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) (òàáë. 1).

Таблица 1.

Характеристика быстрых и медленных скелетных мышц

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).