第一节 肌肉的物质基础

一、肌细胞(肌纤维)

肌细胞又称肌纤维,呈圆柱状,成束成捆排列(图2-1-1),血管和神经穿行于肌束旁或其中。

图2-1-1 成捆的肌纤维

肌细胞(肌纤维)由肌原纤维和肌管系统组成(图2-1-2)。

图2-1-2 肌纤维的组成

肌原纤维是肌细胞(肌纤维)的重要组成部分,分布明暗相间的组织,即明带和暗带,这些明暗相间的现象在电镜下如同横纹(图2-1-3),所以骨骼肌又称横纹肌,心肌也属于横纹肌。横纹肌的两段横纹把很多肌丝排列捆扎在一起,优点是:稳定、有力量,缺点是:不灵活。心脏、骨骼肌需要更大的力量,于是就有了横纹。平滑肌需要更多方向灵活而持久的运动,就不能有横纹这样的结构。

图2-1-3 明带暗带交替出现,状如横纹

肌原纤维中间的暗带及其两侧各一半的明带称作肌小节(图2-1-4)。肌小节是肌肉收缩的基本单位,是研究横纹肌时的主要研究对象。在肌小节中暗带主要由粗肌丝组成,明带主要由细肌丝组成,在肌肉收缩过程中,暗带(粗肌丝)固定不动,明带(细肌丝)滑动导致肌肉的收缩。

图2-1-4 肌小节示意图

暗带的主要成分粗肌丝由肌球蛋白(也称肌凝蛋白)构成,肌球蛋白上有一个横桥结构,富含ATP酶,是与细肌丝相结合的部位,可以分解ATP,以获得摆动(扭动)的能量。细肌丝由肌动蛋白(肌纤蛋白)、肌钙蛋白和原肌球蛋白(也称原肌凝蛋白)组成,后两者不直接参与肌肉收缩(肌丝滑动),只调节控制收缩活动,属于调节蛋白。粗肌丝的肌球蛋白和细肌丝的肌动蛋白通过横桥结合完成肌丝滑动肌肉收缩,故这两种蛋白属于收缩蛋白。肌丝组成及功能如图2-1-5。

图2-1-5 肌小节的组成

肌原纤维负责收缩,相当于汽车的动力系统,动力系统要正常工作,不能没有能源和信号,也就需要油路系统和电路系统,同理,肌纤维需要肌管系统。

大体上可以这样理解,为了肌小节的正常工作,必须有信号和物质供应。

横管主管信号,纵管主管钙离子等物质供应。

肌管系统由垂直于肌原纤维的横管系统(T管)和平行于肌原纤维的纵管系统(L管)构成。横管是肌膜的延伸,可以把胞膜的神经冲动传递到细胞深处。横管之间互相联通,也可以和细胞外液相通。纵管系统又称肌质网,也是互相联通(纵管系统内含有胞浆),但不与细胞外液相通,在横管附近的纵管管腔膨大形成终末池(肌肉安静时Ca2+主要停留在终末池,故终末池称为Ca2+池)。横管与两侧的纵管终末池构成三联管系统(图2-1-6),虽说是三联管系统,但是横管和纵管仅仅是邻居,没有直接接触联系,内腔亦无直接相通。该系统是骨骼肌兴奋收缩耦联的重要部位。

图2-1-6 三联管示意图

二、肌性器官

肌性器官是指以肌肉组织为主要构成或为主要动力的内脏器官,包括以平滑肌和心肌为主导的器官。

六腑

六腑:胆、胃、小肠、大肠、膀胱、三焦。

六腑者,所以化水谷而行津液者也(《灵枢 •本脏》);六腑者,传化物而不藏,故实而不能满也(《素问•五脏别论》)。

(一)以平滑肌为主的肌性器官

主要包括内脏平滑肌构成的肌性器官。

内脏平滑肌器官包括食管、气管、胃肠道、胆囊、膀胱、输尿管、子宫等,具有传递、受盛、消化、吸收、排泄等功能。

其共同特点:①形态中空;②通于体外;③有节律性收缩;④器官内容物的压力刺激内脏平滑肌器官收缩;⑤将受盛之物、代谢产物及病理产物从上向下排出体外。

有趣的是,中医理论中的“六腑”与平滑肌肌性器官高度吻合。

(二)以心肌为主的肌性器官——心脏

心脏与血管、淋巴管(管壁多以平滑肌为主)等脉管构成心血管系统。心脏类似于发动机,持续不断地泵血、维持血液循环。心血管系统,协同其他系统,为机体提供营养物质和能量、带走代谢产物等。

骨骼肌、平滑肌、心肌,虽然各有其独特功能,但也有很多共同特点,如同军队分海陆空等军种一样,仅军种不同而已,实际上都是军队。这三大类肌肉,不仅生理功能相似,疾病也相似,且相互影响,工作起来协调一致,疾病时也彼此牵连。例如,心肌病痛时,常常影响到胸大肌、胸小肌、肱二头肌等;胃部病痛时,常常影响到腹直肌、膈肌、腹斜肌等。目前,大量的临床实践确实证明如此,但尚不很清楚这种肌肉之间互相影响的生理及病理机制。

临床发现,不同种类肌肉之间相互影响,尤其是平滑肌与骨骼肌之间,还有心肌与骨骼肌之间。