3.3. Сердечная мышца

Сердечная мышца по содержанию ряда химических соединений занимает промежуточное положение между скелетной мускулатурой и гладкими мышцами. В миокарде и, особенно, в гладкой мускулатуре значительно меньше миофибриллярных белков, а концентрация протеинов стромы выше, чем в скелетной мышце. Известно, что миозин, тропомиозин и тропонин миокарда и гладкой мускулатуры заметно отличаются по своим физико-химическим свойствам от соответствующих белков скелетной мускулатуры. Содержание АТФ в сердечной выше, чем в гладкой и скелетной мускулатурах. По количеству гликогена миокард занимает промежуточное положение. Имеется определенная зависимость между характером деятельности мышц и содержанием фосфолипидов. Миокард по сравнению с другими мышечными тканями богаче этими соединениями, жирные кислоты которых, окисляясь, высвобождают значительную часть энергии, необходимой для сокращения миокарда.

Особенности обмена веществ в миокарде заключаются в том, что основным энергосубстратом для него являются жирные кислоты. Они составляют примерно 70% от всех субстратов, использующихся для энергопродукции в сердечной мышце. Это объясняет высокую чувствительность миокарда к нехватке кислорода. В условиях гипоксии гликолиз с анаэробным окончанием не в состоянии обеспечить полноценную биоэнергетику сердечной мышцы, следствием чего является резкое снижение синтеза белков, обеспечивающих структурную организацию клеток.

3. 4. Механизм мышечного сокращения и расслабления (см. лекцию по физиологии).

3.5. Классификация типов мышечных волокон и скелетных мышц

Скелетные мышцы и образующие их волокна различаются по множеству параметров: скорости сокращения, утомляемости, диаметру, цвету и т.д. Традиционно выделяют красные и белые, а также медленные и быстрые мышцы и волокна. Каждая мышца – гетерогенная популяция разных типов мышечных волокон. Тип мышцы определяют, исходя из преобладания в ней конкретного типа мышечных волокон.

Быстрые и медленные волокна. Скорость сокращения мышечного волокна определяется типом миозина. Одна форма обладает высокой скоростью сокращения (быстрый миозин), а другая - меньшей скоростью (медленный миозин) (табл. 1).

Таблица 1.

Характеристика быстрых и медленных скелетных мышц

	Быстрая скелетная мышца	Медленная скелетная мышца
Активность миозиновой АТФ-азы	высокая	низкая
Утилизация энергии	высокая	низкая
Цвет	белый	Красный
Миоглобин	нет	Есть
Частота сокращений	высокая	низкая
Длительность сокращений	малая	большая
Основной источник регенерации АТФ	Гликолиз после гликогенолиза	Окислительное фосфорилирование
Количество гликогена	большое	малое
Митохондрии	много	мало

Красные мышечные волокна небольшого диаметра имеют хорошо развитую капиллярную сеть с большим количеством миоглобина. Их многочисленные митохондрии характеризуются высокой активностью окислительных ферментов (например, сукцинатдегидрогеназа).

Белые мышечные волокна - большого диаметра, в их саркоплазме содержатся значительные концентрации гликогена, митохондрии немногочисленны. Для них характерны низкая активность окислительных и высокая активность гликолитических ферментов.

Плотность капиллярной сети вокруг мышечных волокон, количество митохондрий, а также активность окислительных и гликолитических энзимов коррелируют со степенью утомления волокна. Белые гликолитические волокна имеют высокую скорость сокращения и относятся к быстроутомляемым. Они более приспособлены для выполнения мощной, но кратковременной работы.

У разных людей соотношение числа медленных и быстрых волокон в одной и той же мышце запрограммировано генетически и может отличаться весьма значительно. Чем больше в мышце процент медленных волокон, тем больше она приспособлена к работе на выносливость (например, стайеры). Лица с высоким процентом быстрых сильных волокон более способны к работе, требующей большой силы и скорости сокращения мышцы (например, спринтеры).