肌肉的组成结构和功能


 
  对于大多数人来说,肌肉再平常不过了,但是它们的重要性却令人难以置信,原因主要有两个:
 
肌肉是身体用以驱动自身的 引擎。尽管它们与汽车发动机或电动机的工作原理不同,但作用相同 。它们都将能量转化为运动 。
 
如果没有肌肉,将不能做任何事情 。大脑构想的任何内容都要以肌肉运动的形式表现出来 。表达思想的方式只能是使用喉部、嘴部和舌部肌肉(说话)、指部肌肉(写字或 手语 )或者骨骼肌(身体语言、舞蹈、奔跑、锻炼或搏斗等) 。
 
因为肌肉对所有动物都如此重要,所以结构极为复杂 。它们能够高效地将营养物转变为运动,能够持久运作,还能够自行痊愈并通过锻炼变得更强壮 。它们执行人体的一切活动,包括从走路到保持血液流动!
 
肌肉的结构功能
 
在本文中,我们将了解人体的不同肌肉类型及其令人惊叹的工作机理 。谈到 肌肉 时,大部分人想到的都是可见的肌肉 。例如,大多数人都知道胳臂中有二头肌 。但实际上,所有哺乳动物体内均有三种特殊类型的肌肉:
 
第一种是骨骼肌,即可以看到和感觉到的肌肉类型 。当健身者通过锻炼增加肌肉力量时,锻炼的就是骨骼肌 。骨骼肌附着在骨骼上且成对出现:一块肌肉朝一个方向移动骨头,另外一块朝相反方向移动骨头 。这些肌肉通常随意志收缩,意味着想要收缩它们时,神经系统会指示它们这样做 。骨骼肌可以做短暂单次收缩(颤搐)或长期持续收缩(破伤风) 。第二种是平滑肌,存在于消化系统、血管、膀胱、呼吸道和女性的子宫中 。平滑肌能够长时间拉紧和维持张力 。这种肌肉不随意志收缩,意味着神经系统会自动控制它们,而无需人去考虑 。例如,胃和肠中的肌肉每天都在执行任务,但人们一般都不会察觉到 。第三种是心肌,只存在于心脏,它最大的特征是耐力和坚固 。它可以像平滑肌那样有限地伸展,也可以用像骨骼肌那样的力量来收缩 。它只是一种颤搐肌肉并且不随意志收缩 。从现在开始,我们将着重介绍骨骼肌 。三种肌肉类型中的基本分子过程是一样的 。骨骼肌也称为横纹肌,因为在偏振光下观察或者用指示剂染色后,骨骼肌上会有明暗交错的条纹 。
 
骨骼肌具有一套复杂的结构,对于收缩非常重要 。我们将从骨骼肌最大的结构看起,依次到最小的结构 。
 
任何肌肉的基本动作都是收缩 。例如,当您想要用二头肌移动胳臂时,您的大脑会发送信号给指示二头肌收缩的神经细胞 。肌肉产生的力量大小是不同的,肌肉可以根据发送的信号来小幅或大幅收缩 。肌肉所做的就是产生收缩力 。
 
一块肌肉就是一束称为纤维的细胞,而且细胞的数量很多 。您可以把肌纤维看作是长的圆柱体 。与体内的其他细胞相比,肌纤维相当大,长度约为1至40微米,直径约为10至100微米 。相比而言,一根头发的直径约为100微米,而体内一般细胞的直径约为10微米 。
 
肌纤维包含许多肌原纤维,它们是肌肉蛋白质组成的圆柱体 。这些蛋白质使得肌肉细胞能够收缩 。肌原纤维包含两种类型的平行于纤维长轴方向的肌丝,这些肌丝以六边形模式排列,分为粗肌丝和细肌丝 。每根粗肌丝周围有六根细肌丝 。
 
粗肌丝和细肌丝都附着在称为Z盘或Z线的另一个结构上,该结构垂直于纤维的长轴(从一个Z线到另一个Z线的肌原纤维称为肌小节) 。与Z线垂直的是称为横小管或T小管的结构,它实际上是延伸至纤维深部的细胞膜的一部分 。在纤维内部,沿T小管间的长轴伸展的是称为肌质网的膜系统,用来存储和释放激发肌肉收缩的钙离子 。


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