肌肉組織

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肌肉組織
Muscle tissue
414 Skeletal Smooth Cardiac.jpg
人體有三種不同的肌肉組織:(a) 骨骼肌 (b) 平滑肌 (c) 心肌(相同比例的放大圖
Muscle Tissue (1).svg
不同类型肌肉细胞的示意图(順序如上)
解剖学术语英语Anatomical terminology

肌肉組織(Muscle tissue)是組成動物身體肌肉軟組織英语soft tissue,肌肉的收縮是透過肌肉組織進行的。這和肌肉中其他的組織(例如肌束膜)相反。肌肉組織是在胚胎發育時藉由肌發生英语myogenesis(myogenesis)的過程而形成的[1]

肌肉組織隨著其機能以及在身體內的位置而不同。哺乳類有三種肌肉組織:骨骼肌(skeletal muscle,也稱為條紋肌)、平滑肌(smooth muscle)及心肌(cardiac muscle,有時也稱為半條紋肌)。平滑肌和心肌都可以在沒有意識介入的情形下自發性的收縮。這些肌肉是透過中樞神經系統的互動來所其活動,也會受到周邊神经丛英语plexus (neuroanatomy)或是內分泌系統的控制。骨骼肌只會在有意識下收縮,是受到中樞神經系統的影響。反射是一種骨骼肌的無意識動作,雖然進行時不會有大脑皮质的介入,但仍然是由中樞神經系統使其動作。[1]

三種肌肉組織對神经递质激素(例如乙醯膽鹼去甲基腎上腺素腎上腺素一氧化氮等)的反應是不同的的,依其肌肉形態以及組織在肌肉中的位置而定[1]

肌肉組織也可以根據其他的特性來分類,例如以其中肌红蛋白線粒體肌球蛋白ATP酶英语myosin ATPase的含量來分類。

結構[编辑]

肌肉(肌細胞)是長型的細胞,其長度從數毫米到十厘米不等,寬度則在10至100微米之間[2]。肌肉細胞相互結合,形成組織,肌肉組織是條紋肌或平滑肌則依稱為肌絲英语myofilament的肌原纤维收缩蛋白,是否有規則、週期性的出現在肌肉組織中而定。條紋肌可以再細分為骨骼肌以及心肌[3]。骨骼肌會受意識控制,而平滑肌不會。因此 肌肉組織可以分為以下的三種:

脊椎动物有以下這種肌肉:

  • 心肌,只存在在心臟中,是類似骨骼肌一樣有條紋的肌肉,但不受意識控制。

心肌及骨骼肌有條紋的原因是其中包括肌小節,而且肌肉結合成高度規則的束狀結構。平滑肌則不然。骨骼肌會呈規則的、平行的肌肉束,心肌會以分支、不規則的角度相連接(稱為肌間盤英语intercalated discintercalated disc)。條紋肌會以時間較短、強度較高的方式進行收縮及放鬆,而平滑肌可以維持時間較長,甚至近乎於永久性的收縮。

三種組織比較[编辑]

  平滑肌 心肌 骨骼肌
解剖學      
  神经肌肉接点
  肌纖維 梭形,短(<0.4  mm) 分支 柱形,長(<15 cm)
  線粒體 有多有少,依種類而定
  细胞核 1 1 >1
  肌小節 有,最長2.6 µm 有,最長3.7 µm
  合胞体 無(獨立細胞) 無(但有類似的功能)
  内质网 較短 中等 較長
ATPase 中等 豐富
生理學      
  自調節 自發性調節(慢) 有(快速) 無(依神經刺激而反應)
  對刺激的反應 不反應 全有全無律 全有全無律
  动作电位
對刺激的反應 Muskelreiz-glatt.svg     Muskelreiz-herz.svg     Muskelreiz-skelett.svg

骨骼肌[编辑]

顯微鏡下的條紋骨骼肌。其中垂直的條紋是肌纖維,橫向的條紋(有深淺相間的條紋)是因為細胞中纖維的組成及密度不同,造成視覺上的差異。肌纖維後類似雪茄的深色花斑是肌肉細胞的細胞核

骨骼肌可以再細分為以下的幾類:

