При мышечном сокращении происходят механические изменения, которые связаны с работой миофибрилл и химические превращения, которые заставляют мышцу укорачиваться.
Когда мышца сокращается, то происходит уменьшение длины саркомеров миофибрилл. Это возможно за счет обоюдного перемещения актиновых и миозиновых нитей. В расслабленном волокне происходит втягивание актиновых нитей между нитями миозина.
При мышечном сокращении актиновые нити скользят вдоль миозиновых, углубляясь в пространство между ними и начинают закручиваться вокруг них по спирали. Это возможно благодаря наличию отростков на миозиновых нитях, которые могут образовывать соединения с актиновыми нитями и перемещать их.
Процесс сокращение мышцы начинается c поступления по аксону мотонейрона двигательного импульса. В результате этого клеточная мембрана изменяет полярность и происходит образование потенциала действия, волна возбуждения быстро распространяется внутрь мышечного волокна, вследствие чего происходит выброс ионов кальция в саркоплазму.
Повышение уровня ионов кальция является стартом для механизма сокращения миофибрилл. Также они снимают блокаду со стороны белка тропонина, при этом между головками миозиновых нитей и актиновыми нитями образуются спайки. Это вызывает освобождение энергии, которая идет на изменения положения головок миозиновых нитей, они изгибаются, принимая наклонное отношение к оси миозиновых нитей. При этом они продвигают актиновые нити в центр саркомера. Эта работа миозиновых головок сравнима с гребком весла. При последующем гребке миозиновые головки вновь связываются с актиновыми нитями, вследствие чего снова происходит взаимное скольжение, то есть сокращение мышечного волокна.
При прекращении поступления двигательного сигнала концентрация ионов кальция снижается, происходит его обратный транспорт в мышечное волокно и последующее химическое связывание. Белок тропонин занимает прежнее положение ,блокируя связь актина с миозином. В результате этого происходит расслабление мышцы.
Мышца при сокращении развивает напряжение, которое прямо пропорционально степени укорачивании этой мышцы, это происходит до тех пор, пока длина мышцы не достигнет приблизительно 60% от общей ее длины. При дальнейшем ее укорачивании развиваемое усилие снижается.
Автор: Вячеслав Казанцев
