Типы мышц и мышечных волокон

У тех видов, у которых мышца состоит из волокон обоих типов, можно заметить ясные структурные различия между теми и другими белые мышечные волокна сравнительно толсты митохондрии в них не так многочисленны и имеют меньшие размеры активность окислительных ферментов намного ниже (как [c.82]

Этот тип скелета характерен для животных, имеющих мягкое тело. У них в полость, образованную мышечными стенками, секретируется жидкость, которая, оказывая давление на мышцы, заставляет их сокращаться, чтобы преодолевать это давление. Мышцы не прикреплены к каким-либо структурам и поэтому при сокращении они тянут лишь друг друга. Животное сохраняет определенные размеры и форму тела благодаря давлению полостной жидкости, с одной стороны, и сокращающихся мышц — с другой. Обьгано мышечные волокна образуют два слоя — продольную и кольцевую мускулатуру. Движение происходит благодаря тому, что эти слои работают как антагонисты. У сегментированных животных (таких, как обыкновенный дождевой червь) этот эффект локализован и лишь определенные сегменты приводятся в движение или изменяют форму. Подробно роль гидростатического скелета при движении на примере дождевого червя будет рассмотрена в разд. 18.5.1. [c.370]

Подключение мышечных волокон к работе зависит от силы стимуляции мотонейроном. Минимальная величина стимуляции, при которой волокно сокращается максимально, называется порогом возбуждения (раздражения). Минимальный порог возбуждения имеют МС-волокна (1С 15 Гц) у БС-волокон порог возбуждения в 2 раза выше, чем у МС-волокон. Все типы мышц вовлекаются в работу при высокой частоте раздражения — около 45—55 Гц. Это важно учитывать при построении методики силовой подготовки спортсменов. [c.292]

Длина саркомера или степень полимеризации миозина в толстых нитях миофибрилл — это генетически обусловленный фактор, т. е. не изменяется в процессе индивидуального развития и под влиянием тренировки, однако влияет на проявление двигательных качеств. Различные типы мышечных волокон имеют разную длину саркомера. Содержание в мышцах белка актина существенно изменяется в процессе индивидуального развития и при тренировке. Этот показатель обнаруживает выраженные различия в мышечных волокнах разного типа и в мышцах различного функционального профиля. [c.371]

Нейромоторные функциональные единицы подразделяются на две основные группы — фазные и тонические нейромоторные единицы. Мышечные волокна фазных единиц — так называемые фазные мышечные волокна — имеют одиночную иннервацию и мембрану, способную к распространению потенциала действия (и волны сокращения) вдоль волокна. Работа фазных единиц представляет собой чередование фаз — волна сокращения быстро сменяется фазой расслабления. К этому типу относится большинство волокон скелетных (поперечно-полосатых) мышц. В мышечных волокнах тонических нейромоторных единиц — так называемых тонических мышечных волокнах, мембрана которых неспособна к проведению потенциала,— по всей длине волокна разбросаны десятки нервно-мышечных окончаний (множественная иннервация). Сокращение этих волокон начинается лишь после целого ряда нервных импульсов, идущих с таким интервалом, чтобы обеспечить суммирование локального потенциала и достаточное его возрастание. Сокращение такого типа, медленно развивающееся, слитное, которое мышца способна поддерживать длительно, без видимого утомления, носит название тонического сокращения. Нейромоторные единицы тонического типа обычно участвуют в поддержании мышечного тонуса. Существуют и нейромоторные единицы переходного типа, мышечные волокна которых способны в зависимости от частоты приходящих импульсов сокращаться либо по фазному, либо по тоническому типу. [c.228]

Механика и энергетика мышечного сокращения. В экспериментах по исследованию мышечного сокращения мышца (или мышечное волокно) обычно стимулируется не через нерв, а путем подачи прямоугольных импульсов электрического тока непосредственно на саркоплазматическую мембрану. Характер механического ответа мышцы на электрическое раздражение зависит как от формы стимулирующего сигнала, так и от наложенных на мышцу механических ограничений. При активации мышца развивает силу и укорачивается, либо только развивает силу, если ее концы фиксированы. В наиболее простом типе механических экспериментов исследуют изменения развиваемой мышцей силы (натяжения) при фиксированной длине всей мышцы либо некоторой ее части. Это — так называемое изометрическое сокращение. Иногда постоянной (стационарной) поддерживают величину внешней нагрузки на мышцу и наблюдают за изменениями ее длины. Это — изотоническое сокращение. Очень информативными являются так называемые нестационарные режимы сокращения, в которых исследуются переходные процессы, возникающие в мышце в ответ на быстрые контролируемые изменения одного из механических параметров либо какого-нибудь из внешних условий. Результаты таких исследований будут рассмотрены ниже, в 6 этой главы. Вначале следует остановиться на экспериментальных данных, полученных для стационарных режимов сокращения мышцы. [c.228]

