Блшыет жиырылуын лгілеу.

; Хилл тедеуі кптеген мліметтерді орыту нтижесінде алынан. Осы тедеуді трі блшыетте оны ысаруына бгет жасайтын ішкі ттырлы (жылдамдыа туелді) йкелісті бар болуын крсетеді. Біра оны табиаты а мен тратыларыны физикалы маынасы сияты тсініксіз алды.

Осы жне баса да біратар былыстарды тсіндірмесі блшыет жиырылуыны математикалы лгісінде берілген. Оны В. Дещеревский жылжымалы жіпшелер лгісі трысында сынан.

Талшыты жиырылу кші саркомерді жартысына те болатындай абаттаы кпіршелерді ндіретін кштеріні осындысына те деп йарылады. йткені саркомерлер талшытар алыдыы бойымен параллель орналасан. Талшыты зындыыны згеру жылдамдыы ( _в): _в = 2N , мндаы N – талшытаы саркомерлер саны, – жіпшелерді жылжуыны салыстырмалы жылдамдыы. Жіпшелерді жылжуы кезінде кпірше ммкін болатын ш кйді біреуінде болуы ммкін: ажыратылан, тйыталан тартыш, яни кпіршені басы (сіндісі) саркомер ортасына баытталан кшті ндірген кезде жне тйыталан тежегіш,актин жіпшесі басты бекітілген ортасыны координатасынан Сурет 10. ртрлі кйлер арасында кпіршені туіні кинетикалы сызбасы.

ткенде жне бекітілген кпірше баыты бойынша теріс кшті F тудырып, артынан ажыратыланда болады.

(k₁ – еркін кпіршені тйыталу жылдамдыыны тратысы;

- блік зындыы, осы блікте кпірше тартыш кшті арттырады, U–жіпшелерді жылжу жылдамдыы, кпіршені тежегіш кйге туіні тратысы, k₂ – тежегіш кпіршелерді ыдырау жылдамдыыны тратысы.

10-шы суретте крсетілген бір кйден баса кйге тулер жылдамдытарды сйкес тратыларымен аныталады. Кпіршені толы циклі АФ молекулаларыны ыдырауымен сйемелденеді. Тартыш (х) пен тежегіш (z) кпіршелерді жалпы саны шін саркомерді арттыратын кші F: ;

Бірінші осылыш- тйыталан кпіршелерді, ал екіншісі- тежегіш кпіршелерді ндіретін кші. Осы кездегі кпіршелер кйлері шін кинетикалы дифференциалды тедеулер жйесін мына трде жазуа болады:

(5. а,б,в) тедеулер.

 

мндаы - талшы алыдыы l абаттаы саркомерді 0,5 зындыында тйыталуа абілетті кпіршелер саны.

М- жктеме массасы, Р – талшы арттыратын кш.

Кинетикалы тедеулерді (5. а,б,в) маынасы тсінікті.

Мысалы, бірінші тедеуді сол жаы - тартыш кпіршелер саныны згеру жылдамдыы. О жаындаы бірінші осылыш – кпіршелерді жалпы саны минус тартыш (х) жне тежегіш кпіршелерді (z) саны, яни квадрат жашаны ішіндегілер- ажыратылан кпіршелерді алан саны. Осы алан санды тратыа кбейтіп, тартыш кпіршелер саныны арту жылдамдыын аламыз (10-шы суретте стігі баыт); екінші осылыш- кпіршелерді тежегіш кйге туі есебінен тартыш кпіршелер саныны кему жылдамдыы (10-шы суретте о жатаы баыт).

Тартыш кпіршелер саныны арту жне кему жылдамдытарыны айырмасы оларды саныны згеру жылдамдыыны ізделінді мнін береді. (б, в) тедеулер осылайша жазылады.

Траты жылдамдыты изотонды жиырылу кезінде кпіршелерді траты саны бар аймата (10-шы суреттегі б кйі) - жиырылуа атыса алатын кпіршелерді максимал саны. Осы жадайда x, z жне U шамаларыны мндері уаыта байланысты згермейді, яни жйе стационар кйде болады:

 

; (6)

(5. а,б,в) тедеулер жйесі мен стационарлы шарттан (6) алынады:

 

; ; ; (7. а,б,в)

ысаруды стационарлы жылдамдыына арналан рнек Хилл тедеуімен сйкес келеді. Осы кезде ; ; ;

Яни осы рнектерді (7. а,б,в) тедеулерге ойса (жылдамды шін ), онда Хилл тедеуі (2) алынады. Сйтіп, В. Дещеревскийді кинетикалы лгісі Хиллді феноменді тедеуін, оан енетін а жне b тратыларыны маынасын, изометрлі жиырылуды максимал кшіні шамасыны маынасын тсіндіруге ммкіндік берді. Сонымен бірге блшыетті ішкі ттырлы раушысы тежегіш кпіршелерді арттыратын кшімен аныталатындыы айындалды. Блшыетті жиырылу жылдамдыыны артуымен, осы кпіршелер саны да артады. Электронды микроскопияны, рентгенді рылымды талдауды жне сынылан лгіні мліметтерінен максимал изометрлі жктеме кезінде актинні бір жіпшесіне кштеме сйкес келетіндігі есептелінген. рбір рылымды бірлікте миозинні 1 молекуласы болады деп жне рбір тйыталу- ажыратылу циклінде АФ- бір молекуласы ыдырайды (оны энергиясыны 50 %- ы жмсалады) деп есептеп, бірлік элемент шін мынадай сипаттамалар алынан: ; жиырылу энергиясы , тйыталу уаыты 1 мс. Бірлік элемент ндіретін кш 1 г болатын екі массаны 1 мм аралытаы ( ) тартылу кшінен 3 есе арты болады. Бтін блшыет 1 тоннаа дейінгі кшті арттыра алады, яни 16 дегейге жоары.