词条名称：括约肌

英文名：Sphincter
分类：

• 组织学类型：

  • 横纹肌型（随意控制，如肛门括约肌）

  • 平滑肌型（自主控制，如幽门括约肌）

• 功能定位：管腔开闭调节器官

• 系统分布：

  • 消化系统（食管下段、Oddi括约肌）

  • 泌尿系统（膀胱颈、尿道括约肌）

  • 视觉系统（瞳孔括约肌）

定义：
括约肌是分布于人体管腔器官开口处的环状或半环状肌束，通过收缩与舒张精准调控物质通过（如食糜输送、尿液排放、光线摄入），其神经支配具有意识控制与非自主反射的双重特性。

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形态特征

1. 解剖结构：

   • 肌纤维排列：

     • 环形层为主（占肌束体积70-90%）

     • 部分含纵行纤维（如肛门括约肌复合体）

   • 特殊分化：

     • 瞳孔括约肌呈辐射状（收缩时瞳孔直径可缩小至1.5mm）

     • Oddi括约肌含螺旋瓣膜结构（2022年《Gut》显微重建确认）

2. 神经支配：

   • 横纹肌型：阴部神经（S2-S4）意识控制

   • 平滑肌型：自主神经（迷走神经/盆内脏神经）反射调节

3. 分子标记：

   • 平滑肌型：钙调蛋白（Calmodulin）、肌球蛋白轻链激酶（MLCK）

   • 横纹肌型：快缩肌纤维标记（Myosin heavy chain II）

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功能/机制

1. 压力调节机制：

   • 基础张力：静息压力维持（如食管下括约肌10-25 mmHg）

   • 反射性松弛：

     • 吞咽时食管括约肌压力降至0 mmHg

     • 膀胱充盈时尿道括约肌压力升高40%

2. 神经调控通路：

   • 抑制通路：

     • 一氧化氮（NO）介导平滑肌舒张

     • VIP神经肽降低细胞内钙离子

   • 兴奋通路：

     • 乙酰胆碱激活M3受体

     • 交感神经释放去甲肾上腺素

3. 生物力学特性：

   • 最大收缩力达静息张力8倍（肛门括约肌实测＞300 mmHg）

   • 疲劳阈值：横纹肌型＞2小时持续收缩（2023年《J Physiol》数据）

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临床与科研意义

1. 疾病诊断标志物：

   • 肛门括约肌肌电图（EMG）鉴别便失禁病因

   • 食管测压诊断贲门失弛缓症（松弛率＜20%）

2. 再生医学突破：

   • 干细胞移植修复损伤括约肌（肛瘘治愈率提升至85%）

   • 生物工程括约肌植入术（2022年首例人造尿道括约肌成功）

3. 仿生学应用：

   • 柔性环形驱动器（仿瞳孔括约肌，响应时间＜0.1秒）

   • 微流控芯片阀门（仿Oddi括约肌，流量控制误差±2%）

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发现历史

• 公元前3世纪：希罗菲卢斯首次描述幽门括约肌

• 1833年：Johannes Müller确立“括约肌”术语

• 1969年：发现一氧化氮介导平滑肌舒张（1998年诺贝尔奖）

• 2021年：高分辨率MRI实现活体括约肌三维动态成像

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相关争议

1. 进化同源性：

   • 无脊椎动物类似结构（如蛤类闭壳肌）是否属于真正括约肌？

   • 2023年《Nature》提出“广义括约肌”新定义

2. 功能再认知：

   • 肠道括约肌是否参与免疫调节？（发现Toll样受体表达）