Abstract

Kozlovskaya et al. [1] and Grigoriev et al. [2] showed that enormous loss of muscle stiffness (atonia) develops in humans under true (space flight) and simulated microgravity conditions as early as after the first days of exposure. This phenomenon is attributed to the inactivation of slow motor units and called reflectory atonia. However, a lot of evidence indicating that even isolated muscle or a single fiber possesses substantial stiffness was published at the end of the 20th century. This intrinsic stiffness is determined by the active component, i.e. the ability to form actin-myosin cross-bridges during muscle stretch and contraction, as well as by cytoskeletal and extracellular matrix proteins, capable of resisting muscle stretch. The main facts on intrinsic muscle stiffness under conditions of gravitational unloading are considered in this review. The data obtained in studies of humans under dry immersion and rodent hindlimb suspension is analyzed. The results and hypotheses regarding reduced probability of cross-bridge formation in an atrophying muscle due to increased interfilament spacing are described. The evidence of cytoskeletal protein (titin, nebulin, etc.) degradation during gravitational unloading is also discussed. The possible mechanisms underlying structural changes in skeletal muscle collagen and its role in reducing intrinsic muscle stiffness are presented. The molecular mechanisms of changes in intrinsic stiffness during space flight and simulated microgravity are reviewed.

Highlights

  • Sol MGSoleus (Sol) обезьян при выполнении задачи удержания груза в космическом полете.

  • Soleus) до 95% волокон составляют медленные волокна.

  • Gastrocnemius) число медленных волокон не превышает 40–50%, остальные волокна быстрые.

Read more

Summary

Sol MG

Soleus (Sol) обезьян при выполнении задачи удержания груза в космическом полете. Soleus) до 95% волокон составляют медленные волокна. Gastrocnemius) число медленных волокон не превышает 40–50%, остальные волокна быстрые. Регистрация активности этих двух мышц при удержании рычага в капсуле биоспутника (А) обнаружила, что до полета это движение выполняется в основном m. Gastrocnemius возрастала, так что в конце полета заданное движение выполнялось почти исключительно m. Gastrocnemius ну мышцы меняют скачком, длительность которого в лучших экспериментальных установках составляет около 0.1 мс, что позволяет определить мгновенную жесткость. Во втором случае длину мышцы меняют по линейному закону, что позволяет непосредственно получать диаграмму деформация–напряжение. Поскольку диаграмма растяжения мышцы имеет нелинейный характер, то даже для растяжений в единицы процентов раз-

Доля активных волокон
Тонкая нить Толстая
Миозиновая нить
тип
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call