Фото: lululemon athletica, Wikimedia, cc 2.0.
Рідина є раніше не визнаним джерелом напруги, яку ми відчуваємо, розтягуючи м’язи, свідчать дослідження.
У кожної тварини, включаючи людей, кожне м’язове волокно наповнене нестисливою рідиною і обшите звивистою сіткою колагенової сполучної тканини. Коли м’яз розтягується в довжину, оточуюча сітка подовжується і стає вужчим у діаметрі.
Далі йдеться про те, що відбувається в одній із тих сплетених іграшок для «пастки для пальців», повідомляє докторант Університету Брауна Девід Слебода, провідний автор дослідження, опубліковане в Біологічні листи. Подібно до того, як іграшка стискає пальці в оболонці, коли ви досить сильно її розтягуєте, колагенова сітка з часом стискає м’язові волокна. Оскільки волокно наповнене нестисливою рідиною, виявив Слєбода, його об'єм відштовхується до сітки, що звужується, створюючи натяг, що значно ускладнює подальше розтягнення.
"Основною проблемою тут є конфлікт обсягів", - говорить Слебода. «Сітчаста втулка може змінювати об’єм, але волокно - це постійний об’єм. Врешті-решт обоє зіткнуться один з одним, і ось тут ви бачите, як напруга справді посилюється ".
Інші раніше позиціоновані фактори також сприяють напрузі, яку ви відчуваєте, розтягуючись, визнає Слєбода. Одне - це напруга, що створюється перегинами в самій колагеновій сітці, а інша - це еластичний білок у м’язових волокнах, який називається титином. Але наповнена рідиною природа м’язових волокон, схоже, теж грає свою роль.
Презерватив + Techflex
Слебода працює в лабораторії співавтора дослідження Томаса Робертса, професора екології та еволюційної біології, який вивчає структуру та ефективність роботи м'язів. Слебода розглядав фотографії електронних мікроскопів м'язових волокон тварин та їх колагенових оболонок і вирішив побудувати просту модель сам.
Матеріали для моделі Слебоди не було важко знайти. Колагенова сітка добре імітується за допомогою плетеної оболонки Techflex (зазвичай використовується для акуратного зв’язування комп’ютерних кабелів), а м’язові волокна можуть бути виготовлені з наповненого водою презерватива, придбаного в кутовій аптеці.
Модель показала, що рідина відіграла значну роль у механічних властивостях м’яза - опір наповненого водою презерватива ускладнило розтягування Techflex. Вчені рідко моделюють м'язову механіку для обліку рідини у волокнах, каже Слєбода. Вони в основному припускали, що рідина відіграє лише хімічну роль у клітинах.
М’яз бика-жаби
Але чи сказала модель Слєбоди щось значуще про фактичну фізіологію? Він проводив експерименти, щоб з’ясувати це. У дослідженні Sleboda та Roberts повідомляють про ретельні вимірювання розтягнутості вздовж і наслідку цього напруження не тільки в моделі, але й у справжніх м’язах биків, оскільки вони змінювали кількість рідини в м’язових волокнах (і презервативах).
І модель, і реальний м’яз відображали одну і ту ж характерну криву на своїх ділянках: чим більше об’єм рідини в м’язових волокнах, тим більше напруження для даної довжини розтягування. Рідина робить специфічну, вимірювану, механічну різницю.
"Ми могли б отримати точно таку ж поведінку, використовуючи лише просту модель", - говорить Слебода. "Наше дослідження пропонує перші емпіричні докази впливу рідини на м’язову напругу".
Слебода каже, що його результати свідчать про те, щоб враховувати рідину в моделях м'язової механіки. Наприклад, після фізичних вправ м’язові волокна, здається, набирають більше рідини. Додавання ефекту рідини до моделей м’язової поведінки може покращити розуміння того, як м’язи поводяться після тренування.
Існують також медичні умови, які впливають на структуру та ефективність роботи колагенової сітки, каже Слєбода. Знання того, як воно взаємодіє з наповненими рідиною м’язовими волокнами, також може виявитися важливим у майбутніх дослідженнях.
Дослідження в інших областях фізіології тварин дають готову дорожню карту, насправді, тому що армовані волокнами порожнини рідини, які називаються "гідростатичними скелетами", є загальними структурними елементами деяких організмів, каже Слєбода.
Національний інститут охорони здоров'я фінансував дослідження.
джерело: Університет Брауна
Схожі книги:
at InnerSelf Market і Amazon
