Вклад различных типов мышечных волокон в работоспособность мышц человека: исследование in vitro

Скелетные мышцы человека можно разделить на пять типов волокон — 1, 1–2A, 2A, 2A–2B и 2B, используя в качестве молекулярных маркеров изоформы тяжёлой цепи миозина (MHC). Цель исследования — определить вклад каждого типа волокон в сократительную способность мышц человека. Из биоптатов латеральной широкой мышцы бедра выделяли отдельные сегменты волокон и химически пермеабилизировали их. При максимальной активации кальцием определяли силоскоростные характеристики: изометрическую силу (P0), максимальную скорость укорочения (Vmax), максимальную мощность (Wmax) и скорость, при которой достигается Wmax (Vopt). Среди этих показателей максимальный диапазон вариации наблюдался для Wmax: примерно девятикратное различие между волокнами типа 2B и медленными волокнами. Vopt также значительно различалась между типами волокон — примерно в четыре раза. Изучали развитие силы при субмаксимальной активации кальцием и строили кривые «сила—pCa» для каждого типа волокон. Чувствительность к кальцию была выше у волокон типа 2B, чем у волокон типа 2A и медленных волокон. Наклон кривой «сила—pCa» был больше у быстрых, чем у медленных волокон. В конце эксперимента состав изоформ MHC в каждом сегменте волокна определяли методом гель-электрофореза. Функциональные свойства каждого типа волокон обсуждаются с учётом механизма рекрутирования двигательных единиц, чтобы понять их возможную физиологическую роль.