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 | 補充材料
源自中胚層,肌肉有幾個功能:提供運動力量,限制運動,適當的姿勢,作用於內臟(內臟器官)以進行蠕動(將食物向下消化道移動),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),在肌肉片中,影響肺部進出的氣流,排列血管並在迴圈中發揮重要作用。
次要作用:產熱(顫抖是補充代謝的特殊產熱)。
肌肉被用於其他非原始功能:鯊魚檢測魚類肌肉產生的電場。有些魚形成了電器官,產生足夠強大的電流以擊退捕食者或擊暈獵物。其他魚類可以使用該場作為“雷達”來觀察事物並與其他動物交流。(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)、胚胎起源或按一般顯微鏡外觀(橫紋、平滑和心肌)進行分類。
橫紋肌(或骨骼肌):受隨意控制。單個細胞稱為肌纖維,分組為肌束。肌原纖維構成一個細胞,由更小的肌絲組成。每個橫紋細胞非常長且多核。纖維端對端連線形成更長的複合纖維。肌節:重複單元構成肌原纖維。兩種肌絲,粗種類由肌球蛋白組成,細種類由肌動蛋白組成。在光學顯微鏡下可見條紋,只有在電子顯微鏡下才能看到更小的部分。
心肌:僅存在於心臟中。在光學顯微鏡下可見輕微的條帶。每個條帶很短,主要是單核(偶爾雙核),通常是分支的,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,也可以起源於心臟本身(對心臟移植有用)。
平滑肌:在光學顯微鏡下看不見條紋。幾乎完全是內臟功能:消化、括約肌、泌尿生殖道、豎毛肌(使毛髮豎立)、肺。非隨意控制。緩慢持續的作用。每個細胞單核,短,梭形(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元,以肌原纖維為單位。重複的單元稱為肌節,由兩種肌絲組成
1. 粗,肌球蛋白絲
2. 細,肌動蛋白絲。
肌節:粗細絲在有序的網格中交錯。
滑動絲理論:粗細絲彼此相對移動,縮短長度。較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:兩個多肽螺旋纏繞在一起,在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 線傳到肌漿網,釋放鈣離子。
缺乏鈣,肌球蛋白位點被阻斷。在鈣中,肌球蛋白結合位點暴露,頭部與肌動蛋白分子結合,提供力量使纖維相互移動。肌球蛋白頭部然後與ATP相互作用以“重新上膛”,如果肌球蛋白仍然暴露,那麼它會再次發射並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,並且不會發生重新上膛。
奇拉里(或箭毒):在電影中很有名,在南美洲使用,阻斷細胞中的乙醯膽鹼受體,導致骨骼肌癱瘓。受害者因無法呼吸而窒息死亡。
杜氏肌營養不良:肌膜(肌細胞的質膜)退化,無法釋放訊號並迅速萎縮。
快和慢 twitch 纖維:脊椎動物肌纖維。術語在同一組動物中是相對的。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。
肌肉產生的力量有兩個部分:1. 主動成分 2. 彈性成分(當肌肉被重力或其他力量拉伸時儲存在肌肉中的能量。儲存在肌腱周圍的肌肉彈性組織中。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。最多 90% 的儲存彈效能量可以恢復)。
肌肉如何將它的力量與它的工作相匹配?兩種方式
1. 速率調節,源自肌肉神經刺激的頻率,力量隨著刺激頻率的增加而增加,直到達到破傷風點。
2. 運動單位的選擇性參與,給定神經元支配固定數量的肌肉細胞(一個運動單位),力量透過招募更多運動單位來增加。運動單位可以很小,例如在眼睛中,也可以很大,例如在腿部肌肉中。
肌肉如何變得更強壯?
1. 增加更多的肌絲,橫截面積增加最多 50%,更多的小棘輪在工作
2. 肌肉周圍血管和結締組織的增殖
肌肉力量與橫截面積有關,而不是長度。並非總能增加更多的橫截面積。
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,例如小腿肌肉。將肌肉分散開來。
長肌肉的縮短速度比短肌肉更快。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的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:肌肉共同工作以產生相同方向的運動。肱二頭肌與肱肌共同工作。
拮抗肌:彼此對抗的肌肉。肱二頭肌拉動前臂,肱三頭肌將其拉回來。
起點與止點:起點是肌肉更固定地附著在身體上的末端。更可移動的末端稱為止點。
固定肌:作用於穩定關節或槓桿系統的肌肉。例如,當您用力握緊拳頭時,上臂就是這樣。
屈肌和伸肌:主要應用於四肢。屈肌使肢體的一部分相對於另一部分彎曲,伸肌使之伸直。
內收肌和外展肌:內收肌將肢體拉向腹側表面。外展肌將肢體移離腹側表面。(內收:拉向;外展:帶走)。