Популярная анатомия. Строение и функции человеческого тела - [29]

По мере того как золь течет, он превращается в гель вдоль стенок, в то время как некоторое количество геля в задней части превращается в золь и, в свою очередь, проталкивается вперед. Таким образом, внутреннее движение преобразуется в движение вперед, и вся клетка целиком медленно передвигается.

Эта форма движения была тщательнейшим образом изучена у одноклеточных животных, называемых амеба (что по-гречески означает «изменение»), и поэтому была названа амебное передвижение. Само название этого существа произошло от способа его передвижения – по мере того, как клетка выпячивается в том или ином направлении, образуя псевдоподы (по-гречески «ложные ноги»), таким образом, его форма постоянно меняется.

У других одноклеточных существ с прошествием веков образовались специальные приспособления, которые создают возможность более быстрого движения. Это микроскопические, похожие на волоски структуры, которые, как весла, загребают воду и двигают клетку. Таких приспособлений может быть немного, и они сравнительно длинные, в этом случае их называют flagella – жгутик (от латинского слова «хлыст»), единственное число – flagellum. К тому же таких приспособлений может быть много, и они относительно короткие, в этом случае они называются cilia (что по-латыни значит «ресничка»), единственное число – cilium.

Хотя эти формы движения могут поразить нас, поскольку в основном приспособлены для примитивных клеток, гордые многоклеточные существа, которые развивались веками, не отказались от них. Возьмем, к примеру, человека. В нашей крови имеются клетки, производящие амебное движение, медленно ползая внутри нас посредством старинного чередования геля и золя. Клетка человеческой спермы прокладывает путь к яйцеклетке с помощью быстрых движений единственного жгутика. (Оттого, что его называют хвостом, он не перестает быть жгутиком.) Реснитчатые клетки есть в дыхательной системе (подвижные реснички здесь служат для того, чтобы выметать инородные частицы из легких) и в женской репродуктивной системе, где предназначены для того, чтобы вытолкнуть яйцеклетку из яичника в матку.

Может показаться, что перетекание вперед золя при амебном движении – результат сокращения геля сзади. Именно сокращение может быть причиной движения ресничек и жгутиков. Как реснички, так и жгутики состоят из 11 тонких волосков, 9 из которых образуют кружок вокруг центральной пары. Одна теория относительно причины их движения состоит в том, что волоски сжимаются сначала с одной стороны от центра, а потом – с другой, изгибая всю структуру то назад, то вперед.

То, что сокращения обусловлены амебным движением и движениями ресничек, пока лишь предположение, но кажется вполне приемлемым, что способность к сокращению части целого основополагающее свойство животной клетки. Давайте вспомним, что почти в начале эволюции многоклеточной жизни образовались определенные клетки, которые, если можно так выразиться, посвящали свою жизнь исключительно сокращениям. Эти сокращения заметны и очевидны, и логично предположить, что подобная специализация не могла возникнуть из ничего, а представляет собой продолжение и развитие свойства, которое уже существовало, хотя и в несколько ослабленной форме, у клеток вообще.

Сокращение мышц

Клетки, специализирующиеся на сокращении мышц, составляют те части тела, которые мы называем мышцами или мускулами, а отдельные клетки, соответственно, являются мышечными клетками. Слово «мышца», в соответствии с одной из теорий, происходит от латинского слова «мышка», потому что человек может заставить свои мышцы бугриться таким образом, что кажется, будто маленькая мышка бежит под кожей. Это несколько странное предположение, и по другой теории, которая мне нравится больше, это слово произошло от греческого выражения, смысл которого «окружать», поскольку слой мышц покрывает тело.

В человеческом организме есть несколько типов мышечной ткани, которые различаются по ряду признаков. Например, под микроскопом видно, что определенные мышцы состоят из волокон, по виду полосатых или бороздчатых, с чередованием более светлых и более темных полос. Это – полосатые мышцы. Другой тип мышц, у которых нет таких полос, – это гладкие мышцы. (Существует еще один тип мышц, совершенно непохожих ни на те, ни на другие, – это те, что составляют структуру сердца, но о них мы поговорим в другой главе.)

Именно полосатые мышцы были наиболее тщательно изучены. Под поляризованным освещением более темные полосы преломляют свет по-разному, в зависимости от направления светового луча. Если свойства каких-то структур изменяются в зависимости от направления светового луча, говорят, что они антизотропические (что по-гречески значит «поворачивающиеся неравномерно»), поэтому более темные полоски называются анизотропическими полосами или просто А-полосами. Более светлые полосы не изменяют свойств в зависимости от направления светового луча и являются изотропическими (что по-гречески значит «поворачивающиеся равномерно»), поэтому представляют собой I-полосы. А-полоса разделяется на две части топкой линией, называемой Н-диском (это сокращение происходит от фамилии Виктора Хенсена, немецкого анатома XIX века). Ниже середины каждой полосы проходит темная линия, которая называется Z-линия. Воспользовавшись электронным микроскопом, можно увидеть, что А-полоса состоит из группы широких волокон, а I-полоса – из группы тонких волокон, заякоренных к Z-линии. Когда мышечные волокна находятся в расслабленном состоянии, они перекрываются не полностью, и волокна прилегающей полосы не встречаются. Именно пробел между полосой волокон и представляет собой Н-диск.