Мышечные клетки используют химическую энергию для того, чтобы развивать силу и выполнять двигательную функцию. У человека функции речи, коммуникации, письма, артистической экспрессии также обусловлены мышечными сокращениями.
На основе строения, сократительных свойств и механизмов регуляции сокращения выделяют три типа мышечной ткани: скелетные мышцы, гладкие мышцы и сердечная мышца. Скелетная мышца выполняет функцию поддержания и движения скелета и находится под произвольным контролем человека. Гладкая мышца входит в состав стенок внутренних органов, включая желудок, тонкий кишечник, мочевой пузырь, матку, кровеносные сосуды и дыхательные пути. Гладкие мышцы организма человека не находятся под произвольным контролем и являются непроизвольными. Сердечная мышца при сокращении обеспечивает движение крови в системе кровообращения, подобно гладкой мышце ее функция контролируется вегетативной нервной системой, гормонами, а также аутокринными/паракринными агентами и обладает спонтанной природой сокращения.
4.1. СКЕЛЕТНАЯ МЫШЦА
Клетка скелетной мышцы представлена мышечным волокном и содержит сократительные элементы или миофибриллы. В каждом мышечном волокне содержится до 1000 миофибрилл и более, толщиной 1-3 мкм. Миофибрилла состоит из множества толстых и тонких миофиламентов - нитей белка миозина и белка актина. В каждой миофибрилле содержится примерно 1500 миозиновых и около 3000 актиновых миофиламентов. Структурно-функциональной единицей мышцы является саркомер (рис. 4.1).
Молекулярные механизмы мышечного сокращения
Механизм скольжения филамент. Во время укорочения мышцы уменьшается длина саркомеров. При этом нити актина и миозина, входящие в состав саркомера, не изменяют своей длины. Уменьшение длины саркомеров происходит в результате скольжения тонких филамент к центру саркомера относительно миозиновых филамент (рис. 4.2).