Миофибриллы - что это такое? Строение, функции и особенности
Миофибриллы - это важнейшие структурные элементы поперечнополосатых мышц, отвечающие за их сокращение. Давайте разберемся, что представляют собой эти тончайшие белковые нити, как устроены и какую роль играют в работе наших мышц.
Миофибриллы - определение и основные функции
Миофибриллы это тонкие белковые нити диаметром 0,5-2 мкм, расположенные вдоль мышечных волокон. Они состоят из двух типов филаментов:
- Толстые филаменты диаметром 15 нм, состоящие из белка миозина
- Тонкие филаменты диаметром 5-8 нм, состоящие из белка актина
Кроме того, в состав миофибрилл входят вспомогательные белки. Основная функция миофибрилл - обеспечивать сократимость мышечного волокна и развитие мышечной силы. При взаимодействии актина и миозина миофибриллы укорачиваются, вызывая сокращение всего мышечного волокна.
Строение и структура миофибрилл
Каждая миофибрилла состоит из структурных единиц, называемых саркомерами, длиной около 2,5 мкм. Саркомеры разделены плотными белковыми пластинками, к которым крепятся концы тонких филаментов.
Посередине саркомера располагается так называемый М-диск, образованный белком титином. К нему прикреплены центральные участки толстых филаментов. Таким образом, тонкие и толстые филаменты частично перекрываются в центральных участках саркомера.
Участки саркомера, содержащие только тонкие филаменты, называются изотропными дисками. А участки, где располагаются толстые филаменты без тонких, носят название анизотропных дисков.
Вокруг каждой миофибриллы располагается структура, называемая саркоплазматическим ретикулумом. Она выполняет опорную функцию.
Расположение миофибрилл в мышечных волокнах
Миофибриллы располагаются в мышечном волокне параллельными рядами, идущими вдоль всего волокна от одного конца до другого. Их длина может достигать нескольких сантиметров.
Миофибриллы соединены между собой специальными белковыми структурами – промежуточными филаментами. А периферические миофибриллы крепятся к внутренней поверхности сарколеммы при помощи белков.
В одном мышечном волокне может находиться от нескольких десятков до нескольких тысяч плотно упакованных миофибрилл. Их количество и размеры определяют силу, которую способно развить данное волокно.
Изменения миофибрилл при силовых нагрузках
Под влиянием регулярных силовых тренировок происходят заметные изменения миофибрилл - увеличивается как их количество, так и размеры. Этот процесс называется миофибриллярной гипертрофией.
Рост количества миофибрилл в мышечном волокне называют гиперплазией. А утолщение уже имеющихся миофибрилл за счет наращивания саркомеров - гипертрофией миофибрилл.
Травмы миофибрилл и их восстановление
При сильном растяжении или разрыве мышечного волокна происходит частичное или полное повреждение миофибрилл. Наиболее уязвимым звеном являются Z-диски.
Восстановление миофибрилл после травм занимает довольно длительное время. Сначала восстанавливается целостность сарколеммы, затем происходит синтез новых белков и формирование миофибрилл заново.
Влияние миофибрилл на здоровье
Хорошее состояние и правильное функционирование миофибрилл имеет большое значение для поддержания мышечного тонуса, силы, выносливости. А также для предотвращения травм и восстановления после них.
Нарушения в структуре и работе миофибрилл могут приводить к развитию мышечных заболеваний, таких как миопатии, миалгии.
Рекомендации по уходу за миофибриллами
Для поддержания миофибрилл в хорошем состоянии рекомендуется:
- Заниматься регулярной физической активностью
- Соблюдать меры по профилактике растяжений и ушибов мышц
- Придерживаться здорового питания с достаточным количеством белка
- Применять восстанавливающие процедуры после интенсивных нагрузок
Значение миофибрилл
Итак, миофибриллы это важнейшие структурные элементы скелетных мышц, обеспечивающие их сократительную функцию. От состояния миофибрилл напрямую зависит сила и работоспособность наших мышц.
Поэтому важно поддерживать нормальную структуру и функционирование этих тончайших белковых нитей при помощи правильного питания, тренировок и восстановительных процедур.