Масштабирование архитектуры мышц и типов мышечных волокон в задней конечности крысы

Функциональные возможности мышцы определяются её архитектурой и метаболическими свойствами. Хотя архитектура мышц и типы мышечных волокон были подробно изучены у большого числа мышц различных видов животных, взаимосвязи между этими функциональными параметрами у мышц одного вида исследовали редко. Также практически не проводилось межвидовое сравнение архитектурных характеристик отдельных мышц для изучения закономерностей масштабирования. В настоящем исследовании изучали архитектуру мышц и типы мышечных волокон задней конечности крысы (Rattus norvegicus), чтобы определить функциональную специализацию каждой мышцы. Дискриминантный анализ показал, что архитектурные характеристики лучше предсказывают функцию мышцы, определяемую её основным действием на сустав и участием в поддержании позы против силы тяжести, чем тип мышечных волокон. Архитектурные характеристики не находились в строгом соответствии с типом волокон, однако при разделении мышц на антигравитационные и неантигравитационные выявлялись признаки функциональной специализации. В частности, антигравитационные мышцы содержали больше медленных волокон и имели большую физиологическую площадь поперечного сечения. Несоответствие между архитектурой мышцы и типом её волокон может отражать вариабельность функциональных требований, предъявляемых к отдельным мышцам, особенно пересекающим несколько суставов. Кроме того, с помощью дискриминантного анализа и изучения масштабирования архитектурных параметров задней конечности у нескольких видов млекопитающих оценивали возможность выявления функциональных закономерностей у отдельных мышц и в группах мышц. Несколько мышц отклонялись от ранее описанных закономерностей масштабирования архитектуры, а внутри функциональных групп наблюдалась значительная вариабельность взаимосвязи размеров мышц с размером тела. Это указывает на необходимость изучать функциональные требования, предъявляемые к мышцам у разных видов, на уровне отдельных мышц.