Представлены результаты экспериментальных исследований структурных изменений в сокращающихся клетках скелетной мышцы в ответ на различные механические воздействия. Эксперименты были проведены на станции ID02 Европейского источника синхротронного излучения (Гренобль, Франция) и включали в себя одновременную регистрацию двухмерной дифракционной рентгенограммы с временным разрешением до 1 мс и макроскопических механических величин (напряжения и деформации) в ответ на различные импульсные воздействия. Для анализа и количественной интерпретации экспериментальных данных использован метод прямого моделирования, основанный на известных атомных структурах сократительных белков и предложенном нами методе параметризации (принцип минимума упругой энергии). Обсуждаются метод рентгенодифракционной интерферометрии для определения субнанометровых перемещений сократительных белков в сокращающейся мышце и соответствующие математические модели, а также возможности использования рентгенодифракционных данных для изучения крутильных и сдвиговых компонент деформации белковых компонентов сокращающейся мышцы.