Новости

Новое исследование американских ученых позволило пересмотреть существовавшую полвека гипотезу и по-новому взглянуть на то, как мышцы генерируют свою силу. Новые данные помогут врачам разработать новые способы лечения заболеваний скелетных и сердечной мышц, а бодибилдерам — найти новые способы достижения максимальной мышечной силы. Результаты этого исследования опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B.

Как предполагает гипотеза, существующая с 1950 года, в основе генерации мышечной силы лежит взаимодействие белков актина и миозина — нити актина проникают глубоко в промежутки между нитями миозина, при этом сокращается общая длина актомиозинового комплекса, что и приводит к мышечному сокращению. Но новое исследование показало, что сила мышцы возникает не только из-за изменения длины мышечных волокон, как считалось на протяжении 50 лет. Исследователи из Университета Вашингтона (University of Washington) выяснили, что во время сокращения мышц нити белков не просто скользят друг относительно друга, а расходятся в разные стороны, при этом волокна миозина натягиваются под более острым углом и на большем протяжении, чем волокна актина. И именно эта особенность миозина вносит вклад как минимум в 50 процентов генерируемой мышечной силы.

К такому выводу ученые пришли после анализа трехмерной компьютерной модели, которая оценивала геометрию и физику прежней гипотезы о сокращении мышц. Еще одно важное открытие ученых состоит в том, что генерируемая мышцей сила распространяется не только вдоль продольной оси мышцы, как считалось ранее, но и в радиальном направлении. Полученные результаты были подтверждены в ходе экспериментов по рентгеновской дифракции летательной мышцы мотылька, которая по своему строению очень схожа с сердечной мышцей человека.

Новое понимание динамики сокращения мышц принципиально важно для исследования заболеваний всех типов мышц организма, включая сердце и гладкомышечные органы. Кардиологи смогут точнее понять, как именно в сердечной камере создается давление, необходимое для изгнания крови из желудочков, и разработать новые методы лечения некоторых сердечно-сосудистых заболеваний. Это открытие также поможет в создании новых лекарственных препаратов для лечения заболеваний скелетных мышц — их мишенями станут сократительные белки.

Ссылки по теме:

 — Proceedings of the Royal Society B, 10.07.2013, doi: 10.1098/rspb.2013.0697

Мышиные мышцы омолодились — 28.09.2012

Кофеин полезен для стареющих мышц — 03.07.2012

Фото © shutterstock.com