ФИЗИОЛОГИЯ МЫШЦ

программы с иллюстрациями

связей гидролитическими ферментами.

в виде АТФ. Однако, количество АТФ ограничено и исчерпывается во

время нескольких одиночных мышечных сокращений. Чтобы поддерживать мышечное сокращение необходимо постоянное образование новых макроэргических молекул.

используются три источника для синтеза АТФ:
Гидролиз креатин-фосфата
Анаэробный путь – гликолиз
Оксидативное

фосфорилирование - цикл Кребса.

С помощью ферментативных реакций фосфатные группы переносятся с молекул креатин-фосфата

на АДФ. При этом образуется АТФ. Количество креатин-фосфата в мышце ограничено и быстро истощается. Этот путь образования АТФ может обеспечить примерно 5 секунд максимальной двигательной активности мышцы.

Глюкоза может поступать в мышечное волокно непосредственно из крови, а

может образовываться из запасенного в мышце гликогена.
Глюкоза может использоваться в процессе гликолиза. При гликолизе одной молекулы глюкозы образуется 2 молекулы АТФ и пировиноградная кислота, которая в отсутствии кислорода превращается в молочную кислоту. Т.о. молочная кислота – конечный продукт анаэробного метаболизма глюкозы.
Гликолиз может обеспечить 1-2 мин максимальной двигательной активности мышцы.

этом образуется углекислый газ, вода и 36 молекул АТФ. Аэробное

окисление глюкозы может обеспечить длительную активность средней мощности.

АТФ образуется при аэробном окислении глюкозы.

мышечных волокон с преобладанием разного типа синтеза АТФ, что отражается

на их морфологии.

Рис.: Поперечный срез скелетной мышечной ткани

Из-за небольшого количества окружающих капилляров и миоглобина эти волокна используют

мало кислорода. Незначительное количество митохондрий в цитозоле также определяет небольшое количество потребляемого кислорода. В то же время высокое содержание гликогена обуславливает достаточное количество молекул глюкозы для процесса гликолиза. Поэтому такие мышечные волокна называются гликолитическими.

Белые мышечные волокна:
Имеют относительно большой диаметр
Отличаются светлым цветом, поскольку в них снижено количество миоглобина
Окружены небольшим количеством капилляров
Имеют относительно небольшое количество митохондрий
Характеризуются высоким содержанием гликогена

раза меньше диаметра белых мышечных волокон
Отличаются темно-красным цветом из-за высокого

содержания миоглобина
Окружены большим количеством капилляров
Имеют множество митохондрий
Характеризуются низким содержанием гликогена

Для синтеза АТФ красные мышечные волокна используют, главным образом, цикл Кребса и окислительное фосфорилирование. Эффективному доступу и использованию кислорода способствует большое количество капилляров, высокое содержание миоглобина, множество митохондрий. Небольшой диаметр волокон облегчает диффузию кислорода. Из-за низкого количества гликогена для энергетического обеспечения красных мышечных волокон часто используется не глюкоза, а жирные кислоты. Последние распадаются до ацетил КоА и включаются в цикл Кребса. Поскольку красные мышечные волокна получают свою энергию, главным образом, при использовании кислорода, то их еще называют оксидативными.

медленные мышечные волокна содержат разные изоферменты миозина, которые расщепляют АТФ

с разной скоростью. Высокая АТФазная активность миозина характерна для быстрых волокон, а низкая АТФазная активность – для медленных.
На основании двух рассмотренных характеристик (скорость работы и тип метаболизма) выделяют три типа волокон скелетных мышц:
медленные оксидативные волокна;
быстрые оксидативные волокна;
быстрые гликолитические волокна.

(четвертый теоретически возможный вариант – медленные гликолитические волокна не обнаружены).

и сильного мышечного сокращения.
Сила сокращения обеспечивается большим количеством миофибрилл в

белых мышечных волокнах.
Высокая скорость сокращения обеспечивается быстрым синтезом АТФ при гликолизе и высокой АТФазной активностью миозина.
Однако, в процессе гликолиза быстро истощаются запасы гликогена в мышце и накапливается молочная кислота, что обеспечивает быстрое утомление белых мышечных волокон.

медленных и продолжительных сокращений.

Мышцы с преобладанием красных мышечных волокон способны

длительно поддерживать сокращение и очень устойчивы к утомлению.

людей, занимающихся разными видами спорта, соотношение белых и красных волокон

в мышцах существенно отличается.