Метаболизъм в мускулната тъкан
По време на преминаването на нервния импулс Ca 2+ йони се освобождават от структурите на саркоплазмения ретикулум на мускулните влакна в хиалоплазмата, които активират АТФ-азната функция на миозина. Молекулата на миозина свързва известно количество АТФ преди възбуждане. При възбуда възниква следната реакция:
Впоследствие миозинът се фосфорилира с участието на АТФазната част от неговата молекула. В клубовидни разширения на миозинови протофибрили възниква макроергична връзка:
Фосфорилираният миозин се свързва с актин:
Фосфат + Актин → Фосфат + Актин-Миозин (актомиозин).
Енергията на високоенергийната връзка се използва от мускула за работа и комплексът актин-миозин се разгражда до оригиналните вещества:
Тънките актинови нишки на двете половини на саркомера проникват между дебели миозинови нишки, което води до скъсяване на саркомера, миофибрилите, мускулните влакна, сноповете мускулни влакна и мускула като цяло (цвят. Таблица VII). Плъзгането на тънки актинови нишки по дебели миозинови нишки се осигурява от движението на напречните мостове на миозиновите частици по вдлъбнатините на тънките нишки, подобно на движението на верига с помощта на зъбно колело (фиг. 51).
Мускулната тъкан има малки резерви от АТФ, които бързо се изразходват. Реакциите на гликолиза (гликогенолиза) и клетъчно дишане водят до възстановяване на доставката на АТФ в мускулната тъкан. Така че, с гликолиза, две молекули АТФ се получават от една молекула глюкоза:
Ако гликогенът е източник на глюкоза, тогава три ATP молекули се образуват от една глюкозна молекула по време на гликогенолизата. 80-85% от млечната киселина се използва за ресинтеза на гликоген, останалата част
е източник на енергия в цикъла на трикарбоксилната киселина. От общото уравнениесе наблюдава клетъчно дишане:
При липса на АТФ, например, в работеща мускулна тъкан, АТФ се регенерира:
Част от АТФ се синтезира от 1,3-дифосфоглицеринова и фосфопировинова киселина.
Биохимични процеси в мускулите при тренировка и умора. При интензивна мускулна работа се изразходват гликоген, глюкоза, АТФ. Затруднен е достъпът на вещества, необходими за физиологичната регенерация. Клетъчното дишане се забавя, натрупват се млечна киселина, амоняк, пуринови производни и други метаболитни продукти. Ритъмът на неврохуморалната регулация е нарушен. Настъпва мускулна умора.
Тренираното тяло е по-ефективно. По време на тренировка в тъканите се подобрява кръвообращението и газообмена, биосинтезата на протеини и фосфатиди, гликоген и макроерги, крайните продукти на метаболизма се отстраняват по-интензивно, подобрява се активността на различни ензими,
Особености на метаболизма в сърдечния мускул. Сърдечният мускул функционира непрекъснато. Той се различава от скелетните мускули по структурата на мускулните влакна, ритъма на работа и някои аспекти на метаболизма. Миокардът на възрастен изпраща 60 ml кръв към аортата при едно свиване, 5 литра за 1 минута, 3 q за 1 час, 7,2 тона за ден.Миокардът е беден на гликолитични ензими, ATP и CRF. Сърдечният мускул се характеризира с аеробен път за разграждане на въглехидратите. Той е богат на миоглобин, който осигурява голямо количество кислород. В митохондриите на мускулните влакна протичат окислителни процеси. Част от енергията под формата на АТФ се получава от сърдечния мускул поради окисляването на мастни киселини и хидрокси киселини, както и реакции на пентозния път.