34.2. При мышечном сокращении происходит скольжение толстых и тонких нитей относительно друг друга

Когда мышца сокращается, степень ее укорочения может достигнуть первоначальной длины. С чем это связано? В 50-х годах две группы исследователей независимо друг от друга постулировали, исходя из данных дифракции рентгеновских лучей, световой и электронной микроскопии, модель мышечного сокращения, получившую название модель скользящих нитей.

Рис. 34.2. Электронная микрофотография продольного среза волокна скелетной мышцы. (Печатается с любезного разрешения д-ра Hugh Huxley.)

Основные черты этой модели (рис. 34.6), выдвинутой Эндрью Хаксли и Нидергерке (Andrew Huxley, R. Niedergerke), а также Хью Хаксли и Джейн Хенсон (Hugh Huxley, Jean Hanson), заключаются в следующем.

1. Длина как толстых, так и тонких нитей в ходе мышечного сокращения не меняется.

2. В то же время длина саркомера при сокращении уменьшается вследствие того, что нити двух типов перекрываются в большей степени, а именно в ходе сокращения толстые и тонкие нити скользят относительно друг друга.

3. Сила сокращения генерируется в результате активного движения нитей одного типа вдоль прилегающих нитей другого типа.

В пользу этой модели свидетельствуют данные, полученные при измерении длины А- и I-дисков, а также зоны Н в растянутой, покоящейся и сократившейся мышце (рис. 34.6). А-диск характеризуется

Рис. 34.3. Электронограмма продольного среза миофибриллы скелетной мышцы. Под микрофотографией приведено схематическое изображение соответствующих поперечных срезов. (Печатается с любезного разрешения д-ра Hugh Huxley.)

постоянной длиной, т. е. размер толстых нитей при сокращении не меняется. Расстояние между Z-пластинкой и началом ближайшей к ней зоны Н также постоянно; следовательно, и размер тонких нитей не меняется при сокращении. Однако зона -диск при сокращении становятся уже, поскольку в сократившемся волокне толстые и тонкие нити перекрываются в большей мере, чем в покоящейся мышце.