Журнал "Здоровье" №1 (133) 1966

Рисунки А. Алексеева, А. Гуревича, С. Зусьнова.

Действительный член Академии медицинских наук СССР, профессор С. Е. СЕВЕРИН, кандидат медицинских наук Л. П. ГРИНИО

Восхищаемся ли мы ловкими движениями спортсмена, выполняющего упражнения на перекладине, или быстрыми» неутомимыми движениями пальцев скрипача, берем ли просто стакан со стола — все эти акты мышечной работы воспринимаются нами как обычные, понятные явления. А между тем мышечная деятельность — необычайно сложный процесс, до конца еще не раскрытый наукой, несмотря на старания физиологов, биохимиков и врачей, изучающих его. Исследования последних лет принесли много новых ценных данных и позволили составить схему мышечной работы, которая включает в себя серию сложнейших биохимических превращений в живом организме.

Известно, что работа мышцы проявляется главным образом в ее сокращении. Одни мышцы приводят в движение кости нашего скелета, а без участия других была бы невозможна деятельность внутренних органов: сердца, легких, кишечника, мочевого пузыря и т. д. Координирует все функции организма, в том числе и сложную работу мышц, нервная система.

Волокна нервных клеток, расположенных в спинном и в головном мозгу, разветвляясь, подходят ко всем мышцам. Причем в зависимости от величины мышцы одно нервное волокно в одних случаях возбуждает 3–6 мышечных волокон, а в других — 120–160.

ПО КОМАНДЕ МОЗГА

Сокращение мышцы возникает тогда, когда она получает команду из мозга. Мышечные волокна возбуждаются не только двигательными нервами, но еще особыми, трофическими (от греческого слова «трофе» — питание), которые облегчают передачу возбуждения с нерва на мышцу, а также усвоение мышечной тканью питательных веществ, доставляемых кровью.

Чтобы изучать процесс сокращения мышцы, в лаборатории из целой мышцы животного, например кролика, берут отдельное мышечное волокно. Электрические импульсы, возникающие в момент его сокращения, записывают с помощью специального прибора — осциллографа.

Как оказалось, сокращение наступает не сразу после того, как к мышце по нерву пришел сигнал, а спустя какое-то время — в среднем 0,01 секунды. Мышцы теплокровных животных сокращаются быстрее, чем холоднокровных.

Весь период сокращения мышечного волокна равен примерно 0,04 секунды. А ведь наши движения более длительные по времени. Следовательно, они складываются из серии отдельных мышечных сокращений, непрерывно следующих друг за другом. Такие сокращения, называемые физиологами тетанусом, и лежат в основе мышечной работы человека.

Мы знаем: чтобы совершать простые или сложные мышечные движения, надо обязательно сохранять устойчивое положение тела в пространстве. Это достигается благодаря длительному напряжению — сокращению ряда мышц. Такая работа мышц называется тонической. Каждая мышца, участвующая в мышечной работе или в поддержании равновесия, сокращается и расслабляется в строго определенной последовательности, точно согласуя свою работу с работой всех остальных мышц нашего тела.

Как же устроена мышца, что является ведущим в процессе сокращения и что собой представляет сократительное вещество?

По характеру сокращения все мышцы делятся на две большие группы: мышцы произвольного сокращения, то есть действующие в зависимости от нашей воли, — поперечнополосатые — и непроизвольного сокращения — гладкие, которые выстилают кровеносные сосуды, пищеварительный тракт и другие внутренние органы. Особое место по своему строению и функции занимает такая мышца, как сердце. Она поперечнополосатая и в то же время сокращается непроизвольно.

Поперечнополосатые мышцы названы так потому, что под микроскопом отчетливо видны длинные полоски и пересекающие их поперечные линии. Эти мышцы состоят из вытянутых клеток, длина которых достигает у человека пяти сантиметров, а толщина — пяти микрон. Каждая мышечная клетка, или волокно, заключено в эластичную оболочку, внутри расположены ядро, цитоплазма и миофибриллы — основной сократительный аппарат мышцы.

Только в эпоху создания электронного микроскопа, увеличивающего объект исследования в сотни тысяч раз, стало возможным рассмотреть сократительный аппарат более детально. С помощью ультразвука удалось каждую миофибриллу расщепить на множество нитей. При этом были выделены толстые и тонкие нити. В мышечной клетке они расположены в строго определенном геометрическом порядке: вытянуты вдоль всей клетки так, что тонкие нити находятся между толстыми.

Сами нити построены из белков: тонкие из белка актина, толстые — из миозина. Эти белки интересны тем, что способны соединяться друг с другом, образуя совершенно новый белок — актомиозин, который обладает замечательным свойством — сократимостью.