เนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อ: ลักษณะหน้าที่ประเภทเซลล์ - กายวิภาคศาสตร์และสรีรวิทยา - 2026

เนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อมีหน้าที่ในการกำกับดูแลการเคลื่อนไหวและการหดตัวของร่างกาย ประกอบด้วยเซลล์ที่มีความสามารถในการหดตัวเรียกว่าไมโอไซต์ มันเป็นเนื้อเยื่อที่อุดมสมบูรณ์และในมนุษย์มีมวลน้อยกว่าครึ่งหนึ่งของมวลทั้งหมด

เนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อมีสามประเภทโดยส่วนใหญ่จะแตกต่างกันไปตามลักษณะและตำแหน่งของเซลล์ สิ่งเหล่านี้คือกล้ามเนื้อโครงร่างเรียบและกล้ามเนื้อหัวใจ

ที่มา: ห้องสมุดรูปภาพ Bioscience ของวิทยาลัยชุมชนเบิร์กเชียร์ โรคหัวใจยังแสดงลักษณะโครงสร้างเหล่านี้ แต่ไม่ได้สมัครใจ ในที่สุดผิวเรียบไม่มีรอยแตกลายมีนิวเคลียสและการเคลื่อนไหวของมันโดยไม่สมัครใจ

หน้าที่หลักของเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวทั้งโดยสมัครใจและไม่สมัครใจ

ควบคุมการเคลื่อนไหวของแขนขาและลำตัวตลอดจนการเคลื่อนไหวของอวัยวะภายใน (การขยายตัวของหลอดเลือด, การหดตัวของหลอดเลือด, การเคลื่อนไหวของลำไส้, หลอดอาหารในกระเพาะอาหาร ฯลฯ ) นอกจากนี้ยังควบคุมการเคลื่อนไหวของเซลล์หัวใจให้เต้นเป็นจังหวะ

ลักษณะเฉพาะ

กล้ามเนื้อเป็นเนื้อเยื่อที่มีความสามารถในการรู้สึกตื่นเต้นและตอบสนองต่อสิ่งเร้าต่างๆเช่นการเปลี่ยนแปลงความดันความร้อนแสงเป็นต้น เนื้อเยื่อนี้มีหน้าที่ในการเคลื่อนไหวของสิ่งมีชีวิต กล้ามเนื้อมีคุณสมบัติในการหดตัวความยืดหยุ่นและความยืดหยุ่น

กล้ามเนื้อประกอบด้วยน้ำเกือบ 80% ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการหดตัวและเป็นสื่อที่เหมาะสมสำหรับไอออนอนินทรีย์และสารประกอบอินทรีย์ที่มีอยู่ในเนื้อเยื่อ โปรตีนที่ประกอบเป็นประเภทหดตัว ได้แก่ แอกตินไมโอซินและโทรไมโอซิน

คุณสมบัติ

การเคลื่อนไหวถือเป็นสมบัติของสิ่งมีชีวิตและสามารถเกิดขึ้นได้ในรูปแบบต่างๆ

เซลล์ของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดมีการเคลื่อนไหวของส่วนประกอบภายในเซลล์อะมีบา (เช่นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวหลายชนิด) สามารถสำรวจสภาพแวดล้อมของพวกมันได้โดยการเคลื่อนไหวและสิ่งมีชีวิตบางชนิดมีซิเลียและแฟลกเจลลาที่ยอมให้เคลื่อนไหวได้

ในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ที่ซับซ้อนที่สุดการเคลื่อนไหวจะถูกควบคุมโดยเนื้อเยื่อเฉพาะ: กล้ามเนื้อ ด้วยเหตุนี้หน้าที่หลักที่เกี่ยวข้องกับเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อคือการเคลื่อนไหวและการเคลื่อนไหวรวมถึงหน้าที่ที่เกี่ยวข้องกับการย่อยอาหารการสืบพันธุ์การขับถ่ายและอื่น ๆ

ประเภท

ในสัตว์มีกระดูกสันหลังมีเซลล์กล้ามเนื้ออยู่ 3 ประเภทซึ่งประกอบด้วย 60 ถึง 75% ของน้ำหนักตัวทั้งหมด มีกล้ามเนื้อโครงร่างกล้ามเนื้อเรียบและกล้ามเนื้อหัวใจ ด้านล่างนี้เราจะอธิบายรายละเอียดของแต่ละรายการ:

