Mięśnie są to swojego rodzaju maszyny biochemiczne, które przetwarzają energię chemiczną pochodzącą z procesów oddychania, w prace mechaniczną i ciepło. W ich budowie możemy wyróżnić cztery podstawowe elementy – ścięgna (miejsce przyczepu mięśnia do kości), brzusiec (zespół włókien mięśniowych), naczynia krwionośne oraz końcową płytkę nerwową (połączenia nerwowo-mięśniowe).
Włókna mięśniowe
Włókna(komórki) mięśniowe zawierają mioglobinę. Jest to czerwony barwnik magazynujący tlen. Mitochondria, czyli organella odpowiedzialne za wytwarzanie energii, są duże i liczne. Mikrofibryle zawierają sarkomery, które są podstawową jednostką funkcjonalną i strukturalną mięśnia.
Sarkomery budują dwa filamenty – miozyny (prążek gruby) i aktyny (prążek cienki).
Natomiast jednym z ważniejszych elementów budowy włókien mięśniowych jest siateczka śródplazmatyczna, która zawiera jony wapnia Ca (2+).
Mechanizm skurczu
Impuls nerwowy dociera do błony siateczki śródplazmatycznej, po czym jest uwolnienie jonów wapnia do cytoplazmy (przestrzeń wypełniająca komórkę). Następuje hydroliza ATP i uwolnienie energii potrzebnej do skurczu. Włókna miozyny wślizgują się pomiędzy włókna aktyny (nie kurczą się!) i następuje skracanie sarkomerów. Skurcz potrwa tak długo, jak długo znajdują się jony wapnia w cytoplazmie.
Tryby pracy mięśni
W zależności od bodźca czy długości wysiłku możemy wyszczególnić cztery tryby pracy mięśnia.
1) Tryb fosfokreatynowy:
trwa on około dwie sekundy, odpowiada szybkim reakcją ruchowom, na przykład unik. W mięśniu zachodzi reakcja z udziałem ADP i fosfokreatyny, w wyniku której powstaje ATP (energia) i kreatyna.
2) Tryb kwasu mlekowego:
trwa on około 2 minuty; szybki, krótkotrwały wysiłek, np. bieg krótkodystansowy, czy seria kilku powtórzeń wykonana na siłowni. W reakcji powstają ATP i toksyczny kwas mlekowy, który na drodze układu krwionośnego odprowadzany jest do wątroby, gdzie zostaje przekształcony z powrotem do glukozy. Ból, który czujemy podczas ostatnich powtórzeń danego ćwiczenia wynika właśnie z dużego stężenia tego związku w mięśniu.
3) Tryb glukozowy
długotrwały wysiłek, np. godzinny marsz. Mięśnie korzystają z zapasu glikogenu zawartego w mięśniach.
4) Tryb kwasów tłuszczowych
jest to najpowolniejszy tryb. Rozpoczyna się po wyczerpaniu zapasu glikogenu. Organizm korzysta z własnych rezerw – tkanki tłuszczowej.
