Книги сайта: «Мировоззрение», «Познай себя», «Основы адаптологии»,
«Вне привычного», Лекторий МВАП и «Что такое Я».
 
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?
Критические периоды развития у человека и вундеркинды
Делаются определённые обобщения, коррелирующие с моделью представлений об организации механизмов психики МВАП: Критические периоды развития у человека и вундеркинды.
13-12-2020г.

Обобщение материалов исследований сетчатки глаза
Сетчатка: Обобщение материалов исследований сетчатки глаза.
07-11-2020г.

Проблемы академической науки
Безынициативность в отсутствие личного интереса, план по валу статей, все большая коммерческая составляющая и многое другое: Проблемы академической науки.
11-10-2020г.

Ориентировочный рефлекс
Обобщение фактических данных исследований по функции и механизмам ориентировочного рефлекса – границы между рефлексами и сознанием: Ориентировочный рефлекс.
20-09-2020г.

Колонки новой коры
Обобщение фактических данных исследований по кортикальным колонкам новой коры: Колонки новой коры.
29-08-2020г.

Ячеистая структура нейросети
Обобщения серии экспериментов с разными типами схем соединений элементов нейросимулятора в виде ячеистых структур: Ячеистая структура нейросети.
02-08-2020г.

Анонс предметной области: «Схемотехника адаптивных нейросетей»
Эта программная статья анонсирует формирование среды коллективного исследования на сайте Форнит : Анонс предметной области: «Схемотехника адаптивных нейросетей».
19-07-2020г.

Конструктор нейросхем
Для тех, кто желает развить навыки схемотехнического мышления в игровом режиме и лучше понять работу природных нейросетей: Конструктор нейросхем.
04-07-2020г.

Деменция
Деменция как норма индивидуальной адаптивности: Деменция.
19-06-2020г.

Книга «Что такое Я - схемотехнический подход»
Содержание книги основывается на постулате, что природная нейросеть мозга является схемотехнической структурой - в точности, как это можно сказать про схемотехнику электронного прибора - при всей огромной разнице в способах реализации. Книга «Что такое Я - схемотехнический подход».
11-06-2020г.

Яндекс.Метрика
 посетителейзаходов
сегодня:11
вчера:11
Всего:597653