กล้ามเนื้อลาย

เรียกอีกอย่างว่ากล้ามเนื้อลายหรือกล้ามเนื้อโดยสมัครใจเนื่องจากโครงสร้างเหล่านี้สามารถเคลื่อนไหวได้โดยสัตว์ เซลล์มีหลายนิวเคลียสและเรียงตัวตามยาว ในส่วนถัดไปเราจะอธิบายการจัดเตรียมนี้โดยละเอียด

กล้ามเนื้อโครงร่างมีส่วนร่วมในการเคลื่อนไหวของร่างกาย กล้ามเนื้อแต่ละส่วนยึดติดกับกระดูกสองชิ้นหรือมากกว่านั้นโดยตรงผ่านเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน เมื่อกล้ามเนื้อหดตัวกระดูกจะเคลื่อนไปรอบ ๆ ข้อต่อที่ยึดเข้าด้วยกัน

จากน้ำหนักรวมของสัตว์กล้ามเนื้อลายจะเท่ากับ 40% โดยประมาณ ในมนุษย์พบว่าสัดส่วนของกล้ามเนื้อโครงร่างลดลงในเพศหญิง

หน่วยที่ประกอบขึ้นเป็นระบบนี้ประกอบด้วยแอกตินไมโอซินและโทรไมโอซิน หนึ่งในสามโปรตีนที่มีมากที่สุดคือไมโอซินและพบได้ในเส้นใยหลัก แอกตินพบได้ในเส้นใยรองและโทรไมโอซินในแถบ I

กล้ามเนื้อเรียบ

เนื้อเยื่อกล้ามเนื้อประเภทที่สองคือกล้ามเนื้อเรียบโดยไม่มีรอยแตกลายและโดยไม่สมัครใจ พบกล้ามเนื้อประเภทนี้เป็นส่วนหนึ่งของผนังของอวัยวะภายในเช่นทางเดินอาหารทางเดินหายใจกระเพาะปัสสาวะหลอดเลือดดำหลอดเลือดและอวัยวะอื่น ๆ

อย่างที่เราเดาได้ว่าเราไม่สามารถขยับลำไส้หรือหดเส้นเลือดได้โดยสมัครใจเหมือนกับที่เราทำกับแขนขา คุณสามารถขยับแขนได้ แต่ไม่สามารถปรับการเคลื่อนไหวของลำไส้ได้ดังนั้นกล้ามเนื้อนี้จึงไม่ได้ตั้งใจ

กล้ามเนื้อเรียบชนิดเดียวกันนี้มีอยู่ในวงศ์ตระกูลของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังและเรียกว่าเส้นพารามิโอซิน เราพบพวกมันในหอยและกลุ่มอื่น ๆ

การหดตัวของกล้ามเนื้อเรียบจะหดตัวช้ากว่ากล้ามเนื้อโครงร่าง แต่การหดตัวจะนานกว่า

กล้ามเนื้อหัวใจ

กล้ามเนื้อหัวใจพบเฉพาะในหัวใจ ประกอบด้วยเส้นใย multinucleated ที่มีลักษณะเป็นริ้วซึ่งชวนให้นึกถึงกล้ามเนื้อโครงร่างหลายประการ เส้นใยอยู่ในรูปแบบซินไซเทียม แต่ไม่หลอมรวมกัน

ซึ่งแตกต่างจากกล้ามเนื้อโครงร่างกล้ามเนื้อหัวใจสร้าง ATP แบบแอโรบิคและใช้กรดไขมันในการสร้าง (ไม่ใช่กลูโคส)

กล้ามเนื้อเหล่านี้มีความเชี่ยวชาญในการตอบสนองต่อสิ่งเร้าอย่างเป็นจังหวะเพื่อให้หัวใจเต้น เช่นเดียวกับกล้ามเนื้อเรียบมันถูกสร้างขึ้นโดยระบบอัตโนมัติทำให้เป็นกล้ามเนื้อโดยไม่สมัครใจ

โดยเปรียบเทียบแล้วกล้ามเนื้อหัวใจมีลักษณะคล้ายกล้ามเนื้อเรียบในโครงสร้างและไม่สมัครใจเหมือนกล้ามเนื้อลาย

Phasic และยาบำรุงกล้ามเนื้อ

ในร่างกายของสัตว์มีกระดูกสันหลังกล้ามเนื้อมีการจัดเรียงสองประเภท: กล้ามเนื้อเฟสและโทนิค อดีตมีการแทรกในโครงสร้างและการทำงานในคู่ที่เป็นปรปักษ์กัน

กล้ามเนื้อโทนิคพบได้ในอวัยวะที่อ่อนนุ่มเช่นหัวใจกระเพาะปัสสาวะทางเดินอาหารและที่ผนังของร่างกาย สิ่งเหล่านี้ไม่มีต้นกำเนิดหรือสิ่งที่แนบมาเทียบเคียงได้กับกล้ามเนื้อเฟส

เซลล์กล้ามเนื้อ

กล้ามเนื้อแต่ละมัดประกอบด้วยชุดเซลล์ที่เรียกว่าเส้นใยกล้ามเนื้อหรือไมโอไซต์ซึ่งจัดเรียงขนานกันโดยเคารพเพื่อนบ้าน โครงสร้างนี้ช่วยให้เส้นใยทั้งหมดทำงานควบคู่กันได้

ในการอ้างถึงเซลล์กล้ามเนื้อเราใช้คำว่า "เส้นใย" เนื่องจากมีความยาวมากกว่าความกว้างมาก อย่างไรก็ตามเราต้องหลีกเลี่ยงการสับสนกับเส้นใยประเภทอื่น ๆ เช่นเส้นใยคอลลาเจนเป็นต้น

เซลล์เนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อมีระบบการตั้งชื่อของตัวเอง: ไซโตพลาสซึมเรียกว่า sarcoplasm เยื่อหุ้มเซลล์เป็น sarcolemma เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมเรียบเป็นเรติคูลัม saccharcoplasmic เรียบและหน่วยการทำงานคือ sarcomere

ขึ้นอยู่กับประเภทของกล้ามเนื้อเซลล์จะมีรูปร่างและจำนวนนิวเคลียสแตกต่างกันไป ความแตกต่างที่โดดเด่นที่สุด ได้แก่ :

เซลล์กล้ามเนื้อลาย

เซลล์ที่เป็นส่วนหนึ่งของกล้ามเนื้อลายมีเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 5 ถึง 10 um ในขณะที่ความยาวสามารถเข้าถึงได้หลายเซนติเมตร

ขนาดที่น่าทึ่งนี้สามารถอธิบายได้เนื่องจากเซลล์แต่ละเซลล์มาจากเซลล์ตัวอ่อนจำนวนมากที่เรียกว่าไมโอบลาสต์ซึ่งหลอมรวมกันเป็นโครงสร้างหลายนิวเคลียสขนาดใหญ่ นอกจากนี้เซลล์เหล่านี้ยังอุดมไปด้วยไมโทคอนเดรีย

โครงสร้างและองค์กร

หน่วยหลายนิวเคลียสเหล่านี้เรียกว่า myotubes ตามชื่อที่แสดงถึงโครงสร้างประกอบด้วยท่อหลายท่อภายในเมมเบรนพลาสมาเดียวและแยกความแตกต่างออกเป็นเส้นใยกล้ามเนื้อหรือไมโอไฟร์ที่โตเต็มที่

เส้นใยกล้ามเนื้อแต่ละเส้นประกอบด้วยหน่วยย่อยหลายหน่วยที่จัดกลุ่มแบบขนานเรียกว่าไมโอไฟบริลซึ่งประกอบด้วยชุดขององค์ประกอบที่ทำซ้ำตามยาวที่เรียกว่า sarcomeres

Sarcomeres เป็นหน่วยการทำงานของกล้ามเนื้อลายและแต่ละส่วนจะถูกคั่นที่ปลายด้วยเส้น Z

ลักษณะที่เป็น "ลาย" ของกล้ามเนื้อจะปรากฏขึ้นเนื่องจาก myofibrils ของเส้นใยกล้ามเนื้อประกอบด้วย sarcomeres ที่เรียงตัวกันอย่างแม่นยำทำให้ได้ลักษณะที่เป็นแถบภายใต้แสงของกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง

แถบนี้ประกอบด้วยโปรตีนที่หดตัว ความมืดส่วนใหญ่เกิดจากไมโอซิน (ส่วนใหญ่) และแสงโดยแอกติน

เซลล์กล้ามเนื้อเรียบ

ในทางกายวิภาคกล้ามเนื้อเรียบประกอบด้วยเซลล์รูปแกนหมุนที่มีขอบยาวแหลมคมและนิวเคลียสที่อยู่ตรงกลาง

แม้ว่าพวกมันจะประกอบด้วยโปรตีนแอกตินและไมโอซิน แต่พวกมันก็ขาด striae และ tubules หรือกิ่งก้าน

เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ

เช่นเดียวกับเซลล์กล้ามเนื้อเรียบเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจมีนิวเคลียสหลายอันแม้ว่าจะมีเซลล์เพียงเซลล์เดียวก็ตาม สั้นกว่ากล้ามเนื้อโครงร่าง

เกี่ยวกับสัณฐานวิทยาของพวกมันมีความยาวและมีหลายสาขา ปลายเซลล์ทู่ อุดมไปด้วยไมโตคอนเดรียกรานูลไกลโคเจนและไลโปฟุกซิน เมื่อมองด้วยกล้องจุลทรรศน์เราจะสังเกตเห็นรูปแบบของการลอกคล้ายกับกล้ามเนื้อโครงร่าง

โรคเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อ

มีหลายเงื่อนไขที่ส่งผลต่อกล้ามเนื้อในมนุษย์ เงื่อนไขทั้งหมดนี้มีผลต่อการเคลื่อนไหวเนื่องจากหน้าที่หลักของกล้ามเนื้อคือทำหน้าที่เคลื่อนไหว

คำว่า myopathy ใช้เพื่ออธิบายชุดของอาการที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงหลักในเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อ เรียกอีกอย่างว่า myopathic syndrome นั่นคือคำนี้ใช้กับเงื่อนไขหลักใด ๆ และในความหมายที่กว้างขึ้นก็สามารถใช้กับการบาดเจ็บของกล้ามเนื้อได้

โรคและเงื่อนไขทางการแพทย์ที่สำคัญที่สุดที่มีผลต่อเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อ ได้แก่

โรคกล้ามเนื้อเสื่อม

Duchenne muscle dystrophy เป็นภาวะที่เกิดจากความผิดปกติทางพันธุกรรมถอยที่เชื่อมโยงกับโครโมโซมเพศ X สาเหตุคือการกลายพันธุ์ของยีนที่เป็นรหัสสำหรับ dystrophin ทำให้ไม่มีในกล้ามเนื้อ โรคกล้ามเนื้อเสื่อมส่งผลกระทบต่อเด็ก 1 คนใน 3,500 คน

ที่น่าสนใจในแง่ของขนาดยีน dystrophin เป็นหนึ่งในยีนที่ใหญ่ที่สุดที่รู้จักโดยมี 2.4 Mb และ 14 kB messenger RNA ขึ้นอยู่กับการกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้น dystrophy อาจรุนแรงมากหรือน้อย

หน้าที่หลักของ dystrophin ที่ดีต่อสุขภาพในกล้ามเนื้อคือโครงสร้างเนื่องจากมันจับกับเส้นใยแอกตินภายในเซลล์ด้วยโปรตีนที่อยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์ การเคลื่อนไหวและแรงของไมโอไฟบริลถูกส่งโดยโปรตีนนี้ไปยังโปรตีนเมมเบรนจากนั้นไปยังอวกาศนอกเซลล์

โรคนี้มีลักษณะที่ส่งผลต่อกล้ามเนื้อทุกส่วนทำให้เกิดความอ่อนแอและกล้ามเนื้อลีบ อาการแรกมักปรากฏที่แขนขาของร่างกาย ในขณะที่โรคดำเนินไปผู้ป่วยจำเป็นต้องได้รับการเคลื่อนย้ายโดยรถเข็น

rhabdomyolysis

Rhabdomyolysis เป็นโรคที่เกิดจากเนื้อร้าย (การตายของเซลล์ทางพยาธิวิทยา) ของกล้ามเนื้อ โดยเฉพาะไม่ใช่โรค แต่เป็นกลุ่มอาการที่อาจเกี่ยวข้องกับสาเหตุหลายประการ ได้แก่ การออกกำลังกายมากเกินไปการติดเชื้อความมึนเมาจากยาและแอลกอฮอล์เป็นต้น

เมื่อเซลล์ตายสารต่างๆจะถูกปล่อยเข้าสู่กระแสเลือดซึ่งปกติจะพบได้ในเซลล์กล้ามเนื้อ สารที่พบบ่อยที่สุดที่จะหลั่งออกมาคือครีเอทีนฟอสโฟคิเนสและไมโอโกลบิน

การกำจัดสารประกอบที่ผิดปกติเหล่านี้ออกจากเลือดสามารถทำได้โดยการฟอกไตหรือการกรองเลือด

