肌肉系統概述一、肌肉的發生與功能？二、昆蟲肌肉的特點？①數量多:1條肌肉=1個肌細胞=1條肌纖維②只有橫紋肌③無真正的肌腱第一節肌肉的種類及排列蠶兒的肌肉根據其著生的位置和作用范圍，可分為體壁肌（包括附屬肢肌）、內臟肌和體壁內臟肌三類：一、體壁肌是指兩端都著生于體壁上，專門負責體軀及附屬肢運動的肌肉，它主要由平行的肌纖維組成。二、體壁內臟肌是指肌肉的一端著生于體壁上，而另一端著生于內臟上的肌肉，其作用是固定內臟器官。三、內臟肌是指包圍在各內臟器官外面，專司內臟器官運動的肌肉，可區分為縱肌和環肌。內臟肌已經介紹過，故本節主要介紹體壁肌和體壁內臟肌。一、體壁肌可以概括為頭部體壁肌、胸腹部體壁肌和胸腹足體壁肌1、頭部體壁肌：簡稱為頭部肌肉，它位于頭殼內，主要分布于口器、觸角的內面，分別稱上唇、上腭、下唇、下腭、觸角肌肉。從機能上看，頭部肌肉可分為收肌和展肌或者屈肌和伸肌，其作用主要有二：控制頭部運動和控制各附肢的運動。2、胸腹部體壁肌（1）根據肌肉的排列方向，可區分為：縱肌：與體縱軸平行的肌肉。橫肌：與體縱軸垂直的肌肉。斜肌：與體縱軸呈銳角或鈍角的肌肉（2）根據肌肉在環節上的位置可分為：內節肌：肌肉的兩個端點都在一個環節內，根據其長短又可分為：半節肌、3/4節肌、1/4節肌。外節肌：肌肉的兩個端點在兩個以上環節的肌肉，又稱跨節肌。（3）以縱走氣管為界區分為：背面肌肉和腹面肌肉。（4）據層次可分為：內層：肌肉寬而長，全部是縱肌，可使腹部縮短或伸長，并使體軀彎曲和爬行。蠶兒全身的運動主要取決于該層。中層：主要為縱肌和斜肌，長度次于內層，能使體軀相側面彎曲。外層：肌肉較短小，多為斜肌，能使體節彎曲、收縮，并與附屬肢的運動有關。總之，幼蟲胸腹部肌肉以內層最長，中層次之，外層最短。蠶體全身的運動，主要依賴于內層肌肉的活動，而體部其他肌肉則主要控指一個環節的運動。3、胸腹足肌肉排列較復雜，可大致分為展肌（伸肌）和屈肌（收肌）。展肌（伸肌）:多著生于足的外側方屈肌（收肌）:多著生于足的內側方二、內臟肌包圍在各內臟器官的外面，有的整齊排列呈縱肌和環肌，也有的交織成規則的網狀肌肉。其作用是控制內臟器官的伸縮和蠕動。三、體壁內臟肌是指一端著生于體壁上，另一端著生于內臟器官上的肌肉。如消化管和絲腺上的肌肉，具有固定器官位置的作用。幼蟲體內的體壁內臟肌共有12對，均源于體壁，分布于絲腺和消化管上。四、成蟲肌肉的排列與幼蟲基本相似，但：①頭部肌肉因口器退化而減少。②向部的肌肉特別發達。③腹部的肌肉伸向了生殖器官。如交配器、產卵器第二節肌肉的構造與收縮一、肌肉的構造昆蟲的肌肉組織不同于高等動物：①高等動物的肌肉可明顯區分為橫紋肌和平滑肌，而桑蠶幾乎全部為橫紋肌。②蠶的每一根肌纖維就是一條肌肉，而高等動物是由若干肌纖維緊密結合而成肌肉束。肌纖維是一個大型的多核細胞，由肌膜、肌核、肌原纖維、肌漿和肌粒構成：1、肌膜：包在肌纖維的最外面，是一層薄而透明的薄膜。2、肌核：在肌膜的下面，呈圓柱形或橢圓形，并有明顯的核仁（有多核現象）。3、肌原纖維：肌纖維的細胞質中充滿著能收縮的成束排列的肌原纖維。桑蠶肌原纖維的直徑小于1um，在光學顯微鏡下呈現明暗相間的橫紋，并且相鄰肌原纖維明暗條紋的位置相同，故使整個肌纖維呈明暗相間的分段，故稱值為橫紋肌。