Свойства скелетных мышц

Свойства скелетных мышц обусловлены мышечными волокнами, входящими в их состав. Мышечные волокна — это специализированные многоядерные структуры. Они очень длинные (от нескольких миллиметров до 10—12 см) и тонкие (диаметр их составляет несколько микронов). Каждое мышечное волокно состоит из оболочки (сарколеммы) и цитоплазмы (саркоплазмы). В саркоплазме располагаются все компоненты, характерные для животной клетки, и, кроме того, вдоль оси мышечного волокна имеются тонкие нити — миофибриллы. Они являются сократительным аппаратом мышечного волокна. Миофибриллы объединяются в группы по 4—20 штук. Каждая миофибрилла состоит из протофибрилл (более 2,5 тысяч), среди которых различают актиновые и миозиновые протофибриллы. Актиновые протофибриллы тонкие, миозиновые — толстые.

Каждая миофибрилла разделена на правильно чередующиеся участки, обладающие разными оптическими свойствами, т. е. преломлением лучей света. В результате, одни участки в обыкновенном свете кажутся темными, другие — светлыми. Поэтому под микроскопом скелетные мышечные волокна выглядят исчерченными поперек.

Механизм мышечного сокращения связан с взаимодействием актина и миозина. В состоянии покоя мышцы актиновые нити входят своими концами в пространства между миозиновыми нитями и образуется решетка. Взаимодействие актина и миозина тормо­зится системой мышечных белков. Поступление нервного импульса к мышце сопровождается возбуждением мембраны мышечного волокна, в результате чего система мышечных белков теряет способ­ность тормозить взаимодействие актина и миозина. Это сопровождается вхождением актиновых нитей в пространства между миозиновыми, что внешне проявляется укорочением мышцы.

Поперечно-полосатым скелетным мышцам присущи следующие основные свойства:

1) возбудимость — способность мышцы отвечать на действие раздражителя (нервный импульс) возбуждением. Возбуждение — это деятельное состояние мышцы, сопровождающееся сокращением;

2) проводимость — способность проводить возбуждение;

3) сократимость — специфическое внешнее проявление процесса возбуждения в мышце: мышца укорачивается или напрягается;

4) эластичность — способность мышцы возвращаться в первоначальное состояние после растяжения (выражена сильно);

5) пластичность — способность сохранять принимаемую мышцей форму (выражена слабо).

Сокращение мышц протекает по определенным законам:

Первый закон. В ответ на одиночное раздражение любая мышца отвечает одиночным сокращением. Оно осуществляется очень быстро (в течение 3—5 мс). В одиночном сокращении различают три фазы: скрытую фазу, фазу укорочения и фазу расслабления.

Второй закон. В естественных условиях к мышце поступает, как правило, не один импульс, а серия импульсов, на которую мышца отвечает длительным сокращением. Такое сокращение называется тетаническим, или длительным. Различают гладкий тетанус, возникающий при частом ритме раздражения, и зубчатый тетанус, возникающий при редком ритме раздражения.