoviny zasúvajú medzi seba a vlákno (sval) sa skracuje. Priečne pruhované svalové tkanivo riadia miechové a hlavové nervy. Jeho činnosť je pod kontrolou mozgovej kôry, teda sa dá ovládať vôľou - má vôľovú inerváciu.
Kontrakcia hladkej svaloviny je rovnako ako u kostrovej svaloviny založená na reakcii aktínu s myozínom, ale priebeh sťahu je odlišný. Myofilamenty sa navzájom krížia a vytvárajú tak mriežkovitú štruktúru, nie priečne pruhovanie charakteristické pre kosternú či srdcovú svalovinu. Tenké filamenty sú tvorené aktínom a tropomyozínom (na rozdiel od priečne pruhovaných svalov chýba troponín), hrubé filamenty potom myozínom. Sťah je zahájený vyliatím Ca2+, ktoré utvorí komplex s kalmodulínom. Tento komplex následne aktivuje kinázu ľahkého reťazca myozínu a dôjde k jeho fosforylácii, čím je umožnené vytvorenie aktínového komplexu. Mechanizmus kontrakcie hladkého svalstva krok za krokom:
- Ľahký reťazec myozínu (LC) inhibuje ATPázovú aktivitu.
- Ca2+ -kalmodulín aktivuje myozín-LC-kinázu cez cAMP.
- Fosforylácia LC zruší inhibíciu.
- Väzba aktínu na myozín.
- Hydrolýza ATP, ohnutie myozínu.
Hladké svalstvo hrá kľúčovú úlohu v mnohých telesných funkciách:
Funkcie hladkého svalstva v rôznych orgánoch
Hladké svalstvo je prítomné prakticky vo všetkých orgánových systémoch tela.
- V cievnom systéme hrá hladké svalstvo kľúčovú úlohu pri regulácii krvného tlaku a distribúcii krvi. Kontrakcia a relaxácia hladkého svalstva v cievnych stenách umožňuje ich zúženie (vazokonstrikcia) alebo rozšírenie (vazodilatácia), čím sa mení prietok krvi do jednotlivých častí tela.
- V tráviacom trakte zabezpečuje peristaltiku - rytmické sťahy, ktoré posúvajú potravu pozdĺž čriev. Hladké svalstvo tiež reguluje sekréciu tráviacich štiav a uzatváranie zvieračov. Parasympatický nervový systém má vzpruživý účinok na hrubé črevo, rovnako ako na zvyšok tráviaceho systému. Navyše hrá parasympatikus rolu aj pri defekácii. Táto je umožnená reflexom, ktorý je prenášaný parasympatickými nervami. Ak sú stimulované voľné zakončenia nervov v konečníku, sú vysielané signály do krížovej oblasti miechy. Tieto spôsobia v mieche vyslanie signálu pre zostupné hrubé črevo (colon descendens), colon sigmoideum a konečník. Tieto signály idú parasympatickými vláknami (nervus pelvicus) a zvyšujú početnosť a silu peristaltických vĺn hladkých svalov steny čreva a uvoľnia vnútorný sfinkter anusu (vývod konečníka).
- V dýchacích cestách hladké svalstvo v stenách priedušiek a priedušiniek umožňuje ich zúženie alebo rozšírenie, čím sa reguluje prietok vzduchu do pľúc. Zvýšená sekrécia bronchov je vyvolaná zvýšeným prítokom krvi.
- V močovom systéme hladké svalstvo v stenách močového mechúra (musculus detrusor) a močovodov umožňuje ich kontrakciu a relaxáciu, čím sa reguluje tok moču. Vyprázdňovanie močového mechúra (mikcia) podlieha z väčšej časti kontrole parasympatiku. Zabezpečuje ho kontrakciou hladkej svaloviny v stenách mechúra, známej tiež ako musculus detrusor.
- V reprodukčnom systéme hrá hladké svalstvo rolu pri transporte gamét a pri pôrode (kontrakcie maternice).
- V koži hladké svalstvo spôsobuje erekciu chlpatých folikulov (husia koža).
- V očiach hladké svalstvo v dúhovke reguluje veľkosť zrenice a v riasnatom telese mení tvar šošovky pre zaostrenie.