  • I型肌纖維,也稱為紅肌肉纖維、氧化型慢肌(slow oxidative muscle)或是慢縮肌(slow twitch muscle),其中有許多的線粒體肌红蛋白,因此其肌肉組織會是紅色。這種肌肉可以儲存較多的氧氣,也可維持有氧英语aerobic metabolism運動。
    • 根據目前的研究,I型肌纖維有時也可以再細分為I型及Ic型肌纖維[5]
  • II型肌細胞,也稱為快縮肌(fast twitch muscle),主要可分為三種,以收縮速度由小到大排列如下:[6]
    • IIa型,類似慢縮肌,進行有氧運動,富含線粒體和微血管,在去氧時會出現紅色。
    • IIx型有時也稱為IId型,線粒體和其類似慢縮肌,進行有氧運動,富含線粒體和肌红蛋白較少。這是人類反應最快的肌肉組織。這種肌肉收縮的更快,出力也比氧化肌要大,但只能維持短暫的時間,肌肉會進行無氧代謝,以提供突然性的能量,但之後肌肉會疼痛(疼痛常錯誤的認為是乳酸堆積)。有些教科書及論文會誤將這類肌肉稱為IIB型[7]
    • IIb型肌肉是利用糖酵解的無氧代謝來提供能量,其肌肉呈白色,其線粒體及肌红蛋白更少。在囓齒動物之類的小動物中,IIb型肌肉是其主要的快速肌肉類型,因此其身體顏色為淺色。

平滑肌[编辑]

平滑肌是不受意識控制的肌肉,沒有條紋平滑肌可以分為兩類:單組織平滑肌英语single-unit smooth muscle及多組織平滑肌。單組織平滑肌中,整束肌肉成為合胞體(多核細胞質團,但不細分為細胞)多組織平滑肌就會細分為細胞,因此可以有精細的控制以及漸進的反應,就像骨骼肌中的運動單元反應一樣。

平滑肌會在淋巴管、膀胱子宮(稱為子宮平滑肌)、男性及女性的生殖道消化道呼吸道、皮膚的立毛肌、眼部的睫狀肌英语ciliary muscle以及虹膜。不同器官中的平滑肌細胞結構及機能基本上是相近的,不過因為配合各器官的不同反應時間進行對應動作,其誘導刺激顯著的不同。另外,腎臟的腎小球也有類似平滑肌的腎小球系膜細胞英语mesangial cell

心肌[编辑]

心肌(Cardiac muscle)是心臟部位不受意識控制的條紋肌組織英语striated muscle tissue,出現在心臟壁,也是心臟的基礎組織。組成心臟肌肉的細胞稱為心肌細胞,多半只有一個細胞核,不過也有二個或四個細胞核的情形[8][9]。心肌(myocardium)是心臟中的肌肉組織,是在外圍的心外膜層及內圈的心内膜層之間,較厚的一層組織。

心肌細胞會有協調性的收缩,將心房心室的血液打到往全身以及肺部的血管中,成為血液循環的一部份。這些精細的機制讓心臟可以定時的收縮英语Systole (medicine)

心肌細胞和身體其他細胞不同,需要有效的血液及電子來源來提供氧氣及養份,並且移除像二氧化碳之類的代謝後產物。冠状血管就是負責這類機能的血管。

相關條目[编辑]

參考資料[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 Muscle Tissue TheVisualMD.com. www.thevisualmd.com. [2015-12-30]. 
  2. ^ Hugh Potter, Summary of muscle tissue 互联网档案馆存檔,存档日期2014-10-21.
  3. ^ Pratt, Rebecca. Muscle Tissue. AnatomyOne. Amirsys, Inc. [2012-10-26]. [失效連結]
  4. ^ Marieb, Elaine; Hoehn, Katja. Human Anatomy & Physiology 7th. Pearson Benjamin Cummings. 2007: 317. ISBN 0-8053-5387-9. 
  5. ^ McCloud, Aaron. Build Fast Twitch Muscle Fibers. Complete Strength Training. 2011-12-30 [2011-12-30]. 
  6. ^ Larsson, L; Edström, L; Lindegren, B; Gorza, L; Schiaffino, S. MHC composition and enzyme-histochemical and physiological properties of a novel fast-twitch motor unit type. The American Journal of Physiology. July 1991, 261 (1 pt 1): C93–101 [2006-06-11]. PMID 1858863. 
  7. ^ Smerdu, V; Karsch-Mizrachi, I; Campione, M; Leinwand, L; Schiaffino, S. Type IIx myosin heavy chain transcripts are expressed in type IIb fibers of human skeletal muscle. The American Journal of Physiology. 1994-12, 267 (6 pt 1): C1723–1728 [2006-06-11]. PMID 7545970.  Note: Access to full text requires subscription; abstract freely available
  8. ^ Olivetti G, Cigola E, Maestri R, 等. Aging, cardiac hypertrophy and ischemic cardiomyopathy do not affect the proportion of mononucleated and multinucleated myocytes in the human heart. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. July 1996, 28 (7): 1463–77. PMID 8841934. doi:10.1006/jmcc.1996.0137. 
  9. ^ Pollard, Thomas D. and Earnshaw, William. C., "Cell Biology". Philadelphia: Saunders. 2007.