Anatómia és élettan

Az izomrostok típusainak osztályozásakor két szempontot kell figyelembe venni, hogy egyes rostok milyen gyorsan húzódnak össze másokhoz képest, és hogy a rostok hogyan termelnek ATP-t. E kritériumok alapján a vázizomrostoknak három fő típusát különböztethetjük meg. A lassú oxidatív (SO) rostok viszonylag lassan húzódnak össze, és aerob légzést (oxigén és glükóz) használnak ATP előállítására. A gyors oxidatív (FO) rostok összehúzódása gyors, és elsősorban aerob légzést használnak, de mivel átállhatnak anaerob légzésre (glikolízis), gyorsabban fáradhatnak el, mint az SO rostok. Végül a gyors glikolitikus (FG) rostok gyors összehúzódásokkal rendelkeznek, és elsősorban anaerob glikolízist használnak. Az FG rostok gyorsabban fáradnak el, mint a többiek. Az ember legtöbb vázizma mindhárom típust tartalmazza(k), bár változó arányban.

Az összehúzódás sebessége attól függ, hogy a miozin ATPáza milyen gyorsan hidrolizálja az ATP-t a kereszthíd-hatás létrehozásához. A gyors rostok körülbelül kétszer olyan gyorsan hidrolizálják az ATP-t, mint a lassú rostok, ami sokkal gyorsabb kereszthíd-ciklust eredményez (ami gyorsabb ütemben húzza a vékony filamentumokat a szarkomerek közepe felé). Az izomrost által használt elsődleges anyagcsere-útvonal határozza meg, hogy a rostot oxidatív vagy glikolitikus anyagcseréhez soroljuk. Ha egy rost elsősorban aerob útvonalakon keresztül termel ATP-t, akkor oxidatív. Minden egyes anyagcsereciklus során több ATP-t lehet előállítani, ami a rostot ellenállóbbá teszi a fáradással szemben. A glikolitikus rostok elsősorban anaerob glikolízis útján állítanak elő ATP-t, amely ciklusonként kevesebb ATP-t termel. Ennek eredményeként a glikolitikus rostok gyorsabban fáradnak el.

Az oxidatív rostok sokkal több mitokondriumot tartalmaznak, mint a glikolitikus rostok, mivel az aerob anyagcsere, amely oxigént (O2) használ az anyagcsereútban, a mitokondriumokban történik. Az SO rostok nagy számú mitokondriummal rendelkeznek, és képesek hosszabb ideig összehúzódni, mivel nagy mennyiségű ATP-t tudnak termelni, de viszonylag kis átmérőjűek, és nem termelnek nagy mennyiségű feszültséget. Az SO rostok nagymértékben el vannak látva vérkapillárisokkal, hogy a véráramban lévő vörösvértestekből O2-t szolgáltassanak. Az SO rostok myoglobinnal is rendelkeznek, amely a vörösvértestek O2-hordozó hemoglobinjához hasonló O2-hordozó molekula. A mioglobin tárolja a szükséges O2 egy részét magukban a rostokban (és ez adja az SO rostok vörös színét). Mindezek a tulajdonságok lehetővé teszik, hogy az SO rostok nagy mennyiségű ATP-t termeljenek, ami hosszú ideig fáradás nélkül képes fenntartani az izomműködést.

A tény, hogy az SO rostok hosszú ideig képesek fáradás nélkül működni, hasznossá teszi őket a testtartás fenntartásában, izometrikus összehúzódások létrehozásában, a csontok és ízületek stabilizálásában, valamint a gyakran ismétlődő, de nagy mennyiségű energiát nem igénylő kis mozgások végrehajtásában. Nem termelnek nagy feszültséget, és ezért nem használják őket erőteljes, gyors mozgásokhoz, amelyek nagy mennyiségű energiát és gyors kereszthíd-ciklust igényelnek.

Az SO rostokat néha köztes rostoknak is nevezik, mivel olyan tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek a gyors és a lassú rostok között helyezkednek el. Viszonylag gyorsan termelnek ATP-t, gyorsabban, mint az SO rostok, és így viszonylag nagy mennyiségű feszültséget képesek előállítani. Oxidatívak, mert aerob módon termelnek ATP-t, nagy mennyiségű mitokondriummal rendelkeznek, és nem fáradnak el gyorsan. A FO rostok azonban nem rendelkeznek jelentős mennyiségű mioglobinnal, ami világosabb színt kölcsönöz nekik, mint a vörös SO rostoknak. A FO rostokat elsősorban olyan mozgásokhoz használják, mint például a gyaloglás, amelyek több energiát igényelnek, mint a tartáskontroll, de kevesebb energiát, mint egy robbanékony mozgás, például a sprint. A FO rostok azért hasznosak az ilyen típusú mozgásoknál, mert több feszültséget termelnek, mint az SO rostok, de fáradással szemben ellenállóbbak, mint az FG rostok.

A FG rostok elsősorban az anaerob glikolízist használják ATP-forrásként. Nagy átmérőjűek és nagy mennyiségű glikogénnel rendelkeznek, amelyet a glikolízis során használnak fel az ATP gyors előállítására a nagy feszültség előállításához. Mivel nem elsősorban az aerob anyagcserét használják, nem rendelkeznek jelentős számú mitokondriummal vagy jelentős mennyiségű mioglobinnal, ezért fehér színűek. Az FG rostokat gyors, erőteljes összehúzódások létrehozására használják, hogy gyors, erőteljes mozgásokat végezzenek. Ezek a rostok gyorsan elfáradnak, ami lehetővé teszi, hogy csak rövid ideig használják őket. A legtöbb izom mindegyik rosttípus keverékével rendelkezik. Az izomban uralkodó rosttípust az izom elsődleges funkciója határozza meg.

.