Известно, что работа мышцы проявляется главным образом в ее сокращении. Одни мышцы приводят в движение кости нашего скелета, а без участия других была бы невозможна деятельность внутренних органов: сердца, легких, кишечника, мочевого пузыря и т. д. Координирует все функции организма, в том числе и сложную работу мышц, нервная система.
Волокна нервных клеток, расположенных в спинном и в головном мозгу, разветвляясь, подходят ко всем мышцам. Причем в зависимости от величины мышцы одно нервное волокно в одних случаях возбуждает 3–6 мышечных волокон, а в других — 120–160.
ПО КОМАНДЕ МОЗГА
Сокращение мышцы возникает тогда, когда она получает команду из мозга. Мышечные волокна возбуждаются не только двигательными нервами, но еще особыми, трофическими (от греческого слова «трофе» — питание), которые облегчают передачу возбуждения с нерва на мышцу, а также усвоение мышечной тканью питательных веществ, доставляемых кровью.
Чтобы изучать процесс сокращения мышцы, в лаборатории из целой мышцы животного, например кролика, берут отдельное мышечное волокно. Электрические импульсы, возникающие в момент его сокращения, записывают с помощью специального прибора — осциллографа.
Как оказалось, сокращение наступает не сразу после того, как к мышце по нерву пришел сигнал, а спустя какое-то время — в среднем 0,01 секунды. Мышцы теплокровных животных сокращаются быстрее, чем холоднокровных.
Весь период сокращения мышечного волокна равен примерно 0,04 секунды. А ведь наши движения более длительные по времени. Следовательно, они складываются из серии отдельных мышечных сокращений, непрерывно следующих друг за другом. Такие сокращения, называемые физиологами тетанусом, и лежат в основе мышечной работы человека.
Мы знаем: чтобы совершать простые или сложные мышечные движения, надо обязательно сохранять устойчивое положение тела в пространстве. Это достигается благодаря длительному напряжению — сокращению ряда мышц. Такая работа мышц называется тонической. Каждая мышца, участвующая в мышечной работе или в поддержании равновесия, сокращается и расслабляется в строго определенной последовательности, точно согласуя свою работу с работой всех остальных мышц нашего тела.
Как же устроена мышца, что является ведущим в процессе сокращения и что собой представляет сократительное вещество?
По характеру сокращения все мышцы делятся на две большие группы: мышцы произвольного сокращения, то есть действующие в зависимости от нашей воли, — поперечнополосатые — и непроизвольного сокращения — гладкие, которые выстилают кровеносные сосуды, пищеварительный тракт и другие внутренние органы. Особое место по своему строению и функции занимает такая мышца, как сердце. Она поперечнополосатая и в то же время сокращается непроизвольно.