Какие мышцы работают
Вздувшийся бицепс спортсмена, поднимающего гантель, — наглядный пример мышечного сокращения: когда тысячи мышечных волокон укорачиваются, сократившаяся мышца может поднять груз.
Ежедневно мы совершаем ряд действий, при которых все наше тело или его части должны менять свое положение. Это возможно благодаря тому, что мышцы человека способны сокращаться и, становясь короче, тянуть за собой кости скелета. Заглянем глубже. Каждое мышечное волокно состоит из более тонких нитей — миофибрилл, — располагающихся в нем, как жилы в кабеле. Каждая миофибрилла собрана из соединенных конец в конец субъединиц — саркомеров (лат. — «сегментов мышцы»). Это микроскопические «двигатели» ее сокращения. В саркомере белковые нити (филаменты) двух типов — актин и миозин — взаимодействуют таким образом, что стягивают его концы. Когда сокращение заканчивается, филаменты возвращаются в исходное положение, и саркомер снова растягивается. Такое чередование укорачивания и удлинения повторяется в каждом мышечном волокне всякий раз, когда скелетная мышца сокращается и расслабляется. Физиологическим регулятором сокращения мышц человека служат ионы кальция. В состоянии покоя работает система активного транспорта ионов кальция, и они накапливаются в своеобразном хранилище, из которого высвобождаются под действием нервного импульса, обеспечивая мышечное сокращение.
РОЛЬ КАЛЬЦИЯ
Кальций играет ключевую роль в сокращении мышц человека. Миофибриллы в мышечном волокне заключены как бы в сетчатые трубочки, в которых хранится кальций. Поступающий нервный импульс вызывает сокращение, высвобождая кальций. За этим следует ряд этапов, в результате которых миозин миофибрилл саркомера соединяется с актиновыми филаментами и тянет их к центру. Когда сигнал от нервной системы перестает поступать, кальций возвращается в свое хранилище, миозин освобождает актиновые филаменты и саркомеры удлиняются.
СТРОЕНИЕ МЫШЕЧНЫХ ВОЛОКОН
МИКРОСТРУКТУРА мышечного волокна
Мышечные волокна человека собраны в пучки. В разных мышцах человека таких пучков могут быть сотни и тысячи. Каждое мышечное волокно, в свою очередь, состоит из миофибрилл, тоже собранных, как спагетти в упаковке. В миофибриллах нити (филаменты) актина и миозина, собранные в повторяющиеся субъединицы — саркомеры, — взаимодействуют, когда мышечные волокна и, наконец, вся мышца сокращаются в ответ на команду нервной системы.
Клетки скелетной мышцы (зеленые) кажутся исчерченными из-за чередующихся светлых и темных полос миофибрилл. Темные полосы - выровненные концы саркомеров, укорачивающихся при сокращении мышцы.
Соединительная ткань удерживает мышечные волокна вместе. На снимке (увеличено) видно, что эта ткань, состоящая в основном из коллагена, образует тонкие тяжи (оранжевые), которыми перевиты клетки.