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普通生物学/组织和系统/肌肉组织

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肌肉组织

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肌肉起源于中胚层,具有多种功能:提供运动力量限制运动、维持正确的姿势、作用于内脏(内脏器官)以进行蠕动(将食物运送到消化道)、赋予身体形状、形成括约肌(例如食道、胃和肠之间、大肠和小肠、肛门)、形成肌肉片、影响肺部进出气体的气流、覆盖血管并在循环中发挥重要作用。

次要作用:产热(颤抖是一种专门的产热方式,可以补充代谢。)

肌肉被用于其他非原始功能:鲨鱼可以探测到鱼类肌肉产生的电场。一些鱼类形成了发电器官,产生足以击退捕食者或击晕猎物的电流。其他鱼类可以使用电场作为“雷达”来感知物体并与其他动物交流。(在不同的群体中独立进化)。

不同的分类:按颜色(红色或白色)、位置神经系统控制的性质(随意或不随意)、胚胎起源一般的显微镜外观(横纹肌、平滑肌和心肌)。

横纹肌(或骨骼肌):随意控制。单个细胞称为肌纤维,成组地构成肌束。构成一个细胞的肌原纤维由更小的肌丝组成。每个横纹细胞都很长并且是多核的。纤维端对端连接形成更长的复合纤维肌节:重复的单位构成肌原纤维。有两种肌丝,粗的由肌球蛋白组成,细的由肌动蛋白组成。横纹在光学显微镜下可见,只有在电子显微镜下才能看到更小的部分。

心肌:只出现在心脏中。在光学显微镜下可见淡色条带。每个条带都很短,主要是单核(偶尔是双核),通常有分支,通过闰盘连接在一起。不随意。收缩波通过闰盘传播。由神经刺激引发,或起源于心脏本身(在心脏移植中很有用)。

平滑肌:在光学显微镜下看不到横纹。几乎完全是内脏功能:消化、括约肌、泌尿生殖道、立毛肌(使毛发竖立)、肺。非随意控制。缓慢而持续的动作。每个细胞都是单核的、短的、梭形的(纺锤形),细胞通常大小一致。

横纹肌收缩:肌肉被分成称为肌束的单位,再分成肌原纤维的单位。重复的单位称为肌节,由两种肌丝组成
1. 粗的,肌球蛋白
2. 细的,肌动蛋白丝。

肌节:粗细丝在有序的网格中交织在一起。

滑动丝理论:粗细丝沿相反方向互相滑动,缩短长度。长的肌肉比短的肌肉收缩更快(有关详细信息,请参阅细胞生物学)。

肌球蛋白分子:两个多肽链相互缠绕,末端有两个球状头部。

肌球蛋白丝:许多细长的肌球蛋白分子聚集在一起。

肌动蛋白丝:肌动蛋白单链,肌球蛋白链与重复的球状肌钙蛋白一起,以及肌动蛋白。所有这些都参与肌肉收缩。肌球蛋白头部具有与肌动蛋白结合的位点。肌动蛋白丝具有许多可以与肌球蛋白结合的规则位点。

肌钙蛋白四个位点
1. 一个与肌球蛋白结合
2. 一个与肌动蛋白结合
3. 一个与肌球蛋白结合
4. 一个与钙离子结合

神经信号到达肌肉,触发释放一种称为神经递质的化学信号,该信号扩散穿过细胞膜(肌浆网)并与其中的受体结合。受体是乙酰胆碱,ACH。当有足够的 нервный сигнал 时,信息通过 T 线传播到肌浆网以释放钙离子。

缺乏钙,肌球蛋白位点被阻断。在钙存在的情况下,肌球蛋白结合位点暴露,头部与肌动蛋白分子结合,提供力量使纤维相对于彼此移动。然后,肌球蛋白头部与ATP相互作用以“重新装填”,如果肌球蛋白仍然暴露,它会再次触发,导致肌肉进一步收缩。如果没有进一步的神经信号,肌浆网会再次隔离 Ca+ 离子,并且不会发生重新装填。

箭毒(或箭毒碱):在电影中很有名,在南美洲使用,会阻断细胞中的乙酰胆碱受体,导致骨骼肌麻痹。受害者会因窒息而死,因为他们无法呼吸。

杜氏肌营养不良症肌膜(肌细胞的质膜)退化,无法释放信号,很快就会萎缩。

慢肌纤维:脊椎动物肌纤维。这些术语在一个动物群体内是相对的。差异与神经支配肌球蛋白类型和肌动蛋白激活的差异有关。

肌肉产生的力的两个部分:1. 主动成分 2. 弹性成分(当肌肉被重力或其他力拉伸时存储在肌肉中的能量。存储在肌肉周围肌腱的弹性组织中。在肢体振荡中尤其重要,例如跑步,或躯干扭曲,例如鱼类游泳。高达 90% 的存储的弹性能量可以恢复。)

肌肉如何将力量与工作匹配?两种方法
1. 速率调节,源自神经对肌肉的刺激频率,力量随着刺激频率的增加而增加,直到达到强直收缩。
2. 运动单位的选择性参与,一个给定的神经元支配固定数量的肌细胞(一个运动单位),力量通过招募更多运动单位而增加。运动单位可能很小,例如在眼睛中,或者很大,例如在腿部肌肉中。

肌肉如何变得更强壮?
1. 增加更多肌丝,横截面积增加高达 50%,更多的微型棘轮工作
2. 肌肉周围的血管结缔组织增殖

肌肉力量与横截面积有关,与长度无关。增加横截面积并不总是可行的。

羽状纤维:倾斜排列(Y 形),以最大限度地减少肌肉质量,在某些情况下,例如腓肠肌。将肌肉分散开来。

长的肌肉比短的肌肉缩短速度更快。为什么?收缩与纤维之间的关系以及肌肉的总长度有关。长肌肉和短肌肉在相同时间单位内达到相同的收缩百分比,但长肌肉覆盖的距离更大。

协同肌:肌肉共同作用以在相同的方向上产生运动。肱二头肌与肱肌共同作用。

拮抗肌:相互作用的肌肉。肱二头肌将前臂拉向身体,肱三头肌将前臂拉回身体。

起点与止点:起点是指肌肉连接到身体的更固定的末端。更可移动的末端称为止点。

固定肌:固定关节或杠杆系统的肌肉。例如,当你用力握拳时上臂的肌肉。

屈肌和伸肌:主要应用于四肢。屈肌使身体的一个部位相对于另一个部位弯曲,伸肌使身体伸直。

内收肌和外展肌:内收肌将四肢拉向腹侧表面。外展肌将四肢移开腹侧表面。(内收:拉向;外展:带走)。

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