骨骼肌微结构
骨骼肌是由长而圆柱形的多核纤维组成的横纹肌和随意肌。其微结构描述了每根纤维如何充满平行的肌原纤维(由重复的肌节构成),纤维如何通过分层排列的结缔组织捆绑在一起,以及内部膜系统如何使兴奋与细胞长度方向上的收缩对齐。
Definition
骨骼肌微结构是横纹随意肌的结构组织,其中充满含肌节的肌原纤维的长多核纤维通过肌内膜、肌束膜和肌外膜被分组为肌束和整块肌肉。
Scope
本主题涵盖骨骼肌的细胞和组织层面组织:多核纤维、其肌原纤维和肌节、横小管和肌浆网系统、捆绑纤维的结缔组织鞘,以及纤维类型异质性的基础。它仅简要介绍肌节本身和神经肌肉接头,详细内容请参阅各自的条目。
Core questions
- 单根骨骼肌纤维的内部是如何组织的?
- 肌原纤维、T小管和肌浆网相对于肌节是如何排列的?
- 结缔组织如何将纤维捆绑成肌束和肌肉?
- 哪些结构特征是不同骨骼肌纤维类型的基础?
Key concepts
- 多核肌纤维(肌细胞)
- 肌原纤维和重复的肌节
- 肌膜和外周核
- 横向(T)小管和三联体
- 肌浆网
- 肌内膜、肌束膜、肌外膜
- 肌束组织和羽状结构
- 纤维类型(慢氧化型、快糖酵解型、中间型)
- 卫星细胞
Mechanisms
每根骨骼肌纤维都是由成肌细胞融合形成的合胞体,其肌膜下方有许多位于外周的细胞核。细胞质中充满肌原纤维,每条肌原纤维都是由肌节组成的纵向链,其对齐的A带和I带赋予纤维横纹(Squire, 2016)。兴奋从肌膜沿横向(T)小管传播到纤维内部,横小管与肌浆网的成对终末池相邻,形成三联体,将膜去极化与钙释放耦合,从而导致肌节缩短。在组织层面,单根纤维由肌内膜包裹,通过肌束膜分组为肌束,整块肌肉由肌外膜包裹;纤维的排列和羽状角度决定了肌肉的力量和运动特性(Lieber & Friden, 2000)。纤维在肌球蛋白亚型、线粒体含量和代谢特征上有所不同,从而产生了从慢氧化型到快糖酵解型的纤维类型谱(Schiaffino & Reggiani, 2011)。
Clinical relevance
骨骼肌的正常微结构是解释肌肉活检、纤维类型比例以及萎缩、肥大或肌病中观察到的结构变化的参考。本条目是描述性和教育性的,不提供诊断标准或治疗指导。
Evidence & guidelines
此处描述借鉴了关于纤维类型和结构的生理学综述(Schiaffino & Reggiani, 2011; Lieber & Friden, 2000)、关于滑动肌丝组织的历史和结构记述(Squire, 2016),以及标准组织学教科书(Mescher, 2018)。没有临床指南管理此描述性内容。
History
19世纪,光学显微镜确定了骨骼肌纤维的横纹和多核性质。20世纪中期,电子显微镜解析了肌原纤维、肌节带以及T小管和肌浆网系统,滑动肌丝模型阐明了带状结构如何与缩短相关(Squire, 2016)。后来的研究在肌球蛋白亚型层面表征了纤维类型的多样性(Schiaffino & Reggiani, 2011)。
Related topics
Seminal works
- schiaffino-2011
- lieber-friden-2000
- squire-2016
Frequently asked questions
- 为什么骨骼肌纤维的边缘有许多细胞核?
- 每根纤维都是由许多成肌细胞融合形成一个长的合胞体细胞,因此它含有许多细胞核;这些细胞核被中央紧密排列的肌原纤维推到肌膜下方的外周。
- 骨骼肌中的三联体是什么?
- 三联体是一个横向(T)小管与肌浆网的两个侧翼终末池的连接处;它是膜去极化与钙释放耦合以进行收缩的部位。