Будова м'язових волокон

Наші м'язи складаються з м'язових волокон, кількість яких може досягати декількох тисяч. У різних людей в одних і тих же м'язах міститься різна кількість волокон, що впливає на їх швидкісно-силові якості. М'язові волокна, в свою чергу, складаються з певних структурних елементів. Їх назви, роль і будова ви зможете дізнатися, прочитавши цю статтю.

У м'язової тканини людини міститься високий відсоток води - приблизно 75%; 20-25% сухого залишку від маси м'язів утворюють білки та інші органічні сполуки. Також невеликий відсоток (1-1,5%) займають мінеральні сполуки, які знаходяться в основному в стані іонів.

М'язове волокно є структурною одиницею скелетних м'язів, представляючи собою велику багатоядерних клітку. Зовні клітина оточена плазматичною оболонкою -сарколеммой, яка покрита мережею колагенових волокон, які надають їй міцність і еластичність. На ній також знаходяться місця кріплення з закінченнями рухових нервов- синапсів (нервово-м'язових з'єднань).

Внутрішній простір м'язового волокна заповнене внутрішньоклітинної рідиною - саркоплазмою. Близько 80% обсягу м'язового волокна займають скоротливі нитки - міофібрили. Вони мають вигляд довгих тонких ниток, які розташовуються уздовж м'язового волокна. Їх кількість може коливатися в діапазоні від декількох десятків до тисяч. При тривалих силових тренуваннях кількість міофібрил може збільшуватися.

При дослідженні зрізів м'язових волокон виявлено, що міофібрили складаються з великого числа паралельно розташованих товстих і тонких ниток (філаментів). Товсті нитки складаються з білка міозину. Міозин - це скоротливий білок, він становить більше половини від усієї кількості скорочувальних білків. Молекула міозину складається з двох частин: глобулярної головки і хвоста.

Серед товстих ниток є смуги, які затримують видиме світло (при використанні мікроскопа), вони отримали назву анізотропні або А-диски, а частини тонких ниток, які легко пропускають промінь світла, називають ізотропним, або I-дисками. В середині пучка тонких ниток поперечно розташовується тонка пластинка з білка, яку називають Z-лінією. Ділянка міофібрили між двома Z-лініями називають саркомерами. Кожна миофибрилла складається з сотень таких саркомер.

Тонкі нитки складаються з трьох білків: актину, тропоніну і тропомиозина, основним з яких є актин. Це другий за кількістю скоротливий білок, з якого складаються Актинові нитки. Він володіє двома дуже важливими властивостями. Перша з них - це те, що актин здатний утворювати довгі ланцюги. І друге - він може з'єднуватися з міозіновимі головками і завдяки цьому між товстими і тонкими нитками утворюються своєрідні спайки або «містки», які приймають важливу участь в процесі скорочення м'язи. Білок тропонин блокує взаємодію актину з міозином.

Одними з найважливіших органел (структур, що виконують різні функції для підтримки діяльності клітини) м'язового волокна є мітохондрії. Вони виконують роль «енергетичних станцій» м'язового волокна. При окисленні речовин відбувається виділення енергії, яка йде на приєднання третьої фосфатної групи до молекули Аденезіндіфосфата або АДФ, що призводить до утворення Аденезінтріфосфата або скорочено АТФ - універсального джерела енергії для м'язового скорочення. При окисленні кількість мітохондрій в тренованих м'язах порівняно з нетренованими збільшується.

М'язові волокна володіють системою трубчастих випинань сарколеми, так званої Т-системою. Вона забезпечує швидке поширення хвилі збудження від синапсу всередину волокна.

Також м'язові волокна мають в своєму складі кілька ядер, які розташовані безпосередньо під сарколеми.

Довжина окремих м'язових клітин може досягати 10 см, а товщина - до 0,1см. До м'язового волокна підходять закінчення рухових нервів, а також безліч кровоносних судин. Руховий нерв (мотонейрон) має розгалужені аксони (довгі циліндричні відрізки нервової системи) і може порушувати кілька м'язових волокон.

Чим краще провідність м'язових волокон, тим більш інтенсивним може бути збудження і набагато швидше і сильніше спрацює збуджена м'яз. Постачання м'язових тканин нервами забезпечує їх зв'язок з центральною системою і називається іннервацією.

Різні типи м'язових волокон мають різні умови іннервації.

Мотонейрони, иннервирующий медленносокращающиеся волокна, має невеликі розміри тіла і управляє невеликою кількістю м'язових волокон (10-180).

Мотонейрони бистросокращающихся волокон більші, вони мають велике тіло клітин і сильно розгалужену мережу аксонів, тому іннервують значно більше волокон (від 300 до 500). Також ці волокна мають велику зону прилягання нервового закінчення, що дає можливість для кращих умов іннервації і виникнення потенціалу дії.

Автор: В'ячеслав Казанцев