igrek писал(а):
Дело в том, что мышца — это не одна сплошная пружина, а множество мелких последовательных пружинок (титиновых нитей), между которыми в зависимости от скорости растяжения меняется расстояние больше или меньше. При медленном растяжении (как у культуриста) расстояние успевает увеличиться настолько, что пружинки практически не растягиваются, упругости нет. Мышца растягивается только за счёт скольжения миозина и актина. При быстром растяжении (как у бегуна) наоборот, миозин и актин не успевают раздвинуться, и растяжение идёт за счёт титина, то есть пружинок.
Мы, по-моему, говорим на разных языках (я не зря спрашивал вас об образовании). Но, кажется, понимаю, что вы имеете ввиду - что титин, типа, играет роль накопителя энергии в быстрых движениях за счёт, образно говоря, "не успевания распрямиться".
Поискал инфу "за титин". Нашёл, что титин находится не между саркомерами, а внутри их. Соответственно и растягивается он только при раздвигании миозина и актина. Поэтому вариант "пружинок,
между которыми меняется расстояние" отпадает - титин растягивается синхронно с раздвиганием миозина и актина, что, впрочем, не противоречит вашему предположению, что при внешнем растяжении мышц в титине происходит запасание энергии упругости.
Вот что говорит по этому поводу наука. Мнения учёных в основных позициях сходятся в том, титин играет роль гибкого каркаса для саркомера - пружинки, вдоль которой происходит взаимное движение миозина и актина. Однако упругость его своеобразна и в рабочем диапазоне минимальна, достаточная лишь для того, чтобы центрировать миозин между актиновыми нитями, чтобы правильно его направить при сокращении в случае выхода обоих белков из зоны зацепления. Для того, чтобы он не мешал раздвиганию (!!!) миозина и актина, титин обладает "интересной" упругостью, которая не соответствует упругости по закону Гука, а сродни упругости рулетки - при растяжении титин легко поддаётся растягиванию почти без изменения силы, но до тех пор, пока не наступит предел:
Когда титин вытягивается в нить, он становится очень жестким (точка 3 означает полное вытягивание и отрыв (разрушение)). В этом состоянии он обеспечивает прочность саркомера и предохраняет его от разрыва. Это все известные на сегодня функции титина.
В одном
новейшем исследовании ваше предположение, на первый взгляд, получило некоторое подтверждение ("некоторое" потому, что нет сравнения силы упругости титина с силой втягивания миозина в актин, и от того степень его участия в силе последующего сокращения остаётся непонятной). При быстром растягивании титин, как предполагают учёные, не успевает "размотать" свои "микро-рулетки", последовательную цепь из которых он из себя представляет, ввиду чего его упругое сопротивление, действительно, оказывается тем выше, чем быстрее растягивается мышца. На первый взгляд, вот оно - доказательство рекуперации энергии при быстрых движениях.
Однако, нижеприведенный график зависимости силы упругости титина от скорости сокращения показывает, что влияние скорости на упругость крайне мало, и имеет интерес только в плане изучения:
Из графика видно, что при увеличении скорости сокращения аж на 4 порядка, сила упругости титина увеличивается всего лишь в разы. Такую слабую зависимость следует рассматривать не как "устройство для запасания энергии", а, наоборот, как принятые меры для обеспечения независимости упругости титина от скорости растяжения мышц - для минимизации влияния титина на их работу. Это подтверждает мысль о том, что титин нужен вовсе не для рекуперации, а лишь для исполнения вышеперечисленных функций - функций сохранения взаиморасположения актина и миозина, и возврата миозина на свое место в случае его "схода с рельс", посредством использования сил упругости при наличии высокой эластичности. И то, что зависимость упругости титина от скорости столь мала, говорит о том, что таким образом предприняты меры по минимизации затрат энергии для исполнения этих функций - чтобы титин в растягиваемых мышцах своей упругостью не мешал другим - противоположным мышцам, которые сокращаясь растягивают эти мышцы (и титин в них).