Объяснение сокращения мышц!

Включите интерактивное видео, сопровождающее эту анимацию: https://biomanbio.com/HTML5GamesandLa...
или здесь, чтобы посмотреть версию без рекламы: https://biomanbio.com/membersite/Game...
Текст видео: Скелетные мышцы… Без них вы бы не смогли двигаться. Мышцы обеспечивают силу, необходимую для натяжения костей, что позволяет нам выполнять все движения тела. Они делают это посредством сокращения. Когда мышца сокращается, она становится короче и натягивает кости, обеспечивая движения скелета. Но как она сокращается? Что происходит на самом деле? Давайте разберемся!
Структура мышц:
Для начала давайте разберемся с основами строения мышц. Мышца состоит из пучков мышечных волокон, окруженных соединительной тканью. Каждое мышечное волокно представляет собой одну длинную цилиндрическую клетку с множеством ядер и митохондрий. Внутри каждого мышечного волокна находится множество более мелких миофибрилл. Каждая миофибрилла разделена на участки, называемые саркомерами. Они состоят в основном из двух белков, обеспечивающих сокращение мышц: актина и миозина.
Сокращение мышц
Итак, как же эта структура мышцы обеспечивает её сокращение? Чтобы узнать это, давайте увеличим масштаб саркомера и посмотрим, что происходит. Мышцы сокращаются за счёт укорочения саркомеров, из которых состоит каждая миофибрилла. Видно, что это происходит, когда миозиновые головки натягивают актиновые нити. Теперь давайте рассмотрим, как это происходит более подробно.
Когда вы решаете в своём мозге, что хотите двигать мышцей, вы посылаете нервные импульсы, которые заставляют мышцу сокращаться. Когда импульс достигает мышечного волокна, это запускает высвобождение ионов кальция саркоплазматическим ретикулумом (специализированной формой эндоплазматического ретикулума, присутствующего в мышечных клетках). Этот кальций прикрепляется или связывается с белковым комплексом, называемым тропонином. Это заставляет тропонин менять форму и перемещать другой белок, тропомиозин, так что он больше не блокирует участки связывания миозина на актине. Теперь, когда эти участки связывания миозина открыты, головки миозина могут связываться с актином. Это присоединение миозина к актину называется поперечным мостиком.
Но для обеспечения мышечного сокращения, очевидно, необходима энергия. Эта энергия поступает в форме АТФ. АТФ связывается с миозином и разрушает поперечный мостик, соединяющий его с актином. Затем АТФ расщепляется на АДФ и фосфат. В результате этого распада высвобождается энергия, которая «заряжает» (добавьте звук «заряжает») головку миозина, заставляя ее изменить свое положение на «высокоэнергетическое» и снова прикрепиться к актину. Такое положение головки миозина делает её похожей на пружину или заряженную катапульту. В ней накоплена потенциальная энергия. Поэтому, когда АДФ и фосфат высвобождаются, головка миозина возвращается в исходное состояние с низкой энергией, притягивая актин. Актин сдвигается, укорачивая саркомер. После этого АТФ снова присоединяется к миозину, разрывая поперечный мостик и позволяя процессу начаться заново. По мере продолжения этого цикла мышца продолжает сокращаться.
Когда вы решаете прекратить сокращение мышцы, вы прекращаете посылать нервные импульсы, и высвобождение кальция прекращается. Без ионов кальция тропонин меняет форму и заставляет тропомиозин снова закрывать участки связывания миозина. Теперь головки миозина больше не могут связываться с актином, поэтому актин сдвигается в исходное положение, саркомеры удлиняются, и мышца расслабляется. Поскольку в этой модели мышечного сокращения актиновые нити скользят мимо миозина, её часто называют моделью мышечного сокращения со скользящими нитями.
Возможно, это много для понимания! Рекомендую попробовать игру «Сокращение мышц», ссылка на которую есть в описании, чтобы попрактиковаться в том, что вы только что изучили! И не забывайте, что на сайте BioMan Biology: biomanbio.com вы найдёте множество других обучающих игр и занятий. Авторы:
Видео Марка Эспехо: https://www.pexels.com/video/front-fl...
Видео Мэри Тейлор: https://www.pexels.com/video/a-man-do...
Видео Лехи Квачёва: https://www.pexels.com/video/a-man-do...
Видео студии cottonbro: https://www.pexels.com/video/skateboa...
Видео Тимы Мирошниченко: https://www.pexels.com/video/man-doin...
Изображение brgfx на Freepik
Изображение brgfx на Freepik
Звуковой эффект от Pixabay