Ознакомьтесь с Условиями пребывания на сайте Форнит Игнорирование означет безусловное согласие. СОГЛАСЕН
ВХОД
 
 
Короткий адрес страницы: fornit.ru/2379
Содержание журнала Достижения науки, техники и культуры
Ссылка на первоисточник статьи: http://compulenta.computerra.ru/chelovek/biologiya/10007837/.

Напряжение распространяется по мышцам во все стороны

Автор: Кирилл Стасевич 
Сила мышечного сокращения, как оказалось, наполовину зависит от пространственной геометрии мышечных волокон.
Мышца сокращается потому, что в её клетках движутся друг относительно друга нити актина и нити миозина — двух белков, без которых ни одна мышца не работает. Движение актина и миозина происходит вдоль продольной оси мышцы, и довольно долго учёные (да и не только они) полагали, что это единственное, что определяет мышечную силу. То есть, иными словами, чем больше актомиозиновых блоков действует в продольном направлении, тем сильнее мышца. И что мышечная сила работает только в двух направлениях, условно говоря, «вперёд» и «назад». 

Однако специалистам из Вашингтонского университета (США) удалось показать, что мышечная сила образуется и распространяется в разных направлениях: если, к примеру, взять длинный бицепс, то сила в нём будет распространяться не только вдоль продольной оси, но и «влево-вправо», и вообще под самыми разными углами. Это кажется вполне очевидным, скажем, в случае сердечной мышцы, в которой должны быть скомбинированы сокращения по самым разным осям и направлениям, чтобы эффективнее выталкивать кровь. Но примерно так же, как выяснилось, обстоят дела и с обычными скелетными мышцами.


В 1950-х годах была сформулирована закономерность, описывающая зависимость мышечного напряжения от длины мышцы. Если коротко, то слабее всего мышца в момент наименьшего и наибольшего растяжения. Это легко проверить, попытавшись согнуть полностью разогнутую руку, держа в ней при этом какой-то груз. Также понятно, почему в момент наибольшего сокращения сила мышцы падает — мышце просто больше некуда сокращаться.

Дэвид Уильямс вместе с коллегами попробовали проанализировать геометрию мышц и силы, действующей на мышечные филаменты, в разных точках этой зависимости. При этом исследователи пользовались трёхмерной моделью мышцы, а получившиеся «модельные» результаты перепроверили — с помощью метода дифракции рентгеновских лучей — на летательных мышцах бабочки.

В журнале Proceedings of the Royal Society B они сообщают, что величина мышечной силы зависит не только от одномерного движения актиновых и миозиновых нитей, но и от их трёхмерной геометрии в мышце. Легко представить, как эти нити образуют в толще мышцы многослойную объёмную решётку, но до сих пор никто не учитывал, что параметры этой решётки тоже могут вносить вклад в мышечную силу. Например, когда мышцы в результате тренировки округляются, их филаменты расходятся, и миозиновые волокна начинают работать под большим углом друг к другу.

В общем, оказалось, что геометрия решётки мышечных волокон примерно наполовину определяет силу, которую может выдать мышца.

То, что это удалось выяснить только сейчас, можно объяснить так: до сих пор виртуальные 3D-модели мышц никто не строил, кроме того, механизм мышечного сокращения изучался большей частью на отдельных волокнах и клетках. При переходе же на более высокий уровень, на уровень целой мышцы, появляются новые факторы, влияющие на сокращение, а увидеть их на клеточном уровне попросту невозможно.

Подготовлено по материалам Вашингтонского университета. Изображение на заставке принадлежит Shutterstock.


Обсуждение Еще не было обсуждений.




Оценить статью >> пока еще нет оценок, ваша может стать первой :)

   
Архив новостей
Анонсы новостей    http://www.scorcher.ru/xml/news.rss - что это?
Книга Субъективность
Книга о сознании, о сути субъективного опыта (квалиа): Субъективность.
07-06-2024г.

Путь решения проблемы сознания
Схемотехника адаптивных систем - Путь решения проблемы сознания.
07-02-2024г.

Развитие квалиа в онтогенезе или как именно мы все ощущаем
Последовательность формирования субъективных абстракций в механизмах произвольности выбора: Развитие квалиа в онтогенезе или как именно мы все ощущаем.
20-12-2023г.

Факторы деструктивного влияния в обществе: политика, реклама, соцсети, биржи, религия
Политические элиты все в большей степени паразитируют на обществе: Факторы деструктивного влияния в обществе: политика, реклама, соцсети, биржи, религия.
13-11-2023г.

Система децентрализованного управления обществом
Какой может быть эффективная система децентрализованного управления обществом: Система децентрализованного управления обществом.
08-09-2023г.

Принципиальные элементы фундаментальной теории сознания
Для верификации: Принципиальные элементы фундаментальной теории сознания.
07-08-2023г.

Коротко и ясно про мозг человека
Организации механизмов мозга человека: Коротко и ясно про мозг человека.
08-07-2023г.

Проблемы восприятия программной реализации искусственного разума
Анонсирование Beast: Проблемы восприятия программной реализации искусственного разума.
06-02-2023г.

О программной реализации живого существа
Анонс отчета: О программной реализации живого существа.
01-01-2023г.

Жизнь - Самоощущение - Разум
Терминологические определения понятий Жизнь, Самоощущение и Разум на основе выявленных механизмов реализации этих явлений в прототипе системы индивидуальной адаптивности: Жизнь - Самоощущение - Разум.
06-12-2022г.

 посетителейзаходов
сегодня:00
вчера:00
Всего:614675