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肌肉

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肌肉
生理
屬於肌肉系統
識別碼
UBERON ID0001630、0001015
一個肌肉

肌肉gei1 juk6生物上可以收縮郁動嘅部份,因為肌肉細胞有收縮纖維,可以響細胞間移動而改變細胞大細。

肌肉分為骨骼肌心肌平滑肌三種[1],功能都係產生並導致運動

結構

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脊椎動物有三種肌肉組織:骨骼肌心肌 同埋 平滑肌。骨骼肌同心肌都係 橫紋肌組織 嘅類型。[2] 平滑肌就係非橫紋嘅。

無脊椎動物有三種肌肉組織,係根據佢哋嘅橫紋模式嚟分嘅:橫紋、斜紋同埋平滑肌。喺節肢動物入面就冇平滑肌。橫紋類型係最似脊椎動物嘅骨骼肌。[3]

脊椎動物骨骼肌組織係一種拉長嘅橫紋肌肉組織,纖維闊度由 3-8 微米,長度由 18 到 200 微米不等。喺子宮壁入面,懷孕期間,佢哋嘅長度會由 70 擴大到 500 微米。[4] 骨骼橫紋肌組織係以規則、平行嘅 肌原纖維 束排列,入面包含好多叫做 肌節 嘅收縮單位,呢啲單位令到組織呈現橫紋(條紋狀)外觀。骨骼肌係隨意肌,通過 肌腱 或者有時通過 腱膜 附著喺 上,用嚟實現 骨骼 運動,例如 動物運動 同埋 本體感覺 維持姿勢。姿勢控制通常係作為一種無意識嘅反射嚟維持,但係負責嘅肌肉亦都可以對意識控制作出反應。平均成年男性嘅身體質量有 42% 係由骨骼肌組成,而平均成年女性就有 36%。[5]

心肌組織只係喺 心臟 壁入面搵到,作為 心肌層,佢係一種唔隨意肌,由 自主神經系統 控制。心肌組織同骨骼肌一樣都係橫紋嘅,包含肌節,以高度規則嘅束狀排列。雖然骨骼肌係以規則、平行嘅束狀排列,但係心肌就喺分支、唔規則嘅角度連接,叫做 閏盤

平滑肌組織係非橫紋同埋唔隨意嘅。平滑肌喺器官同結構嘅壁入面搵到,例如 食道支氣管子宮尿道膀胱血管,仲有皮膚入面控制體毛豎立嘅 豎毛肌

類型比較

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  平滑肌 心肌 骨骼肌
解剖結構      
  神經肌肉接點
  纖維 紡錘形,短(<0.4 毫米) 分支狀 圓柱形,長(<15 厘米)
  線粒體 好多 多到少(按類型)
  細胞核 1 1 >1
  肌節 有,最大長度 2.6 微米 有,最大長度 3.7 微米
  合胞體 冇(獨立細胞) 冇(但功能上係噉)
  肌漿網 少量擴展 中等程度擴展 高度擴展
ATP酶 少量 中等量 大量
生理學      
  自我調節 自發動作(慢) 係(快) 冇(需要神經刺激)
  對刺激嘅反應 冇反應 "全有或全無" "全有或全無"
  動作電位
  工作範圍 力量/長度曲線係可變嘅 力量/長度曲線嘅增加 喺力量/長度曲線嘅峰值
對刺激嘅反應          

骨骼肌

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内文:骨骼肌
Striated skeletal muscle cells in microscopic view

骨骼肌大致分為兩種纖維類型:I 型肌纖維(慢速抽搐)同埋 II 型肌纖維(快速抽搐)。

I 型,慢速抽搐,慢速氧化型,或者 紅色 肌肉, 毛細血管 密集,富含 線粒體肌紅蛋白,令到肌肉組織呈現佢嘅特徵性紅色。佢可以攜帶更多 氧氣,維持 有氧代謝 活動。

II 型,快速抽搐肌肉,有三種主要類型,按收縮速度增加嘅順序排列:[6][7]

    • IIa 型,同慢速肌肉一樣,係有氧嘅,富含線粒體同毛細血管,脫氧時呈現紅色。
    • IIx 型(又叫做 IId 型),線粒體同肌紅蛋白密度較低。呢種係人類最快嘅肌肉類型。佢可以比氧化型肌肉更快、更大力噉收縮,但係只能夠維持短暫嘅 無氧 活動爆發,之後肌肉收縮就會變得疼痛(通常錯誤噉歸因於 乳酸 積累)。注意:喺一啲書同文章入面,人類嘅呢種肌肉曾經令人困惑噉叫做 IIB 型。[8]
    • IIb 型,係無氧、糖酵解、"白色" 肌肉,線粒體同肌紅蛋白密度更低。喺細動物,例如嚙齒動物,呢種係主要嘅快速肌肉類型,解釋咗佢哋肉嘅蒼白顏色。喺實驗室小鼠入面,肌球蛋白重鏈多肽 4 基因嘅內含子單核苷酸多態性 [9] 會導致 IIb 型肌肉量大幅減少,產生 "迷你肌肉" 表型,呢個表型係根據佢後肢肌肉質量大幅減少(約 50%)而被發現嘅。

