肌纖維的類型｜第10章 肌肉組織 10.5《解剖學與生理學 2e》

原文傳送門：<10> Muscle Tissue  — 10.5 Types of Muscle Fibers
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將肌纖維類型分類時，要考慮的兩個標準是〝某些纖維相對於其他纖維收縮的速度〞以及〝纖維如何產生 ATP〞。 根據這些標準，骨骼肌纖維分為三種主要類型。 慢氧化（SO）肌纖維 〔Slow oxidative fibers〕收縮相對較慢，並利用有氧呼吸（氧氣和葡萄糖）產生 ATP。 快氧化（FO）肌纖維 〔Fast oxidative fibers〕收縮速度快，主要使用有氧呼吸，但由於它們可能會轉換為無氧呼吸（糖解〔glycolysis〕），因此比 SO 纖維更快疲勞。 最後，快糖解（FG）肌纖維 〔fast glycolytic fibers〕收縮速度快，主要利用無氧糖解作用。 FG 纖維比其他纖維疲倦得更快。 人類的大多數骨骼肌都包含這三種類型，儘管比例不同。

收縮的速度取決於〝肌球蛋白的 ATP 酶〔myosin’s ATPase〕水解 ATP 產生橫橋作用的速度〞。 快纖維水解 ATP 的速度大約是慢纖維的兩倍，從而導致更快的橫橋循環（以更快的速度將細絲拉向肌節的中心）。 〝肌纖維使用的主要代謝途徑〞決定了該纖維是否被分類為氧化型或糖解型。 如果纖維主要透過有氧途徑產生 ATP，那麼它就是氧化型。 每個代謝週期可以產生更多的 ATP，使纖維更能抵抗疲勞。 糖解纖維主要透過無氧糖解產生 ATP，每個循環產生的 ATP 較少。 結果，糖解纖維以更快的速度疲勞。

氧化纖維比糖解纖維含有更多的粒線體，因為代謝途徑中使用氧氣 (O2) 的有氧代謝發生在粒線體中。 SO 纖維擁有大量粒線體，由於能產生大量 ATP，並且因此能夠長時間收縮，但直徑相對較小，不會產生大量張力。 SO 纖維廣泛地由毛細血管供血，從血流中的紅血球提供 O₂。 SO 纖維還含有肌紅蛋白〔myoglobin〕，這是一種與紅血球中攜帶 O₂ 的血紅蛋白類似的攜帶 O₂ 的分子〔O2-carrying molecule〕。 肌紅蛋白將一些所需的 O₂ 儲存在纖維本身內（並賦予 SO 纖維紅色）。 所有這些功能使 SO 纖維能夠產生大量 ATP，從而可以維持肌肉活動而不會長時間疲勞。

事實上，SO 纖維可以長時間發揮作用而不會感到疲勞，這使得它們在〝保持姿勢〞、〝產生等長收縮〞、〝穩定骨頭和關節〞以及〝進行經常發生但不需要大量能量的小動作〞方面很有用。 它們不會產生高張力，因此不用於〝需要大量能量和快速橫橋循環的強力、快速運動〞。

FO 纖維有時被稱為中間纖維〔intermediate fibers〕，因為它們具有介於快纖維和慢纖維之間的特性。 它們產生 ATP 的速度相對較快，比 SO 纖維更快，因此可以產生相對較高的張力。 它們是氧化型，因為它們有氧產生 ATP，擁有大量粒線體，並且不會很快疲勞。 然而，FO 纖維不具有明顯的肌紅蛋白，因此其顏色比紅色 SO 纖維更淺。 FO 纖維主要用於步行等運動，這些運動比姿勢控制需要更多能量，但比短跑等爆發性運動需要更少的能量。 FO 纖維對於此類運動非常有用，因為它們比 SO 纖維產生更大的張力，但比 FG 纖維更耐疲勞。

FG 纖維主要使用無氧糖解作為 ATP 來源。 它們直徑較大，含有大量肝醣（肝醣用於糖解，以快速產生 ATP，產生高水平的張力）。 由於它們主要不進行有氧代謝，因此它們不具有大量粒線體或肌紅蛋白，因此呈現白色。 FG 纖維用於產生快速、有力的收縮，以做出快速、有力的運動。 這些纖維很快就會疲勞，因此只能短期使用。 大多數肌肉都含有每種纖維類型的混合。 肌肉中的主要纖維類型由肌肉的主要功能決定。

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2024/03/27 發佈本文