Биология

Если сердце – это мышца, то почему оно никогда не устает биться, как это делают ваши руки и ноги?

Лайнуть/Поделиться

Сначала несколько моментов – сердечная мышца принципиально отличается от скелетной. Хотя некоторые сократительные(обеспечивающие двигательную функцию) белки схожи, с точки зрения энергетики (производство и потребление энергии) кардиомиоциты (клетки сердца) сильно отличаются.

Основная причина, по которой кардиомиоциты так устойчивы к усталости, заключается в том, что они содержат почти в два раза больше митохондрий. Митохондрии – это аэробная энергетическая станция клеток.

Сердце очень гибко в плане метаболизма. Оно потребляет глюкозу, свободные жирные кислоты и лактат. Да… вы правильно прочитали. Оно потребляет лактат (как и скелетные мышцы). Это особенно ярко проявляется при высокой интенсивности тренировок.

Наконец, кардиомиоциты очень хорошо васкуляризированы, поскольку в них больше митохондрий, невероятно эффективно извлекают кислород и используют его для аэробного дыхания. Фактически, даже в состоянии покоя сердечная мышца извлекает из крови большую часть полезного кислорода, что означает, что единственный способ для сердца улучшить доставку кислорода – это улучшить поток (поскольку оно не может улучшить извлечение).

Один из распространенных вопросов – что произойдет, если мы заменим все мышцы в организме на сердечную мышцу?

Много плохого. Сердечные клетки общаются друг с другом через структуру, называемую интеркалированным диском, которая позволяет всем кардиомиоцитам биться синхронно для создания эффективного сокращения. Кроме того, кардиомиоциты являются самовозбуждающимися, т.е. они сокращаются даже без нервного питания (вот почему пересаженное сердце с перерезанными нервами все еще бьется – и гораздо быстрее, потому что сердцу нужен блуждающий нерв, чтобы поддерживать его).

Очевидно, что и то, и другое было бы очень плохо для скелетных мышц, поскольку они несовместимы с добровольными, целенаправленными движениями. Во-первых, именно потому, что мышечные волокна в двигательной единице изолированы от других, мы способны к эффективным движениям, иначе сокращение, начавшееся в одном волокне, быстро распространилось бы на другие.

Во-вторых, вы только представьте, как было бы плохо, если бы клетки скелетных мышц начали сокращаться сами по себе, без какого-либо участия нервной системы. И еще одна вещь: скорость метаболизма сердечной ткани на единицу массы почти в 35 раз выше, чем скелетной мышцы (440 ккал/кг в день против 13 ккал/кг в день). Если мы заменим скелетные мышцы сердечными, наши ежедневные энергетические потребности резко возрастут, учитывая, что скелетные мышцы составляют значительный процент массы/веса нашего тела.

Другой распространенный вопрос – некая вариация на тему: имеет ли сердце определенное ограниченное количество ударов, и если я ускоряю работу сердца с помощью физических упражнений, не истощу ли я его?

Это неправда, физические упражнения ускоряют работу сердца (особенно кардио; силовые тренировки оказывают очень скромное воздействие на сердце), и это хорошо (если частота сердечных сокращений не увеличивается, это плохо и называется хронотропной некомпетентностью). Это происходит потому, что со временем у вас развивается так называемая эксцентрическая гипертрофия, и ваше сердце может перекачивать больше крови за удар (увеличение ударного объема).

Кроме того, регулярные кардио тренировки также повышают вагусный тонус (вагус – это блуждающий нерв, он замедляет сердечный ритм), и это в сочетании с увеличенным ударным объемом означает, что вы получаете очень хороший сердечный ритм в состоянии покоя. Низкая частота сердечных сокращений в состоянии покоя связана со значительно более низким риском сердечных заболеваний и смертности от всех причин.

Редакция

Недавние публикации

Пчелы с высокой точностью обнаруживают биомаркеры рака легких

Недавнее исследование, опубликованное в журнале Biosensors and Bioelectronics, говорит о том, что пчелы могут стать важным инструментом для раннего… Читать далее

06/07/2024

Прием препаратов для снижения веса(Ozempic), возможно, повышает риск развития слепоты

Исследование, проведенное в клинике Mass Eye and Ear, выявило связь между широко назначаемыми препаратами для… Читать далее

05/07/2024

Запрет на аборты коррелирует с увеличением смертности новорожденных и младенцев

Закон штата Техас, запрещающий аборты на ранних сроках беременности, ассоциируется с резким увеличением числа смертей… Читать далее

01/07/2024

От размытого изображения к 3D-модели толстого кишечника

Капсульные камеры позволяют почти незаметно и без боли исследовать все уголки кишечника, пока пациент занимается… Читать далее

27/06/2024

Выявлены области мозга, которые искажают реакцию мозга на удовольствие при биполярном расстройстве

Недавнее исследование, проведенное учеными из Университетского колледжа Лондона (UCL), проливает свет на то, как мозг… Читать далее

22/06/2024

Смотреть на экран или в камеру? Что лучше для онлайн-собеседования? Исследование

Исследование японских ученых, опубликованное в журнале Scientific Reports 31 мая, свидетельствует о том, что взгляд… Читать далее

18/06/2024