Популярная анатомия. Строение и функции человеческого тела

Симптомы похожие на симптомы столбняка и с таким же фатальным исходом вызывает препарат под названием стрихнин (название растения, из которого его получают, по-гречески называется «смертоносный паслен»). Неизвестно, каким именно образом столбнячный токсин или стрихнин вызывают такой эффект.

Мышцы также становятся негибкими и затвердевают, спустя 12–36 часов после смерти, это состояние называется rigor mortis, или трупное окоченение, ставшее известным благодаря детективам с убийствами (которые также внесли свою лепту в ознакомление широкой публики со стрихнином). Трупное окоченение возникает не из-за тетании, а из-за преципитации (осаждения) обычно растворимых белков в тканях мышц. Эффект очень сходен с процессом, который мы наблюдаем при варке яиц. Как только начинается разложение, трупное окоченение исчезает.

Цена, которую платят скелетные мышцы за свой дар скорости и силы, – усталость. Химические изменения, вызываемые нервной стимуляцией мышц, неизбежно истощают относительно небольшой запас в мышечных клетках веществ, высвобождающих энергию. Каким-то образом эти вещества должны быстро восполняться по мере потребления, и это обычно делается посредством других химических реакций, связанных с молекулами кислорода, приносимыми к мышечным клеткам кровотоком, который, в свою очередь, собирает эти молекулы в легких.

Висцеральные мышцы, работая медленно и в ответ на регулярные изменения во внутреннем окружении, поддерживают темп, соответствующий своим запасам кислорода. Они все время поддерживают вещества, выделяющие энергию, на необходимом уровне и не подвержены усталости.

Однако скелетные мышцы подвергаются интенсивной активности, превышающей нормальную, довольно продолжительное время. Тогда может показаться, что необходимо проследить, чтобы подача крови была больше все время, «просто на всякий случай», и все-таки было бы неэффективно предназначать мышцы для непрерывной работы на уровне выкапывания траншеи, когда большая часть жизненной активности значительно менее интенсивна. И все-таки иногда возникает необходимость выкопать канаву, нарубить дров или бежать изо всех сил, чтобы спастись от опасности. И если уж на то пошло, иногда хочется сыграть несколько сетов в теннис. В таких случаях организм может адаптироваться к большим потребностям в кислороде. Тяжелая работа или интенсивная игра вызывают увеличение как скорости, так и глубины дыхания (мы задыхаемся), а также усиление сердцебиения (сердце колотится) и способность кровеносных сосудов подпитывать мышцы (мы краснеем). И все-таки жизнь может зависеть от того, найдется ли путь, хотя бы временный, позволяющий обойти все то, что делают для организма легкие, сердце и кровь.

Мышцы добиваются этого, получая запас энергии (конечно, ограниченный запас) за счет химических изменений, не связанных с кислородом. В процессе этих химических реакций выделяется сложное вещество, известное как молочная кислота. Эта увертка, дающая мышце дополнительный рывок, возможно сохраняющий жизнь, тоже имеет свою цену. По мере того как молочная кислота накапливается, мышце становится все труднее сокращаться, и мы испытываем ощущение усталости. Волей-неволей замедляем движения и в конечном счете, даже если на карту поставлена жизнь, вынуждены остановиться в крайнем изнеможении.

Когда утомительная работа прекращается, мы не можем полностью прийти в себя до тех пор, пока молочная кислота не будет удалена из мышцы. Это требует кислорода – всего кислорода, который был бы использован, если бы общее потраченное усилие оказалось достаточно медленным для привычной организму скорости подачи кислорода. Мы как бы взяли кислород в долг, который теперь нужно отдавать. Это делается с помощью обеспечения мышцы кислородом с самой большой скоростью до тех пор, пока молочная кислота частично не сгорит, а частично не перестроится в изначальные вещества, вырабатывающие энергию. По этой причине мы продолжаем тяжело дышать, краснеть, а наше сердце сильно бьется довольно долго, после того как мы прервали свою деятельность и свалились от усталости на землю или в кресло.

Как раз потому, что полосатые мышцы способны выполнять более напряженную и более интенсивную работу, чем мышцы внутренних органов, они подвержены усталости, но не в равной степени. Те мышцы, что предназначаются для особенно быстрого и требующего напряжения сокращения, гораздо быстрее утомляются, чем те, которые для этого не предназначены. В общем, особенно быстро сокращающиеся и особенно быстро утомляющиеся мышцы те, которые светлее цветом, чем более медленные и более выносливые. Такое разделение наиболее нам заметно, когда мы едим курицу или индейку. Грудные мышцы, предназначенные для управления крыльями, а следовательно, для тяжелой работы, – это так называемое белое мясо. Мышцы лап, предназначенные для менее интенсивной работы на протяжении более продолжительного периода времени, представляют собой темное мясо.