Силы наших мышц

Гравитация непрерывно прижимает нас к Земле, силы упругости поддерживают на ее поверхности. Трение позволяет нам свободно перемещаться. Помогает жить поверхностное натяжение. Все это — силы неживой природы. Большинством из них мы можем управлять. Но можем лишь потому, что к нашим услугам силы, беспрекословно подчиненные велениям разума без всяких механических посредников. Это силы наших мышц.

Мышца — один из самых замечательных «механизмов», созданных природой. Прежде всего это очень экономичная машина, продуктивно использующая около 40% той химической энергии, которую она потребляет. Самая лучшая паровая машина использует не более 10%.

Сила, развиваемая мышцей, заслуживает всяческого уважения. Каждый может встать на цыпочки на одной ноге даже с грузом. Значит, икроножная мышца способна поднять около 100 килограммов. Если же учесть, что стопа представляет собой рычаг и мышца прикреплена к короткому плечу этого рычага, то мы получим еще более солидную цифру: почти тонну. И все это при условии, что человек не может по своей воле заставить ее дать максимальное сокращение. Если регуляция со стороны нервной системы будет нарушена и мышца разовьет свою полную силу, то она способна оторвать кусочек кости, к которой прикреплена.

А поразительная работоспособность мышцы! Сердечная мышца совершает работу день и ночь, непрерывно, без всякого ремонта на протяжении многих десятков лет. На это не способна пока еще ни одна машина, созданная человеком.

В основе всей Деятельности мышцы лежат сложные химические превращения внутри клеток. Мы не будем говорить обо всех имеющихся здесь проблемах, которые, кстати сказать, остаются в основном нерешенными и до сего времени, даже несмотря на значительные успехи: в последние годы четверо ученых были удостоены Нобелевских премий за работы по выяснению химии

мышц. Мы расскажем лишь об одном: как возникает мышечная сила? Что заставляет мышцу сокращаться?

Разрезая бифштекс, вы видите, что мышца имеет волокнистое строение. Под микроскопом хорошо просматриваются тысячи мышечных волокон — длинных цилиндров, уложенных правильными рядами. Каждое волокно — это не одна клетка, а их множество с коллективизированной цитоплазмой и обособленными ядрами. Волокна представляют собой удлиненные палочки — мицелы, построенные из пучков белковых молекул — основного строительного материала живых тканей.

Белковая молекула — это длинная цепь чередующихся друг с другом атомов углерода и азота. После двух атомов углерода следует атом азота и т. д. К первому углеродному атому каждой тройки присоединена более или менее сложная группа атомов.

Вся молекула, по выражению американского физиолога Джерарда, напоминает виноградную лозу с отходящими от нее листьями и усиками *). То, о чем мы будем говорить дальше, всего лишь один из возможных гипотетических механизмов сокращения мышц. Обсуждаются и другие. Ни одному из них окончательно нельзя отдать предпочтения. Мы остановимся на одном, если не самом вероятием, то по крайней мере очень наглядном. Обсуждение всех механизмов завело бы нас слишком далеко.

1 2