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大一解剖学期末考试题 [人体组织与胚胎 肌组织 肌组织x]

发布时间: 2021-10-22 12:03:06

组织学与胚胎学山东医学高等专科学校

组织学与胚胎学

山东医学高等专科学校

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肌组织

肌组织主要由肌细胞组成。肌细胞细长呈纤维状,因此,又叫做肌纤维。肌细胞是特殊分化的细胞,能进行舒缩运动。肌细胞的细胞膜称为肌膜,细胞质称肌浆,细胞内的滑面内质网称为肌质网。肌细胞的细胞质中含有大量的肌丝,这是其能够进行舒缩运动的物质基础。在肌细胞之间,有散在的结缔组织、血管、淋巴管和神经。

根据肌纤维的形态和功能特点,可将肌组织分为三类,即骨骼肌、心肌和平滑肌(图1)。骨骼肌和心肌纤维都具有明暗相间的横纹,平滑肌没有横纹。骨骼肌主要附着于骨骼上,也有少数不附着骨骼上(如食管壁上段的肌肉)。心肌分布在心脏。平滑肌主要分布于内脏和血管壁。

图1 三种肌组织

骨骼肌

骨骼肌的基本组成成分是骨骼肌纤维。每条肌纤维的外面包绕有薄层的结缔组织,称为肌内膜。许多肌纤维组成一条肌束,其外包有结缔组织膜,称为肌束膜。每块肌肉又有许多肌束组成。整块肌肉的外面包着一层较厚的致密结缔组织膜,即肌外膜。肌外膜、肌束膜和肌内膜互相连接,血管、淋巴管和神经纤维穿行其中(图2)。

(1)一块骨骼肌模式图 (2)骨骼肌纤维纵横切面

图2 骨骼肌与周围结缔组织膜

(一) 骨骼肌纤维的光镜结构

光镜下可见,骨骼肌纤维是细长圆柱状、有横纹的多核细胞。细胞的直径约为10~100μm,长度不一,短者仅有几个毫米,长的可达3~4厘米。细胞核呈扁椭圆形,位于细胞周边(图1、2)。细胞质中含有与肌纤维长轴平行的肌原纤维,肌原纤维之间有大量的线粒体、糖原及少量脂滴。

肌原纤维很细,直径约1~2nm,每条肌原纤维上都有明暗相间的带。在一个肌纤维内,由于各条肌原纤维的明、暗带都排在同一平面上,故在光镜下可见明暗交替的横纹,并由此得名横纹肌。明带又称I带,其中央有一条较深的细线称为Z线。暗带又称A带,其中有一浅淡的窄带称为H带。H带的中央还有一条较深的线,称为M线。相邻的两条Z线之间的一段肌原纤维称为一个肌节,它是由1/2明带+1个暗带+1/2明带组成。肌节长2~2.5μm,它是肌原纤维的基本结构和功能单位(图3)。

图3 骨骼肌纤维逐级放大模式图

(二) 骨骼肌纤维的超微结构

1. 肌原纤维 电镜下可见,肌原纤维由大量的肌丝组成。肌丝分为粗肌丝和细肌丝两种。两种肌丝有规律地相间平行排列。粗肌丝长约1.5μm,直径约1.4μm,位于肌节中段的A带内,固定于M线,两端游离。细肌丝长约1μm,直径约5nm,其一端固定在Z线,另一段插于粗肌丝之间,止于H带外侧(图4)。

图4

图4骨骼肌超微结构模式图

粗肌丝是由肌球蛋白分子组成。肌球蛋白分子形如豆芽,头部形似两个豆瓣,杆部细长如豆茎,两者之间的连接部分可以屈动。肌球蛋白的杆部均朝向粗肌丝的中央排列,头部朝向两端排列(图5)。肌球蛋白分子的头部向外伸出,称为横桥。横桥是一种ATP酶,可以结合和分解ATP,产生能量,并由此发生自身的向M线方向的摆动。

