МЫШЕЧНОЕ СОКРАЩЕНИЕ

МЫШЕЧНОЕ СОКРАЩЕНИЕ, укорочение или напряжение мышц в ответ на раздражение, вызываемое разрядом двигательных нейронов. Принята модель мышечного сокращения, согласно которой при возбуждении поверхности мембраны мышечного волокна потенциал действия распространяется сначала по системе поперечных впячиваний поверхностной мембраны, а затем по системе продольных трубочек саркоплазматического ретикулума. Вслед за этим из его трубочек и цистерн освобождаются ионы Ca²⁺, которые переводят саркомер в активное состояние: молекулы актина и миозина, ориентированные параллельно оси мышц, сдвигаются относительно друг друга благодаря системе поперечных мостиков — элементов миозина. Таким образом длина миофибрилл в саркомере изменяется в результате скольжения актиновых нитей вдоль миозиновых, а сами нити при этом не укорачиваются. Каждый саркомер может укорачиваться примерно на 20% длины. По окончании состояния возбуждения происходит обратный поток Ca²⁺ внутрь саркоплазматического ретикулума, поперечные мостики разрываются, мышечное волокно расслабляется.

Мышечное сокращение сопровождается потреблением энергии, образующейся при гидролизе АТФ миозином. Быстрый ресинтез АТФ в мышце происходит благодаря креатин-фосфату у позвоночных и ряда других гуанидиновых фосфорилированных соединений у беспозвоночных (например, аргинин-фосфат у иглокожих и членистоногих). Постоянное возмещение затрат богатых энергией связей этих соединений осуществляется в ходе процессов дыхания и гликолиза.

Различают мышечное сокращение изометрическое, когда мышца развивает усилие без изменения длины (при этом в ней растёт напряжение и расходуется энергия), и изотоническое, когда мышца укорачивается и утолщается, а напряжение её практически не изменяется. Например, при совершении работы по перемещению груза мышца, как правило, сокращается сначала изометрически, а затем изотонически. Время одиночного сокращения для разных типов мышц колеблется от 5 до 200 мс.
См. также Миофибриллы.