Vegetatívny nervový systém vo všeobecnosti podporuje trávenie, zvýšením peristaltiky a sekrécie tráviacich enzýmov. Zvýšením prekrvenia sa zvýši sekrécia žalúdočnej sliznice.
Regulácia hladkej svaloviny
Hladké svalstvo je primárne inervované autonómnym nervovým systémom, ktorý zahŕňa parasympatický a sympatický nervový systém. Parasympatický nervový systém, často označovaný ako "nerv pokoja", podporuje tráviace procesy, regeneráciu a šetrenie energie. Jeho gangliá zvyčajne ležia v blízkosti alebo priamo vo vnútri cieľového orgánu. Neurotransmiterom je acetylcholín. Parasympatikus disponuje dvoma typmi cholinergných receptorov: nikotínovými (N) a muskarínovými (M). Muskarínové receptory typu M3 sa nachádzajú v hladkom svalstve, najmä v tráviacej sústave.
Naopak, sympatický nervový systém (SNS, sympatikus) mobilizuje organizmus pri záťaži, úniku alebo boji. Jeho gangliá tvoria sympatický reťazec pozdĺž chrbtice. Neurotransmiterom je noradrenalín. Hladké svalstvo v cievach reaguje na signály sympatiku zúžením (vazokonstrikcia) a pri zníženej aktivite sympatiku dochádza k vazodilatácii.
Účinok parasympatiku môže byť ovplyvnený liekmi. Parasympatolytické látky ako atropín pôsobia ako kompetitívni inhibítori acetylcholínu a používajú sa napríklad na rozšírenie zreníc alebo liečbu kŕčov. Parasympatomimetiká, ktoré pôsobia podobne ako acetylcholín (napr. pilokarpín) alebo inhibujú jeho rozklad (napr. fyzostigmín), zosilňujú parasympatickú aktivitu.
Svalový spazmus a jeho súvislosť s hladkou svalovinou
Svalový spazmus je nefyziologický stav, kedy dochádza k nadmernému či dlhodobému sťahu kostrovej alebo hladkej svaloviny. Ide o mechanizmus vzniku kŕčov v inervácii svalov, konkrétne vo vyššej dráždivosti nervov či neustálom dráždení nervových synapsií rôznymi mediátormi. Spazmus (latinsky spasmus, grécky hyperkinesis, slovensky svalový kŕč) je bolestivá, nekontrolovateľná kontrakcia svalov. Môže byť krátkodobý alebo dlhodobý. Ak sú svaly preťažené, unavené alebo bolestivé, začnú sa brániť. Príčiny svalových spazmov môžu zahŕňať dehydratáciu, nedostatok elektrolytov, preťaženie svalov, autoimunitné ochorenia, spasticitu u pacientov s poškodením centrálneho nervového systému či chronické problémy s trávením, ako sú napríklad dyskinézy žlčových ciest, pri ktorých hladká svalovina žlčových ciest nepracuje koordinovane, čo vedie ku kŕčovitému uzavretiu zvierača a zabráneniu odtoku žlče.
Pri zvýšenom tonuse svalov a svalovom spazme (stuhnutie svalového vlákna) môže dôjsť k nedostatočnému prekrveniu panvového dna. Zlým prekrvením a reflexným stiahnutím hladkej svaloviny ciev a orgánov môže následne vzniknúť nežiadúce prejavy, ako je bolesť v oblasti panvy/kostrče alebo funkčné poruchy menštruačného cyklu.
Endoteliálna dysfunkcia a jej vplyv na hladkú svalovinu
Endoteliálna dysfunkcia je primárnym krokom v patogenéze aterosklerózy a arteriálnej hypertenzie. Môže sa prejaviť vo viacerých rovinách. Faktory, ktoré ju ovplyvňujú, sú tradičné patogenetické faktory ako hypertenzia, alebo toxické chemické či infekčné, respektíve zápalové faktory. Endoteliálna dysfunkcia ovplyvňuje proces aterosklerózy na viacerých úrovniach, zabraňujúc jeho prieniku do arteriálnej steny a ruptúre aterómového plaku. Hladké svalstvo v cievnych stenách reaguje na tieto zmeny, čo môže viesť k poruchám v regulácii cievneho tonusu.