Myasthenia gravis

คำว่า myasthenia gravis มีต้นกำเนิดในภาษาละตินและภาษากรีกแปลว่า "กล้ามเนื้ออ่อนแรงอย่างรุนแรง" เป็นโรคแพ้ภูมิตัวเองเรื้อรังที่มีผลต่อกล้ามเนื้อโครงร่างของร่างกายทำให้สูญเสียความแข็งแรง

เมื่อโรคดำเนินไปความอ่อนแอจะชัดเจนมากขึ้น มีผลต่อกล้ามเนื้อที่มีส่วนร่วมในกิจกรรมประจำวันขั้นพื้นฐานเช่นการเคลื่อนไหวของตาการเคี้ยวการพูดและการกลืนอาหารเป็นต้น

myositis

กล้ามเนื้อพองถูกกำหนดให้เป็น myositis สาเหตุของการอักเสบนี้แตกต่างกันไปตั้งแต่การบาดเจ็บไปจนถึงโรคแพ้ภูมิตัวเอง สองประเภทหลักของเงื่อนไขการอักเสบนี้มีความโดดเด่น: polymyositis และ dermatomyositis

สิ่งแรกเหล่านี้ทำให้เกิดความอ่อนแอของกล้ามเนื้ออย่างมีนัยสำคัญในผู้ป่วยและส่งผลต่อกล้ามเนื้อที่อยู่ใกล้กับช่องท้องและลำตัว ในทางตรงกันข้ามพยาธิวิทยาที่สองนอกจากจะทำให้กล้ามเนื้ออ่อนแอแล้วยังส่งผลต่อผิวหนัง

Amyotrophic Lateral Sclerosis

Amyotrophic lateral sclerosis, Lou Gehrig's disease หรือ Charcot's disease เป็นภาวะของเซลล์ประสาทและกล้ามเนื้อซึ่งปรากฏขึ้นเมื่อเซลล์ของระบบประสาทตายไปเรื่อย ๆ ทำให้กล้ามเนื้อเป็นอัมพาต ในระยะยาวโรคนี้ทำให้ผู้ป่วยเสียชีวิต

โรคนี้พบได้บ่อยในผู้ชายสูงอายุ Stephen Hawking เป็นนักฟิสิกส์ที่มีชื่อเสียงและอาจเป็นผู้ป่วยที่มีชื่อเสียงที่สุดที่มีเส้นโลหิตตีบด้านข้างของ amyotrophic

การบาดเจ็บและเส้นเอ็นอักเสบ

การใช้กล้ามเนื้อมากเกินไปอาจนำไปสู่สภาวะทางการแพทย์ที่ส่งผลต่อความสามารถในการเคลื่อนไหวของผู้ป่วย Tendonitis เป็นภาวะที่มักมีผลต่อข้อต่อเป็นส่วนใหญ่และเกิดขึ้นเนื่องจากการใช้งานข้อต่อมากเกินไปและบังคับเช่นข้อมือ

อ้างอิง

1. Audesirk, T. , Audesirk, G. , & Byers, พ.ศ. (2546). ชีววิทยา: สิ่งมีชีวิตบนโลก การศึกษาของ Pearson
2. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A. , Ober, WC, & Garrison, C. (2007). หลักการบูรณาการของสัตววิทยา McGraw-Hill
3. ฮิลล์, RW (1979). สรีรวิทยาของสัตว์เปรียบเทียบ: แนวทางด้านสิ่งแวดล้อม ฉันย้อนกลับ
4. Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M. , & Anderson, M. (2004). สรีรวิทยาของสัตว์. Sinauer Associates
5. การ์ดอง, KV (2549). สัตว์มีกระดูกสันหลัง: กายวิภาคเปรียบเทียบฟังก์ชันวิวัฒนาการ McGraw-Hill
6. Larradagoitia, LV (2012). กายวิภาคศาสตร์พื้นฐานและพยาธิวิทยา. บรรณาธิการ Paraninfo.
7. Parker, TJ, & Haswell, WA (1987) สัตววิทยา. Chordates (ฉบับ 2) ฉันย้อนกลับ
8. Randall, D. , Burggren, WW, Burggren, W. , French, K. , & Eckert, R. (2002) สรีรวิทยาของสัตว์ Eckert Macmillan
9. ราสโตกิเอสซี (2550). สิ่งจำเป็นของสรีรวิทยาของสัตว์ สำนักพิมพ์นานาชาติยุคใหม่
10. Vived, À. ม. (2548). พื้นฐานของสรีรวิทยาของการออกกำลังกายและการเล่นกีฬา Panamerican Medical Ed.