3 июня 2009

Химизм и механизм мышечного сокращения

Сокращение и расслабление мышцы осуществляется за счет потенциальной химической энергии, которая освобождается при расщеплении богатых энергией органических веществ. В организме животного такими источниками энергии являются аденозинтрифосфорная (АТФ) и креатинфосфорная (КрФ) кислоты, а также углеводы, белки и жиры, входящие в состав пищевых веществ.

Первичным источником химической энергии, трансформируемой в механическую энергию мышечного сокращения, является АТФ. При расщеплении ее на аденозиндифосфорную и фосфорную кислоты освобождается конечная, наиболее богатая энергией связь. Вследствие особой молекулярной структуры (АТФ состоит из аденина, пентозы и трех фосфатных остатков) АТФ не только освобождает энергию при расщеплении, но и переносит ее на сократительные элементы мышцы. Эта способность и делает АТФ единственным источником энергии, обеспечивающим сократительную функцию.

Запасы АТФ в человеческом организме сравнительно невелики. В мышцах, например, АТФ составляет около 0,25% от их массы. Поэтому расходование ее при мышечной работе должно сопровождаться постоянным ресинтезом за счет энергии аэробных и анаэробцых процессов.

При мышечной работе создаются условия ускоренного ресинтеза АТФ: повышается концентрация основных акцепторов макроэргических фосфорильных остатков (АДФ и адениловой кислоты). Перенос фосфорильных остатков с КрФ на АДФ — один из возможных путей ресинтеза АТФ при мышечной работе. Миокиназная реакция между молекулами АДФ — второй и гликолиз — третий путь, по которым идет ресинтез АТФ. Эти реакции осуществляются в саркоплазме. Они не связаны с субклеточными структурами (митохондриями) и протекают без участия кислорода.

«Физиология человека», Н.А. Фомин

Читайте далее:



Миозин по своим свойствам вполне отвечает требованиям, которые предъявляются к сократительному белку: он обладает достаточной прочностью, выраженными фибриллярными и эластическими свойствами, относительно большим количественным содержанием (около 40% сухого вещества мышцы). Энергия АТФ освобождается из химически связанной формы при помощи фермента аденозинтрифосфатазы, входящего в состав миозина и осуществляющего свою функцию в комплексе с мышечным белком. Несколько…

Основы механохимии заложили В. А. Энгельгардт и М. Н. Любимова, открывшие ферментативную активность миозина и роль АТФ в энергетике мышечного сокращения. В механизмах мышечного сокращения важная роль принадлежит электрическому полю, создаваемому ионами Са2+. Они поступают к сократительным элементам мышцы из цитоплазматических каналов мышечного волокна. Ионы Са2+ накапливаются по обе стороны Z-мембраны и, взаимодействуя с отрицательно…

Н. Е. Введенским было установлено, что увеличение частоты и силы раздражающего агента (до известного предела) сопровождается увеличением ответной реакции живой ткани. При большой частоте раздражений часть сигналов попадает в рефрактерную фазу, конечный эффект при этом не увеличивается. Дальнейшее увеличение частоты и силы раздражителя сопровождается сначала сниженным по амплитуде ответом, а затем полной его утратой. В…

Способность возбудимых тканей отвечать на действие раздражителя с определенной частотой, обусловленная скоростью процесса возбуждения, характеризует функциональную подвижность, или лабильность. Мерой функциональной подвижности может служить максимальный ритм возбуждения. Высокая частота раздражений приводит к падению лабильности. Однако можно подобрать некоторые средние, так называемые оптимальные ритмы раздражения, которые обеспечивают длительную работу возбудимого субстрата, без снижения ее эффективности. Максимальные…

Повреждение участка нерва снижает его лабильность: восстановление исходных свойств нервного волокна после прохождения волны возбуждения затягивается. Понижение лабильности в результате повреждения было названо Н. Е. Введенским парабиозом (от греч. рага — около, bios — жизнь). Этим названием Н. Е. Введенский подчеркивал нарушение жизнедеятельности на участке повреждения нерва. Развитие парабиотического процесса проходит три фазы: уравнительную, парадоксальную…