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心肌细胞｜Pharos STEM 台式场发射生物电镜应用案例
2026-02-05
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心脏是脊椎动物循环系统的核心肌性器官，它像一位精准的指挥家，协调着全身的生命活动。从我们出生的第一声啼哭，到生命最后一刻的呼吸，心跳始终如一地保持着稳定的节奏。而赋予心脏这种特殊能力的，正是构成心脏壁的主要组织——心肌。

心肌

心肌（cardiac muscle）分布于心壁和邻近心脏的大血管壁上，其收缩有自动节律性。与骨骼肌不同，心肌具有独特的生理特性：

  1. 自主节律性：即使离开身体，心肌细胞仍能自主跳动一段时间，这是因为它们内置了“生物起搏器”。

  2. 同步协作能力：亿万心肌细胞如同训练有素的士兵，整齐划一地收缩舒张，形成强大的泵血力量。

  3. 惊人的耐力：心肌几乎不会疲劳，即使在我们睡觉时，它依然保持着每分钟 60-100 次的工作频率。

心肌纤维

心肌纤维呈不规则的短圆柱状，有分支，互连成网。连接处染色较深,称闰盘（intercalated disk）。多数心肌纤维有一个核，少数有双核，核呈卵圆形，位于细胞中央。心肌纤维也呈明暗相间的周期性横纹，核周围的胞质内可见脂褐素，随年龄增长而增多。

图1.心肌纤维光镜图

A. 纵切面（HE 染色）；B. 横切面（HE 染色）；C. 纵切面（Hemalum 染色）

心肌纤维的超微结构与骨骼肌纤维相似，含有粗、细两种肌丝及其组成的肌节。心肌纤维的特点：

  1. 肌原纤维的粗细不等、界限不是很分明，肌原纤维间有极为丰富的线粒体。

  2. 横小管较粗，位于 Z 线水平。

  3. 肌质网的纵小管稀疏，终池少而小，多见横小管与一侧的终池紧贴形成二联体（diad）。因此，心肌纤维的贮钙能力低，收缩前尚需从细胞外摄取Ca。

  4. 闰盘的横向部分位于 Z 线水平，有黏着小带与桥粒，使心肌纤维间的连接牢固；在闰盘的纵向部分存在缝隙连接，便于细胞间化学信息的交流和电冲动的传导，分别使心房肌和心室肌整体的收缩和舒张同步化。

 

图2.心肌纤维超微结构立体模式图

内容来自《组织学与胚胎学》人卫第 9 版教材

电镜下的心肌细胞

（以下图片来自上海精准医学研究院，均为 Pharos STEM 台式场发射生物电镜的实拍图）

在 Pharos STEM 扫描透射模式下，可见心肌细胞内平行排列的肌原纤维，肌原纤维上周期性出现的致密横线为 Z 线，肌原纤维由无数基本收缩单元肌节串联而成，肌节内含肌丝（粗肌丝和细肌丝），其中粗肌丝主要由肌球蛋白构成，细肌丝则以肌动蛋白为主。肌原纤维外可见大量线粒体紧密包绕，供应充沛的 ATP。

 

电镜下的心肌细胞

电镜下的心肌细胞

 

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