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篇名
生理學-橫紋肌,平滑肌與心肌比較-基礎醫學教室
重要考點
肌肉可分成橫紋肌、平滑肌與心肌三種,雖然三者都具有收縮能力,但是參與收縮的構造與機制卻不相同。參閱以下整理比較。
說明

高點微課「解剖生理學100講」女神救援衝刺包!

(結構)

特點

骨骼肌纖維

部位

骨骼、關節

細胞大小

長度:1mm~50cm
直徑:10~100μm

型態

  • 細胞呈桿狀,多核,核位於細胞邊緣
  • 有肌外膜、肌束膜、肌內膜
  • 有肌外膜、肌束膜、肌內膜

肌節

細胞內有肌節(sacromere),肌節兩旁有Z線(平行排列),故有橫紋

橫小管與肌漿網

  • 橫小管位於A-I帶交接觸
  • 肌漿網發達

細胞間接合

無細胞間接合

收縮性質

  • 收縮快(<100msec)
  • 刺激會收縮

收縮控制

  • 軀體神經系統控制
  • 意識控制

特點

心肌纖維

部位

細胞大小

長度:<0.1mm
直徑:15μm

型態

  • 細胞呈桿狀,有分叉,單核,核位於細胞中央
  • 邊緣有鋸齒狀肌間盤(intercalated disk)與相鄰細胞相連結
  • 只有肌內膜

肌節

細胞內有肌節,肌節兩旁有Z線,故有橫紋

橫小管與肌漿網

  • 橫小管位於肌節邊緣Z盤處
  • 有肌漿網,但不發達

細胞間接合

裂隙接合、橋粒(desmosome)

收縮性質

  • 收縮慢(<800msec)
  • 節律性肌纖維會自動收縮;收縮性肌纖維受刺激時才收縮

收縮控制

  • 自主神經系統控制
  • 非意識控制

特點

平滑肌纖維

部位

內臟器官

細胞大小

長度:<0.2mm
直徑:<8μm

型態

  • 細胞呈梭形,單核,核位於細胞中央
  • 只有肌內膜

肌節

細胞內無肌節,肌節兩旁無Z盤,故無橫紋,但有類似構造,稱緻密體(非平行排列)

橫小管與肌漿網

  • 無橫小管
  • 有肌漿網,但非常少

細胞間接合

單一單位平滑肌有裂隙接合,而多單位平滑肌很少

收縮性質

  • 收縮很慢(>3sec),放鬆也慢
  •  單一單位平滑肌會規律性自動收縮;多單位平滑肌受刺激才會收縮

收縮控制

  • 自主神經系統控制
  • 非意識控制

(註)細肌絲由三種蛋白質分子組成,即肌動蛋白(actin)、原肌凝蛋白(tropomyosin)、肌鈣蛋白(troponin);粗肌絲是由許多肌凝蛋白(myosin)分子排列組成的。

(收縮機制比較)

 

收縮機制

骨骼肌

肌漿網內 Ca 2+ 的釋放, [Ca 2+ ] ↑→ Ca 2+ 與細肌絲上肌鈣蛋白 (troponin) 之 TnC 亞單位結合→使 tropomyosin 構型改變,暴露出活化位點→ 細肌絲 actin 與粗肌絲 myosin 的橫橋 ( cross bridge ) 頭部結合,造成橫橋 ATP 酶活化及橫橋頭部構象改變→橫橋擺動,拖動細肌絲向肌小節中間滑行,肌節縮短,肌肉收縮

( 註 ) 骨骼肌細胞,觸發肌肉收縮的 Ca 2+ 是 來自肌漿網內 Ca 2+ 的釋放

( 註 ) 骨骼肌收縮的功能單位是運動單位,其收縮的強弱取決於 ① 參加收縮的運動單位的多少和 ② 每個運動單位收縮的強弱

心肌

細胞外 Ca 2+ 通過肌膜和橫管膜上的 L 型鈣通道流入胞漿 → 觸發肌漿網終池大量釋放貯存的 Ca 2+ ,使胞漿內 Ca 2+ 濃度升高 100 倍 ( 鈣誘導鈣釋放機制 calcium-induced calcium release) → Ca 2+ 和 troponin 結合,觸發 細肌絲 actin 與粗肌絲 myosin 的橫橋 ( cross bridge ) 頭部結合 並發生擺動 → 心肌細胞收縮

( 註 ) 心肌細胞肌漿網不如骨骼肌發達,貯存 Ca 2+ 量少,其收縮有賴於細胞外 Ca 2+ 的內流

( 註 ) 心肌收縮遵循全或無定律:即心房和心室都是一個功能合胞體,一個細胞的興奮可以迅速傳播到全心房或全心室,引起整個心房或心室的收縮。心肌收縮強弱取決於各個心肌細胞的收縮強度。

( 註 ) 不發生完全強直收縮:即心肌不會在收縮期內再接受刺激而產生一個新的收縮

平滑肌

細胞內的 Ca 2+ 先和調鈣素 (calmodulin) 結合→活化 MLCK(myosin light chain kinase) →使去活性的肌凝蛋白磷酸化→肌凝蛋白活化後,可分解 ATP →→肌肉收縮

( 註 ) 在尚未收縮之前,平滑肌中的肌凝蛋白是處於去活性的狀態 , 此與 橫紋肌中的凝蛋白不同 。 去活性的肌凝蛋白沒有分解 ATP 能力

相關考題
(問題來了) 以下題目摘自考選部公佈醫師專技高考試題
<101-2-38> 有關成熟骨骼肌纖維和心肌纖維的比較,下列敘述何者正確?
  1. 兩者都屬多核細胞
  2.   兩者都藉肌間盤( intercalated disk )連結相鄰的肌細胞
  3.   皆有基底板( basal lamina )包被
  4. 兩者都具有絲分裂的能力
解答:C
關鍵詞
橫紋肌、平滑肌、心肌、心肌纖維、骨骼肌纖維、平滑肌纖維、basal lamina、橫小管

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