(一)骨骼肌纖維的光鏡結構
骨骼肌纖維呈長圓柱形,一條肌纖維內(nèi)含多個細胞核,核呈扁橢圓形,位于肌膜下方;
肌漿內(nèi)含大量肌原纖維,每條肌原纖維上都有明暗相間的橫紋,后者由明帶和暗帶組成 明帶又稱Ι帶,其中部為Z線
暗帶又稱A帶,其中部較淺的窄帶稱H帶,H帶中央為M線
* 肌節(jié)(sarcomere)為兩條相鄰Z線之間的一段肌原纖維,由?I帶+A帶+?I帶組成;是骨骼肌收縮的基本結構單位
肌膜外有基膜緊貼,肌膜與基膜間有肌衛(wèi)星細胞,肌纖維損傷后,肌衛(wèi)星細胞分化形成肌纖維。 (二)骨骼肌纖維的超微結構
肌原纖維、橫小管和肌漿網(wǎng)等是骨骼肌纖維最主要的超微結構。 1.肌原纖維(myofibril)
由粗、細兩種肌絲(myofilament)規(guī)律排列組成。 細肌絲 位于肌節(jié)兩端,一端附于Z線,另一端伸至粗肌絲間,末端游離,止于H帶外側; Ι帶僅有細肌絲;H帶(A帶中部) 僅有粗肌絲;H帶兩側的A帶既有粗肌絲,又有細肌絲;
(1)粗肌絲的分子結構:
(2)細肌絲的分子結構:
興奮收縮耦聯(lián)過程
運動對骨骼肌纖維的影響
(一)運動訓練對骨骼肌纖維類型轉變的影響
運動訓練引起肌纖維類型轉變的原因和機制尚不完全清楚,研究認為可能與運動神經(jīng)元的活動有密切聯(lián)系。
(二)運動訓練對肌纖維面積和肌斷維數(shù)量的影響
經(jīng)常進行體育鍛煉或系統(tǒng)的運動訓練,可使骨傷肌組織壯大(enlargement),肌肉功能得以改善。肌組織壯大的原因與肌纖維增粗、肌原纖維增多,即肥大(hypertrophy)和肌纖維數(shù)量增加,即增生(hyperplasia)兩方面因素有關,但以前者的作用更為明確,也更為明顯。在運動訓練能否引起肌纖維增生方面,研究尚無定論。雖然有人研究指出某些動物在經(jīng)過長時間的機械性超負荷、牽拉或運動負荷刺激后,某些肌肉確可出現(xiàn)纖維增生現(xiàn)象,但是比較力量訓練前后以及優(yōu)秀的健美運動員與一般人主要運動肌肌纖維數(shù)量卻未發(fā)現(xiàn)明顯變化,故如今的觀點認為,運動訓練引起的人體肌肉壯大是肌纖維腸大的結果; (三)訓練對肌纖維代謝特征的影響
1.訓練對肌纖維有氧能力的影響。實驗表明,耐力訓練可明顯地使肌纖維中的線粒體的數(shù)目和體積增大,容積密度增加,從而使線粒體蛋白增加,線粒體中琥珀酸脫氫酶、細胞色素c等酶的活性增加,肌纖維中的有氧氧化能力因而提高。相反,力量訓練使肌纖維的面積大大增加,而線粒體卻未有相應增加,粒體的容積密度降低。由于肌肉中的線粒體容積密度與肌肉的氧化能力相關,力量訓練不僅不能增加肌肉的氧化能力,甚至可能由于整個肌肉氧化能力的下降而限制其耐力工作能力;其次,實驗亦表明,耐力訓練不僅使慢肌纖維的琥珀酸脫氫酶的活性明顯增加,亦使快肌纖維中該酶的活性明顯增加,說明兩類肌纖維均具有提高氧化潛力的適應性,因而快肌纖維百分比高的人,通過訓練,仍可獲得高的氧化能力。 2.訓練對肌纖維無氧能力的影響 在田徑運動中,不同項目的優(yōu)秀運動員的乳酸脫氫酶活性,以短跑運動員為最高,長跑運動員最低,其他項目介于兩者之間。這說明,人體的無氧能力明顯隨運動專項、或所經(jīng)受的訓練形式而改變。 3.訓練對肌纖維影響的專一性 實驗表明,訓練所引起的肌纖維的適應變化,具有很明顯的專一性,這不僅表現(xiàn)在不同的運動專項或不同訓練方式上,而且也表現(xiàn)在局部訓練上,即使同一個體,各部肌肉的活動程度不同,反應亦不同。如有人發(fā)現(xiàn),劃船運動員由于多用臂,故臀部慢肌纖維相對面積高達74.5%,腿部卻只有57.5%。游泳運動員由于臂腿并用,故英腿和臀部慢肌纖維相對面積分別為84.4%和73.7%。琥珀酸脫氫酶活性的研究亦得到相似的結果,即琥珀酸脫氫酶的活性在活動多的肌肉中最高。無訓練者腿部琥珀酸脫氫酶的活性較臂肌高25%,自行車運動員腿肌琥珀酸脫氫酶的活性明顯大于臂肌,而劃船運動員臂肌的琥珀酸脫氫酶的活性明顯高于腿肌。 這幾年來的研究表明,在組織化學研究的基礎上,進一步探討肌球蛋白分子組成形式的變化,對于揭示肌肉結構與功能運動適應的本質,以及深化肌纖維類型的研究有著特殊重要的意義。這些年以來的許多研究發(fā)現(xiàn),有、無訓練以及不同形式的運動訓練對肌纖維類型的影響,可以更為準確和敏感地在肌球蛋白分子組成上得以反映和汪實。研究人員認為,骨骼路肌是一種具有很大可塑性的組織,長時間的運動訓練不僅可以改變肌纖維的類型,而且這種變化可以在肌球蛋白分子水平上得到敏感地反映;研究運動訓練對肌球蛋白分子異形體的影響,對進一步闡明肌纖維類型變化的機制及探討肌肉蛋白質的基因表達具有重要理論意義。