Как осуществляется мышечное сокращение?

Сокращение мышц – это процесс, требующий большого количества энергии, который приводит к перемещению в пространстве части тела или органа, за движение которого данная мышца ответственна. Сам процесс сокращения осуществляется с помощью перемещения нитей белков актина и миозина друг около друга. Давайте рассмотрим этот процесс более подробно.

Видео: Сокращение мышц (без слов)

При сокращении мышцы происходит скольжение миозин- и актиновых филаментов относительно друг друга. Это приводит к изменению длины мышцы, при этом актиновые и миозиновые цепочки как бы заходят друг за друга.

border="0" align="none" />

Все мышечные движения осуществляются за счет саркомеров. Саркомер – это простейшая базовая единица мышцы, обладающая свойством сокращаться и состоящая из нескольких типов белков. Саркомер может изменять свою длину, сокращаясь в среднем на 60% от своей длины в состоянии покоя.

Как только к мышце подходит нервный импульс, начинается процесс ее сокращения. Предпосылкой для генерации электрического возбуждения, которое передается через концевую пластинку на мембране мышечной клетки, является высокая концентрация заряженных положительно ионов кальция в цитоплазме. Молекула миозина за счет энергии АТФ соединяется с молекулой актина, скользит вдоль нее вплоть до Z-диска (это своеобразный «ограничитель» сокращения). После этого миозин отделяется от актинового филамента. Затем цикл повторяется снова. Для того, чтобы преодолеть расстояние хотя бы в полсантиметра, потребуется множество таких циклов.

Видео: Физиология мышечного сокращения

Цикл длится 10-100 мс и всегда может начаться заново, если в мышцах присутствует относительно высокая концентрация АТФ. Циклическое повторение этого процесса и позволяет совершать продолжительную мышечную работу. В зависимости от типа мышцы этот процесс происходит в среднем 50 раз за секунду. Несмотря на то, что размер саркомера невелик, небольшие циклические изменения в длине множества саркомеров приводят к видимым сокращениям мышц.