Читать книгу Держите спину прямо. Как забота о позвоночнике может изменить вашу жизнь - Али Мосараф - Страница 18

Изучая работу мышечной ткани, медицина уделяла внимание и ее биохимической природе. Ученые обнаружили, что филаменты (мельчайшие структурные единицы мышцы) состоят из белковых молекул – актина и миозина. В присутствии кальция эти белки вступают в реакцию, в результате которой белковые цепочки входят друг в друга (подобно пальцам рук, сцепленных в замок), из-за чего они сами уплотняются, а их длина уменьшается. Конечный итог этого процесса мы и называем сокращением мышцы.

Мышцы делятся на две основные группы: сгибатели (они отвечают за движение одной части тела к другой) и разгибатели (они отталкивают части тела друг от друга). Таким образом, бицепс руки – это мышца-сгибатель, потому что при его сокращении кисть приближается к плечу, а трицепс – мышца-разгибатель, потому что отвечает за противоположное движение. Следует иметь в виду, что слова «сгибание» и «разгибание» употребляются для описания движений, тогда как обе мышцы (бицепс и трицепс) в действительности не сгибаются и не разгибаются, а сокращаются, чтобы выполнять указанные движения. Впрочем, «сокращаются» – тоже не самое удачное слово для обозначения истинной функции мышц. Более того, далее мы с вами увидим, что оно противоречит некоторым явлениям, происходящим в мышечной ткани. Разумеется, все это лишь условные термины.

Чтобы изучить функции мышечной ткани, через нее пропускали электричество и рассматривали ее в электронный микроскоп. В наши дни, разумеется, существуют и более замысловатые методы. В прошлом же мышечные сокращения исследовались с помощью электрических импульсов. К мышцам прикрепляли некоторый вес, чтобы зафиксировать изменение длины или тонуса (понять, происходит изометрическое или изотоническое сокращение).

Для изучения структуры (или морфологии) мышцы использовали электронный микроскоп. Так были обнаружены быстрые, медленные и промежуточные мышечные волокна. Они, как мы уже знаем, значительно отличаются друг от друга – содержат разные количества митохондрий, кровеносных сосудов и миоглобина. Данные структурные особенности влияют на их выносливость. А расположение волокон на теле зависит от того, какая роль на них возлагается. Так, мышцы спины характеризуются ярко-красным оттенком (они содержат множество капилляров) и состоят преимущественно из медленных мышечных волокон. Соответственно, они могут сокращаться в течение длительного времени, почти не уставая. Мышцы ног бледнее на вид, поскольку выполняют быструю и напряженную работу. Они устают довольно быстро. Это связано с тем, что они содержат меньше митохондрий и кровеносных сосудов и полагаются на энергию, получаемую в процессе анаэробного расщепления глюкозы, которое приводит к образованию молочной кислоты. Все перечисленные открытия в точности отражали действительность – они помогли понять, почему различные мышцы функционируют по-разному.

Мышцы характеризуются гибкостью и легко растягиваются, в отличие от твердых материалов, которые уменьшаются в размерах на холоде и увеличиваются в тепле.

Главная проблема в том, что мышцы изучались отдельно от человеческого организма, в искусственных условиях. А ведь процессы, протекающие в мышцах живого организма под воздействием электрического тока, немного отличаются от того, что наблюдали экспериментаторы. Однако исследовать работу мышц у живого существа негуманно, к тому же такой эксперимент сложно организовать. Фактически для изучения работы мышц используется электромиография (ЭМГ) – весьма болезненная процедура, как и спинномозговая пункция, биопсия костного мозга и прочие инвазивные вмешательства. Помимо всего прочего, мышцы человека получают куда больше информации, чем просто электрические импульсы от нервов, заставляющие их сокращаться.

Основное отличие заключается в наличии у человека мышечного тонуса. Если мышцу отделить от кости, тонус пропадает и она становится дряблой.

Мышечный тонус не только придает мускулатуре отчетливые контуры, но и поддерживает ее в постоянной боевой готовности. Более того, он помогает различным частям тела оставаться на своих местах. Как я упоминал ранее, люди, перенесшие инсульт, частенько сталкиваются со смещением плечевого и тазобедренного суставов. Кости, соединенные по принципу шарнира, удерживаются на месте как за счет связок, так и благодаря тонусу расположенных вокруг мышц. Если конечность парализована, то мышцы вокруг сустава расслаблены и не в состоянии удерживать головку кости в суставной сумке. Под тяжестью собственного веса конечность выходит из сустава – возникает вывих. Смещение сустава нарушает нормальную работоспособность конечности, которая больше не может совершать обычные движения.