普通生物学/组织和系统/肌肉组织
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源自中胚层,肌肉有几个功能:提供运动力量,限制运动,适当的姿势,作用于内脏(内脏器官)以进行蠕动(将食物向下消化道移动),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),在肌肉片中,影响肺部进出的气流,排列血管并在循环中发挥重要作用。
次要作用:产热(颤抖是补充代谢的特殊产热)。
肌肉被用于其他非原始功能:鲨鱼检测鱼类肌肉产生的电场。有些鱼形成了电器官,产生足够强大的电流以击退捕食者或击晕猎物。其他鱼类可以使用该场作为“雷达”来观察事物并与其他动物交流。(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)、胚胎起源或按一般显微镜外观(横纹、平滑和心肌)进行分类。
横纹肌(或骨骼肌):受随意控制。单个细胞称为肌纤维,分组为肌束。肌原纤维构成一个细胞,由更小的肌丝组成。每个横纹细胞非常长且多核。纤维端对端连接形成更长的复合纤维。肌节:重复单元构成肌原纤维。两种肌丝,粗种类由肌球蛋白组成,细种类由肌动蛋白组成。在光学显微镜下可见条纹,只有在电子显微镜下才能看到更小的部分。
心肌:仅存在于心脏中。在光学显微镜下可见轻微的条带。每个条带很短,主要是单核(偶尔双核),通常是分支的,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,也可以起源于心脏本身(对心脏移植有用)。
平滑肌:在光学显微镜下看不见条纹。几乎完全是内脏功能:消化、括约肌、泌尿生殖道、竖毛肌(使毛发竖立)、肺。非随意控制。缓慢持续的作用。每个细胞单核,短,梭形(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元,以肌原纤维为单位。重复的单元称为肌节,由两种肌丝组成
1. 粗,肌球蛋白丝
2. 细,肌动蛋白丝。
肌节:粗细丝在有序的网格中交错。
滑动丝理论:粗细丝彼此相对移动,缩短长度。较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:两个多肽螺旋缠绕在一起,在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。
肌钙蛋白有四个位点
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 线传到肌浆网,释放钙离子。
缺乏钙,肌球蛋白位点被阻断。在钙中,肌球蛋白结合位点暴露,头部与肌动蛋白分子结合,提供力量使纤维相互移动。肌球蛋白头部然后与ATP相互作用以“重新上膛”,如果肌球蛋白仍然暴露,那么它会再次发射并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,并且不会发生重新上膛。
奇拉里(或箭毒):在电影中很有名,在南美洲使用,阻断细胞中的乙酰胆碱受体,导致骨骼肌瘫痪。受害者因无法呼吸而窒息死亡。
杜氏肌营养不良:肌膜(肌细胞的质膜)退化,无法释放信号并迅速萎缩。
快和慢 twitch 纤维:脊椎动物肌纤维。术语在同一组动物中是相对的。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。
肌肉产生的力量有两个部分:1. 主动成分 2. 弹性成分(当肌肉被重力或其他力量拉伸时存储在肌肉中的能量。存储在肌腱周围的肌肉弹性组织中。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。最多 90% 的储存弹性能量可以恢复)。
肌肉如何将它的力量与它的工作相匹配?两种方式
1. 速率调节,源自肌肉神经刺激的频率,力量随着刺激频率的增加而增加,直到达到破伤风点。
2. 运动单位的选择性参与,给定神经元支配固定数量的肌肉细胞(一个运动单位),力量通过招募更多运动单位来增加。运动单位可以很小,例如在眼睛中,也可以很大,例如在腿部肌肉中。
肌肉如何变得更强壮?
1. 增加更多的肌丝,横截面积增加最多 50%,更多的小棘轮在工作
2. 肌肉周围血管和结缔组织的增殖
肌肉力量与横截面积有关,而不是长度。并非总能增加更多的横截面积。
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,例如小腿肌肉。将肌肉分散开来。
长肌肉的缩短速度比短肌肉更快。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的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:肌肉共同工作以产生相同方向的运动。肱二头肌与肱肌共同工作。
拮抗肌:彼此对抗的肌肉。肱二头肌拉动前臂,肱三头肌将其拉回来。
起点与止点:起点是肌肉更固定地附着在身体上的末端。更可移动的末端称为止点。
固定肌:作用于稳定关节或杠杆系统的肌肉。例如,当您用力握紧拳头时,上臂就是这样。
屈肌和伸肌:主要应用于四肢。屈肌使肢体的一部分相对于另一部分弯曲,伸肌使之伸直。
内收肌和外展肌:内收肌将肢体拉向腹侧表面。外展肌将肢体移离腹侧表面。(内收:拉向;外展:带走)。