Выделяют два типа скелетных мышечных волокон, каждый из которых имеет свои физиологические особенности. Это медленные (тонические) и быстрые (фазические волокна). В некоторых мышцах могут быть только быстрые или только медленные волокна, в других — волокна обоих типов в определенном соотношении.
Благодаря волокнам этих двух типов организм способен передвигаться и поддерживать позу. Быстрые волокна позволяют мышце сокращаться с высокой скоростью. В большом количестве эти волокна имеются у хищников; они обеспечиваю! быстроту реакций при ловле добычи. Вместе с тем потенциальная добыча, чтобы не стать жертвой хищников, тоже должна быть способна к быстрому реагированию. В обоих случаях от подвижности животного будут зависеть его шансы на выживание.
Когда животное находится в покое, оно поддерживает определенную позу с помощью тонических мышечных волокон. Им свойственно более медленное и длительное сокращение, но зато энергетические затраты при этом меньше, чем при сокращении быстрых волокон.
У человека все мышцы тела состоят из волокон обоих типов, но обычно один из них доминирует. Это имеет физиологическое значение, поскольку тонические мышцы способны к медленному и длительному сокращению и их соответственно больше в позных мышцах-разгибателях, тогда как сгибателях, предназначенных для быстрых реакций, преобладают фазические волокна.
Быстрые мышечные волокна иногда называют белыми: в них относительно мало красного пигмента миоглобина, связывающего кислород. В медленных волокнах его намного больше и их называют красными.
| Медленные (тонические) волокна | Быстрые (фазические) волокна | ||
| Строение | Много митохондрий | Мало митохондрий | |
| Саркоплазматический ретикулум развит слабо | Саркоплазматический ретикулум хорошо развит | ||
| Красные — из-за присутствия миоглобина и цитохромных пигментов | Белые — миоглобина и цитохромных пигментов мало или нет вовсе | ||
| Содержание гликогена невелико | Обилие гликогеновых гранул | ||
| Тесный контакт волокон с капиллярами для ускорения обмена веществами | |||
| Расположение | В глубоких слоях мышц конечностей | Ближе к поверхности | |
| Иннервации | Тонкие нервные волокна (5 мкм в диаметре). | Толстые нервные волокна 10-20 мкм в диаметре | |
| На одном мышечном волокне несколько концевых пластинок (это называется мультитерминальной иннервацией). Скорость проведения импульса 2—8 м/с-1 | |||
| Обычно на одном мышечном волокне одна концевая пластинка (могут быть две). Скорость проведения 8—40 м/с-1 | |||
| Возбудимость | Мембрана не обладает электрической возбудимостью. Каждый импульс приводит к высвобождению лишь небольшого количества ацетилхолина. Таким образом, степень деполяризации мембраны зависит от частоты поступления раздражителей | Мембрана обладает электрической возбудимостью | |
| Тип ответа | Медленное градуальное сокращение. | Быстрое сокращение (в 3 раза быстрее, чем у медленных волокон). | |
| Медленное расслабление (приблизительно в 100 раз медленнее, чем у быстрых волокон) | Довольно быстрое утомление | ||
| Физиологическая активность | Источник АТФ — аэробное дыхание. | Источник АТФ — анаэробный (гликолиз) | |
| Многие волокна при недостатке 02 продолжают работать за счет анаэробного гликолиза, в этом случае образуется молочная кислота и создается кислородная задолженность. | Быстро возникает кислородная задолженность. | ||
| По мере окисления дыхательного субстрата мобилизуются запасы углеводов или липидов. | В качестве дыхательного субстрата интенсивно используется гликоген | ||
| Тепло отводится от мышцы по мере его выработки | Тепло поглощается волокнами, так как кровеносная система не обеспечивает ею быстрою отведения | ||
| Устанавливается равновесие между потребностями работающей мышцы и мышцы в покое | Мышца некоторое время сокращается и тогда, когда кровеносная система не успевает обеспечить дополнительную доставку кислорода | ||
| Функция | Обеспечивают длительное сокращение мышцы; это используется для поддержания позы | Обеспечивают немедленное быстрое сокращение, когда кровеносная система еще только приспосабливается к новому уровню мышечной активности; поэтому очень важны при локомоции. |
