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[科普中國]-平滑肌

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平滑肌,是非橫紋肌的肌肉組織。分布在人體動脈和靜脈血管壁、膀胱、子宮、男性和女性生殖道、消化道、呼吸道、眼睛的睫狀肌和虹膜。

概述與骨骼肌和心肌在結(jié)構(gòu)、功能、耦合機(jī)制、收縮狀態(tài)等均相異。受自主神經(jīng)支配,為不隨意肌。同時也受內(nèi)分泌系統(tǒng)的間接控制。平滑肌的伸縮源自神經(jīng)或激素的刺激。

微細(xì)結(jié)構(gòu)和收縮機(jī)制平滑肌雖然也具有同骨骼肌類似的肌絲結(jié)構(gòu),但由于它們不存在像骨骼肌那樣平行而有序的排列(平滑肌的肌絲有它自己的“有序的”排列),它的特點(diǎn)是細(xì)胞內(nèi)部存在一個細(xì)胞骨架,包含一些卵圓形的稱為致密體的結(jié)構(gòu),它們也間隔地出現(xiàn)于細(xì)胞膜的內(nèi)側(cè),稱為致密區(qū),并且后者與相鄰細(xì)胞的類似結(jié)構(gòu)相對,而且兩層細(xì)胞膜也在此處連結(jié)甚緊,因而共同組成了一種機(jī)械性耦聯(lián),借以完成細(xì)胞間張力的傳遞;細(xì)胞間也存在別的連接形式,如縫隙連接,它們可以實(shí)現(xiàn)細(xì)胞間的電耦聯(lián)和化學(xué)耦聯(lián)。在致密體和致密區(qū)中發(fā)現(xiàn)有同骨骼肌Z帶中類似的蛋白成分,故認(rèn)為這兩種結(jié)構(gòu)可能是與細(xì)肌絲連接的部位。另外,在致密體和致密區(qū)之間還有一種直徑介于粗、細(xì)肌絲之間的絲狀物存在,它們是一種稱為結(jié)蛋白(desmin)的聚合體。這樣由絲狀物聯(lián)結(jié)起來的致密體和膜內(nèi)側(cè)的致密區(qū)就形成了完整的細(xì)胞內(nèi)構(gòu)架。

平滑肌細(xì)胞中的細(xì)肌絲有同骨骼肌類似的分子結(jié)構(gòu),但不含肌鈣蛋白;同一體積的平滑肌所含肌纖蛋白的量是骨骼肌的2倍,推測平滑肌肌漿中有大量細(xì)肌絲存在,它們的排列大致與細(xì)胞長軸平行。與此相反,胞漿中肌凝蛋白的量卻只有骨骼肌的1/4。估計(jì)連接在致密體上的3~5根細(xì)肌絲會被較少數(shù)目粗肌絲包繞,形成相互交錯式的排列,這可能就是類似于骨骼肌中肌小節(jié)的功能單位。

一般平滑肌細(xì)胞呈梭形,直徑2~5μm;其長度可變性很大,大約長度為400μm時是產(chǎn)生張力的最適長度。它們沒有骨骼?。ê托募。┠菢影l(fā)達(dá)的肌管系統(tǒng)。肌細(xì)胞膜只有一些縱向排列的袋狀凹入,但其功能尚不清楚,不過這使得細(xì)胞膜表面積和細(xì)胞體積之比更為加大,因此和肌絲靠近的不是橫管或肌漿網(wǎng)系統(tǒng),而是肌膜。細(xì)胞被激活時,細(xì)胞外Ca2+進(jìn)入膜內(nèi),但平滑肌細(xì)胞中靠近膜的肌漿網(wǎng)也構(gòu)成了細(xì)胞內(nèi)Ca2+貯存庫。一些興奮性遞質(zhì)、激素或藥物同肌膜受體結(jié)合時,通過G-蛋白在胞漿中產(chǎn)生第二信使,引起Ca2+庫中的Ca2+釋出。因平滑肌的細(xì)肌絲中不存在肌鈣蛋白,因而Ca2+引起平滑肌細(xì)胞中粗、細(xì)肌絲相互滑行的橫橋循環(huán)的機(jī)制與骨骼肌不同。學(xué)術(shù)界認(rèn)為,橫橋的激活開始于它的磷酸化,而這又依賴一稱為肌凝蛋白激酶的活化;其過程是Ca2+先結(jié)合于胞漿中一種稱為鈣調(diào)蛋白(calmodulin)的特殊蛋白質(zhì),后者結(jié)合4個Ca2+之后才使肌凝蛋白激酶活化,使ATP分解,由此產(chǎn)生的磷酸基結(jié)合于橫橋并使橫橋處于高自由狀態(tài)。比起骨骼肌來,平滑肌橫橋激活的機(jī)制需要較長的時間,這和平滑肌收縮的緩慢相一致。

功能上的分類盡管體內(nèi)各器官所含平滑肌在功能特性上判別很大,但一般可分為兩大類:一類稱為多單位(multi-unit)平滑肌,其中所含各平滑肌細(xì)胞在活動時各自獨(dú)立,類似骨骼肌細(xì)胞,如豎毛肌、虹膜肌、瞬膜肌(貓)、以及大血管平滑肌等,它們各細(xì)胞的活動受外來神經(jīng)支配或受擴(kuò)散到各細(xì)胞的激素的影響;另一類稱為單位(single-unit)平滑肌,類似心肌組織,其中各細(xì)胞通過細(xì)胞間的電耦聯(lián)而可以進(jìn)行同步性活動,這類平滑肌大都具有自律性,在沒有外來神經(jīng)支配時也可進(jìn)行近于正常的收縮活動(由于起搏細(xì)胞的自律性和內(nèi)在神經(jīng)叢的作用),以胃腸、子宮、輸尿管平滑肌為代表。還有一些平滑肌兼有兩方面的特點(diǎn),很難歸入哪一類,如小動脈和小靜脈平滑肌一般認(rèn)為屬于多單位平滑肌,但又有自律性;膀胱平滑肌沒有自律性,但在遇到牽拉時可作為一個整體起反應(yīng),故也列入單位平滑肌。

消化管平滑肌的特性消化管平滑肌具有肌組織的共同特性,如興奮性、傳導(dǎo)性、收縮性和伸展性,但消化管平滑肌的這些特性又有其特點(diǎn)。

興奮性較低,收縮緩慢:消化管平滑肌的電興奮性較骨骼肌為低,完成一次收縮和舒張的時間比骨骼肌的長得多,且變異較大。

自律性:將離體的消化管置于適宜的環(huán)境中,其平滑肌能呈現(xiàn)節(jié)律性收縮,但其節(jié)律不如

心肌那樣規(guī)則,且收縮緩慢。

緊張性:消化管平滑肌在靜息時仍保持在一種輕度的持續(xù)收縮狀態(tài),此即緊張性。這種緊張性使消化管腔內(nèi)經(jīng)常保持著一定的基礎(chǔ)壓力,并使消化管各部份保持一定的形狀和位置。消化管平滑肌的各種收縮都是在緊張性的基礎(chǔ)上發(fā)生的。

富有伸展性:在外力作用下,消化管平滑肌能作很大的伸展,以適應(yīng)實(shí)際的需要。例如胃可以容納好幾倍于自己原來體積的食物。

對某些理化刺激較敏感;消化管平滑肌對一些生物組織產(chǎn)物的刺激特別敏感。例如,微量的乙酰膽堿可使其收縮,而腎上腺素則使其舒張。對化學(xué)、溫度和牽張等刺激也具有較高的敏感性。這與它所處的環(huán)境有關(guān),消化管內(nèi)的食物和消化液是經(jīng)常作用于平滑肌的機(jī)械性和化學(xué)性的自然刺激物。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

吳琴 - 副主任醫(yī)師 - 山西省人民醫(yī)院 康復(fù)科