Среди большого числа сложных структур, построенных из белковых субъединиц, ни одна не привлекла к себе большего внимания, чем спо--собные к сокращению мышечные волокна. В организме человека существует несколько типов мышц. Поперечнополосатые скелетные мышцы действуют под произвольным контролем. Близка к ним по структуре сердечная мышца с характерной поперечной исчерченностью она контролируется непроизвольно. К третьему типу относятся непроизвольные гладкие мышцы. У других видов встречаются мышцы особого типа. Так, например, асинхронные летательные мышцы некоторых насекомых позволяют им махать крыльями с частотой 100—1000 взмахов в секунду. В этих мышцах нервные импульсы используются только для того, чтобы запускать и останавливать движение крыльев что же жасается цикла сокращение — релаксация, то он осуществляется автоматически. [c.317]

Легко различить два главных типа волокон. Красные мышечные волокна, как, иапример, в темном курином мясе, богаты белком, связывающим кислород,-миоглобином. Белые мышечные волокна, такие как в белом курином мя-се, содержат гораздо меньше миоглобииа. (Есть также промежуточные волок-на, но основное внимание мы уделим красным и белым.) Различное содержание миоглобииа-белка, родственного гемоглобину,-отражает различия в метаболизме клеток с неодинаковым потреблением кислорода дц красных волокон более карактерно окислительное фосфорилирование, для белых-анаэробный гликолиз. Различные типы метаболизма в свою очередь связаны с разными типами сократительной активности. Красные волокна в ответ на стимуляцию сокращаются медленно, они менее подвержены утомлению и более эффективны при необходимости длительных усилий. Белые волокна дают быстрый ответ, легче утомляются и более эффективны при быстрых повторяющихся движениях. Красные и белые волокна содержат разные формы сократительных белков (таких, как миозин), кодируемых различными генами. В то время как большинство мыщц содержит смесь волокон разного типа, некоторые мышцы оказываются в основном красными, т.е. медленными, а другие-в основном белыми, т.е. быстрыми. [c.174]

Мышечные волокна приводятся в действие нервами, и описанная выше специализация бьша бы бесполезной, если бы каждому типу мышцы не соответствовал определенный характер импульсации в их двигательных нервах. Как же осуществляется это согласование, при котором аксоны, побуждающие мышцу к длительному сокращению, иннервируют красные волокна, а аксоны, передающие команды для быстрого ритмического сокращения, иннервируют белые волокна Ответ можно получить в опытах с двумя соседними мышцами-медленной и быстрой-в конечности крысы (рнс. 16-44). Нервы этих двух мышц перерезают и затем перекрещивают так, что каждый нерв врастает в мышцу не соответствующего ему типа и иннервирует ее. После этого свойства мышц изменяются быстрая становится медленной, а медленная-бы-строй. Очевидно, нервы диктуют мышцам выбор дифференцированного состояния. Какие бы другие различия ии существовали между этими двумя нервами, во всяком случае ясно, что онн подают сигналы разного типа. Медленный нерв передает главным образом растянутые залпы импульсов, повторяющихся в каждом залпе с низкой частотой, а быстрый -короткие залпы с высокой частотой импульсов. Эти типы импульсации можно воспроизводить, перерезав нерв и стимулируя мышцу непосредственно через вживленные металлические электроды. Мышца, ис1 сственно стимулируемая таким способом в течение нескольких недель, при подаче медленных сигналов становится медленной, а при подаче быстрых сигналов-быстрой. Таким образом, очевидно, что характер электрической стимуляции определяет картину зкспрессии генов в мышечной клетке. Это еще один пример модуляции дифференцированного состояния изменения в генной экспрессии незначительны и обратимы, и мышечное волокно остается мышечным волокном, хотя могут измениться его миозин, содержание миоглобииа и набор ферментов метаболизма. [c.174]

Сколько различных типов клеток существует в организме взрослого человека В большом руководстве по гистологии обычно упоминается около 200 типов, заслуживающих отдельного названия. Эти традипиониые названия-в отличие, например, от названий спектральных цветов-не являются наименованиями отдельных частей некоего условно подразделенного континуума большинство из них соответствует дискретным, четко различающимся категориям. Внутри той или иной категории часто наблюдаются некоторые вариации волокна скелетных мышц, приводящих в движение глазное яблоко, гораздо меньше, чем волокна крупных мышц ноги слуховые волосковые клетки в разных участках уха могут был. настроены на разную частоту звука и т.д. Однако не существует непрерывных переходов между разными типами клеток взрослого организма, например между мышечным волокном и слуховой волосковой клеткой. [c.183]

