Мех и энергетика мыш сокр. Струк сократ аппарата (Шпаргалки по биофизике)

Механика и энергетика мышечного сокращения. Структура сократительного аппарата

Скольжение толстых и топких нитей как ос­нова мышечного сокращения.

Процесс мышечного сокращения нельзя свести к укорочению толстых или тонких нитей, так как их длина существенно не меняется при умеренном сокращении мышечных волокон. Вместе с тем входе мышечного сокращения длина саркомеров уменьшается, и решетки толстых и тонких нитей вдвигаются в друг друга. Если укорочение во­локна невелико, гексагональное расположение нитей сохраняется; нити скользят относительно друг друга. Сила сокращения возникает при взаимоденствие толстых и тонких нитей, заключаю­щемся в замыкании поперечных мостиков. Одно из решающих доказательств такого механизма мышечного сокращения было получено при со­поставлении величины напряжения мышечного волокна со степенью перекрывания толстых и тонких нитей (Гордон, Хаксли А., Юлиан, 1966). Изолированное мышечное волокно растягивали так, что вначале толстые и тонкие нити не пере­крывались (состояние 1 на рис. 1), и затем опре­деляли изометрическое напряжение сокращения при разных длинах саркомера. Было установлено, что напряжение возрастает линейно со степенью перекрывания нитей (рис.2) и достигает макси­мального значения в состоянии 2, когда участки толстых нитей, содержащие поперечные мостики, полностью перекрыты тонкими нитями. При про­должении укорочения саркомера до момента схо­ждения концов тонких нитей напряжения практи­чески не меняется, поскольку число способных к нормальному замыканию мостиков в районе пе­рекрывания остается неизменным. В ходе даль­нейшего сокращения (состояние 3) напряжение начинает резко снижаться вследствие того, что после прохождения дальше центра толстых нитей перемещение тонких нитей приводит уже к появ­лению участков двойного перекрывания с непра­вильной ориентацией мостиков.

Рис. Схема взаимодействия толстых и тонких нитей саркомера при разной степени их перекрывания (1, 2, 3). ПМ – поперечные мостики.