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文檔簡(jiǎn)介
1、 概概 述述 恩格斯在恩格斯在100100多年前就指出:多年前就指出:“地球上地球上幾乎沒(méi)有一種變化發(fā)生而不同時(shí)顯示出電的幾乎沒(méi)有一種變化發(fā)生而不同時(shí)顯示出電的變化變化”。人體及生物體活細(xì)胞在安靜和活動(dòng)。人體及生物體活細(xì)胞在安靜和活動(dòng)時(shí)都存在電活動(dòng),這種電活動(dòng)稱為生物電現(xiàn)時(shí)都存在電活動(dòng),這種電活動(dòng)稱為生物電現(xiàn)象(象(bioelectricitybioelectricity)。)。包括靜息電位和動(dòng)作電位。包括靜息電位和動(dòng)作電位。第三節(jié)第三節(jié) 細(xì)胞的生物電現(xiàn)象細(xì)胞的生物電現(xiàn)象一一 、 細(xì)胞的靜息電位及其產(chǎn)生機(jī)制細(xì)胞的靜息電位及其產(chǎn)生機(jī)制(一)靜息電位(一)靜息電位(resting (resting
2、 potential)potential) 在靜息狀態(tài)下,存在于細(xì)胞膜在靜息狀態(tài)下,存在于細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的電位差(膜內(nèi)為負(fù),膜內(nèi)外兩側(cè)的電位差(膜內(nèi)為負(fù),膜外為正)。外為正)。 1.1. 神經(jīng)纖維細(xì)胞神經(jīng)纖維細(xì)胞 -70 mV 2.2. 骨骼肌細(xì)胞骨骼肌細(xì)胞 -90mV3.3. 紅細(xì)胞紅細(xì)胞 -10mV4 平滑肌細(xì)胞平滑肌細(xì)胞- 55mV RPRP實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:3.3.證明證明RPRP的實(shí)驗(yàn):的實(shí)驗(yàn):(甲)當(dāng)(甲)當(dāng)A A、B B電極都位于電極都位于細(xì)胞膜外,無(wú)電位改變,細(xì)胞膜外,無(wú)電位改變,證明膜外無(wú)電位差證明膜外無(wú)電位差。(乙)當(dāng)(乙)當(dāng)A A電極位于細(xì)胞電極位于細(xì)胞膜外,膜外, B
3、 B電極插入膜內(nèi)時(shí),電極插入膜內(nèi)時(shí),有電位改變,有電位改變,證明膜內(nèi)、證明膜內(nèi)、外間有電位差外間有電位差。(丙)當(dāng)(丙)當(dāng)A A、B B電極都位于電極都位于細(xì)胞膜內(nèi),無(wú)電位改變,細(xì)胞膜內(nèi),無(wú)電位改變,證明膜內(nèi)無(wú)電位差證明膜內(nèi)無(wú)電位差。 與與RPRP相關(guān)的概念相關(guān)的概念: 膜電位膜電位: :因電位差存在于膜的兩側(cè)所以又稱為因電位差存在于膜的兩側(cè)所以又稱為膜電位(膜電位(membrane potentialmembrane potential)。)。 極極 化化 安靜時(shí)安靜時(shí), 膜兩側(cè)電位外正內(nèi)負(fù)膜兩側(cè)電位外正內(nèi)負(fù)超極化超極化 膜兩側(cè)電位差加大膜兩側(cè)電位差加大,膜膜 內(nèi)負(fù)值增大內(nèi)負(fù)值增大去極化去極
4、化 膜兩側(cè)電位差減小膜兩側(cè)電位差減小, 膜內(nèi)負(fù)值變小膜內(nèi)負(fù)值變小復(fù)極化復(fù)極化 去極化去極化 后,膜內(nèi)電位向負(fù)值逐漸變后,膜內(nèi)電位向負(fù)值逐漸變大,恢復(fù)到大,恢復(fù)到靜息電位靜息電位狀態(tài)狀態(tài)反極化反極化 膜兩側(cè)電位發(fā)生倒轉(zhuǎn)膜兩側(cè)電位發(fā)生倒轉(zhuǎn), 膜外為負(fù)膜外為負(fù), 膜內(nèi)膜內(nèi)為正為正RP的產(chǎn)生需滿足二個(gè)條件:的產(chǎn)生需滿足二個(gè)條件: 安靜時(shí)安靜時(shí)C內(nèi)外離子分布不均:內(nèi)外離子分布不均:C內(nèi)內(nèi)K+、P-多,多, C外外Na+、Ca+、Cl-多。多。 安靜時(shí)安靜時(shí)C膜對(duì)膜對(duì)K+的通透性的通透性,膜內(nèi)帶負(fù)電的蛋白膜內(nèi)帶負(fù)電的蛋白質(zhì)有隨質(zhì)有隨K+外流的傾向,但外流的傾向,但 不能出膜,形成不能出膜,形成與與K+隔膜
