Жизнь мышц. Часть 2

Просмотров: 2796Комментарии: 0
Здоровье

Итак, в прошлый раз мы остановились на упрощенной модели мышечного сегмента – саркомера. Эта модель представляет собой два «волосатых диска», торчащие «волосы» которых с торцов заходят в «пучок спагетти». За счет чего же происходит сокращение волокна – сжатие мышечных сегментов? Благодаря чему «спагетти» втягивают в себя «волосатые диски»? На сегодняшний день можно считать доказанным следующий механизм мышечного сокращения.

Вообразим себе, что из каждой спагетти торчит множество маленьких рук (в реальности это продолжения белковой нити с особыми головками на конце). Они торчат с обоих краев и в разные стороны.

Сокращение мышечного волокна чем-то похоже на перетягивание каната наоборот. Там две команды руками тянут канат каждая в свою сторону, а тут у каната с обеих сторон «микроруки» хватаются за «членов команд» (места на белке-«волосе», доступные для прикрепления «микрорук») и тянут их друг ко другу. Немножко подтянув, «микрорука» отпускает место, за которое хваталась, и хватает и тянет за следующее. Когда места доступны для «хватания» и у «микроруки» есть энергия для подтягивания, она может несколько раз подряд хватать и подтягивать «волос». В общем, когда в каждом сегменте-саркомере «микроруки» тянут и тянут на себя «волосы», мышечное волокно сокращается.



Когда места для хватания заблокированы, «микрорукам» не за что хвататься, поэтому «волосы» и «спагетти» в состоянии практически свободно смещаться друг относительно друга, а мышечное волокно расслаблено.


Чтобы разблокировать места прикрепления, нужно запустить в среду ионы кальция (как это происходит, узнаем позже). Необходимым условием сокращения также является наличие источника энергии – молекулы АденозинТриФосфорной кислоты – АТФ. Как это ни странно, сама по себе АТФ, распадаясь на АДФ (АденозинДиФосфорную кислоту) и фосфат, обеспечивает энергию не для непосредственно «дерганья», а для отделения «микроруки» от места хватания за «волос» (типа как отец разнимает сцепившихся детей-драчунов). После чего эти продукты распада опять притягивают к себе «микроруку», дают ей хорошенько ухватиться, а затем и снова дернуть! Далее послужившие продукты распада уходят, и цикл может повториться. По времени один такой цикл занимает доли секунды. (По особенностям механизма я встречал разночтения, поэтому в подробности не вдаюсь.)


На рисунке схематично обозначены стадии до и после "дерганья" а) и б)


Установлено, что во время сокращения мышцы в каждый момент времени лишь небольшая часть «микрорук» (10–15%) работает. То есть, каждая «микрорука» большую часть времени отлынивает.

Чем больше «микрорук» работает, тем выше развиваемое усилие, но и выше расход АТФ.

При статическом мышечном напряжении, когда мышца не сокращается, сила вырабатывается, по-видимому, за счет упругости «микрорук», которые по очереди пытаются дергать свои «волосы», но не тут-то было! Приходится отцепляться, отдыхать и снова хвататься и пытаться тянуть.

Кстати, ионы магния способствуют запуску воспроизводства АТФ, поэтому кушайте магний, ну и кальций, конечно.

Продолжение предполагается.

При подготовке использованы материалы из книги «Физиология человека» под редакцией Р. Шмидта и Г. Тевса и лекции А.Н. Тихонова «Мышечное сокращение. Молекулярные основы биологической подвижности»

Оставьте комментарий!


Используйте нормальные имена.

     

  

Если вы уже зарегистрированы как комментатор или хотите зарегистрироваться, укажите пароль и свой действующий email. При регистрации на указанный адрес придет письмо с кодом активации и ссылкой на ваш персональный аккаунт, где вы сможете изменить свои данные, включая адрес сайта, ник, описание, контакты и т.д., а также подписку на новые комментарии.

MaxSiteAuth. Войти через loginza

(обязательно)