图5 粗肌丝模式图

细肌丝由三种蛋白分子组成,即肌动蛋白、原肌球蛋白和肌钙蛋白(图6)。肌动蛋白分子单体呈球形,并具有与肌球蛋白分子头部结合的位点。许多肌动蛋白单体相互连接,形成两条有极性的互相缠绕的螺旋链。原肌球蛋白呈索状,由两条多肽链绞合而成,并嵌于肌动蛋白分子上。肌钙蛋白中有一个亚单位能和钙离子结合。

原肌球蛋白 肌动蛋白 肌钙蛋白

图6 细肌丝模式图

2. 横小管 骨骼肌的细胞膜向凹陷形成许多膜性管道,横行在细胞内,称为横小管(图4)。同一水平的横小管在细胞内分支吻合,环绕在每条肌原纤维的周围。横小管的位置因不同动物而异,人与哺乳类动物的横小管位于明带与暗带交界处,因此,每个肌节之间有两条横小管缠绕。两栖类的横小管位于Z线处,因此,每个肌带只有一条横小管走行。横小管的是将细胞膜的兴奋迅速传到细胞内。

3. 肌浆网 肌浆网是肌纤维的滑面内质网,位于肌原纤维之间。在相邻的两条横小管之间,肌浆网大致是纵行排列的,称为纵小管。在靠近横小管处,纵小管膨大并互相连接,这称为终池(图4)。横小管和其两侧的终池共同构成三联体。横小管和终池各相互独立,二者并不连通。髯浆网的膜上含有丰富的钙泵,具有调节肌浆中钙离子浓度的作用。

(三) 骨骼肌的收缩原理

粗肌丝、细肌丝是肌纤维收缩的主要结构基础。骨骼肌的收缩原理和过程大致可概括如下:

1. 运动神经将神经冲动传给肌膜。

2. 肌膜的兴奋经横小管迅速影响终池。

3. 由于受膜电位的影响,肌浆网膜上的钙泵把大量的钙离子由肌浆网转运到肌浆内,使肌浆内钙离子浓度增加。

4. 钙离子与细肌丝的肌钙蛋白结合,肌钙蛋白因此而发生构型变化。

5. 肌钙蛋白的位置改变使肌动蛋白与肌球蛋白结合的位点暴露,该位点迅速与粗肌丝的横桥结合。

6. 原肌球蛋白的位置改变使肌动蛋白与肌球蛋白结合的位点暴露,该位点迅速与粗肌丝的横桥结合。

7. 横桥的ATP酶因素而被激活,并分解ATP,产生能量。

8. 产生的能量使横桥向M线摆动,牵拉细肌丝向M线滑动,肌节缩短,肌肉收缩。

上述的骨骼肌收缩理论,可以在形态结构上得到验证。当肌纤维由舒张状态转变为收缩状态时,明带变窄,暗带长度不变,但暗带中的H带也变窄或消失,这就是由粗细肌丝的相互滑动所致(图7)。

舒张状态下的肌节

收缩状态下的肌节

图 7 骨骼肌的收缩示意图

(四) 肌卫星细胞与骨骼肌的再生

肌卫星细胞位于肌细胞膜与基膜之间,形态扁薄而有突起。在幼年时肌卫星细胞较多,成年时较少。肌卫星细胞与骨骼肌的再生有关。当肌纤维受损伤后,肌卫星细胞可分化形成肌纤维。有的实验表明,破碎骨骼肌纤维的细胞核及其周围的肌浆可变成肌纤维,也有的实验表明,结缔组织中的有些细胞可分形成肌纤维。

二、心肌

(一) 心肌纤维的光镜结构

心肌纤维呈短柱状,有分支。相邻肌纤维的分支相互吻合成网。心肌纤维一般只有一个细胞核,呈椭圆形,染色较浅,位于细胞中央。细胞核两端胞质丰富,染色浅。细胞质内含有丰富的粒体和糖原,亦含有脂滴和脂褐素。心肌纤维也有横纹,并可分出明带和暗带;但肌原原纤维不如骨骼肌明显。相邻两心肌细胞分支的末端连接处,细胞膜特化形成闰盘。光镜下闰盘呈着色较深的横形或阶梯状粗线(图8)。心肌纤维之间有少量疏松结缔组织及丰富的毛细血管。

