Продолжение статьи о мышцах. Начало - 2 поста вниз.
Каждая из миофибрилл состоит из саркомеров, образованных белковыми нитями двух типов - актином и миозином. При сокращении мышцы укорачиваются лишь волокна миозина. Они разбухают в поперечном направлении благодаря поглощению воды. При растяжении мышцы миозиновые столбики удлиняются. Сокращение актин-миозинового комплекса возможно только при присоединении ионов C2+ к особому регуляторному белку тропонину, локализованному на миозиновых нитях. Кроме того, для этого необходимо расщепление одной молекулы АТФ .
Мышечные волокна, осуществляющие непосредственное сокращение мышцы, называются экстрафузальными. Различают ещё и специализированные – интрафузальные - мышечные волокна, которые непосредственно в сокращении мышцы не участвуют. Они входят в состав сенсорных образований мышцы или её проприорецепторов – мышечных веретён.
В каждой мышце насчитывается от 90 до 100 мышечных веретён, которые расположены параллельно экстрафузальным мышечным волокнам и являются своего рода датчиками растяжения мышцы. Типичное мышечное веретено состоит из нескольких интрафузальных волокон, заключённых внутри толстой соединительнотканной капсулы .
Экстрафузальные мышечные волокна получают двигательную иннервацию от альфа-, а интрафузальные – от гамма-мотонейронов переднего рога спинного мозга. Кроме того, интрафузальные волокна веретён снабжены ещё и специализированными чувствительными (афферентными) нервными окончаниями.
Суть рефлекса на растяжение мышцы (миотатического рефлекса) заключается в следующем: любое увеличение длины мышцы сопровождается растяжением веретён. При этом происходит возбуждение афферентов. Возникающий импульс приходит к альфа-мотонейронам, вызывая сокращение всей мышцы за счёт её экстрафузальных волокон. Степень сокращения определяется величиной предшествующего растяжения.
Вследствие действия внешних факторов (инерция, гравитация) миотатический рефлекс минимальной степени выраженности наблюдается постоянно во всех скелетных мышцах, даже в условиях полного покоя и играет важную роль в поддержании и регуляции мышечного тонуса .
Помимо сократимости, важными биомеханическими свойствами скелетных мышц являются упругость и растяжимость.
Эластические структуры мышцы аккумулируют энергию упругих деформаций и частично возвращают её во время движения. Например, в ахилловом сухожилии может накапливаться потенциальной энергии упругой деформации больше, чем в икроножной мышце. Однако длительно растянутая и затем отпущенная мышца возвращается к своей исходной длине не полностью, а остается некоторое время более или менее удлиненной. Все эти явления связаны с вязкоупругими свойствами соединительнотканных элементов мышцы