骨骼肌
作者: 医知苑
最后更新时间: 2024-04-20
作者: 医知苑
最后更新时间: 2024-04-20
骨骼肌是三种类型的肌肉组织之一，与心肌和平滑肌并列。它被归类为横纹肌组织，其功能是收缩并允许在自愿控制下运动。本文将讨论骨骼肌组织的结构、收缩方式以及相关的临床情况。
骨骼肌的结构
骨骼肌由细长的圆柱形多核肌纤维束组成。纤维显示出具有交替明暗带交叉条纹的特征带状图案。光带由Z 盘（深色横线）划分。该功能亚单位被称为肌节，它在两个 Z 盘之间延伸。
图 1 – 骨骼肌的结构
肌肉纤维被结缔组织的支撑层包围：
- 肌内膜– 包围单个肌纤维
- 肌束膜– 围绕形成肌束（功能单位）的一束肌纤维
- 肌外膜– 包围整个肌肉
骨骼肌纤维类型
骨骼肌纤维的不同之处在于收缩速度、产生的力量、产生 ATP 以满足能量需求的方式以及对疲劳的敏感性。
骨骼肌纤维主要分为三种类型。大多数肌肉都是由三种不同比例的混合物组成。
|
Ⅰ型
（缓慢氧化） |
IIa型
（快速氧化） |
IIx型
（快速糖酵解） |
|
| 纤维尺寸 | 小的 | 大的 | 很大 |
| 收缩速度 | 慢的 | 快速地 | 非常快 |
| 产生的力 | 低的 | 高的 | 很高 |
| 容易疲劳 | 低的 | 中等的 | 高的 |
| 新陈代谢类型 | 氧化（线粒体含量高） | 主要是氧化作用，但可以转变为糖酵解 | 无氧糖酵解 |
| 角色 | 低强度、高持续时间的收缩，例如姿势肌 | 短时间、高强度的收缩，例如反复举重 | 非常短的、最大强度的收缩，例如短距离冲刺 |
运动单元
骨骼肌由α 运动神经元支配，刺激其纤维收缩。 α-运动神经元的细胞体位于脊髓的腹角（对于四肢和躯干肌肉）或脑干的运动核（对于头部和面部肌肉）。
运动单位被定义为α运动神经元和它所支配的一组单独的肌纤维。一根肌纤维仅由一个 α 运动神经元支配，但每个 α 运动神经元可以支配不同数量的肌纤维，具体取决于肌肉类型。
骨骼肌收缩
神经肌肉接头是连接 α 运动神经元和骨骼肌纤维的特殊突触。
骨骼肌收缩是由到达神经肌肉接头的动作电位触发的，导致电压门控钙离子通道打开。由此产生的细胞内 Ca 2+增加导致含有乙酰胆碱(ACh)的囊泡将其内容物释放到突触间隙中。
乙酰胆碱激活肌纤维质膜中的烟碱乙酰胆碱受体（一种配体门控离子通道），导致钠离子流入和肌纤维膜电位去极化。这种局部去极化激活电压敏感的钠通道，导致骨骼肌纤维中产生动作电位。
图 2 – 神经肌肉接头图
然后，乙酰胆碱酯酶在突触间隙中迅速分解（水解）乙酰胆碱，以终止信号传递并允许膜重新极化。
激发-收缩耦合
兴奋-收缩耦合描述了动作电位触发骨骼肌纤维收缩的过程。
- 神经肌肉接头处产生的动作电位沿着肌膜行进并向下进入横管（T 管）系统以使细胞膜去极化。
- 肌膜去极化会触发电压门控 L 型 Ca 2+通道（也称为二氢吡啶受体）打开，从而使钙进入细胞。
- 钙流入导致位于肌浆网（细胞内钙储存）中的兰尼碱受体激活，从而使钙从肌浆网流入细胞质，并进一步增加细胞内钙浓度。
- 钙与肌钙蛋白-c 结合，诱导构象变化，揭示肌动蛋白上肌球蛋白头的结合位点。
- 这种结合导致 ATP 水解，为肌动蛋白和肌球蛋白丝相互滑动提供能量并缩短肌节长度，从而启动肌肉收缩。
图 3 – 兴奋-收缩耦合图
肌纤维/内质网 Ca 2+ -ATP 酶 ( SERCA )将钙泵回肌浆网，从而逆转原肌球蛋白复合物的构象变化并恢复肌节长度，从而促进肌纤维的松弛。
重症肌无力
重症肌无力是一种神经肌肉疾病，其特征是持续活动期间骨骼肌逐渐无力，休息后会改善。最常受影响的肌肉是眼睛和面部的肌肉，导致复视、眼睑下垂和吞咽困难。
它是由于自身抗体的产生阻断或破坏烟碱乙酰胆碱受体 ( nAChR )，从而阻止动作电位通过神经肌肉接头的传输。因此，骨骼肌无法收缩。
图 4 – 重症肌无力导致的右侧部分上睑下垂的图像
重症肌无力可以使用乙酰胆碱酯酶抑制剂（例如新斯的明）治疗，它可以延长神经肌肉接头处乙酰胆碱酯酶信号的水平和持续时间，从而增加神经肌肉传递。