哺乳動物骨骼肌組織嘅 密度 大約係 1.06 公斤/升。[10] 呢個可以同 脂肪組織(肥膏)嘅密度 0.9196 公斤/升作比較。[11] 呢個令到肌肉組織比肥膏組織密度高大約 15%。

骨骼肌 係一種高度消耗氧氣嘅組織,由 活性氧 引起嘅 氧化 DNA 損傷 傾向於隨住 年齡 積累。[12] 氧化 DNA 損傷 8-OHdG 會隨住年齡喺小鼠同大鼠嘅 心臟 同骨骼肌入面積累。[13] 仲有,DNA 雙鏈斷裂會隨住年齡喺小鼠嘅骨骼肌入面積累。[14]

平滑肌

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内文:平滑肌

平滑肌 係唔隨意同埋非橫紋嘅。佢分為兩個亞組:單元平滑肌(單一單元)同埋 多單元平滑肌。喺單元細胞入面,成個束或者片層會作為 合胞體 收縮(即係一個 多核 細胞質 團塊,冇分隔成細胞)。多單元平滑肌組織 支配 個別細胞;因此,佢哋可以實現精細控制同埋漸進式反應,好似骨骼肌入面嘅 運動單位徵募 一樣。

平滑肌喺 血管 壁入面搵到(呢啲平滑肌專門叫做 血管平滑肌),例如喺大 (主動脈) 同細 動脈小動脈靜脈中膜 層。平滑肌亦都喺淋巴管、膀胱子宮(叫做 子宮平滑肌)、男女 生殖道消化道呼吸道皮膚 嘅豎毛肌、睫狀肌,同埋 虹膜 入面搵到。喺唔同器官嘅平滑肌細胞入面,結構同功能基本上係一樣嘅,但係誘導刺激就大相徑庭,為咗喺唔同時間喺身體入面執行個別動作。此外,腎臟嘅 腎小球 包含叫做 腎小球系膜細胞 嘅類似平滑肌嘅細胞。

心肌

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内文:心肌

心肌係唔隨意、橫紋肌肉,喺 心臟 嘅壁同埋 組織學 基礎入面搵到,尤其係心肌層。心肌細胞(又叫做心肌細胞或者心肌細胞),主要只包含一個細胞核,雖然存在有兩個到四個細胞核嘅群體。[15][16][未記頁數] 心肌層 係心臟嘅肌肉組織,喺外層 心外膜 同內層 心內膜 之間形成厚厚嘅中間層。

心肌細胞喺心臟入面協調 收縮,將 血液心房心室 推進到左/身體/體循環同右/肺/肺循環 循環系統 嘅血管入面。呢個複雜嘅機制說明咗心臟嘅 收縮期

心肌細胞,同身體入面大多數其他組織唔同,依賴可用嘅血液同電氣供應嚟輸送氧氣同營養,同埋移除 二氧化碳 等廢物。冠狀循環冠狀動脈 有助於實現呢個功能。

發育

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内文:肌肉生成
雞胚胎,顯示咗神經褶皺兩側嘅 近軸中胚層。前部(向前)部分已經開始形成 體節(標記為“原始節段”)。

所有肌肉都係嚟自 近軸中胚層。近軸中胚層沿住 胚胎 嘅長度分為 體節,對應身體嘅 分節(最明顯嘅係 脊椎)。[17] 每個體節有三個部分,生骨節(形成 椎骨)、皮節(形成皮膚),同埋 肌節(形成肌肉)。肌節分為兩個部分,上節同下節,分別形成 上軸肌同下軸肌。人類唯一嘅上軸肌係 豎脊肌 同細嘅椎間肌,由 脊神經 背側支支配。所有其他肌肉,包括肢體嘅肌肉,都係下軸肌,由脊神經 腹側支 支配。[17]

喺發育期間,成肌細胞(肌肉祖細胞)要么留喺體節入面形成同脊椎相關嘅肌肉,要么遷移到身體入面形成所有其他肌肉。成肌細胞遷移之前,會形成 結締組織 框架,通常由體壁 側板中胚層 形成。成肌細胞跟隨化學信號到達適當位置,喺嗰度佢哋融合形成細長嘅骨骼肌細胞。[17]

