Второй существенной особенностью является наличие во многих мышцах миоглобина. Этот гемопротеид, подобно гемоглобину крови, обратимо связывается с 02 и служит, таким образом, внутриклеточным резервом кислорода, обеспечивающим аэробные процессы образования энергии в тканях, когда запасы 02 в них истощаются.

В таких красных мышцах содержатся многочисленные митохондрии с плотно упакованными складчатыми мембранами (что указывает на высокую мощность в них окислительных процессов); эти митохондрии расположены в непосредственной близости к сократительным миофибриллам, которые используют АТФ, образующийся в митохондриях при окислительном фосфорилировании.

Для этого класса скелетных мышц характерны медленные сокращения и способность длительное время оставаться в состоянии сокращения. В мышцах, функции которых требуют коротких, быстрых залпов активности, мало миоглобина и митохондрий; поэтому их иногда называют белыми мышцами. Они содержат большие запасы гликогена в цитоплазме, и их функция зависит преимущественно от анаэробного гликолиза как источника образования АТФ.

Наконец, сложный характер энергетических потребностей мышц определяется тем, что мышечная клетка обладает возбудимостью и сократительной способностью одновременно; в соответствии с этим в ходе цикла сокращения и расслабления мышцы действуют три самостоятельных АТФ-зависимых механизма: 1) натриевый насос клеточной мембраны; 2) кальциевый насос внутри самой клетки; 3) механизм, который превращает химическую энергию гидролиза АТФ в механическую энергию сокращения.

Как и в нервной ткани, работа натриевого насоса мышц определяется функционированием Na+, К+-АТФазной системы клеточной мембраны мышц, или сарколеммы. Перемещение К+ внутрь, а Na+— наружу против градиентов их концентраций требует большой затраты значительной доли энергии, образуемой мышцей в покое.

Подобно мембране нервной клетки, сарколемма обнаруживает мембранный потенциал (примерно +50 мВ на наружной поверхности), обусловленный возникновением этих ионных градиентов. Стимуляция мышцы осуществляется посредством волны деполяризации, которая движется вдоль мембраны мышечной клетки, подобно тому как нервный импульс распространяется вдоль мембраны аксона, но с меньшей скоростью. В результате этого вся мышца отвечает на сократительный стимул как единое целое. В периоде возвращения к исходному состоянию после совершения мышечной работы существенными АТФ-зависимыми процессами являются возвращение к исходному состоянию ионных градиентов и реполяризация сарколеммы, помимо затрат энергии на собственно механические проявления мышечного сокращения.

- Вернуться в раздел "медицинская физиология"