5、相吸的極化狀態(tài)。隔膜相吸的極化狀態(tài)。(二)靜息電位形成的機(jī)制(二)靜息電位形成的機(jī)制(2)(2)靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜對(duì)離子的通透性具有選擇性靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜對(duì)離子的通透性具有選擇性 通透性:通透性:K K+ + ClCl- - NaNa+ + A A- - 膜內(nèi)外膜內(nèi)外K K濃度比約濃度比約 3030 1 (1 (動(dòng)力動(dòng)力) 安靜時(shí)安靜時(shí)K K通道開放通道開放 ( 通透性通透性) 膜內(nèi)帶負(fù)電的蛋白膜內(nèi)帶負(fù)電的蛋白質(zhì)有隨質(zhì)有隨K+外流的傾向,但不外流的傾向,但不能出膜,形成與能出膜,形成與K+隔膜相吸隔膜相吸的極化狀態(tài)。的極化狀態(tài)。 K K+ + 外外流流 電位差(阻力)電位差(阻力) K+ 平衡電
6、位平衡電位 = 濃度差(動(dòng)力)濃度差(動(dòng)力) 靜息電位靜息電位二二, ,動(dòng)作及其產(chǎn)生機(jī)制動(dòng)作及其產(chǎn)生機(jī)制(二)動(dòng)作電位(二)動(dòng)作電位(action potential AP)(action potential AP) 1. 1.概概 念念:是指可興奮性細(xì)胞受到一個(gè)適當(dāng)?shù)拇碳r(shí),膜電:是指可興奮性細(xì)胞受到一個(gè)適當(dāng)?shù)拇碳r(shí),膜電位在靜息電位基礎(chǔ)上產(chǎn)生的一個(gè)迅速可逆的電位翻轉(zhuǎn)與復(fù)原。位在靜息電位基礎(chǔ)上產(chǎn)生的一個(gè)迅速可逆的電位翻轉(zhuǎn)與復(fù)原。2.AP2.AP實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:2 2Ap分期(以神經(jīng)細(xì)胞為例)分期(以神經(jīng)細(xì)胞為例)(F) 鋒電位鋒電位 去極化(去極化(-70 -70 0 0 +30 +30
7、) 復(fù)極化(復(fù)極化(+30 +30 0 0 -70 -70) 后電位:后電位: 鋒電位后一種時(shí)間較長(zhǎng),波鋒電位后一種時(shí)間較長(zhǎng),波 動(dòng)較動(dòng)較 小小 的電位變化的電位變化 1)去極相:膜受刺激后原來(lái)的膜內(nèi)負(fù)值消失變)去極相:膜受刺激后原來(lái)的膜內(nèi)負(fù)值消失變 為正值(反極化),構(gòu)成為正值(反極化),構(gòu)成AP的上升支。的上升支。 膜電位由膜電位由0 +35mv稱稱超射值超射值。2)復(fù)極相:去極相的膜電位倒轉(zhuǎn)短暫,很快出)復(fù)極相:去極相的膜電位倒轉(zhuǎn)短暫,很快出現(xiàn)現(xiàn)RP的恢復(fù),構(gòu)成的恢復(fù),構(gòu)成AP的下降支。的下降支。 其持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),有電位的波動(dòng)稱其持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),有電位的波動(dòng)稱后電位后電位: 正后電位(超極
8、化后電位)正后電位(超極化后電位) 負(fù)后電位(去極化后電位)負(fù)后電位(去極化后電位) (圖)(圖)正后電位正后電位負(fù)后電位負(fù)后電位 (1 1)閾刺激是產(chǎn)生閾刺激是產(chǎn)生ApAp的必須條件的必須條件 可興奮組織(可興奮組織(RpRp) 閾電位閾電位 Ap Ap 閾刺激、閾上刺激閾刺激、閾上刺激 不需任何刺激不需任何刺激 (2 2)閾強(qiáng)度為衡量組織興奮性高低的指標(biāo),與興奮閾強(qiáng)度為衡量組織興奮性高低的指標(biāo),與興奮 性大小成反比。性大小成反比。 (3 3)閾電位閾電位: 膜去極化到一臨界值,膜去極化到一臨界值,Na+ 通道爆發(fā)通道爆發(fā) 性開放產(chǎn)生性開放產(chǎn)生Ap,此膜電位稱,此膜電位稱。 (圖)(圖)3
