Учёные установили, как вода влияет на скорость сокращения мышц

Скорость сокращения мышц, как выяснили учёные Мичиганского университета, в значительной степени определяется потоком жидкости внутри мышечных волокон. В отличие от традиционных исследований, сфокусированных на молекулярных механизмах, новая теоретическая модель, разработанная физиками Сураджем Шанкаром и Л. Махадеваном, подчёркивает важность движения жидкости для скорости сокращения.

Опубликованные в журнале Nature Physics результаты исследования указывают на новый тип эластичности мышц — "нечётную эластичность", благодаря которой мышцы генерируют энергию посредством трёхмерных деформаций. Это открытие может привести к переосмыслению принципов работы мышц и повлиять на создание искусственных мышц и мягких актуаторов.

Учёные сравнивают мышечные волокна с активной губкой, где сокращение происходит благодаря молекулярным двигателям, перемещающим воду через пористую структуру. Скорость перемещения воды ограничивает скорость сокращения мышцы. В то время как у крупных животных нервная система играет основную роль в контроле сокращений, у насекомых и других мелких организмов движение жидкости внутри мышечных волокон является ключевым фактором.