Skeletilihaskude

Skeletilihaskude ehk vöötlihaskude on tahtele alluv kude, mida kontrollib somaatiline närvisüsteem. See on üks kolmest peamisest lihaskoe tüübist südame- ja silelihaskoe kõrval. Skeletilihased kinnituvad luudele kollageeni kimpudest moodustunud kõõluste abil. Kude on mesodermaalset päritolu.
Skeletilihase moodustavad skeletilihaskiud ehk vöötlihaskiud ehk vöötlihasrakud. Need kiud on pikad, silindrikujulised, hulktuumsed ning koosnevad müofibrillidest. Müofibrille moodustavad lihasvalgud aktiin ja müosiin. Aktiin ja müosiin omakorda moodustavad sarkomeere, mis on skeletilihaskiudude põhiline funktsionaalne üksus, skeletilihase vöödilise mustri põhjus ja vajalik lihaskontraktsiooni jaoks. Skeletilihas kujutab endast sidekoeliste fastsiatega ümbritsetud lihaskiudude kimpusid. Lihaskiud kimpudes on üksteise suhtes paralleelsed. Kimpude asetus üksteise, aga ka kõõluste suhtes varieerub.

Skeletilihaskiu struktuur

Iga organell ja makromolekul lihaskius toetab lihaskiu funktsiooni. Lihaskiu plasmamembraani nimetatakse sarkolemmiks ja tsütoplasmat sarkoplasmaks. Sarkoplasmas on müofibrillid. Müofibrillid on pikad proteiini kimbud, diameetriga umbes 1 mikromeeter. Iga müofibrill sisaldab müofilamente. Tuumad on lamenenud, perifeersed, vastu sarkolemmi. Müofibrillide vahel on mitokondrid. Lihaskoes puudub siledapinnaline endoplasmaatiline retiikulum, sisaldab hoopis sarkoplasmaatilist retiikulumi. Sarkoplasmaatiline retiikulum on torukeste süsteem, paralleelne lihaskiududega ning toimib kaltsiumi reservuaarina. Kaltsium on vajalik lihaste kontraktsiooniks. Sarkolemm sopistub risti lihaskiudude vahele ja moodustab triaadi ehk T-süsteemi. Ühte T-süsteemi kuuluvad kaks terminaalset tsisterni ja nendevaheline T-toruke. Terminaalsete tsisternide piirkonnas on sarkoplasmaatiline retiikulum ning T-süsteem tihedalt seotud. T-torukesed on teed aktsioonipotentsiaalile. Viimane on signaal sarkoplasmaatilisele retiikumile, et see vabastaks kaltsiumi, mis põhjustab lihase kontraktsiooni.

Raku füsioloogia ja kontraktsioon

Lisaks sarkomeere moodustavatele aktiinile ja müosiinile on skeletilihaskiududes veel kaks regulaatorvalku, troponiin ja tropomüosiin, mis on osalised lihaskontraktsioonis. Need valgud on seotud aktiiniga ja teevad koostööd, et takistada puhkeolekus aktiini interaktsiooni müosiiniga. Erutuse skeletilihasrakus tekitab neurotransmitter atsetüülkoliin, mis vabaneb neuromuskulaarses ühenduses motoorsete närvide poolt.
Kui rakk on aktsioonipotentsiaali poolt piisavalt stimuleeritud, et kokku tõmbuda, vabastab raku sarkoplasmaatiline retiikulum ioonset kaltsiumi (Ca²⁺ ), mis interakteerub troponiiniga. Kaltsiumiga seotud troponiini konformatsioon muutub, sellele järgneb tropomüosiini liikumine, mille tagajärjel eksponeeruvad müosiini seondumiskohad aktiinil. See võimaldab müosiinil ja aktiinil ATP-sõltuvat seostumist ja lihas lüheneb.

Skeletilihase füüsikalised aspektid

Lihase jõud on proportsionaalne füsioloogilise ristlõikepindalaga ja lihase kiirus on proportsionaalne lihase pikkusega. Kõõluse tugevuse määravad mitmed biokeemilised parameetrid, sealhulgas vahemaa lihase luule seondumiste vahel, lihase suurus ja pöörlemistelg. Lihased on üldiselt organiseeritud nii, et samal ajal, kui üks grupp lihaseid tõmbub kokku, siis teine grupp lõdveneb või pikeneb. Antagonism närviimpulsi ülekandel lihastesse tähendab, et on võimatu täielikult stimuleerida kahe vastandliku lihase kokkutõmmet samal ajal. Tasakaaluliigutuste ajal, näiteks heitmine/viskamine, toimub eriti liigutuse lõpupoole nii-öelda pidurdussüsteem. Rinnalihased ja deltalihase anterioorne osa kontrakteeruvad, et tõmmata kätt ettepoole. Samal ajal lihased õla taga ka kontrakteeruvad ekstsentriliselt, et aeglustada liikumist viskamisel vigastuse vältimiseks. Treeningprotsessi osa on õppida lõdvestama antagonistlikud lihased, et suurendada rinda ning anterioorsesse õlga rakendatavat jõudu.
Lihaskontraktsioon põhjustab vibratsiooni ja heli. Aeglaselt kokkutõmbuvad lihased teevad 10–30 kontraktsiooni sekundis (10–30 Hz). Kiiresti kokkutõmbuvad lihased 30–70 kokkutõmmet sekundis (30–70 Hz). Nii heli kui vibratsioon peaks tekkima ka näiteks käe rusikasse pigistamisel.