9、動(dòng)作電位產(chǎn)生過(guò)程動(dòng)作電位產(chǎn)生過(guò)程閾閾下下刺刺激激閾閾刺刺激激閾電位比靜息電位小閾電位比靜息電位小10mV20 mV細(xì)胞興奮的高低與二者差值呈反細(xì)胞興奮的高低與二者差值呈反變關(guān)系:差值大,興奮性低。變關(guān)系:差值大,興奮性低。 1.AP產(chǎn)生的產(chǎn)生的基本條件基本條件: :膜內(nèi)外存在膜內(nèi)外存在NaNa+ + 差差: :NaNa+ + i iNaNa+ + O O 101 101;膜在受到膜在受到閾刺激閾刺激而興奮時(shí),對(duì)離子的通透性增加:而興奮時(shí),對(duì)離子的通透性增加: 即電壓門控性即電壓門控性NaNa+ +、K K+ +通道激活而開放通道激活而開放。動(dòng)作電位的產(chǎn)生離子機(jī)制動(dòng)作電位的產(chǎn)生離子機(jī)制 膜內(nèi)外膜
10、內(nèi)外Na+濃度比濃度比 約約 1 1 12( 12( 動(dòng)力動(dòng)力 ) 受刺激時(shí)受刺激時(shí)Na+通道通道 開放開放 ( 通透性通透性 ) 電位差(阻力)電位差(阻力) = (二)動(dòng)作電位的(二)動(dòng)作電位的產(chǎn)生機(jī)制產(chǎn)生機(jī)制 1 1、電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力(、電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力(去極化):去極化):細(xì)胞受刺激時(shí)細(xì)胞受刺激時(shí) NaNa+ +通道開放,通道開放,NaNa+ +快快 速內(nèi)流(速內(nèi)流(內(nèi)正外負(fù))。內(nèi)正外負(fù))。NaNa+ +內(nèi)內(nèi)流流 濃度差(動(dòng)力)濃度差(動(dòng)力)Na +平衡電位平衡電位動(dòng)作電位動(dòng)作電位2 2)復(fù)極化:)復(fù)極化:細(xì)胞去極化至一定程度細(xì)胞去極化至一定程度 Na+通道通道 關(guān)閉,關(guān)閉,K+ +通道開放,
11、在細(xì)胞內(nèi)外通道開放,在細(xì)胞內(nèi)外【K+】 的的作用下作用下K+外流,形成復(fù)極化。外流,形成復(fù)極化。3 3)后電位:鈉泵后電位:鈉泵 排鈉攝鉀排鈉攝鉀 形成微小的電形成微小的電 位波動(dòng)位波動(dòng) 。 NF受刺激受刺激膜去極化膜去極化部分電壓部分電壓門控門控Na+通道開通道開放(激活)放(激活)Na+順電化學(xué)梯度入順電化學(xué)梯度入C膜進(jìn)一步去膜進(jìn)一步去極化(閾電位)極化(閾電位)大量大量Na+通道開放通道開放形成形成AP上升上升支(去極相)支(去極相)達(dá)到達(dá)到Na+平衡電位,膜電位內(nèi)正外平衡電位,膜電位內(nèi)正外負(fù)(動(dòng)力:電位差,濃度差;阻力:電位差)負(fù)(動(dòng)力:電位差,濃度差;阻力:電位差)Na+通道失活通道
12、失活膜對(duì)膜對(duì)K+通道開放通道開放膜內(nèi)膜內(nèi)K+順電順電化學(xué)梯度向外擴(kuò)散化學(xué)梯度向外擴(kuò)散膜內(nèi)電位變負(fù)膜內(nèi)電位變負(fù)AP下降支(復(fù)下降支(復(fù)極期)極期)K+平衡電位平衡電位Na+通道恢復(fù)(復(fù)活)。通道恢復(fù)(復(fù)活)。結(jié)論:結(jié)論:APAP的上升支由的上升支由NaNa內(nèi)流形成,下降支是內(nèi)流形成,下降支是K K外流形成的,后電位是外流形成的,后電位是NaNaK K泵活動(dòng)引起的。泵活動(dòng)引起的。 APAP的產(chǎn)生是不消耗能量的,的產(chǎn)生是不消耗能量的,APAP的恢復(fù)是的恢復(fù)是消耗能量的(消耗能量的(NaNaK K泵的活動(dòng))。泵的活動(dòng))。 AP=AP=NaNa的平衡電位。的平衡電位。4.動(dòng)作電位的特征:動(dòng)作電位的特征:
