心肌也就是指心脏内的肌肉,而组成心肌的主要就是心肌细胞,从医学上来说,心肌细胞与骨骼肌的结构上大相径庭,主要的特点就是会存在横纹。在医学上,心肌也包括心肌纤维,不过对于它的了解除了专业人士之外,似乎人们对其听都没有挺过。那么,心肌纤维的结构特点到底是什么呢?
心肌纤维的基本单位是“肌节”(sarcomere),从电子显微镜下可以看出,它是由“厚纤维”层和“薄纤维”层交错组成的。厚纤维是由肌凝蛋白(myosin)构成,第一肌凝蛋白分子是由两条链交织构成的,链体部分称为轻链,而其头部(重链)则由两个“网球拍”状的亚体组成,它和链体大体上垂直。薄纤维层则是由肌动蛋白(actin)构成,它和肌凝蛋白相平行。
肌凝蛋白的端部固定在M带上,不论心肌是处于休止状态,或者是收缩状态,它的位置不变。而肌动蛋白则可以滑动,肌纤维在休止状态时,它远离开M带而滑动;当收缩时则向M带滑动,使肌节缩短。
结构特征
心肌细胞与骨骼肌的结构基本相似,也有横纹,但在结构上具有以下几个特征:
闰盘结构
心肌细胞为短柱状,一般只有一个细胞核,而骨骼肌纤维是多核细胞。心肌细胞之间有闰盘结构。该处细胞膜凹凸相嵌,并特殊分化形成桥粒,彼此紧密连接,但心肌细胞之间并无原生质的连续。心肌组织过去曾被误认为是合胞体,电子显微镜的研究发现心肌细胞间有明显的隔膜,从而得到纠正。心肌的闰盘有利于细胞间的兴奋传递。这一方面由于该处结构对电流的阻抗较低,兴奋波易于通过;另方面又因该处呈间隙连接,内有15~20埃的嗜水小管,可允许钙离子等离子通透转运。因此,正常的心房肌或心室肌细胞虽然彼此分开,但几乎同时兴奋而作同步收缩,大大提高了心肌收缩的效能,功能上体现了合胞体的特性,故常有“功能合胞体”之称。
横断面
心肌细胞的细胞核多位于细胞中部,形状似椭圆或似长方形,其长轴与肌原纤维的方向一致。肌原纤维绕核而行,核的两端富有肌浆,其中含有丰富的糖原颗粒和线粒体,以适应心肌持续性节律收缩活动的需要。从横断面来看,心肌细胞的直径比骨骼肌小,前者约为15微米,而后者则为100微米左右。从纵断面来看,心肌细胞的肌节长度也比骨骼肌的肌节为短。
超微结构
在电子显微镜下观察,也可看到心肌细胞的肌原纤维、横小管、肌质网、线粒体、糖原、脂肪等超微结构。但是心肌细胞与骨骼肌有所不同;心肌细胞的肌原纤维粗细差别很大,介于0.2~2.3微米之间;同时,粗的肌原纤维与细的肌原纤维可相互移行,相邻者又彼此接近以致分界不清。心肌细胞的横小管位于Z线水平,多种哺乳动物均有纵轴向伸出,管径约0.2微米。而骨骼肌的横小管位于A-I带交界处,无纵轴向伸出,管径较大,约0.4微米。心肌细胞的肌质网丛状居中间,侧终池不多,与横小管不广泛相贴。总之,心肌细胞与骨骼肌细胞在形态和功能上均各有其特点。