Микроскопическое строение мышцы

Поперечно-полосатое мышечное волокно имеет цилиндрическую форму и диаметр 0, 1мм, а длинной несколько см. Под плазматической мембраной (сарколеммой) расположена цитоплазма – саркоплазму и множество ядер. Примерно 2/3 объема занимают миофибриллы, между которыми располагаются митохондрии.

Волокна отличаются поперечной исчерченностью: темные полосы (диск А) чередуются со светлыми (диск I). Диск А разделен светлой зоной (полоса Н), диск I – темной линией Z (телофрагма). Миофибриллы содержат сократительные элементы - миофилламенты, среди которых различают толстые (миозиновые), занимающие диск А и тонкие актиновые, лежащие в диске I и прилегающие к толофрагмам, причем концы их проникают в диск А между толстыми филаментами. Участок миофибриллы между двумя телофрагмами, представляет собой саркомер – сократительную единицу.

На границе между А и I мембрана впячивается, образуя Т трубочки которые разветвляются внутри волокна. В поперечно-полосатых мышечных волокнах содержится большое количество гладкой ЭПС, которая окружает саркомеры.

Мышечное сокращение - это результат скольжения тонких актиновых филаментов относительно толстых миозиновых, благодаря чему длина филаментов диска А изменяется, в то время как диск I уменьшается в размерах и исчезает.

В осуществлении мышечного сокращения принимают участие несколько белков: актин, миозин, тропомиозин и тропонин.

Актиновые филаменты (F-актин) образованы двумя скрученными полимерными волокнами, каждое из которых состоит из мономеров глобулярного белка G актина. Вокруг F актина обвивается молекула тропомиозина. Вдоль F актина расположены молекулы тропонина, прикрепляющиеся к тропомиозину. Тропонин состоит из субъединиц Т

Толстые филаменты состоят из молекул миозина, представляющие собой нити, имеющие две шаровидные головки. В нерабочем состоянии они притянуты к нитям миозина, а в рабочем приподнимаются и соединяются с актиновыми нитями, образуя поперечные мостики. Поперечные мостики втягивают актиновые нити между миозиновыми, отчего саркомер становится более узким – волокно сокращается. При окончании сокращения мышцы мостики разъединяются и актиновые нити возвращаются на прежнее место. Миозиновые нити положение не меняют. На участке М мостики не образуются, а его ширина остается неизменной. Скольжение нитей относительно друг друга результат скачкообразного увеличения концентрации ионов кальция в межфибриллярном пространстве, что вызвано прошедшими по нервам электрическими импульсами.

Катионы кальция хранятся в ЭПС мышечных волокон. Электрическое возбуждение приводит к увеличению проницаемости мембран ЭПС, и как следствие этого появлению катионов кальция в межфибриллярном пространстве.

В покое взаимодействие тонких и толстых нитей (миофиламентов) невозможно, т.к. миозин-связывающие участки актина заблокированы тропонином и тропомиозином. При высокой концентрации ионов кальция конформационные изменения тропомиозина приводят к разблокированию миозин-связывающих участков молекул актина.

Механизм работы мышц

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: