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【醉竹苑·组织胚胎】肌组织

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肌组织(muscle tissue)主要由肌细胞组成,肌细胞之间有少量的结缔组织以及血管和神经,肌细胞呈长纤维形,又称为肌纤维(muscle fiber)。肌纤维的细胞膜称肌膜(sarcolemma),细胞质称肌浆(sarcoplasm),肌浆中有许多与细胞长轴相平行排列的肌丝,它们是肌纤维舒缩功能的主要物质基础。根据结构和功能的特点,将肌组织分为三类:骨骼肌、心肌和平滑肌。骨骼肌和心肌属于横纹肌。骨骼肌受躯体神经支配,为随意肌;心肌和平滑肌受植物神经支配,为不随意肌。


IP属地:山东1楼2012-08-11 18:17回复
    一、骨骼肌
      大多数骨骼肌(skeletal muscle)借肌健附着在骨骼上。分布于躯干和四肢的每块肌肉均由许多平行排列的骨骼肌纤维组成,它们的周围包裹着结缔组织。包在整块肌外面的结缔组织为肌外膜(epimysium),它是一层致密结缔组织膜,含有血管和神经。肌外膜的结缔组织以及血管和神经的分支伸入肌内,分隔和包围大小不等的肌束,形成肌束膜(perimysium)。分布在每条肌纤维周围的少量结缔组织为肌内膜(endomysium),肌内膜含有丰富的毛细血管(图6-1)。各层结缔组织膜除有支持、连接、营养和保护肌组织的作用外,对单条肌纤维的活动、乃至对肌束和整块肌肉的肌纤维群体活动也起着调整作用。

      (一)骨骼肌纤维的光镜结构
      骨骼肌纤维为长柱形的多核细胞,长1~40mm,直径10~100μm。肌膜的外面有基膜紧密贴附。一条肌纤维内含有几十个甚至几百个细胞核,位于肌浆的周边即肌膜下方。核呈扁椭圆形,异染色质较少,染色较浅。肌浆内含许多与细胞长轴平行排列的肌原纤维,在骨骼肌纤维的横切面上,肌原纤维呈点状,聚集为许多小区,称孔海姆区(Cohnheim field)。肌原纤维之间含有大量线粒体、糖原以及少量脂滴,肌浆内还含有肌红蛋白。在骨骼肌纤维与基膜之间有一种扁平有突起的细胞,称肌卫星细胞(muscle satellite cell),排列在肌纤维的表面,当肌纤维受损伤后,此种细胞可分化形成肌纤维。
      肌原纤维(myofibril)呈细丝状,直径1~2μm,沿肌纤维长轴平行排列,每条肌原纤维上都有明暗相间、重复排列的横纹(cross striation)。由于各条肌原纤维的明暗横纹都相应地排列在同一平面上,因此肌纤维呈现出规则的明暗交替的横纹。横纹由明带和暗带组成。在偏光显微镜下,明带又称I带;暗带又称A带。在电镜下,暗带中央有一条浅色窄带称H带,H带中央还有一条深 M线。明带中央则有一条深色的细线称Z线。两条相邻Z线之间的一段肌原纤维称为肌节(sarcomere)。每个肌节都由1/2I带+A带+1/2I带所组成。肌节长约2~2.5μm,它是骨骼肌收缩的基本结构单位。因此,肌原纤维就是由许多肌节连续排列构成的。
     (二)骨骼肌纤维的超微结构
      1.肌原纤维 肌原纤维是由上千条粗、细两种肌丝有规律地平行排列组成的,明、暗带就是这两种肌丝排布的结果。粗肌丝位于肌节的A带。粗肌丝中央借M线固定,两端游离。细肌丝一端固定在Z线上,另一端插入粗肌丝之间,止于H带外侧。 因此,I带内只有细肌丝,A带中央的H带内只有粗肌丝,而H带两侧的A带内既有粗肌丝又有细肌丝; 所以在此处的横切面上可见一条粗肌丝周围有6条细肌丝;而一条细肌丝周围有3条粗肌丝。两种肌丝肌在肌节内的这种规则排列以及它们的分子结构,是肌纤维收缩功能的主要基础。
    粗肌丝的分子结构:粗肌丝是由许多肌球蛋白分子有序排列组成的。肌球蛋白(myosin)形如豆芽,分为头和杆两部分,头部如同两个豆瓣,杆部如同豆茎。在头和杆的连接点及杆上有两处类似关节,可以屈动。M线两侧的肌球蛋白对称排列,杆部均朝向粗肌丝的中段,头部则朝向粗肌丝的两端的两端并露出表面,称为横桥(cross bridge)。M线两侧的粗肌丝只有肌球蛋白杆部而没有头部,所以表面光滑。肌球蛋白头部是一种ATP酶,能与ATP结合。只有当肌球蛋白分子头部与肌动蛋白接触时,ATP酶才被激活,于是分解ATP放出能量,使横桥发生屈伸运动。
      细肌丝的分子结构:细肌丝由三种蛋白质分子组成,即肌动蛋白、原肌球蛋白和肌原蛋白。后二种属于调节蛋白,在肌收缩中起调节作用。

      2.横小管它是肌膜向肌浆内凹陷形成的小管网,由于它的走行方向与肌纤维长轴垂直,故称横小管(transverse tubule,或称T小管)。人与哺乳动物的横小管位于A带与I带交界处,同一水平的横小管在细胞内分支吻合环绕在每条肌原纤维周围。横小管可将肌膜的兴奋迅速传到每个肌节。
      3.肌浆网(sarcoplasmic reticulum)是肌纤维内特化的滑面内质网,位于横小管之间,纵行包绕在每条肌原纤维周围,故又称纵小管。位于横小管两侧的肌浆网呈环行的扁囊,称终池(terminal cisternae),终池之间则是相互吻合的纵行小管网。 每条横小管与其两侧的终池共同组成骨骼肌三联体(triad)。在横小管的肌膜和终池的肌浆网膜之间形成三联体连接,可将兴奋从肌膜传到肌浆网膜。肌浆网的膜上有丰富的钙泵(一种ATP酶),有调节肌浆中Ca2+浓度的作用。
     


    IP属地:山东2楼2012-08-11 18:37
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      2025-08-04 16:26:10
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      (三)骨骼肌纤维的收缩原理
        目前认为,骨骼肌收缩的机制是肌丝滑动原理(sliding filament mechanism)。其过程大致如下:①运动神经末梢将神经冲动传递给肌膜;②肌膜的兴奋经横小管迅速传向终池;③肌浆网膜上的钙泵活动,将大量Ca2+转运到肌浆内;④肌原蛋白TnC与Ca2+结合后,发生构型改变,进而使原肌球蛋白位置也随之变化;⑤原来被掩盖的肌动蛋白位点暴露,迅即与肌球蛋白头接触;⑥肌球蛋白头ATP酶被激活,分解了ATP并释放能量;⑦肌球蛋白的头及杆发生屈曲转动,将肌动蛋白拉向M线(图6-6);⑧细肌丝向A带内滑入,I带变窄,A带长度不变,但H带因细肌丝的插入可消失(图6-7),由于细肌丝在粗肌丝之间向M线滑动,肌节缩短,肌纤维收缩;⑨收缩完毕,肌浆内Ca2+被泵入肌浆网内,肌浆内Ca2+浓度降低,肌原蛋白恢复原来构型,原肌球蛋白恢复原位又掩盖肌动蛋白位点,肌球蛋白头与肌动蛋白脱离接触,肌则处于松驰状态。

      图6-6 骨骼肌纤维收缩的分子结构图解
      (1)肌纤维未收缩时,肌球蛋白分子头部未与肌动蛋白接触
        (2)肌纤维收缩时,肌球蛋白头部与肌动蛋白位点接触,ATP分解发,释放能量
        (3)肌球蛋白头部向M线方向转动,使肌动蛋白丝部向A带滑入
        (4)新的接触重新开始

      图6-7 骨骼肌纤维收缩时 肌节结构变化图解
      (1)肌纤维舒张, (2)肌纤维收缩


      IP属地:山东3楼2012-08-11 18:39
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        二、心肌
          心肌(cardiac muscle)分布于心脏和邻近心脏的大血管近段。心肌收缩具有自动节律性,缓慢而持久,不易疲劳。
          (一)心肌纤维的光镜结构
          心肌纤维呈短柱状,多数有分支,相互连接成网状。心肌纤维的连接处称闰盘(intercalated disc),在HE染色体的标本中呈着色较深的横形或阶梯状粗线(图6-8)。心肌纤维的核呈卵圆形,位居中央,有的细胞含有双核。心肌纤维的肌浆较丰富,多聚在核的两端处,其中含有丰富的线粒体和糖原及少量脂滴和脂褐素。后者为溶酶体的残余体,随年龄的增长而增多。心肌纤维显示有横纹,但其肌原纤维和横纹都不如骨骼肌纤维的明显。
          (二)心肌纤维的超微结构
          心肌纤维也含有粗、细两种肌丝,它们在肌节内的排列分布与骨骼肌纤维相同,也具有肌浆网和横小管等结构(图6-9)。心肌纤维的超微结构有下列特点(图6-10):
        ①肌原纤维不如骨骼肌那样规则、明显,肌丝被少量肌浆和大量纵行排列的线粒体分隔成粗、细不等的肌丝束,以致横纹也不如骨骼肌的明显;
        ②横小管较粗,位于Z线水平;
        ③肌浆网比较稀疏,纵小管不甚发达,终池较小也较少,横小管两侧的终池往往不同时存在,多见横小管与一侧的终池紧贴形成二联体(diad)(图6-10),三联体极少见;
        ④闰盘位于Z线水平,由相邻两个肌纤维的分支处伸出许多短突相互嵌合而成,常呈阶梯状,在连接的横位部分,有中间连接和桥粒,起牢固的连接作用,在连接的纵位部分,有缝隙连接,便于细胞间化学信息的交流和电冲动的传导,这对心肌纤维整体活动的同步化是十分重要的(图6-9,6-11);
        ⑤心房肌纤维除有收缩功能外,还有内分泌功能,可分泌心房利钠尿多肽(atrial natriuretic polypeptide)或称心钠素,具有排钠、利尿和扩张血管、降低血压的作用。

        图6-10 心肌纤维超微结构立体模式图

        图6-11 心肌闰盘超微结构模式图


        IP属地:山东4楼2012-08-11 18:42
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