生理学之细胞之骨骼肌收缩

1、第二章 细胞的基本功能,( basic function of cells ),第三节 肌肉的收缩功能,(construction of muscles),一、神经骨骼肌接头处的兴奋传递,（一）神经肌接头的结构特点,接头后膜（终板膜）,接头前膜,接头间隙,一、神经骨骼肌接头处的兴奋传递,（二）神经肌接头的兴奋传递过程,一、神经骨骼肌接头处的兴奋传递,（三）神经肌接头的兴奋传递的特点 1. 化学性传递 2. 单向传递 3. 时间延搁 4. 易受药物或其他因素的影响,二、骨骼肌细胞的微细结构与收缩原理,（一）肌原纤维和肌小节:,1、肌原纤维 有明带、暗带，暗带长度固定。 暗带中间有h带，其中又有m

2、线 明带中间有一条z线,二、骨骼肌细胞的微细结构与收缩原理,（一）肌原纤维和肌小节:,2、肌小节 是肌细胞收缩的基本结构和功能单位； 肌原纤维上相邻两条z线之间的区域； 肌小节是由粗、细肌丝构成的。,二、骨骼肌细胞的微细结构与收缩原理,肌原纤维和肌小节,（二）肌管系统:,1、横管(transverse tubule, t管) 2、纵管(longitudinal tubule, l管) 纵管接近横管时管腔膨 大，称为终池。 3、三联管(triad) 每个横管和来自两侧肌小 节的纵管终池构成三联管。,二、骨骼肌细胞的微细结构与收缩原理,二、骨骼肌细胞的微细结构与收缩原理,（二）肌管系统:,4、肌管

3、系统的作用 横 管：传ap至肌细胞深部 纵 管：贮存、释放、聚积钙 三联管：兴奋-收缩耦联部位,（三）骨骼肌的兴奋收缩耦联 1、概念：将肌细胞膜的电变化为特征的兴奋和以肌纤维机械变化为基础的收缩联系起来的中介过程称为兴奋-收缩耦联(excitation-contraction coupling) 。 2、兴奋收缩耦联的主要步骤： 1）电兴奋通过横管系统向肌细胞的深处传导； 2）三联管结构处的信息传递； 3）肌质网中的ca2+释放入胞浆及ca2+由胞浆向肌质 网的再聚积。 3、兴奋收缩耦联的中介物：ca2+,（三）骨骼肌的兴奋收缩耦联 4、骨胳肌收缩的分子机制肌丝滑行学说： 肌肉收缩时在外观上虽

4、然表现为整个肌肉或肌纤维的缩短，但在肌细胞内并无肌丝或它们所含的蛋白质分子结构的缩短，只是由z线发出的细肌丝主动向粗肌丝间隙滑行，向暗带中央移动，结果使相邻的z线都相互靠近，肌小节变短，造成肌纤维乃至整个肌肉的缩短。,肌原纤维： 粗肌丝: 由肌球（肌凝）蛋白组成，其头部有一膨大部横桥 细肌丝:肌动蛋白：表面有与横桥结合的位点，静息时被原肌球蛋白掩盖； 原肌球蛋白：静息时掩盖横桥结合位点； 肌钙蛋白：与ca2+结合变构后,使原肌球蛋白位移，暴露出结合位点。,收缩：肌膜ap经横管传至三联管，终池释放钙致肌浆钙增多，肌钙蛋白与钙结合而变构，原肌球蛋白变构、解抑，横桥与肌动蛋白结合并分解atp，横桥内

5、扭、解离、复位、再结合而不断循环将细肌丝拖向m线，肌小节缩短，肌肉收缩。 舒张：钙泵将钙泵入终池，肌浆钙减少，肌钙蛋白脱下钙而变构，原肌球蛋白变构并重建阻抑，细肌丝滑回原位，肌肉舒张。,（三）骨骼肌的兴奋收缩耦联,5 、肌丝滑行的基本过程,1、前负荷 1）概念 在肌肉收缩前就加在肌肉上的负荷。,（一）肌肉收缩的力学分析,三、骨骼肌收缩的外部表现和力学分析,1、前负荷 2）前负荷对肌肉收缩的影响 在一定范围内，前负荷愈大，初长度愈长，收缩力量愈大； 最适初长度时，肌肉收缩能使肌肉产生最大张力； 前负荷过大，初长度过长，收缩力量降低。,（一）肌肉收缩的力学分析,三、骨骼肌收缩的外部表现和力学分析,

6、2、后负荷 1）概念 在肌肉收缩后才遇到的负荷或阻力。,（一）肌肉收缩的力学分析,三、骨骼肌收缩的外部表现和力学分析,2、后负荷 2）后负荷对肌肉收缩的影响 先产生张力，后出现缩短，缩短发生 后张力不再增加 后负荷愈大，张力愈大，缩短出现愈迟，缩短的初速度和总长度愈小,（一）肌肉收缩的力学分析,三、骨骼肌收缩的外部表现和力学分析,（二）肌肉收缩的外部表现,三、骨骼肌收缩的外部表现和力学分析,1、等张收缩和等长收缩 1）等张收缩 肌肉收缩时长度明显缩短，但张力始终不变。,1、等张收缩和等长收缩 2）等长收缩 肌肉收缩时长度不缩短，但张力增大。,（二）肌肉收缩的外部表现,三、骨骼肌收缩的外部表现和力学分析,（二）外部表现 2、单收缩和强直收缩 1）单收缩：肌肉受到一个有效的刺激，可以产生一次迅速而短暂的收缩(single twitch)。,三、骨骼肌收缩的外部表现和力学分析,（二）外部表现 2、单收缩和强直收缩 2）强直收缩(tetanus)： 给肌肉以连续刺激，若后一个刺激落在前一个刺激