Сократительная система скелетных мышц включает нити двух типов (рис. 14-10). Толстые нити состоят из пучков, образованных параллельно расположенными палочковидными молекулами миозит, а тонкие состоят из двух закрученных одна вокруг другой нитей фибриллярного актина (Р-актина). Р-ак-тин в свою очередь состоит из молекул глобулярного актина (О-актина), соединенных наподобие нитки бус. В миофи-бриллах толстые и тонкие нити располагаются упорядоченным образом в сарко-мерах (так называются повторяющиеся участки миофибрилл) они расположены параллельно и в большей или меньшей мере перекрываются. При мышечном сокращении толстые нити каждого сарко-мера вдвигаются в промежутки между тонкими нитями, благодаря чему все мышечное волокно в целом укорачивается. Химическую энергию для такого скольжения нитей поставляет процесс гидро- [c.423]

Модель Куна—Качальского воплотила в себе основные черты механохимических явлений. Однако, переходя к мышечным белкам, мы находим множество осложнений, связанных с функциональной сложностью мышцы, необходимостью ее регулирования, своеобразием ее энергоснабжения и т. д. На страницах этой книги мы постараемся отвлечься от большинства осложнений и сосредоточим внимание на природе механохимического акта. Моделью мышечного волокна нам будет служить гораздо более простой объект — волокно актомиозинового геля того типа, каким пользовались Энгельгардт и Любимова и Сент-Дьордьи. При этом мы сразу же отметим недостатки этой модели — отсутствие в нитях достаточной анизотропии, вследствие чего их сокращение под действием АТФ происходит пропорционально во всех направлениях, с вытеснением из геля части жидкости. [c.193]

В произвольных движениях человека развитие мышечного усилия происходит вместе с изменением скорости сокращения, и общий результат суммирования этих свойств выражается уровнем развиваемой мощности, величина которой в скелетных мышцах зависит от АТФ-азной активности миозина, существенно различающейся в мышечных волокнах разного типа. В быстросокращающихся волокнах она более высокая по сравнению с медленносокращающимися волокнами. [c.371]

Вторая фундаментальная зависимость описывает связь между максимальной скоростью сокращения мышцы, длиной саркомера и относительной АТФ-азной активностью миозина. Наибольшая скорость сокращения отмечена в летательных мышцах насекомых и колибри, в составе которых имеются самые короткие саркомеры, наименьшая — в запирательных мышцах моллюсков, в составе которых имеются самые длинные саркомеры (рис. 173), Максимальная скорость сокращения различна в мышечных волокнах разного типа в быстросокращающихся белых волокнах она примерно в 4 раза выше, чем в медленносокращающихся красных волокнах. [c.382]

Значения максимальной мощности, как и максимальной скорости сокращения, существенно различаются в мышечных волокнах разного типа и заметно изменяются при адаптации к определенному виду двигательной деятельности. В быстросокращающихся волокнах максимальная мощность составляет около 155 Вт кг массы мышц, в медленносокращающихся волокнах — 40 Вт кг". [c.383]

У животных и человека имеются два основных типа мышц попе-речно-полосатые и гладкие. Поперечно-полосатые мышцы прикрепляются к костям, т. е. к скелету, и поэтому еще называются скелетными. Поперечно-полосатые мышечные волокна составляют также основу сердечной мышцы - миокарда, хотя имеются определенные различия в строении миокарда и скелетных мышц. Гладкие мышцы образуют мускулатуру стенок кровеносных сосудов, кишечника, пронизывают ткани внутренних органов и кожу. [c.124]

Даже из такого краткого и неполного перечисления различий между типами мышечных волокон следует, что для проявления силы и быстроты более предпочтительны белые (фазические) волокна и близкие к ним по строению переходные волокна. Поэтому более выраженной алактатной работоспособностью, при прочих равных условиях, обладают те мышцы, в которых соотношение между мышечными волокнами смещено в сторону белых. [c.194]

