Miten ihmiskeho toimii? Osa 6: Lihakset

Lihakset muodostavat keskeisen osan ihmisen toimintakykyä: Ne mahdollistavat liikkeen, tukevat niveliä, suojaavat sisäelimiä ja osallistuvat moniin elintärkeisiin toimintoihin, kuten hengitykseen ja verenkiertoon. Lihasten toiminnan ymmärtäminen auttaa ymmärtämään myös kehon toimintaa. Tutustutaan tässä blogitekstissä lihasten rakenteeseen ja toimintaan sekä merkitykseen terveyden kannalta.
Lihasten rakenne: Lihassolut ja motoriset yksiköt
Lihassolut ovat erikoistuneita soluja, jotka pystyvät supistumaan. Lihassolut voidaan luokitella kolmeen luokkaan: Sileät lihassolut, sydänlihassolut ja luustolihassolut. Tässä tekstissä keskitymme erityisesti luustolihassoluihin.
Luustolihassolut ovat pitkulaisia ja koostuvat lukuisista supistuvista yksiköistä, joita kutsutaan sarkomeereiksi. Yhdessä lihassolussa on peräkkäin useita sarkomeerejä. Sarkomeerit sisältävät muun muassa aktiini- ja myosiinisäikeitä, jotka liukuvat hermoimpulssin seurauksena toistensa lomaan, jolloin lihassolu lyhenee eli supistuu. Lihassolut muodostavat yhdessä suurempia kokonaisuuksia eli lihassolukimppuja.
Lihassolut voidaan luokitella niiden toiminnallisten ominaisuuksien mukaan. Esimerkiksi hitaat lihassolut (tyyppi I) ovat erikoistuneet kestävyyteen ja tuottavat voimaa hitaammin, mutta jaksavat pitkään väsymättä. Nopeat lihassolut (tyyppi II) tuottavat nimensä mukaisesti nopeita tuottamaan voimaa, mutta ne myös väsyvät nopeammin. Näiden eri solutyyppien yhdistelmä antaa lihaksille niiden ainutlaatuiset ominaisuudet, kuten kestävyyden ja räjähtävän voiman.
Motorinen yksikkö koostuu yhdestä lihasten toimintaa käskyttävästä liikehermosta ja kaikista lihassoluista, joita kyseinen hermo ohjaa. Yksi motorinen yksikkö voi sisältää kymmenistä lihassoluista aina satoihin lihassoluihin asti riippuen lihaksen ominaisuuksista. Esimerkiksi silmänliikuttajalihaksissa yksi motorinen yksikkö saattaa ohjata vain muutamia lihassoluja, mikä mahdollistaa erittäin tarkat silmän liikkeet. Sen sijaan reisilihaksissa yksi motorinen yksikkö voi hallita satoja soluja, mikä mahdollistaa suuremman voiman tuoton.

Miten lihakset toimivat?
Lihasten toiminta perustuu lihassolujen kykyyn supistua ja rentoutua. Kun lihakset supistuvat, ne lyhenevät ja vetävät luustoon kiinnittyviä jänteitä, jotka liikuttavat kehon osia. Lihassolut ovat supistumiskykyisiä soluja: Lihassupistus tapahtuu, kun hermosto lähettää liikehermon välittämänä sähköisen signaalin lihakseen, mikä saa aikaan lihassolujen aktivoitumisen. Kun hermoston välittämä signaali päättyy, lihassolut palaavat lepopituuteensa ja lihassupistus päättyy.
Hermoston ja lihaksen välinen yhteys on keskeinen lihasten toiminnalle. Kun aivot tai selkäydin lähettävät signaalin liikkeen käynnistämiseksi, hermoimpulssi kulkee pitkin liikehermoa (motoneuronia) ja saavuttaa lihaksen motorisen yksikön. Tämän seurauksena syntyy kemiallinen reaktio, joka aiheuttaa kaikkien motorisen yksikön lihassolujen supistumisen. Lihasten toimintaperiaate perustuu siis hermoston ja lihaksen yhteistyöhön.

Lihasten tehtävät ja toimintakyky
Lihasten ensisijainen tehtävä on tuottaa liikettä. Liikkuminen, kuten käveleminen, juokseminen ja nostaminen, tapahtuu lihasten supistumisen ja rentoutumisen avulla. Lihaksilla on kuitenkin myös muita tärkeitä tehtäviä, kuten kehon asennon ylläpitäminen. Lihakset pitävät meidät pystyssä ja tasapainossa päivittäisissä toimissa.
Lihaksisto vaikuttaa myös moniin kehon elintärkeisiin toimintoihin. Esimerkiksi hengitys riippuu pallealihaksen ja apuhengityslihasten toiminnasta, kun taas sydänlihaksen supistuminen on elintärkeää veren pumppaamiseksi koko kehoon. Lisäksi lihakset toimivat energiavarastoina: Ne voivat varastoida ja käyttää glykogeeniä eli lihaksiin varastoituja hiilihydraatteja tarpeen mukaan, esimerkiksi fyysisen rasituksen aikana.
Lihasten merkitys ihmisen toimintakyvylle on valtava. Hyvinvoivat lihakset ylläpitävät liikuntakykyä, auttavat ehkäisemään vammoja ja tukevat kokonaisvaltaista terveyttä. Lihasten riittävä voima ja joustavuus vähentävät nivelten ja jänteiden rasitusta, mikä voi ehkäistä liikunta- ja rasitusvammoja. Hyvä lihaskunto on myös tärkeä tekijä päivittäisissä toiminnoissa, kuten portaiden nousemisessa, tavaroiden nostamisessa ja tasapainon ylläpitämisessä.
Lihasten heikkeneminen voi johtaa monenlaisiin ongelmiin, kuten liikkuvuuden rajoittumiseen, kaatumisriskiin ja yleisen elämänlaadun heikkenemiseen. Erityisesti ikääntyessä lihasmassa ja -voima tyypillisesti vähenevät, mikä voi vaikuttaa merkittävästi toimintakykyyn ja esimerkiksi mahdollisuuteen asua itsenäisesti. Tämän vuoksi lihaskunnon ylläpitoon tulisi kiinnittää huomiota läpi elämän.
Lihaksistoa voidaan vahvistaa monipuolisella liikunnalla. Voimaharjoittelu stimuloi lihassolujen kasvua ja voiman lisääntymistä tai ylläpitämistä. Toisaalta kestävyysliikunta, kuten kävely, juoksu tai pyöräily, parantaa lihasten kestävyyttä ja kykyä käyttää energiaa tehokkaasti. Lihasten huoltoon kuuluvat myös riittävä lepo ja ravinto, jotka kaikki yhdessä auttavat ylläpitämään lihasten toimintakykyä.
Lihasten toiminta on siis tärkeä osa ihmiskehon toimintaa. Lihasten merkitys ihmisen toimintakyvylle on valtava. Säännöllinen lihaksia vahvistava harjoittelu, riittävä syöminen ja lepo tukevat lihasten terveyttä ja toimintakykyä läpi elämän.
Lue myös:
Miten ihmiskeho toimii? Osa 1: Hengitys- ja verenkiertoelimistö
Miten ihmiskeho toimii? Osa 2: Puolustusjärjestelmä
Miten ihmiskeho toimii? Osa 3: Maksa ja munuaiset
Miten ihmiskeho toimii? Osa 4: Hermosto
Miten ihmiskeho toimii? Osa 5: Ruoansulatus
Lähteet:
Biologydictionary.net Editors. ”Actin and Myosin.” Biology Dictionary, Biologydictionary.net, 07 Feb. 2021, https://biologydictionary.net/actin-and-myosin/
Vuori, Taimela, Kujala (Toim). Liikuntalääketiede. 3.-6. painos 2013. Kustannus Oy Duodecim.
Sweeney HL, Hammers DW. Muscle Contraction. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2018; 10(2): a023200.