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骨骼肌生理认知与研究相关进展

李堅

骨骼肌纤维呈长圆柱形，一条肌纤维内含多个细胞核，核呈扁椭圆形，位于肌膜下方；

肌浆内含大量肌原纤维，每条肌原纤维上都有明暗相间的横纹，后者由明带和暗带组成明带

又称Ι带，其中部为Z线暗带又称A带，其中部较浅的窄带称H带，H带中央为M线肌节

（sarcomere为两条相邻Z线之间的一段肌原纤维，由½I带+A带+½I带组成；是骨骼肌收

缩的基本结构单位。

骨骼肌纤维的超微结构,肌原纤维、横小管和肌浆网等是骨骼肌纤维最主要的超微结构。

肌原纤维（myofibril由粗、细两种肌丝（myofilament）规律排列组成。粗肌丝位于肌节

的暗带，中央固定在M线上，两端游离。细肌丝位于肌节两端，一端附于Z线，另一端伸

至粗肌丝间，末端游离，止于H带外侧；Ι带仅有细肌丝；H带(A带中部)仅有粗肌丝；H

带两侧的A带既有粗肌丝，又有细肌丝；

粗肌丝的分子结构：由肌球蛋白分子组成，肌球蛋白形似豆芽，分头和杆两部分，头部具有

ATP酶活性。

细肌丝的分子结构：细肌丝由肌动蛋白、原肌球蛋白、肌原蛋白组成。

一）骨骼肌收缩的形式

（

1．等张收缩和等长收缩当肌肉兴奋而出现收缩时，根据肌肉长度与张力改变的情况可分

为等张收缩和等长收缩两种形式。将肌肉标本一端固定，另一端处于游离状态时，电刺激肌

肉引起兴奋，于是肌肉开始缩短，这种收缩的特点是，肌肉收缩时长度明显缩短，但肌肉整

个缩短过程中张力始终不变，这种收缩形式称为等张收缩(isotoniccontraction)。等张收

缩所消耗的能量主要转变为缩短肌肉及移动负荷而完成的一定量物理功。如果在实验时将肌

肉两端固定，肌肉收缩时，其长度不可能缩短，但肌肉张力增大，这种收缩形式称为等长收

缩(isometriccontraction)。肌肉等长收缩消耗的能量，主要转变为张力增加，并无移

位和做功。在机体内，不同肌肉因收缩时所遇到的负荷不同，其收缩形式也不同。一些与维

持身体固定姿势和克服外力作用（如重力）有关的肌肉，如家畜站立时，四肢伸肌和屈肌因

对抗重力作用而收缩时，以产生张力为主，近于等长收缩；而奔跑时，四肢伸肌和曲肌的收

缩，则表现不同程度的等张收缩。在整体内骨骼肌的收缩多表现为既改变长度又增加张力的

混合收缩形式。但由于不同部位肌肉的附着或功能特点不同，其收缩形式有所侧重。

2．单收缩和强直收缩在实验条件下，给予骨骼肌一次单个电刺激，可发生一次动作电位，

随后引起肌肉产生一次迅速而短暂的收缩，称为单收缩(singletwitch)。单收缩的整个过

程可分为收缩期和舒张期d如果给肌肉以连续的短促刺激，随着刺激频率的不同，肌肉收

缩会出现不同的形式。当频率较低时，每一个刺激都落在前一个刺激引起的收缩过程结束之

后，则只引起．连串各自分开的单收缩。随频率增加，若后一个刺激落在前一个刺激引起的

收缩过程的舒张期，则形成不完全强直收缩。若刺激频率再增加，每一个刺激都落在前一次

收缩过程的收缩期，-于是各次收缩的张力变化和长度缩短过程完全融合或叠加起来，就形

成完全强直收缩。

相关研究与发展

诺贝尔研究骨骼肌对血糖的利用机能

骨髓肌是具有收缩能力的肌细胞（由于其形状成幼长的纤维状，所以亦称作肌纤维）

所组成。任何的身体活动和体育活动，都是骨骼肌收缩的完成，直接影响人体的力量和耐力。

诺贝尔生理学奖获得者、意大利科学家DanielBovet经大量研究证实：骨骼肌在血

糖利用方面作用极其重要，人体85%的血糖转化和71%的糖元储存由骨骼肌完成。骨髓

肌——是具有收缩能力的肌细胞，人体所有的活动几乎都是由骨骼肌收缩来完成，其强弱直

接影响人体的力量和耐力。人体85%以上的糖分是供给骨骼肌转化成能量和体力的，是人

体力量的主要能源。那么糖尿病患者的骨骼肌是什么状况呢？

专家研究发现，99.8%的糖尿病人骨骼肌出现弱化甚至萎缩现象，骨骼肌的弱化，一

方面不能将糖分转化为能量和体力，从而造成糖尿病人长期感觉疲惫、虚弱、乏力；另一方

面由于糖分不能被骨骼肌完全利用，而在体内堆积，造成血糖升高。同