功能

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想知多啲:滑絲理論

肌肉組織嘅主要功能係 收縮。三種肌肉組織(骨骼肌、心肌同埋平滑肌)有顯著嘅差異。然而,三種都係利用 肌動蛋白肌球蛋白 嘅運動嚟產生收縮。

骨骼肌

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喺骨骼肌入面,收縮係由 運動神經 傳遞嘅 電脈衝 刺激嘅。心肌同平滑肌嘅收縮係由內部起搏細胞刺激嘅,呢啲細胞定期收縮,並將收縮傳播到佢哋接觸嘅其他肌肉細胞。所有骨骼肌同埋好多平滑肌嘅收縮都係由 神經遞質 乙酰膽鹼 促進嘅。[18]

平滑肌

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平滑肌喺幾乎所有 器官系統 入面都搵到,例如 空心器官,包括 膀胱;喺管狀結構入面,例如 血液淋巴管,同埋 膽管;喺括約肌入面,例如子宮同眼睛。此外,佢喺外分泌腺嘅導管入面起重要作用。佢履行各種任務,例如封閉孔口(例如幽門、子宮頸外口),或者通過腸管嘅波浪狀收縮嚟運輸食糜。平滑肌細胞比骨骼肌細胞收縮得慢啲,但係佢哋更強壯、更持久,需要更少能量。平滑肌都係唔隨意嘅,同需要刺激嘅骨骼肌唔同。

心肌

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心肌係心臟嘅肌肉。佢係自我收縮嘅,自主調節 嘅,而且必須喺生物體嘅一生入面持續以有節奏嘅方式收縮。因此佢有特殊嘅特徵。[19]

無脊椎動物肌肉

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無脊椎動物有三種肌肉組織,係根據佢哋嘅 橫紋 模式嚟分嘅:橫紋、斜紋同埋平滑肌。喺節肢動物入面就冇平滑肌。橫紋類型係最似脊椎動物嘅骨骼肌。[3]

參考文獻

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  1. 物界(進階篇) (中文)。東吳大學。原著喺2016-03-04歸檔。喺2014-02-11搵到
  2. 引用錯誤 無效嘅<ref>標籤;無文字提供畀叫做eLS嘅參照
  3. 3.0 3.1 Paniagua, R; Royuela, M; García-Anchuelo, RM; Fraile, B (January 1996). "Ultrastructure of invertebrate muscle cell types". Histology and Histopathology. 11 (1): 181–201. PMID 8720463.
  4. Potter, Hugh. "Muscle Tissue". 原著喺2014-10-21歸檔. 喺2014-09-02搵到.
  5. Marieb, Elaine; Hoehn, Katja (2007). Human Anatomy & Physiology (第7版). Pearson Benjamin Cummings. p. 317. ISBN 978-0-8053-5387-7.
  6. Larsson, L; Edström, L; Lindegren, B; Gorza, L; Schiaffino, S (July 1991). "MHC composition and enzyme-histochemical and physiological properties of a novel fast-twitch motor unit type". The American Journal of Physiology. 261 (1 pt 1): C93–101. doi:10.1152/ajpcell.1991.261.1.C93. PMID 1858863.
  7. Talbot, J; Maves, L (July 2016). "Skeletal muscle fiber type: using insights from muscle developmental biology to dissect targets for susceptibility and resistance to muscle disease". Wiley Interdisciplinary Reviews. Developmental Biology. 5 (4): 518–34. doi:10.1002/wdev.230. PMC 5180455. PMID 27199166.
  8. Smerdu, V; Karsch-Mizrachi, I; Campione, M; Leinwand, L; Schiaffino, S (December 1994). "Type IIx myosin heavy chain transcripts are expressed in type IIb fibers of human skeletal muscle". The American Journal of Physiology. 267 (6 pt 1): C1723–8. doi:10.1152/ajpcell.1994.267.6.C1723. PMID 7545970. Note: Access to full text requires subscription; abstract freely available
  9. Kelly SA, Bell TA, Selitsky SR, Buus RJ, Hua K, Weinstock GM, Garland T, Pardo-Manuel de Villena F, Pomp D (December 2013). "A novel intronic single nucleotide polymorphism in the myosin heavy polypeptide 4 gene is responsible for the mini-muscle phenotype characterized by major reduction in hind-limb muscle mass in mice". Genetics. 195 (4): 1385–95. doi:10.1534/genetics.113.154476. PMC 3832280. PMID 24056412.
  10. Urbancheka, M; Picken, E; Kalliainen, L; Kuzon, W (2001). "Specific Force Deficit in Skeletal Muscles of Old Rats Is Partially Explained by the Existence of Denervated Muscle Fibers". The Journals of Gerontology Series A: Biological Sciences and Medical Sciences. 56 (5): B191–7. doi:10.1093/gerona/56.5.B191. PMID 11320099.
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