筋肉繊維や筋細胞は、筋肉組織を構成する細胞の種類です。人体には、心筋、骨格、平滑筋の一部である3種類の筋肉細胞があります。
心臓および骨格筋細胞は、細長い繊維状の形状であるため、筋繊維と呼ばれることもあります。心筋の細胞(心筋細胞)は、心臓の中層筋層である心筋層を構成する筋線維です。
骨格筋細胞は、骨に接続されている筋肉組織を構成し、運動に重要です。平滑筋細胞は、消化器系を介して食物を推進するために腸で発生する収縮などの不随意運動の原因です(蠕動運動)。
筋細胞の種類、特徴とその機能
-骨格筋筋細胞
骨格筋細胞は長く、円筒形で、横紋を持っています。それらは多核性であると言われています。つまり、それらには複数の核があります。これは、それらが胚性筋芽細胞の融合から形成されるためです。各核は、周囲の筋質の代謝要件を調節します。
骨格筋細胞は大量のエネルギーを必要とするため、十分なATPを生成できるように多くのミトコンドリアが含まれています。
骨格筋細胞は、動物が運動に使用する筋肉を形成し、上腕二頭筋など、体の周りのさまざまな筋肉組織に区画化されています。骨格筋は腱によって骨に付着しています。
筋肉細胞の構造は体内の他の細胞の構造とは異なるため、生物学者はこれらの細胞のさまざまな部分に特定の用語を適用しています。このように、筋肉細胞の細胞膜は筋鞘として知られ、細胞質は筋質と呼ばれています。
筋質には、酸素貯蔵タンパク質であるミオグロビンと、エネルギー供給を提供する顆粒の形でグリコーゲンが含まれています。
筋質には、筋原線維と呼ばれる筋原線維と呼ばれる多くの管状タンパク質構造も含まれています。
筋フィラメントの種類
ミオフィラメントには3つのタイプがあります。厚く、薄く、伸縮性があります。厚い筋フィラメントはモータータンパク質の一種であるミオシンで作られていますが、薄い筋フィラメントは細胞が筋肉構造を形成するために使用する別のタイプのタンパク質であるアクチンで作られています。
弾性筋フィラメントは、タイチンと呼ばれる弾性タンパク質のアンカー型タンパク質で構成されています。一緒に、これらの筋フィラメントは、ミオシンタンパク質の「頭」がアクチンフィラメントに沿ってスライドすることを可能にすることにより、筋肉収縮を作成するように機能します。
横紋筋(縞)の基本単位は、アクチン(明るいバンド)とミオシン(暗いバンド)のフィラメントで構成されるサルコメアです。
-心筋細胞(心筋細胞)
心筋細胞は短く、細く、形はかなり長方形です。幅は約0.02mm、長さは0.1mmです。
心筋細胞には、収縮に必要なエネルギーを提供する多くの筋節(ミトコンドリア)が含まれています。骨格筋細胞とは異なり、心筋細胞は通常1つの核のみを含みます。
一般に、心筋細胞には骨格筋細胞と同じ細胞小器官が含まれていますが、より多くのサルコソームが含まれています。心筋細胞は大きくて筋肉があり、細胞拡散とコミュニケーションのためのギャップ結合を有する挿入されたディスクによって構造的に接続されています。
ディスクは細胞間の暗いバンドとして表示され、心筋細胞のユニークな側面です。それらは、隣接する筋細胞の膜が非常に接近しており、細胞間に一種の接着剤を形成している結果です。
これにより、ある細胞から別の細胞に電気的脱分極が広がるため、細胞間の収縮力の伝達が可能になります。
心筋細胞の重要な役割は、心臓が効果的に拍動するのに十分な収縮力を生成することです。それらは一斉に一緒に収縮し、体全体に血液を推進するのに十分な圧力を引き起こします。
衛星セル
心筋細胞は効果的に分裂することができません。つまり、心臓細胞が失われると、それらを置き換えることができません。この結果、個々のセルは同じ結果を生成するために一生懸命働く必要があります。
心拍出量の増加に対する身体の必要性に応じて、心筋細胞は成長する可能性があり、このプロセスは肥大として知られています。
それでも細胞が身体が必要とする収縮力を生み出すことができない場合、心不全が起こります。しかし、心筋には、いわゆる衛星細胞(ナースセル)が存在しています。
数は限られていますが、これらは損傷した筋肉を置き換える働きをする筋形成細胞です。衛星細胞は、骨格筋細胞にも存在します。
-平滑筋細胞
平滑筋
平滑筋細胞は紡錘形であり、単一の中心核を含んでいます。それらのサイズは10〜600μm(ミクロン)の長さで、最小のタイプの筋細胞です。それらは弾力性があるため、腎臓、肺、膣などの臓器の拡張に重要です。
平滑筋細胞の筋原線維は、心筋や骨格筋のように整列していないため、横紋がなく、「平滑」と呼ばれています。
これらの平滑筋細胞はシート状にまとめられており、同時に収縮することができます。それらは発達していない筋小胞体を持ち、細胞のサイズが制限されているため、T細管を含まない。しかし、それらにはサルコソームなどの他の正常な細胞小器官が含まれていますが、その量は少なくなっています。
平滑筋細胞は不随意収縮の原因であり、血管の壁や、胃腸管、子宮、膀胱などの中空器官に見られます。
それらは眼にも存在し、収縮して、レンズの形状を変化させ、眼の焦点を合わせます。平滑筋は、消化器系の蠕動収縮波にも関与しています。
心筋および骨格筋細胞と同様に、平滑筋細胞は筋鞘(カルシウムイオンの放出を引き起こすプロセス)の脱分極の結果として収縮します。
平滑筋細胞では、これはギャップ結合によって促進されます。ギャップ結合は、それらの間のインパルスの伝達を可能にするトンネルであるため、脱分極が広がり、筋細胞が一斉に収縮することができます。
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