1.14. Ситуационные задачи
Ситуационная задача 1
Совпадают ли физическое и физиологическое понятие работы мышц?
Ситуационная задача 2
Каков главный компонент электромеханического сопряжения в мышце? Как доказать ключевую роль этого компонента?
Ситуационная задача 3
Основные зоны саркомера – I, A, H. Ширина какой из них не изменяется при сокращении мышцы?
Ситуационная задача 4
Почему быстрые мышцы при сокращении потребляют в единицу времени больше энергии АТФ, чем медленные?
Ситуационная задача 5
Возможно ли, чтобы при рабочей гипертрофии мышцы ее абсолютная сила не увеличилась?
2. Биохимические основы мышечной деятельности
2.1. Особенности химического состава поперечно-полосатых мышц
В мышечной ткани млекопитающих и человека содержится от 72 до 80% воды. Около 20-28% от массы мышцы приходится на долю сухого остатка, главным образом белков. Характерными компонентами мышечной ткани являются гистидиновые дипептиды карнозин и ансерин (схема 1).
Помимо белков, в состав сухого остатка входят гликоген и другие углеводы, различные липиды, экстрактивные азотосодержащие вещества, соли органических и неорганических кислот и другие химические соединения. Высказано предположение, что данные дипептиды могут выполнять буферные функции при физиологических значениях рН за счет наличия имидазольного кольца (остаток гистидина).
H
C
C - CH2-CH-COOH
N NH NH
C C = O
H
CH2
CH2-NH2 карнозин (в-аланил-L-гистидин)
H C C - CH2-CH-COOH
N N-CH3 NH
C C = O
H
CH2
CH2-NH2 ансерин (в-аланил-N-метил-L-гистидин)
Схема 1. Строение карнозина и ансерина.
В таблице 4 представлены основные химические компоненты поперечно-полосатых мышц.
Таблица 4
Химический состав поперечно-полосатых мышц
Компонент |
% от сырой массы |
Вода |
72-80 |
Белки |
16,5-20,9 |
Гликоген |
0,3-3,0 |
Фосфоглицериды |
0,4-1,0 |
Холестерол |
0,06-0,20 |
Креатин+креатинфосфат |
0,20-0,55 |
Креатинин |
0,003-0,005 |
АТФ |
0,25-0,40 |
Карнозин |
0,2-0,3 |
Ансерин |
0,09-0,15 |
Карнитин |
0,02-0,05 |
Свободные аминокислоты |
0,1-0,7 |
Молочная кислота |
0,01-0,02 |
Зола |
1,0-1,5 |
Под влиянием тренировки в мышцах увеличивается содержание креатинфосфата, гликогена и липидов, которые необходимы для ресинтеза АТФ. В мышцах также увеличивается содержание миоглобина, что необходимо для создания резерва кислорода.