(一)肌纖維(肌肉細胞)
肌纖維
由肌原纖維組成
肌原纖維
由肌絲組成
分為肌凝蛋白(細肌絲;myosin)與肌動蛋白(粗肌絲;actin)
▴肌絲蛋白結合
Actin-linked(肌動蛋白結合):鈣離子與TnC結合
Myosin-linked(肌凝蛋白結合):鈣離子與攜鈣素結合
肌漿質
肌肉細胞的細胞質
肌漿膜
肌肉細胞的細胞膜,包圍肌纖維外環構造,膜上有電壓型離子通道,能夠傳遞動作電位
T小管(橫小管)
平滑肌無此構造,與肌漿網垂直,內含細胞間液,可將動作電位傳遞至肌纖維,纏繞在骨骼肌的肌纖維A暗帶與I明帶的交界處
肌漿網
肌肉細胞的平滑內質網,負責儲存與運送鈣離子
▴心肌的肌漿網不發達
側囊(終小池)
位於T小管兩側的肌漿網膨大處,功能為儲存鈣離子
三合體
1個T小管與2側肌漿網的終池組成一個三合體,動作電位由T小管傳遞,並使2側終小池可迅速補充鈣離子
▴骨骼肌的三合體位於A暗帶與I明帶的交界處
▴心肌的三合體位於Z線
接受器
Ryanodine receptor(蘭諾定受體):位於終小池上,為鈣離子的釋放通道
DHP receptor(二氫吡啶受體):位於T小管上,對電壓敏感,可偵測肌漿膜的去極化
菸鹼型乙醯膽鹼接受器:由神經所釋放的乙醯膽鹼(Acetylcholine)興奮傳遞(骨骼肌)
葷毒型乙醯膽鹼接受器:由神經所釋放的乙醯膽鹼(Acetylcholine)興奮傳遞(心肌、平滑肌)
Tn(旋轉素)
位於肌動蛋白(細肌絲)上
TnI :連接肌動蛋白(細肌絲)
TnC :連接鈣離子(鈣離子結合點),使肌肉收縮
TnT :連接旋轉肌球素
T(旋轉肌球素)
舒張時抑制肌肉結合,使肌肉無法收縮(使肌凝蛋白與肌動蛋白無法結合)
Calmodulin攜鈣素
可與4個鈣離子結合,與平滑肌收縮有關
運動單位
運動神經元及其所支配的肌纖維所構成(運動神經元大多為α運動神經元)
(二)骨骼肌
骨骼肌分類
糖解型白肌:
進行肝糖分解作用→能量來源為肝醣
含有較少的粒腺體→能量產生較少
含有較少的肌紅蛋白→運載與氧氣儲存能力較差
→收縮時間較短,且易疲乏→適合短跑、重訓
氧化型紅肌
進行氧化磷酸作用→能量來源為ATP
含有較多的粒腺體→可產生大量的能量
含有較多的肌紅蛋白→能運載跟儲存氧氣
→收縮時間較長,較不易疲乏→適合長跑
速度:白肌>中間肌>紅肌
耐力:紅肌>中間肌>白肌
骨骼肌的收縮
肌絲滑動理論
步驟:
1.鈣離子進入神經軸突終端球,刺激神經傳導物質(乙醯膽鹼)釋放
2.乙醯膽鹼與肌膜上運動終板的乙醯膽鹼接受器結合產生終板電位
3.去極化,並沿著橫小管向內散佈,使肌漿網釋出儲存的鈣離子
4.粗肌絲與細肌絲結合
5.粗肌絲上的橫橋梁與ATP結合,使粗肌絲與細肌絲分離
▴肌絲間的分離需要ATP,若缺乏ATP會使肌絲無法分離而僵硬
▴肌肉收縮藉由鈣離子幫助,缺乏鈣離子肌肉會無法收縮,但當血鈣含量低時反而使鈉離子通透性增加,而引發動作電位
(三)心肌
不反應期最長→不會強直收縮
動作電位持續時間最長
肌漿網不發達→需藉由CICR(外部鈣離子幫助內部鈣離子)
分類:
快收縮性心肌:去極化速度快,鉀離子通透性佳,鈣離子通道為L-type
慢自發性心肌:去極化速度慢(僅鈣離子通道參與)
鈣離子通道
L-type:所有心肌皆有
T-type:只有慢自發性心肌才有,如:房室節、節律點
(四)平滑肌
單一單位平滑肌(內臟型平滑肌)
平滑肌細胞間通過電耦聯可以進行同步活動,在沒有外來神經支配時也可自發性收縮,因此神經不需支配每一個平滑肌細胞,只要部分細胞被神經興奮就可使整塊平滑肌一起收縮。如:消化道平滑肌、子宮、輸尿管平滑肌
多單位平滑肌
平滑肌細胞在活動時各自獨立運作,細胞的活動受神經支配或受擴散到激素影響。如:豎毛肌、虹膜肌、大血管平滑肌、睫狀肌
平滑肌的收縮
鈣離子與攜鈣素結合,活化MLCK(肌球蛋白輕鏈激酶) →當鈣離子缺乏時,平滑肌便無法收縮,因鈣離子與攜鈣素無法結合並活化MLCK
活化後於活性肌凝蛋白(粗肌絲)上進行磷酸化反應
肌凝蛋白(粗肌絲)因此可分解ATP進行收縮
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