普通生物學/組織和系統/肌肉組織
普通生物學 | 入門 | 細胞 | 遺傳學 | 分類 | 進化 | 組織和系統 | 補充資料
肌肉起源於中胚層,具有多種功能:提供運動力量、限制運動、維持正確的姿勢、作用於內臟(內臟器官)以進行蠕動(將食物運送到消化道)、賦予身體形狀、形成括約肌(例如食道、胃和腸之間、大腸和小腸、肛門)、形成肌肉片、影響肺部進出氣體的氣流、覆蓋血管並在迴圈中發揮重要作用。
次要作用:產熱(顫抖是一種專門的產熱方式,可以補充代謝。)
肌肉被用於其他非原始功能:鯊魚可以探測到魚類肌肉產生的電場。一些魚類形成了發電器官,產生足以擊退捕食者或擊暈獵物的電流。其他魚類可以使用電場作為“雷達”來感知物體並與其他動物交流。(在不同的群體中獨立進化)。
不同的分類:按顏色(紅色或白色)、位置、神經系統控制的性質(隨意或不隨意)、胚胎起源或一般的顯微鏡外觀(橫紋肌、平滑肌和心肌)。
橫紋肌(或骨骼肌):隨意控制。單個細胞稱為肌纖維,成組地構成肌束。構成一個細胞的肌原纖維由更小的肌絲組成。每個橫紋細胞都很長並且是多核的。纖維端對端連線形成更長的複合纖維。肌節:重複的單位構成肌原纖維。有兩種肌絲,粗的由肌球蛋白組成,細的由肌動蛋白組成。橫紋在光學顯微鏡下可見,只有在電子顯微鏡下才能看到更小的部分。
心肌:只出現在心臟中。在光學顯微鏡下可見淡色條帶。每個條帶都很短,主要是單核(偶爾是雙核),通常有分支,透過閏盤連線在一起。不隨意。收縮波透過閏盤傳播。由神經刺激引發,或起源於心臟本身(在心臟移植中很有用)。
平滑肌:在光學顯微鏡下看不到橫紋。幾乎完全是內臟功能:消化、括約肌、泌尿生殖道、立毛肌(使毛髮豎立)、肺。非隨意控制。緩慢而持續的動作。每個細胞都是單核的、短的、梭形的(紡錘形),細胞通常大小一致。
橫紋肌收縮:肌肉被分成稱為肌束的單位,再分成肌原纖維的單位。重複的單位稱為肌節,由兩種肌絲組成
1. 粗的,肌球蛋白絲
2. 細的,肌動蛋白絲。
肌節:粗細絲在有序的網格中交織在一起。
滑動絲理論:粗細絲沿相反方向互相滑動,縮短長度。長的肌肉比短的肌肉收縮更快(有關詳細資訊,請參閱細胞生物學)。
肌球蛋白分子:兩個多肽鏈相互纏繞,末端有兩個球狀頭部。
肌球蛋白絲:許多細長的肌球蛋白分子聚集在一起。
肌動蛋白絲:肌動蛋白單鏈,肌球蛋白鏈與重複的球狀肌鈣蛋白一起,以及肌動蛋白。所有這些都參與肌肉收縮。肌球蛋白頭部具有與肌動蛋白結合的位點。肌動蛋白絲具有許多可以與肌球蛋白結合的規則位點。
肌鈣蛋白有四個位點
1. 一個與肌球蛋白結合
2. 一個與肌動蛋白結合
3. 一個與肌球蛋白結合
4. 一個與鈣離子結合
神經訊號到達肌肉,觸發釋放一種稱為神經遞質的化學訊號,該訊號擴散穿過細胞膜(肌漿網)並與其中的受體結合。受體是乙醯膽鹼,ACH。當有足夠的 нервный сигнал 時,資訊透過 T 線傳播到肌漿網以釋放鈣離子。
缺乏鈣,肌球蛋白位點被阻斷。在鈣存在的情況下,肌球蛋白結合位點暴露,頭部與肌動蛋白分子結合,提供力量使纖維相對於彼此移動。然後,肌球蛋白頭部與ATP相互作用以“重新裝填”,如果肌球蛋白仍然暴露,它會再次觸發,導致肌肉進一步收縮。如果沒有進一步的神經訊號,肌漿網會再次隔離 Ca+ 離子,並且不會發生重新裝填。
箭毒(或箭毒鹼):在電影中很有名,在南美洲使用,會阻斷細胞中的乙醯膽鹼受體,導致骨骼肌麻痺。受害者會因窒息而死,因為他們無法呼吸。
杜氏肌營養不良症:肌膜(肌細胞的質膜)退化,無法釋放訊號,很快就會萎縮。
快和慢肌纖維:脊椎動物肌纖維。這些術語在一個動物群體內是相對的。差異與神經支配、肌球蛋白型別和肌動蛋白啟用的差異有關。
肌肉產生的力的兩個部分:1. 主動成分 2. 彈性成分(當肌肉被重力或其他力拉伸時儲存在肌肉中的能量。儲存在肌肉周圍肌腱的彈性組織中。在肢體振盪中尤其重要,例如跑步,或軀幹扭曲,例如魚類游泳。高達 90% 的儲存的彈效能量可以恢復。)
肌肉如何將力量與工作匹配?兩種方法
1. 速率調節,源自神經對肌肉的刺激頻率,力量隨著刺激頻率的增加而增加,直到達到強直收縮。
2. 運動單位的選擇性參與,一個給定的神經元支配固定數量的肌細胞(一個運動單位),力量透過招募更多運動單位而增加。運動單位可能很小,例如在眼睛中,或者很大,例如在腿部肌肉中。
肌肉如何變得更強壯?
1. 增加更多肌絲,橫截面積增加高達 50%,更多的微型棘輪工作
2. 肌肉周圍的血管和結締組織增殖
肌肉力量與橫截面積有關,與長度無關。增加橫截面積並不總是可行的。
羽狀纖維:傾斜排列(Y 形),以最大限度地減少肌肉質量,在某些情況下,例如腓腸肌。將肌肉分散開來。
長的肌肉比短的肌肉縮短速度更快。為什麼?收縮與纖維之間的關係以及肌肉的總長度有關。長肌肉和短肌肉在相同時間單位內達到相同的收縮百分比,但長肌肉覆蓋的距離更大。
協同肌:肌肉共同作用以在相同的方向上產生運動。肱二頭肌與肱肌共同作用。
拮抗肌:相互作用的肌肉。肱二頭肌將前臂拉向身體,肱三頭肌將前臂拉回身體。
起點與止點:起點是指肌肉連線到身體的更固定的末端。更可移動的末端稱為止點。
固定肌:固定關節或槓桿系統的肌肉。例如,當你用力握拳時上臂的肌肉。
屈肌和伸肌:主要應用於四肢。屈肌使身體的一個部位相對於另一個部位彎曲,伸肌使身體伸直。
內收肌和外展肌:內收肌將四肢拉向腹側表面。外展肌將四肢移開腹側表面。(內收:拉向;外展:帶走)。