图8 心肌

(二) 心肌纤维的超微结构特点

在电镜下观察,心肌纤维也有粗、细两种肌丝,它们在肌节内的排列与骨骼肌纤维相同,亦具有肌浆网和横小管等结构,但心肌纤维仍具有一些与骨骼肌纤维不同的特点。(图9、10)心肌纤维的超微结构特点如下:

1. 肌原纤维不如骨骼肌那样规律和明显,肌丝被少量肌浆和许多纵行排列的线粒体分隔成许多粗细不等的束。

2. 心肌纤维的横小管较粗,位于Z线水平,因此,每一肌节只有一条横小管。

3. 心肌纤维的肌浆网也形成纵小管,但较稀疏,其末端往往只在横小管的一侧略微膨大,与横小管紧贴形成二联体。

4. 两心肌纤维分支的末端相连处,细胞膜特化形成闰盘。电镜下观察,闰盘由相邻两细胞伸出的指状突起互相嵌合而成,此处含有中间连接、桥粒和缝管连接(图10)。缝管连接与心肌细胞间的信息传递有关,以保证许多心肌纤维收缩的同步性和协调性,使整个心脏成为一个功能整体。

图9心肌纤维的超微结构模式图 图10润盘超微结构模式图

三、平滑肌

(一) 平滑肌纤维的光镜结构

平滑肌纤维细长而呈梭形,细胞核呈椭圆形,位于中央,一般只有一个细胞核,肌浆中含有各种细胞器,但无肌原纤维(图11)。不同器官的平滑肌纤维长短不一,短的约20μm左右,长的可达500μm(妊娠子宫)。

图11 平滑肌

(二) 平滑肌纤维的超微结构

电镜下可见,平滑肌纤维表面有许多小凹,目前认为,这些小凹相当于骨骼肌细胞的横小管。在肌膜的内面,有散在的电子密度高的区域,称为密区。在肌浆中,有电子密度高的小体,称为密体。密区和密体之间有中间丝相连。中间丝与收缩无关,它们相当于细胞内的“骨骼”。平滑肌纤维的肌浆中也有由粗细肌丝组成的肌丝束。平滑肌纤维中的粗、细肌丝的分子结构目前尚不完全清楚,因而它的收缩机制也不完全清楚。相邻的平滑肌细胞之间有许多缝管连接,这使互相连接的许多平滑肌纤维形成一个功能整体(图12)。

图12 平滑肌纤维超微结构模式图

小 结

肌组织可分为骨骼肌、心肌和平滑肌三种。骨骼肌纤维和心肌纤维的纵切面,均可在光镜下显示出明暗交替的横纹,故又称为横纹肌。平滑肌纤维不显横纹,主要分布于血管或内脏器官的管壁上,故又称内脏肌。光镜下可见,骨骼肌纤维中有许多纵行排列的肌原纤维,每条肌原纤维上都可分出明带和暗带。每1/2明带加上1个暗带,再加上1/2明带即构成一个肌节。肌节是肌原纤维的结构单位和功能单位。电镜下肌原纤维又是由粗肌丝和细肌丝组成。粗肌丝的两端具有横桥。横桥具有ATP酶活性,可分解ATP产生能量,因而自身可发生旋转,引起粗细之间相互滑动,导致肌节缩短,肌纤维收缩。心肌纤维也含有粗、细肌比但不形成明显的肌原纤维,其收缩原理基本和骨骼肌纤维相同。平滑肌纤维中也含有粗细肌丝,但并不形成横纹,分子结构也不清楚,故其收缩机制还不完全清楚。骨骼肌纤维与心肌纤维的比较见表1。

表1骨骼肌纤维与心肌纤维的比较

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