横紋筋組織

横紋筋組織とは、サルコメアと呼ばれる機能単位が繰り返し配列した筋組織のことです。顕微鏡で見ると、サルコメアは筋線維に沿って観察でき、組織に縞模様が見られます。横紋筋には、骨格筋と心筋の2種類があります。

横紋筋組織には、筋小胞体からカルシウムイオンを放出するT細管が含まれている。^{[ 1 ]}

骨格筋や心筋組織とは異なり、平滑筋組織にはサルコメアが存在しないため、横紋がありません。骨格筋は骨格の何らかの構成要素に付着しており、平滑筋は腸壁や血管壁などの空洞構造に存在します。横紋筋の線維は円筒形で先端が鈍いのに対し、平滑筋の線維は紡錘形で先端が細くなっています。横紋筋組織は平滑筋よりもミトコンドリアが多く存在します。平滑筋細胞と心筋細胞はどちらも核が1つですが、骨格筋細胞は核が多数存在します。^{[ 6 ]}

横紋筋組織の主な機能は、力を生み出して収縮することです。心筋のこれらの収縮は、血液を全身に送り出します。骨格筋の収縮は、呼吸、運動、姿勢の維持を可能にします。^{[ 1 ]}

心筋組織の収縮は、心臓のペースメーカー細胞の筋原性反応によるものです。これらの細胞は、自律神経系からの信号に反応して心拍数を増減させます。ペースメーカー細胞は自動律動性を持っています。これらの細胞が閾値まで脱分極して活動電位を発火する一定の間隔が心拍数を決定します。ギャップ結合のおかげで、ペースメーカー細胞は脱分極を他の心筋線維に伝達し、一斉に収縮させます。^{[ 5 ]}

運動ニューロンからの信号により骨格筋線維が脱分極し、筋小胞体からカルシウムイオンが放出される。カルシウムはミオシンとアクチンフィラメントの動きを促進する。するとサルコメアが短縮し、筋肉が収縮する。^{[ 3 ]}骨を引っ張る腱に繋がっている骨格筋では、ミシアは骨を覆う骨膜と融合する。筋肉の収縮はミシア、腱、骨膜へと伝わり、骨が動く。ミシアは腱膜や筋膜にも結合することがある。^{[ 2 ]}

成人の人間は、損傷後に心筋組織を再生することができず、瘢痕化して心不全につながる可能性があります。哺乳類は、発生中に少量の心臓再生を完了する能力を持っています。他の脊椎動物は、生涯を通じて心筋組織を再生することができます。^{[ 7 ]}

骨格筋は、すべての健康な骨格筋組織に休眠状態にあるサテライト細胞のおかげで、心筋よりもはるかに優れた再生能力を持っています。 ^{[ 8 ]}再生プロセスには3つの段階があります。これらの段階には、炎症反応、サテライト細胞の活性化、分化、融合、および新たに形成された筋原線維の成熟とリモデリングが含まれます。このプロセスは、損傷した筋線維の壊死から始まり、それが炎症反応を引き起こします。マクロファージは細胞残骸の貪食を誘導します。最終的に抗炎症性サイトカインを分泌し、炎症の終結をもたらします。これらのマクロファージは、サテライト細胞の増殖と分化も促進することができます。^{[ 3 ]}サテライト細胞は細胞周期に再突入して増殖します。その後、細胞周期を離脱して自己複製するか、筋芽細胞として分化します。^{[ 8 ]}

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