Фибриллярные белки (от лат. fibrilla — волокно) состоят из вытянутых нитевидных волокон. У некоторых белков длина частиц превышает диаметр поперечного сечения в несколько тысяч раз. В эту группу входят миозин — белок мышц, кератин — белок волос и рога, коллаген и эластин — белки кожи и сухожилий, фиброин — белок естественного шелка. Большинство белков этой группы набухают в воде, но не растворяются в ней. Рентгеноструктурный анализ некоторых фибриллярных белков (миозина мышечного волокна, кератина волос) показал, что они состоят из длинных, более илп менее параллельно расположенных полипептидных цепей. В кератине эти цепи более извилисты, образуют ряд складок. Подобного типа белки способны к сокращению и растяжению, однако деление белков по форме молекул весьма относительно. [c.38]

В одной и той же мышце можно найти существующие бок о бок мышечные клетки разных типов - каждый тип с особым набором белковых изоформ. У взрослых животных два тина легко распознать даже невооруженным глазом. Красные мышечные волокна, как, например, в темном курином мясе, богаты связывающим кислород белком миоглобином. Белые мышечные волокна, такие как в белом курином мясе, содержат гораздо меньше миоглобина. Различное содержание миоглобина-белка, родственного гемоглобину, - отражает различную потребность в кислороде для красных волокон более характерно окислгггельное фосфорилирование, для белых - анаэробный гликолиз. Различные тины метаболизма в свою очередь связаны с разными тинами сократительной активности Красные волокна в ответ на стимуляцию сокращаются медленно, они меньше подвержены утомлению и более эффек- [c.191]

Рис. 19-16. Нервно-мышечное соединение у лягушки. А. Окончание одного аксона на клетке скелетной мышцы нри малом увеличении. Электронная микрофотография, нолученная с помощью сканирующего электронного микроскопа. В. Схематическое изображение участка, помеченного на рисунке А красным прямоугольником. Показаны основные детали, видимые в трансмиссионный электронный микроскоп Характер ветвления небольших окончаний аксона в области синапса варьирует в зависимости от вида животного и типа мышечного волокна. Из-за своеобразной формы окончаний аксона у млекопитающих нервно-мышечное соединение часто называют концевой пластинкой. (A-J. Desaki, Y.

Скелетные мышцы, как и миокард, относятся к типу поперечнополосатых и состоят нз волокон (клеток), на которых оканчиваются разветвления соответствующего нерва, управляющего состоянием мышцы. В каждой двигательной единице, т.е. совокупности мьппечных волокон и иннервирующих нх разветвлений аксона определенного двигательного нейрона, мышечные волокна сокращаются почти одновременно под влиянием приходящих по аксону импульсов возбуждения. Механизм генерации и распространения импульса электрического возбуждения в мышечном волокне очень близок к механизму электрического возбуждения нерва (особенно это относится к так называемым быстрым мышечным волокнам). В частности, каждый импульс начинается с локальной деполя 1зации клеточной мембраны, в результате которой развивается потенциал действия. При зтом возникают клеточные генераторы и соответствующее электромагнитное поле в окружающем мышцу пространстве. Плавное сокращение мышцы фактичес- [c.139]

Рис. 20.3. Нейронная сеть рефлекса на растяжение в брюшке рака. Импульсация, поступающая по командному волокну, активирует как рабочие мышечные волокна, так и волокна особого типа, с которыми соединен рецептор растяжения. Если подвесить груз, препятствующий укорочению мышцы, то в ией возникнет напряжение, что приведет к возбуждению дендритных окончаний рецепторной клетки. Эта клетка активирует мнотатический рефлекторный путь, вызывая добавочное возбуждение рабочей мышцы, противодействующей нагрузке. (Kennedy, 1976.)

Удлиненное брюшко рака состоит из ряда сегментов-(рис. 14.3). Дорсальные кутикулярные пластинки каждого-сегмента подвижно сцеплены друг с другом, и поэтому при сокращении сегментарных мышц брюшко сгибается. Оно способно ударять подобно хвосту, что служит для рака способом быстрого ухода от опасности. Мышцы состоят из волокон двух типов — из обычных мышечных волокон, приводящих в движение абдоминальные сегменты, и пз видоизмененных мышечных волокон, содержащих окончания сенсорных клеток. Видоизмененные волокна почти не участвуют в движении, но осве- домляют сенсорные клетки о состоянии напряжения или удлинения мышцы. Эти мышечные волокна образуют пучки двух типов в зависимости от того, являются ли они медленными> (с медленной суммацией сокращения) или быстрыми волокнами (с дискретными сокращениями). Соответственно имеются медленно и быстро адаптирующиеся рецепторные клетки (см. рис. 8.8 и 14.3). [c.351]

