БІОХІМІЯ М'ЯЗІВ, М'ЯЗОВОГО СКОРОЧЕННЯ І РОЗСЛАБЛЕННЯ

Загальна характеристика м'язів

У тварин і людини є два основних типи м'язів:

  • • поперечно-смугасті (прикріплюються до кісток, т. Е. До скелету, і тому ще називаються скелетними, виділяють також серцевий м'яз, що має свої особливості);
  • • гладкі (мускулатура стінок порожнистих органів і шкіри).

Будова м'язових клітин

Поперечно-смугаста м'яз складається з численних подовжених м'язових клітин. Рухові нерви входять в різних точках в м'язове волокно і передають йому електричний імпульс, що викликає скорочення. М'язове волокно зазвичай розглядають як багатоядерних клітку гігантських розмірів, покриту еластичною оболонкою - сарколеммой. Діаметр функціонально зрілого поперечнополосатого м'язового волокна зазвичай становить від 10 до 100 мкм, а довжина волокна часто відповідає довжині м'язи.

У саркоплазме м'язових волокон виявляється ряд структур: мітохондрії, мікросоми, рибосоми, трубочки і цистерни саркоплазматической мережі, різні вакуолі, грудочки глікогену і включення ліпідів, які відіграють роль запасних енергетичних матеріалів, і т. Д.

У кожному м'язовому волокні в полужидкой саркоплазме по довжині волокна розташоване, нерідко у формі пучків, безліч ниткоподібних утворень - міофібрил (товщина їх зазвичай менше 1 мкм), що володіють, як і всі волокно в цілому, поперечною смугастість. Поперечнасмугастість волокна, що залежить від оптичної неоднорідності білкових речовин, локалізованих у всіх миофибриллах на одному рівні, легко виявляється при дослідженні волокон скелетних м'язів в поляризаційному або фазово-контрастному мікроскопі (рис. 2).

Повторюваним елементом поперечно-смугастої міофібрили є саркомер - ділянку міофібрили, межами якої служать вузькі 2-лінії. Кожна миофибрилла складається з декількох сот саркомерів. Середня довжина саркомера 2,5-3,0 мкм. В середині саркомера знаходиться зона протяжністю 1,5-1,6 мкм, темна в фазово-контрастному мікроскопі. У поляризованому світлі вона дає сильне подвійне променезаломлення. Цю зону прийнято називати диском А (анізотропний диск). У центрі диска А розташована лінія М, яку можна спостерігати тільки в електронному мікроскопі. Середню частину диска А займає зона Н слабшого подвійного променезаломлення. Нарешті, існують ізотропні диски, або диски I, з дуже слабким подвійне променезаломлення. У фазовоконтрастной мікроскопі вони здаються більш світлими, ніж диски А. Довжина дисків I близько 1 мкм. Кожен з них розділений на дві рівні половини Z-мембраною, або Z-лінією. Відповідно до сучасних уявлень, в дисках А розташовані товсті нитки, що складаються головним чином з білка міозину, і тонкі нитки, що складаються, як правило, з другого компонента актоміозіновий системи-білка актину. Тонкі (актинові) нитки починаються в межах кожного саркомера у Z-лінії, тягнуться через диск I, проникають в диск А і перериваються в області зони Н.

image3

Мал. 2. Фотографія мікропрепарату поперечно-смугастої м'язової тканини

Схема будови саркомера

Мал. 3. Схема будови саркомера

При дослідженні тонких зрізів м'язів під електронним мікроскопом було виявлено, що білкові нитки розташовані строго контрольованим. Товсті нитки діаметром 12-16 нм і довжиною приблизно 1,5 мкм укладені в формі шестикутника діаметром 40-50 нм і проходять через весь диск А. Між цими товстими нитками розташовуються тонкі нитки діаметром 8 нм, тягнучись від 2-лінії на відстань близько 1 мкм (рис. 3). Вивчення м'язи в стані скорочення показало, що диски I в ній майже зникають, а область перекривання товстих і тонких ниток збільшується (в скелетної м'язі в стані скорочення саркомер коротшає до 1,7-1,8 мкм).

Відповідно до моделі, запропонованої Е. Хакслі і Р. Нідергерке, а також X. Хакслі і Дж. Хенсоном, при скороченні міофібрил одна система ниток проникає в іншу, т. Е. Нитки починають як би ковзати один по одному, що і є причиною м'язового скорочення.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >