肌肉(肌细胞)是长型的细胞,其长度从数毫米到十厘米不等,宽度则在10至100微米之间[2]。肌肉细胞相互结合,形成组织,肌肉组织是条纹肌或平滑肌则依称为肌丝(英语:myofilament)的肌原纤维收缩蛋白,是否有规则、周期性的出现在肌肉组织中而定。条纹肌可以再细分为骨骼肌以及心肌[3]。骨骼肌会受意识控制,而平滑肌不会。因此 肌肉组织可以分为以下的三种:
骨骼肌在结构上有条纹,会受意识控制,透过腱(有些部位会透过腱膜|)连结到骨骼,配合骨骼系统让动物可以运动并且维持其姿势(虽然姿势控制一般而言是无意识的,参照本体感觉,不过相关肌肉也可以受意识控制)。成人男性的骨骼肌平均约占体重的42%,成人女性的骨骼肌平均约占体重的36%[4]。
平滑肌,本身没有条纹,也不受意识控制,会出现在器官或是生理结构(例如食道、胃、小肠及大肠、支气管、尿道、膀胱、血管)的器壁上,也在皮肤中控制毛发竖立的起毛肌(英语:erectores pilorum)中。
脊椎动物有以下这种肌肉:
心肌,只存在在心脏中,是类似骨骼肌一样有条纹的肌肉,但不受意识控制。
心肌及骨骼肌有条纹的原因是其中包括肌小节,而且肌肉结合成高度规则的束状结构。平滑肌则不然。骨骼肌会呈规则的、平行的肌肉束,心肌会以分支、不规则的角度相连接(称为肌间盘(英语:intercalated disc)intercalated disc)。条纹肌会以时间较短、强度较高的方式进行收缩及放松,而平滑肌可以维持时间较长,甚至近乎于永久性的收缩。
三种组织比较
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平滑肌
心肌
骨骼肌
解剖学
神经肌肉接点
无
无
有
肌纤维
梭形,短(<0.4 mm)
分支
柱形,长(<15 cm)
线粒体
少
多
有多有少,依种类而定
细胞核
1
1
>1
肌小节
无
有,最长2.6 µm
有,最长3.7 µm
合胞体
无(独立细胞)
无(但有类似的功能)
有
内质网
较短
中等
较长
ATPase
少
中等
丰富
生理学
自调节
自发性调节(慢)
有(快速)
无(依神经刺激而反应)
对刺激的反应
不反应
全有全无律
全有全无律
动作电位
是
是
是
对刺激的反应
骨骼肌
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主条目:骨骼肌
显微镜下的条纹骨骼肌。其中垂直的条纹是肌纤维,横向的条纹(有深浅相间的条纹)是因为细胞中纤维的组成及密度不同,造成视觉上的差异。肌纤维后类似雪茄的深色花斑是肌肉细胞的细胞核
骨骼肌可以再细分为以下的几类:
I型肌纤维,也称为红肌肉纤维、氧化型慢肌(slow oxidative muscle)或是慢缩肌(slow twitch muscle),其中有许多的线粒体及肌红蛋白,因此其肌肉组织会是红色。这种肌肉可以储存较多的氧气,也可维持有氧运动。
根据目前的研究,I型肌纤维有时也可以再细分为I型及Ic型肌纤维[5]
II型肌细胞,也称为快缩肌(fast twitch muscle),主要可分为三种,以收缩速度由小到大排列如下:[6]:
IIa型,类似慢缩肌,进行有氧运动,富含线粒体和微血管,在去氧时会出现红色。
IIx型有时也称为IId型,线粒体和其类似慢缩肌,进行有氧运动,富含线粒体和肌红蛋白较少。这是人类反应最快的肌肉组织。这种肌肉收缩的更快,出力也比氧化肌要大,但只能维持短暂的时间,肌肉会进行无氧代谢,以提供突然性的能量,但之后肌肉会疼痛(疼痛常错误的认为是乳酸堆积)。有些教科书及论文会误将这类肌肉称为IIB型[7]。
IIb型肌肉是利用糖酵解的无氧代谢来提供能量,其肌肉呈白色,其线粒体及肌红蛋白更少。在啮齿动物之类的小动物中,IIb型肌肉是其主要的快速肌肉类型,因此其身体颜色为浅色。
平滑肌
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主条目:平滑肌
平滑肌是不受意识控制的肌肉,没有条纹平滑肌可以分为两类:单组织平滑肌(英语:single-unit smooth muscle)及多组织平滑肌。单组织平滑肌中,整束肌肉成为合胞体(多核细胞质团,但不细分为细胞)多组织平滑肌就会细分为细胞,因此可以有精细的控制以及渐进的反应,就像骨骼肌中的运动单元反应一样。
平滑肌会在淋巴管、膀胱、子宫(称为子宫平滑肌)、男性及女性的生殖道、消化道、呼吸道、皮肤的立毛肌、眼部的睫状肌以及虹膜。不同器官中的平滑肌细胞结构及机能基本上是相近的,不过因为配合各器官的不同反应时间进行对应动作,其诱导刺激显著的不同。另外,肾脏的肾小球也有类似平滑肌的肾小球系膜细胞(英语:mesangial cell)。
心肌
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主条目:心肌
心肌(Cardiac muscle)是心脏部位不受意识控制的条纹肌组织(英语:striated muscle tissue),出现在心脏壁,也是心脏的基础组织。组成心脏肌肉的细胞称为心肌细胞,多半只有一个细胞核,不过也有二个或四个细胞核的情形[8][9]。心肌(myocardium)是心脏中的肌肉组织,是在外围的心外膜层及内圈的心内膜层之间,较厚的一层组织。
心肌细胞会有协调性的收缩,将心房及心室的血液打到往全身以及肺部的血管中,成为血液循环的一部份。这些精细的机制让心脏可以定时的收缩(英语:Systole (medicine))。
心肌细胞和身体其他细胞不同,需要有效的血液及电子来源来提供氧气及养份,并且移除像二氧化碳之类的代谢后产物。冠状血管就是负责这类机能的血管。