每条肌纤维的基础单位被称为肌小节(sarcomere)。肌小节串联排列在每一条肌纤维上,每一段肌小节的缩短都会引起肌纤维的缩短。因此,肌小节被认为是肌肉力量产生之根本。
我们要了解肌肉内的蛋白质,可以分为可收缩性和不可收缩性两种。在肌小节中的可收缩性蛋白质(Contractile proteins)包含肌动蛋白(actin)和肌凝蛋白(myosin),它们的互动会缩短肌纤维并产生一个主动力量。(也因此,收缩性蛋白也被称为[主动]蛋白质。)另一方面 ,不可收缩蛋白质(Noncontractile proteins)却在肌纤维内及肌纤维和肌纤维之间,架构了许多细胞骨架(cytoskeleton)。这些蛋白质因为拥有支撑肌纤维结构的功能,通常被称为[结构性蛋白质]。虽然结构性蛋白质并不能直接引起肌纤维收缩,但它们依然在产生与传递力量时,扮演了第二重要的角色。结构性蛋白质,例如巨型蛋白(titin),能在肌纤维内提供一些被动的张力,而结蛋白(desmin)则能稳定相联肌小节间的排列。一般来说,结构性蛋白能够(1)在被牵张时产生被动张力,(2)提供肌纤维内在及外在的支持和排序,(3)经由母体肌肉协助传递主动力量。
除了上述所介绍的主动和结构性蛋白外,一块完整的肌肉还包含了许多细胞外结缔组织(extracellular connective tissues),由大部分的胶原蛋白(Collagen)和一些弹性蛋白(elastin)所组成。和结构蛋白一样,这些细胞外结缔组织被归类在不可收缩性组织,主要功能为提供肌肉的结构性支持和弹性。
一块肌肉内的细胞外结缔组织可分为三大类:肌外膜(epimysium)、肌中间膜(permysium)以及肌内膜(endomysium)。图1展示了这些细胞外结缔组织在不同肌肉结构中的位置。肌外膜的结构很坚韧,包围在整块肌肉的最外围表面,将这块肌肉与其它肌肉分开来,因此肌外膜的本质在负责维持整块肌肉的形状。肌外膜含有紧致交错而成的胶原纤维可以抵抗牵张。肌中间膜位在肌外膜之内,将肌肉分割成更小的肌束(fascicle),肌束则提供了血管和神经的通道。肌内膜则包覆着每一条肌纤维,紧邻着肌纤维膜(sarcolemma)(细胞膜)之外。肌内膜是肌纤维和血管进行新陈代谢交换的位置。这种组织是由相当致密的胶原纤维组成的,小部分会和肌中间膜相连接。经由肌纤维的外围连接网,肌内膜可将部分的肌肉收缩力量传递至肌腱。
虽然这三类结缔组织是分别介绍的,它们却是一个连续的、环环相织的组织。这种排列可提供整块肌肉肌力、支持和弹性。以下总结了肌肉内的细胞外结缔组织的功能:(1)提供肌肉的整体结构;(2)作为血管和神经的通道;(3)产生被动张力--主要在肌肉被牵张到接近极限长度时;(4)协助肌肉在被牵张过后恢复原来的形状;(5)传到收缩力量到肌腱,并跨越关节。
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