11.2.2.5. Заключительная схема

Поперечнополосатое мышечное волокно. Схема.

1. На рисунке показан  небольшой фрагмент мышечного волокна.

2. а) Основную часть последнего занимают миофибриллы (1).

б) Они имеют поперечную исчерченность: в них можно видеть

светлые I-диски (5) с тёмной Z-линией (7) посередине

и тёмные А-диски (4) с более светлой Н-зоной (6) посередине.

в) Заметим, что в центре Н-зоны должна находиться М-линия,но её на рисунке нет.

г) Цифрой (3) обозначен саркомер - участок миофибриллы между двумя соседними Z-линиями.

д) Как мы уже знаем, исчерченность обусловлена регулярной упаковкой в миофибриллах

толстых и тонких миофиламентов (2).

3. Кроме миофибрилл, на рисунке изображены составные части саркоплазматического ретикулума:

L-канальцы (9), окружающие миофибриллы,

и их расширения - терминальные цистерны.

4. Наконец, показаны также прочие компоненты мышечного волокна:

сарколемма (11), саркоплазма (10) и содержащиеся в последней митохондрии (8).

а) По своим физиологическим возможностям и обуславливающим их биохимическим свойствам, мышечные волокна делят на несколько типов:

красные мышечные волокна (волокна I-го, или медленного типа),

волокна промежуточного типа и

белые мышечные волокна (волокна II-го, или быстрого типа).

б) Причём эти волокна в том или ином соотношении содержатся в одной и той же мышце.

в) Соотношение же между волокнами разного типа является индивидуальным для каждого человека:

у кого-то преобладают красные волокна, у кого-то - белые,а ещё у кого-то количество тех и других примерно одинаково.

в) Есть мнение, что тип мышечного волокна определяется типом иннервирующего его мотонейрона.

Красные мышечные волокна (волокна I, или медленного типа)

Белые мышечные волокна (волокна II, или быстрого типа)

Функцио- нальные способ- ности

Красные волокна способны к

не очень интенсивной, нодлительной работе.

Белые волокна пособны к

интенсивной, нократковременной работе.

Связь с физичес- кими возмож- ностями

Такие волокна преобладают, в частности, у стайеров - бегунов на длительные дистанции.

Эти волокна преобладают у спринтеров - бегунов на короткие дистанции.

Источ- ник энергии

Энергия получается за счёт аэробного (окислительного) распада энергетических субстратов (глюкозы, жирных кислот) до СО₂  и Н₂О.

Преобладает анаэробный (не требующий О₂) распад гликогена или глюкозы  до молочной кислоты.

а) Как видно, функциональные способности волокон связаны со способом извлечения энергии из питательных веществ - аэробным или анаэробным.

б) В свою очередь, эти общие характеристики волокон связаны с содержанием и активностью в них конкретных веществ и ферментов.

Мио- глобин

а) В волокнах велико содержание миоглобина - белка, запасающего О₂ .

б) Отсюда - красный цвет волокон (из-за наличия в миоглобине такого же пигмента, как в Hb, - гема).

а) Содержание миоглобина - низкое.

б) Отсюда - светлый цвет волокон.

Глико- ген

а) В волокнах имеется гликоген, но его запасы не очень велики.

б) Необходимости в обширных запасах нет потому, что аэробный распад веществ даёт большое количество энергии.

в) В частности, при распаде 1 молекулы глюкозы образуется 36 мол. АТФ.

а) Содержание гликогена - высокое.

б) Действительно, анаэробный распад 1 молекулы глюкозы даёт всего 2 мол. АТФ.

в) Поэтому для обеспечения интенсивной работы требуются большие запасы углеводов. - Которые, правда, всё равно быстро кончаются.

Липид- ные включе- ния

Зато в красных волокнах сравнительно многочисленны липидные включения.

Липидные включения невелики или вообще отсутствуют - поскольку жиры анаэробным способом не разрушаются.

СДГ

Высока активность ферментов окисления - в т.ч. сукцинатдегидрогеназы (СДГ) - фермента цикла Кребса.

Этот цикл завершает аэробный распад большинства веществ и проходит в митохондриях.

а) Активность СДГ, как и других митохондриальных ферментов - низкая.

б) Все ферменты анаэробного распада глюкозы содержатся в гиалоплазме (т.е. вне митохондрий).

АТФаза

Наконец, скорость распада АТФ (АТФазная активность) - относительно небольшая.

АТФазная активность - выше, чем в красных мышечных волокнах.

В мышечных волокнах распад АТФ происходит, в первую очередь, при сокращении (за счёт АТФазной активности миозиновых головок).

Поэтому скорость распада АТФ показывает, с какой скоростью может совершаться мышечная работа.