骨骼肌收缩的外部表现课件

骨骼肌收缩的外部表现

和力学分析31-骨骼肌收缩的外部表现骨骼肌在体内的功能——受刺激时缩短或产生张力 完成躯体的运动或抵抗外力的作用肌肉完成一定量的机械功——数值等于 所克服的阻力和肌肉缩短长度的乘积肌肉的输出功率=缩短速度乘以负荷肌肉在收缩时以产生张力为主或缩短为主 收缩时能作多少功？ 取决于肌肉收缩时所遇到的负荷条件 和肌肉本身的功能状态骨骼肌收缩的外部表现肌肉在体内或实验条件下可能遇到的负荷前负荷——肌肉在收缩前就处于某种程度的被拉长状态 所具有的一定的长度——初长度后负荷——在肌肉开始收缩时才能遇到的负荷或阻力 不增加肌肉的初长度，但能阻碍收缩时肌 肉的缩短。等长收缩——肌肉虽进行了收缩，并无长度改变

后负荷大到一定程度就足以抵抗肌肉收缩 所产生的最大张力，因而肌肉不再表现缩短。骨骼肌收缩的外部表现肌肉初长度对肌肉收缩的影响

曲线分别代表肌肉在初长度改变时的张力改变情况改变初长而尚未收缩被动张力的基础上肌肉收缩被动张力＋主动张力骨骼肌收缩的外部表现前负荷↑→初长↑→收缩力↑最适前负荷→最适初长（2.2μm）参与肌丝滑行的横桥数目最多→肌肉张力最大前负荷

肌肉收缩前遇到的负荷骨骼肌收缩的外部表现粗肌丝的长度是1.5μm，M线两侧各0.1μm的范围内正常时没有横桥，这样当每侧细肌丝伸入暗带0.65μm，(细肌丝长度1.0μm),肌小节总长度2.2μm(1.5+0.35+0.35),粗肌丝上的每个横桥都能与细肌丝作用，因而收缩时能出现最佳的效果。2.2mm1.5mm粗肌丝细肌丝0.65mm肌小节肌肉在最适初长度条件下进行收缩能产生最大的张力0.35mm肌小节=粗肌丝长度＋2（细肌丝长度－0.65）骨骼肌收缩的外部表现后负荷对肌肉收缩的影响

后负荷——肌肉收缩时遇到的负荷前负荷固定，后负荷↑→产生张力↑

后负荷是肌肉收缩的阻力骨骼肌收缩的外部表现肌小节长度（mm）细肌丝相互全部由暗带被拉出，失去产生张力的条件。肌小节中两侧细肌丝伸入暗带过多不利于与横桥间的相互作用肌小节中全部横桥都可与细肌丝相互作用，产生出最大主动张力。不同初长度时粗、细肌丝重合程度对张力的影响骨骼肌收缩的外部表现等长收缩：

——只有张力的变化，不引起肌肉缩 短(缩短速度=0)。

等张收缩

——肌肉保持一定张力不变条件下，

长度明显缩短(以一定速度在收缩)。在整体内骨骼肌的收缩多表现为既改变长度又增加张力的混合收缩形式。骨骼肌收缩的外部表现肌肉收缩能力（contractility）的改变对肌肉收缩的影响定义

——影响肌肉收缩效果的肌肉内部功能状态 的改变肌肉状态的改变

——缺氧、酸中毒、肌肉中能源物质缺乏 引起兴奋-收缩耦联、肌肉蛋白质或横桥功 能特性的改变。

——钙离子、咖啡因、肾上腺素等体液因素 可能通过影响肌肉的收缩机制而提高肌肉的 收缩效果。骨骼肌收缩的外部表现

肌肉收缩能力对肌肉收缩的影响

肌肉本身的功能状态对收缩效率的影响Ca2+、NE、E、毛地黄类药物→心肌收缩能力↑使张力一速度曲线平行右上移

H+、K、Ach→心肌收缩力↓；使曲线平行左移负荷或张力缩短速度骨骼肌收缩的外部表现区分两种变化：肌肉的张力变大——肌肉收缩能力的提高 收缩前它处于最适初长度肌肉等张收缩时的收缩速度增大——后负荷减小 处于最适初长 肌肉收缩能力的提高 三者兼而有之肌肉收缩能力改变负荷条件改变影响肌肉收缩骨骼肌收缩的外部表现肌肉的单收缩和单收缩的复合单收缩——骨骼肌或单个肌细胞受到一次短促的刺激时，产生一次动作电位，紧接着出现一次机械收缩。收缩过程复合——刺激频率增加到某一限度时，后来的刺激在前一次收缩的舒张期结束前即到达肌肉，肌肉在自身尚处于一定程度的缩短或张力存在的基础上进行新的收缩。骨骼肌收缩的外部表现不完全强直收缩

