КИНЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МЫШЕЧНОГО СОКРАЩЕНИЯ: МОДЕЛИРОВАНИЕ СТАЦИОНАРНЫХ СОКРАЩЕНИЙ |
4 | |
2011 |
научная статья | 577.353 | ||
562-563 | мышца, модель |
Сила, развиваемая сокращающейся мышцей, возникает в результате циклического взаимодействия миозиновых поперечных мостиков с актиновой нитью за счет энергии, высвобождающейся в результате гидролиза АТФ. За последние 50 лет было разработано множество кинетических моделей мышечного сокращения, увязывающих в единую схему механические и биохимические процессы в цикле попереч- ных мостиков. Имеется, однако, ряд фактов, которые не воспроизводятся существующими моделями. Цель работы ? создание программного продукта для расчета кинетических моделей мышечного со- кращения с разным количеством присоединенных и отсоединенных состояний поперечных мостиков и возможностью конструирования различных функций перехода между состояниями, возможностью вклю- чать в рассмотрение те или иные параметры, влияющие на макро скопическое поведение мышечного волокна, а также разработка конкретной кинетической модели, воспроизводящей результаты современ- ных экспериментальных исследований. Реализован программный модуль, позволяющий рассчитать био- механические характеристики мышечного волокна при изометрическом (т.е. при постоянной деформа- ции) и стационарном (с разными постоянными скоростями деформации) сокращении. Разработана мо- дель, включающая в себя 7 присоединенных и 3 отсоединенных состояния миозинового мостика, пред- ставляющая собой обобщение модели [1] для описания структурных изменений в сокращающихся мы- шечных клетках. Модельные расчеты воспроизводят экспериментальные зависимости динамической жесткости волокна, развиваемой им силы и скорости потребления АТФ от скорости деформации (укоро- чения) волокна при различных концентрациях АТФ, АДФ и неорганического фосфата и варьировании температуры. |
1 . Ferenczi M.A. et al. // Structure. 2005. Vol. 13. P. 131?141. 2 . Cooke R., Pate E. // Biophys. J. 1985. Vol. 48. P. 789?798. 3 . Pate E., Cooke R. // Biophys. J. 1988. Vol. 53. P. 561?573. 4 . Coupland M.E., Puchert E., Ranatunga K.W. //J. Physiol. 2001. Vol. 536, No 3. P. 879?891. 5 . Ranatunga K.W. // Proc. R. Soc. Lond. 1999. Vol. 266. P. 1381?1385. 6 . Coupland M.E., Pinniger G.J., Ranatunga K.W. //Physiol. 2005. Vol. 567, No 2. P. 471?492. 7 . Кубасова Н.А., Бершицкий С.Ю., Цатурян А.К.// Биофизика. 2009. Т. 54, №4. С. 718?725. |