肌肉系統

骨骼肌生成（Myogenesis）

肌肉生成是骨骼肌形成與再生的核心過程，主要包含以下步驟：

1. 肌母細胞（Myoblast）形成
   • 由胚胎中體節（somite）的肌節（myotome）細胞分化而來。
2. 肌母細胞遷移與融合
   • 肌母細胞彼此融合形成多核的肌管（Myotube）。
3. 肌管成熟為肌纖維（Myofiber）
   • 肌纖維具備收縮能力，並與神經、血管形成功能性連結。

關鍵調控基因與轉錄因子

Myogenin、MRF4：促進肌纖維成熟。

Pax3：調控肌母細胞的遷移、存活與早期分化。

Pax7：維持肌衛星細胞（satellite cells）的未分化狀態，促進其自我更新；受雄激素（androgen）活化。

MyoD、Myf5：啟動肌肉特異性基因表達。

骨骼肌三型

骨骼肌纖維依據收縮速度與代謝特性可分為：

1. I 型（慢縮肌纖維）
   • 代謝型態：以氧化代謝（aerobic metabolism）為主。
   • 特性：耐疲勞，適合長時間低強度運動（如馬拉松）。
2. IIa 型（快速氧化型）
   • 代謝型態：兼具氧化與糖酵解能力。
   • 特性：力量與耐力兼備，適合中距離運動。
3. IIb 型（快速糖酵解型）
   • 代謝型態：主要依賴無氧糖酵解。
   • 特性：爆發力強但容易疲勞（如短跑、舉重）。

骨骼肌生長與內分泌

促進肌肉生長的因子

• IGF-1（Insulin-like Growth Factor-1）
  • 刺激蛋白質合成與衛星細胞活化。
  • 在運動後與成長期分泌增加。
• Insulin（胰島素）
  • 促進葡萄糖與胺基酸進入肌肉細胞，支持合成代謝。
• Thyroid hormone（甲狀腺激素）
  • 調節基礎代謝與肌肉收縮蛋白的表達。

運動與代謝相關的調控因子

• IL-6（白介素-6）
  • 運動時由肌肉分泌，調節能量代謝與免疫反應。
• BDNF（腦源性神經滋養因子）
  • 影響神經-肌肉連結與肌肉適應。
• Irisin（鳶尾素）
  • 運動誘發分泌，可促進脂肪棕色化並支持肌肉代謝。
• FGF21（成纖維細胞生長因子21）
  • 調控葡萄糖與脂質代謝，影響肌肉能量平衡。

抑制肌肉生長的因子

• Myostatin（肌肉生長抑制素）
  • 抑制衛星細胞增殖與分化，限制肌肉體積過度增長。
  • 基因突變或抑制可導致肌肉肥大（例如部分牛種、犬種以及基因工程小鼠）。

骨骼肌收縮模式(sliding filament theory)

收縮結構特點

• 骨骼肌的收縮由**雙極粗肌絲（bipolar thick filament）**中的肌球蛋白（myosin）與細肌絲（actin）互動驅動，ATP 水解提供能量。

心肌內分泌

心肌收縮模式

平滑肌組成

平滑肌收縮模式