Мы подробно описали лишь один из трех типов мьш1ечной ткани позвоночных, а именно скелетную мускулатуру. Два других типа-это сердечная мышца (которая на протяжении человеческой жизни сокращается около 3 миллиардов раз) и гладкая мускулатура, ответственная за медленные и длительные сокращения стенок желудка, кишечника и кровеносных сосудов. Мыщцы всех трех типов содержат актин и миозин и сокращаются по принципу скользящих нитей. Сердечные мышечные волокна, подобно скелетным, обнаруживают поперечную исчерченность, что отражает большое сходство в организации актиновых и миозиновых филаментов. [c.86]

У 6есчереш1ых (ланцетник) мышечные волокна соматического типа представляют собой пластинки толщиной около 1 мкм и шириной до 100 мкм, содержащие по одной миофибрилле с поперечной исчерченностью. Узкие мышечные пластинки богаты саркоплазмой, митохондриями и содержат включения гликогена. Кроме узких пластинок, в мышце имеются и более широкие, расположенные в глубине (рис. 44). Тонкими цитоплазматическими отростками мышечные волокна контактируют со спинным мозгом, образуя моторные концевые пластинки с отростками мотонейронов. [c.72]

Накопление АМФ, АДФ приводит к стимуляции гликолиза, ЦТК и окислительного фосфорилирования, что обеспечивает восстановление резервов АТФ и креатинфосфата. В скелетных мышцах кроме аде-ниловых нуклеотидов (АТФ, АДФ, АМФ), креатинфосфата, креатина содержатся и другие небелковые азотистые вещества — карнозин ((3-аланил-гистидин) и ансерин (N-мeтилкapнoзин). Это имидазолсо-держащие дипептиды. Синтезируются из конечного продукта распада пиримвдиновых нуклеотидов — (3-аланина. Эти соединения активируют На , К -АТФазу, а также увеличивают амплитуду мышечного сокращения, предварительно сниженную утомлением. Скелетные мышцы содержат медленные (красные) и быстрые (белые) волокна (волокна I и II типа). Для волокон I типа характерны окислительные процессы, они содержат миоглобин и митохондрии. Волокна II типа получают энергию из анаэробного гликолиза. При определенной тренировке можно изменить состав мышц. У спринтеров работают волокна II типа (гликолитические). В первые 5 с тратится креатинфосфат как источник энергии. Затем используется глюкоза, полученная из гликогена и дающая энергию в гликолизе. Гликоген мышц быстро истощается. У марафонцев работают волокна I типа (окислительные). Основной источник энергии — АТФ, образующаяся при тканевом превращении глюкозы и жирных кислот крови. Гликоген мышц истощается медленно. [c.461]

Отдельные типы волокон отличаются также механизмами энергообразования. Как следует из табл. 20, медленносокращающиеся волокна, которые имеют малую скорость сокращения, располагают большим количеством митохондрий, ферментов биологического окисления углеводов и жиров, белка миоглобина, который запасает кислород, а также большой сетью капилляров, обеспечивающих достаточное поступление кислорода в мышцы, и большими запасами гликогена. Все это свидетельствует о том, что в МС-волокнах преобладают аэробные механизмы энергообразования, которые обеспечивают выполнение длительной работы на выносливость. Мотонейрон, иннервирующий МС-волокна, имеет небольшое тело клетки и управляет относительно небольшим количеством мышечных волокон (10—180). [c.290]

ТИВНЫ при необходимости длительных усилий. Белые волокна дают быстрый ответ, легче утомляются и более эффективны при отдельных быстрых движениях. Такие мышгр.1, как, например, биг епсы, обычно содержат смесь нескольких типов мышечных клеток в соотношении, оптимальном для функционирования данной мышцы (рис. 17-38). [c.192]

В сердечных волокнах различного типа потенциал действия обусловлен различными изменениями ионной проводимости в связи с этим для каждого волокна характерна особая форма потенциала действия. Основные ионные механизмы генерации потенциала действия в сердечных волокнах такие же, как и в клетках скелетных мышц или нейронов сначала происходит поглощение ионов Са + и Ма+, а затем выведение К+. Однако для клеток водителей ритма характерны также медленные изменения проницаемости, обеспечивающие медленную деполяризацию и реполяризацию. Волокнам Пуркинье и мышечным клеткам миокарда свойственна фаза длительной деполяризации, или плато. Эта фаза обусловлена непрерывным медленным входом Са +, уравновешивающим выход К" ", на фоне инактивации быстрых натриевых каналов. Во время фазы плато волокно находится в состоянии рефрактерности, что препятствует чрезмерному возбуждению и слишком частому поступлению импульсов по проводящей системе. Все эти ионные механизмы показаны на рис. 19.8В (см. также гл. 8). [c.43]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология