过桥形成和平滑肌收缩
由于平滑肌细胞缺乏肌钙蛋白,桥状结构不像骨骼肌那样受肌钙蛋白原肌球蛋白复合物的调节。相反,跨桥形成是由钙调节蛋白(俗称钙调节蛋白)的作用来调节的钙调蛋白.流程如下:
- 膜两极化的原因l型电压门控钙通道打开,细胞外钙离子沿浓度梯度进入细胞。
- 细胞内钙离子与钙调素结合,形成钙-钙调素复合物,钙-钙调素复合物被激活肌球蛋白轻链激酶.
- MLC激酶通过ATP水解使肌球蛋白头部磷酸化,从而激活肌球蛋白头部。
- 磷酸化后,肌凝蛋白头部能够附着在肌动蛋白结合位点上,并拉紧细丝。
- 这些细丝被锚定在致密体上,致密体在整个肌浆中相互连接。当细细丝滑过粗细丝时,它们会拉紧致密的肌体,导致整个肌肉纤维收缩。
平滑肌的松弛需要肌球蛋白头去磷酸化,这是由肌球蛋白轻链磷酸酶.
肌肉收缩可以持续,直到依赖atp的钙泵主动将钙离子运输回肌浆网和细胞外液。低浓度的钙总是存在于肌浆中以维持肌肉张力保持肌肉轻微收缩。
此外,有一种特殊的跨桥亚型(latch-bridges)保持在肌凝蛋白头部和肌动蛋白之间,使粗纤维连接在一起,不受ATP和钙去除的影响。维持肌肉张力在小动脉的平滑肌内膜中尤为重要。
控制收缩
平滑肌的收缩是不受意识控制的,因此它被称为非自愿的肌肉。平滑肌收缩的触发因素包括激素、自主神经系统的神经元刺激和其他局部因素。
自主神经系统的神经元不形成有组织的神经元神经肌肉接头平滑肌。相反,充满神经递质的轴突肿胀静脉曲张躺在与肌纤维膜密切接触的地方。
平滑肌通常自发活动,可以在没有刺激的情况下,通过的动作触发动作电位起搏细胞在中空器官的壁上。它的神经供应作用是刺激或抑制纤维的活动,取决于释放的神经递质。这些起搏器细胞的例子包括Cajal间质细胞在胃肠道中
在某些部位,肌肉拉伸会通过肌肉收缩来触发肌肉收缩应力松弛的反应.在应力松弛反应中,当肌肉拉伸时,机械应力会引起肌肉收缩,紧接着是放松。这是特别重要的中空器官比如胃或膀胱,它们在充盈时不断膨胀。这种反应使这些器官周围的平滑肌在器官排空和收缩时保持肌肉张力,防止过早排空和空器官的“松弛”。
平滑肌组织
平滑肌有两种不同的组织方式。这两种排列方式分布在不同的位置,具有不同的特点。
单单位(内脏)平滑肌 | 复合的平滑肌 | |
频率 | 更常见的 | 不太常见 |
光纤耦合 | 因此,通过间隙连接连接的纤维是电耦合的(如果一根纤维受到刺激收缩,它们就会作为一个单元收缩)。 | 不具有间隙连接,因此纤维没有电耦合。收缩不会在细胞间扩散,只局限于最初受刺激的细胞 |
刺激肌肉纤维 | ·自主神经 ·激素 ·应力松弛的反应 |
·自主神经 ·激素 |
位置 | 所有内脏器官的壁,除了心脏 | 大血管,眼睛和呼吸道 |
收缩 | 产生缓慢,稳定的收缩,以允许物质通过身体,如食物在胃肠道 | 产生异步收缩 |
平滑肌功能
平滑肌存在于许多身体系统中,根据其位置的不同,有各种各样的功能。
- 心血管系统-血管平滑肌细胞存在于血管的所有节段中模层,不包括毛细血管。平滑肌收缩和扩张(血管收缩而且血管舒张分别控制)血管直径,从而控制血液分布和决定血压。
- 呼吸系统-平滑肌层存在于支气管和细支气管的壁,帮助调节空气流入肺部。
- 胃肠道-广泛的平滑肌层,帮助食物通过胃肠道蠕动,并将胆汁从胆囊.
- 泌尿系统-在输尿管壁和膀胱中发现了平滑肌层,以帮助尿液排出体外。
- 男性生殖系统-平滑肌层存在于输精管帮助精子在系统中移动,也能使前列腺、精囊和尿道球腺排出腺分泌物。
- 女性生殖系统- - -子宫肌层子宫的大部分由平滑肌组成,在分娩时被催产素刺激收缩以帮助胎儿分娩。
- 眼科系统- - - - - -睫状肌通过收缩和扩张来改变晶状体的大小和形状,从而改变进入眼睛的光线量。
- 皮肤系统-毛囊在皮肤中与毛肌肌肉,它们通过接触来提升毛发以应对温度的变化。
临床意义-平滑肌瘤
平滑肌瘤由平滑肌纤维发展而来的良性肿瘤。平滑肌瘤最常见的发展位置是在子宫壁,在那里他们被称为肌瘤.如果足够大,肌瘤会引起诸如大姨妈和因压迫附近其他组织而引起的疼痛等症状。