Прежде, чем возьмёмся за святая святых нашего организма – сердце – надо ещё одну систему разобрать. Потому как, наш «насос» - орган мышечный, только автономный и надёжный, как… Уже и сравнить не с чем, дожили. Нет доверия ни автомобилям, ни банкам. Только часам, и то – солнечным.
Итак, давайте ухватимся за нашу мускулатуру, это, между прочим, не только бицепсы-квадрицепсы всякие. Есть мышцы и в сосудах, и в кишечнике, и даже внутри уха и глаза. Разные по устройству, скорости и силе. От того и болезней мышечных нам природа с лихвой подкинула – ближайшие несколько статей скучно не будет.
Если кто-то думает, что у нас из мышечных проблем - только ломота и дряблость, добро пожаловать в дивный мир миозитов, миопатий и миом. Поехали.
Традиционно, начнём издалека, с матушки-эволюции. У древних простейших клеток-миоцитов ещё нет, двигаются они с помощью специальных волокон или тяжей – мионем. У многоклеточных уже появляются специальные отростки эпителиальных клеток, шкурка и защищает, и «передвигает». «Мышечный прорыв» происходит у плоских червяков, у них и у первых моллюсков мускулатурка уже есть, правда почти вся – гладкая. Ни тебе скорости, ни резкости движений.
И то, и другое появляется у членистоногих, за счёт быстрых проперечно-полосатых мышц, прикреплённых к твёрдому «каркасу». Пока ещё наружному – хитиновому экзоскелету.
А хордовые, начиная с ланцетника и заканчивая Иван Ефимычем из восьмого дома, уже имеют две раздельные мускулатуры - поперечно-полосатую и гладкую для внутренних органов.
Давайте начнём с первой, она у нас включает более 400 мышц (другие и 600, и даже 800 насчитывают)! От махоньких, спрятанных в ухе, до массивных ягодичных. По форме – веретеновидные, похожие на пёрышко, с двумя брюшками или головками, плоские, квадратные, треугольные – на любой вкус и функцию. Одни приводят-отводят, другие вращают по всякому (пронаторы-супинаторы), третьи сгибают-разгибают. Особые кругленькие – суживают (сфинктеры) или наоборот, расширяют (дилататоры).
Помимо основных элементов – мышечных пучков, содержится в этом органе ещё ряд вспомогательных. Сейчас научимся их отличать, а то путаница у многих. В мясном отделе платишь за вкусные фасции, а тебе сухожилия подсовывают. А то и апоневрозы.
Если кратко, то фасция – это плёнка, одна пластинка идёт по поверхности, а другая образует внутренние «переборки». Про которые электрик сказал бы: «кабель-каналы» или «короба» для нервов и сосудов. А я не скажу, потому что уже написал. Самая большая фасция – подкожная, окутывает нас целиком, за исключением головы.
А сухожилия – это окончания мышц, в которых миоцитов уже нет, сплошная соединительная ткань. С её помощью мышца крепится к кости. Правда бывает, когда такая «перемычка» разделяет мышцу на пару-тройку сегментов, как, например, на животе, где кубики. Это и есть апоневроз.
Там, где сухожилию требуется дополнительное «плечо силы», природа его «армирует» особыми косточками – сесамовидными. Которые как бы отдаляют сухожилие от сустава – коленного (надколенник), локтевого (гороховидная), стопы или кисти. Закрыто сухожилие двухслойной сумкой – и защита и смазка. Природная механика, всё продумано.
Какой бы формы и размера мышца (как говорим мы, миологи с городских окраин) ни была – главная её функция – это сокращение и расслабление. Перевод химической энергии в механическую, чего не умеет больше ни одна система нашего организма. Как такое чудо чудесное происходит? А вот в печь микроскоп совать не надо, лучше в него заглянем.
Мышца состоит из отдельных сократительных элементов (саркомеров), в состав которых входят два белка – актин и миозин. К этому микромоторчику идёт проводок, двигательный нейрон (мотонейрон) и подключается через химическую розетку – синапс. В спокойном состоянии тонкие ниточки актина (они синие на рисунке выше) заходят между толстыми миозиновыми лишь частично. Зайти полностью им мешают особые блокирующие белки (тропонин и тропомиозин).