Spojenie excitačnej kontrakcie v hladkých svaloch || Je to iné ako v kostrovom svale
Z predchádzajúcich informácií vyplýva, že je vhodné sa zamerať na svaly panvového dna preventívne aj keď problémy s panvovým dnom nemusia byť prejavené. Naopak, nedostatočná svalová aktivácia v panvovom dne môže spôsobiť pokles orgánov a oslabenie svalových alebo zvieračov, ktoré môžu vyústiť v prolaps - pokles orgánov malej panvy. Tento stav nastáva ak je navyše uvoľnený väzivový aparát, ktorý drží reprodukčné a vylučovacie orgány v správnej výške. Častým prejavom oslabenia panvového dna je bolesť v oblasti panvy, samovoľný únik moču, najmä pri pohybe, kašlaní alebo kýchaní. Diagnózu, stav a terapiu panvového dna je vhodné konzultovať s odborníkom, ako sú gynekológ, urológ alebo fyzioterapeut. Panvové dno má kľúčovú úlohu v stabilizačnej funkcii pre obe pohlavia. U žien má tiež dodatočnú úlohu v súvislosti s menštruačným cyklom a tehotenstvom. Svaly panvového dna ovplyvňujú menštruačný cyklus, tehotenstvo a pôrod.
Pri blokáde v oblasti sacroiliakálnych skĺbení (skĺbenie krížovej a panvovej kosti) a pri hypertone svalov panvového dna vďaka reflexnému prepojeniu s maternicou (inervácia zo sacrálneho plexu) nachádzame problémy s bolestivou menštruáciou, bolestivým pohlavným stykom a infertilitou pre problém s uhniezdením. Toto všetko je výsledkom nasledovných zmien. Ak sa v svaloch panvového dna nachádza trigger point (lokálne zvýšený svalový tonus s určitými typickými prejavmi), reflexnou odpoveďou je zvýšený tonus ciev, ktorý vedie k horšiemu prekrveniu danej oblasti a zvýšenému napätiu hrdla maternice. Okrem problému s otehotnením môžeme problém v panvovom dne zaregistrovať aj vďaka zrazenej menštruačnej krvi, ktorá sa kvôli zvýšenému napätiu hrdla maternice drží v jej dutine. Ošetrením reflexných zmien v panvovom dne by sa mal zrovnať tonus hrdla a steny maternice.
Blokády v oblasti driekovej chrbtice sa na funkčnej sterilite podieľajú opäť vďaka reflexným vzťahom, tentokrát s vaječníkmi a s vajcovodmi. Stena vajcovodov je zložená z riasinkového epitelu, ktorého sekrečné bunky produkujú hlien, ďalej z podslizničného väziva a nakoniec z hladkej svaloviny. Tá je pomerne silná a skladá sa z vlákien pozdĺžnych a kruhových, ktoré spoločne podporujú peristaltiku a teda transport oocytu smerom k maternici. Podstatné je, že táto hladká svalovina reaguje na dráždenie z pohybového aparátu. Okrem týchto pohybov vykonáva vajcovod ešte takzvaný pick up fenomén, čo je pohyb, kedy sa rozšírené ústie vajcovodu nakloní nad folikul, ktorý práve dozrel, praská a uvoľňuje oocyt.
Častú úlohu v neplodnosti zohrávajú psychické faktory. Napätie svaloviny panvového dna závisí od nastavenia nervového systému a inervácie. Autonómny nervový systém je pod „nadvládou“ limbického systému. Nadmerná psychická záťaž spojená so stresom časom vedie k dysfunkcii limbického systému a tá sa následne prejaví vo všetkých systémoch, ktoré sú ním regulované: emócie, pamäť, vedomé riadenie pohybu, výška svalového tonu. Pri prítomnosti dysfunkcie limbického systému vedúcej k funkčnej neplodnosti hovoríme o nekostrčovom syndróme. Tento syndróm v skratke zahŕňa dysfunkcie panvy a dysfunkcie v osovom skelete na psychogénnom podklade. Našťastie, vieme na autonómny nervový systém vplývať viacerými spôsobmi.