那么，肌原纖維為什么會出現明暗相間的橫紋呢？為了講清這個問題，需先介紹一下肌原纖維的構造：每根細而長的肌原纖維是由若干肌節（肌小區）首尾相連而成的，每個肌節的兩端是端膜。肌節是肌肉構造和功能上的基本單位。每個肌節都是有兩種蛋白質細絲構成的，即由肌動蛋白絲和肌球蛋白絲。其橫切面為規則的六角形，可以看出肌動蛋白絲較細，肌球蛋白絲較粗，兩者以肌球蛋白絲為核心，分層相間排列，如圖所示：只有肌動蛋白絲的區段，對光線呈單折射，為明帶；兩種蛋白絲同時存在的區段對光線呈雙折射，是暗帶。肌肉收縮是肌動蛋白絲在肌球蛋白絲上滑動的結果。4、肌粒：存在于肌原纖維之間的一些細小顆粒。即線粒體。5、肌漿：存在于肌原纖維束之間。二、肌肉的興奮和收縮興奮和收縮時肌肉的重要特性。但肌肉接受到刺激而發生興奮時，就會引起肌纖維收縮。收縮時興奮達到足夠程度時的外部表現。肌肉的興奮僅次于神經，但又不同于神經：①當刺激達到一定程度時，肌肉表現為收縮，而神經只傳導不收縮。肌肉興奮達到一定程度發生收縮，產生張力。②神經興奮為單向傳導，而肌肉興奮可雙向傳導。肌肉興奮時，是在受刺激的部位先收縮，再由此向肌肉的兩端傳導；興奮傳導在肌膜和肌質網上進行。而神經興奮傳導時總是由周緣向中樞，再由中樞向周緣傳導的（反射弧）。③神經傳導速度快，肌肉慢。（蠶幼蟲神經傳導速度2M/秒，肌肉為0.54M/秒）。三、肌肉的收縮分類（一）簡單收縮：當肌肉受到一個短促的閥上刺激時，就可使肌肉產生一次興奮，并表現為一次收縮，收縮完畢后又松弛而恢復原狀。這種由單一刺激所引起的單個短暫的收縮，呈單收縮。這是肌肉收縮最簡單的形式。單收縮的過程分為以下三個階段：1、潛伏期：是指從給予刺激到開始收縮所經過的時間。蠶腹肌的收縮期為0.04s，成蟲為0.02s。（在該期內進行著復雜的生化過程）2、收縮期：從開始收縮至收縮極度所需要的時間。蠶腹部肌肉的收縮期小于0.5s，成蟲為0.05s。3、松弛期：從收縮極度到恢復原狀所經過的時間。幼蟲為4.5s，成蟲為0.05s一次單收縮所需要的時間，幼蟲約需5s，成蟲約需0.11s。（二）復收縮：肌肉在第一次收縮期中，再給與第二次刺激時，則肌肉發生的綜合性收縮。（三）強直收縮：若連續給予頻率很高的刺激，則肌肉表現為連續收縮，而無松弛期，這種長時間的收縮稱強直收縮。蠶發生強直收縮的刺激頻率為10次/S，成蟲為30～50次。四、肌肉收縮過程中的能量變化肌肉收縮的過程，是一個生化反應的過程，由生化反應不斷為肌肉收縮提供能量。肌肉收縮所需的能量主要來自ATP，磷酸精氨酸、肌糖元、乳酸、脂類等。肌肉收縮的直接動力來自ATP，ATP在分解為ADP和磷酸的過程中，釋出能量，而ADP又不斷吸收能量轉化成ATP，其能量來源有二：①磷酸精氨酸→精氨酸＋磷酸＋能量②肌糖元→G→乳酸→酵解或有氧氧化→能量若肌肉持續收縮時，O2供應不足，會產生大量的乳酸，將導致乳酸積累，引起肌肉疲勞。備注：從ATP中釋放出來的化學能大約只有1／4是肌肉收縮的直接能源，轉變為機械能而作功，其余3／4的化學能轉化為熱能，借此產生和保持一定體溫。肌纖維內部儲存的肌糖元，雖然也能通過無氧酵解的方式生成一定數量的ATP，但一般只占ATP生成總量的10—15％。