Приходит от «вышестоящих товарищей» (которые в обоих мозгах) сигнал, в синапсе выделяется медиатор ацетилхолин. Мембрана приходит в возбуждение и высвобождает целые цистерны (понятно, не настоящие – микроскопические) ионов кальция. Важнейший элемент мышечного сокращения – он и «заставляет актиновые «нити» полностью втянуться между миозиновыми. Сейчас биохимики меня порвут на миофибриллы за такое рабоче-крестьянское объяснение сложнейшего процесса. А где АТФ-аза, саркоплазматические сети и прочие премудрости? Пусть полежат в научных трактатах пока. У нас ещё сердечный цикл на горизонте маячит.
А мы лучше немного на мышечном питании задержимся. Питаться – оно завсегда приятно. Любой спортсмен знает, что мышечные волокна у нас бывают двух типов.
Красные, медленные. Они же типа I. Насыщенный цвет таких волокон обусловлен большим количеством миоглобина, особого белка, способного ненадолго депонировать (накапливать кислород), доставлять его внутрь клетки и обеспечивать аэробный гликолиз. Это образование энергии из углеводов с участием кислорода, окисление по простому. Процесс, не сказать, что взрывной, происходит при размеренной и не очень напряжённой физической нагрузке. Медленно идти или просто стоять – вот работа для этих красных работяг. Капилляров в них много – кислород подвозить.
А вот в белых, быстрых волокнах (типа IIА) процесс получения энергии идёт по другому пути – бескислородному. Это позволяет работать эффективнее (в два раза) красных, но не так долго. И по количеству таких волокон немного – «моторчики» на экстренные случаи.
Есть и промежуточные, типа IIВ, со смешанным типом «энергетики». Чисто белых или красных мышц у нас нет, при необходимости каждая может «сыграть вдолгую» или кратковременно «выстрелить». Но соотношение волокон разное, мышцы спины, например, отвечают за позу и осанку, там будут преобладать красные, медленные. А вот сгибатели-разгибатели, нужные при беге или поднятии тяжестей, - наоборот.
Но, вне зависимости от метаболизма, и тем и другим для работы нужна глюкоза. Брать её напрямую из крови – не самый лучший вариант. Это значит, уровень её начнёт «прыгать» - от гипо- до гипергликемии. И то и другое – состояния опасные, особенно для капризного мозга. Поэтому природа создаёт в мышцах запас в виде гликогена или животного крахмала.
Этот полисахарид потихоньку накапливается и расщепляется по мере необходимости до «горючего» моносахара – глюкозы. Конечно, участвуют в энергетическом обмене и другие вещества – жирные кислоты, кетоновые тела.
А как же белок, протеинчик? Ребята в фитнес зале говорят – в нём сила! Будет нам тут пенсионер про сахар и жир заливать. Пусть лучше про молочный альбумин расскажет, где подешевле взять, и чтоб казеин пустой не подсунули. Про становую тягу всё равно ничего не знает и подъём переворотом не умеет.
Белки и аминокислоты для мышц – штука важная, без вопросов. Целые фабрики носим на косточках, причём работающие в обоих направлениях. Белки в мышцах и синтезируются (это анаболический процесс), и одновременно распадаются – катаболизм. Как эта кухня работает, почему с годами мышечная масса уменьшается – разберём уже в следующей статье. Саркопения, будь она неладна, и как её замедлить.
Начнём прямо сейчас – махнём руками туда-сюда и прогуляемся.
Тут, кстати, вторая часть книги «Жить – хочется» вышла, ссылка немного ниже.
Будьте здоровы!
***
Спасибо, что дочитали статью до конца.
Автор этого канала – врач с более чем тридцатилетним стажем, из них 20 – в области клинических исследований. Понравилось? Тогда поделитесь в соцсетях, лайкните и подпишитесь, впереди много занимательного и удивительного!
Приобрести книгу «Жить – хочется!» Часть 1 можно тут.
Вторая часть, совсем свежая, уже здесь.