——持续进行的收缩过程复合，每次新的收缩都出现在前次收缩的舒张期过程中(描记曲线上形成锯齿形)。完全强直收缩

——持续进行的收缩过程复合，肌肉在前一次收缩的收缩期结束以前或在收缩期的顶点开始新的收缩，各次收缩的张力或长度变化可以融合而叠加起来(描记曲线上的锯齿形消失)。骨骼肌收缩的外部表现单收缩：一次刺激→一个动作电位

→一次收缩

收缩复合：连续刺激→多个动作电位

→收缩复合

强直收缩：刺激频率→多个动作电位

→完全收缩状态骨骼肌收缩的外部表现肌肉的单收缩与收缩的复合刺激频率骨骼肌收缩的外部表现伴随每次刺激出现的肌肉动作电位频率加快，始终各自分离不发生融合或总和原因：肌肉的动作电位只持续1～2ms，当刺激频率加速到下一次刺激落于前一次刺激引进起的动作电位持续期间时，组织正好处于兴奋的绝对不应期，这时新的刺激将无效，既不能引起新的动作电位产生，也不引起新的收缩。骨骼肌收缩的外部表现正常体内由运动神经传到骨骼肌的兴奋冲动

——快速连续 强直收缩的持续时间可长可短肌肉在只接受一次刺激时——释放到肌浆中的Ca2+很快被肌浆网上的Ca2+泵 回收入肌浆网连续刺激——使肌浆中的Ca2+维持在饱和的高浓度 水平人体骨骼肌收缩几乎都属于完全强直收缩强直收缩可以产生更大的收缩效果骨骼肌收缩的外部表现平滑肌的结构和生理特性

分布－人体消化道、呼吸道、血管和泌尿、生殖等系统结构－平滑肌细胞互相连接，形成管状结构或中空器官功能－通过缩短和产生张力使器官发生运动和变形，也可 产生连续收缩或紧张性收缩，分类－心脏－自动节律性 像骨骼肌－神经冲动到达才出现收缩 在这两个极端之间，各种的过渡形式骨骼肌收缩的外部表现平滑肌的微细结构

－细胞内部存在一个细胞骨架，包含一些卵圆形的称为致密体的结构。 －相邻细胞膜在致密体处连结紧密，共同组成一种机械性耦联，藉以完成细胞间张力的传递。 －细胞间也存在其它连接形式，如缝隙连接，实现细胞间的电耦联和化学耦联。 －致密体和致密区中有同骨骼肌Z带中类似的蛋白成分，还有一种直径介于粗、细肌丝之间的丝状物存在。骨骼肌收缩的外部表现平滑肌内部结构模式图平滑肌细胞一般呈梭形，直径2～5μm；其长度可变性很大。产生张力的最适长度为约400μm。平滑肌横桥的激活需要较长的时间，收缩缓慢。细胞内部－骨架相邻细胞膜－致密体细胞间－缝隙连接致密体和致密区骨骼肌收缩的外部表现平滑肌活动的控制和调节

大多数平滑肌接受神经支配通常接受交感和副交感两种神经支配小动脉一般只接受交感系统神经支配内在神经丛及局部传入性神经元－可以引起各种反射 特别是消化管平滑肌曲张体－支配平滑肌的外来神经纤维进入靶组织时多次分 支，分支上每隔一定距离出现一个膨大，呈念珠状的 分泌囊泡。骨骼肌收缩的外部表现平滑肌的收缩机制平滑肌细胞兴奋→肌膜被激活→细胞外Ca2+进入膜内＋肌浆网释放Ca2+→[Ca2+]浓度升高→Ca2+与钙调蛋白(calmobulin)结合(1分子钙调蛋白结合4个Ca2+)→肌球蛋白激酶活化→ATP分解释放能量→横桥获能处于高自由能骨骼肌收缩的外部表