13、 具有具有“全或無(wú)全或無(wú)”的現(xiàn)象的現(xiàn)象 是不衰減式傳導(dǎo)的電位是不衰減式傳導(dǎo)的電位 具有不應(yīng)期具有不應(yīng)期: :和離子通道功能狀態(tài)有關(guān)和離子通道功能狀態(tài)有關(guān) ( (備用備用- -激活激活- -失活失活) )5.動(dòng)作電位的意義:動(dòng)作電位的意義: AP的產(chǎn)生是細(xì)胞興奮的標(biāo)志的產(chǎn)生是細(xì)胞興奮的標(biāo)志。 (三)動(dòng)作電位的傳導(dǎo)(三)動(dòng)作電位的傳導(dǎo)傳導(dǎo)機(jī)制:傳導(dǎo)機(jī)制:局部電流局部電流電流電流 興奮在神經(jīng)纖維傳導(dǎo)方式神經(jīng)纖維傳導(dǎo)方式:無(wú)髓鞘無(wú)髓鞘N N纖維為近距離局部電流纖維為近距離局部電流有髓鞘有髓鞘N N纖維為遠(yuǎn)距離纖維為遠(yuǎn)距離( (跳躍式跳躍式) )局部電流局部電流三三 閾下刺激和局部興奮閾下刺激和局部興奮
14、概念概念: 閾下刺閾下刺激引起的低激引起的低于閾電位的于閾電位的去極化反應(yīng)去極化反應(yīng)(即局部電(即局部電位),稱局位),稱局部興奮。部興奮。特點(diǎn):特點(diǎn): 電位幅度小且電位幅度小且呈衰減性擴(kuò)布。呈衰減性擴(kuò)布。 非全或無(wú)式。非全或無(wú)式。 總和效應(yīng):時(shí)總和效應(yīng):時(shí)間 性 和 空 間 性 總間 性 和 空 間 性 總和和。 興奮性興奮性(excitability)(excitability): 活組織或細(xì)胞對(duì)刺激活組織或細(xì)胞對(duì)刺激(stimulus)(stimulus)發(fā)生反應(yīng)的能力。發(fā)生反應(yīng)的能力。 電生理學(xué)中電生理學(xué)中, , 指細(xì)胞受到剌激時(shí)產(chǎn)生動(dòng)作電位的能力或特性。指細(xì)胞受到剌激時(shí)產(chǎn)生動(dòng)作電位的
15、能力或特性。興奮興奮(excitation)(excitation): 細(xì)胞對(duì)剌激發(fā)生反應(yīng)的過(guò)程。細(xì)胞對(duì)剌激發(fā)生反應(yīng)的過(guò)程。 電生理學(xué)中指動(dòng)作電位的產(chǎn)生。電生理學(xué)中指動(dòng)作電位的產(chǎn)生。 刺激是原因刺激是原因, ,反應(yīng)是結(jié)果反應(yīng)是結(jié)果 - - 產(chǎn)生動(dòng)作電位。產(chǎn)生動(dòng)作電位。 可興奮細(xì)胞可興奮細(xì)胞(excitation cell): 神經(jīng)神經(jīng) 肌肉肌肉 腺體腺體 常表現(xiàn)出較高的興奮性常表現(xiàn)出較高的興奮性, 習(xí)慣上稱為習(xí)慣上稱為可興可興奮細(xì)胞奮細(xì)胞.(二)細(xì)胞興奮過(guò)程中興奮性的變化 絕對(duì)不應(yīng)期 在興奮發(fā)生的最初階段,給任何強(qiáng)度的刺激,均不能引起再次興奮。興奮性為零 相對(duì)不應(yīng)期 在絕對(duì)不應(yīng)期后,給予閾上刺
16、激才能引起興奮。興奮性低于正常 超常期 在相對(duì)不應(yīng)期后,刺激強(qiáng)度低于閾值就能引起興奮。興奮性高于正常 低常期 在超常期后興奮性低于正常第四節(jié)第四節(jié) 肌細(xì)胞的收縮功能肌細(xì)胞的收縮功能 1 . 1 . 神經(jīng)沖動(dòng)如何引起肌細(xì)胞神經(jīng)沖動(dòng)如何引起肌細(xì)胞 的興奮?的興奮?2 .2 .肌細(xì)胞的興奮如何引起肌肉肌細(xì)胞的興奮如何引起肌肉 收縮?收縮?一骨骼肌的興奮和收縮功能一骨骼肌的興奮和收縮功能( (一一) ) 、N NM M接頭處的興奮傳遞接頭處的興奮傳遞 1 1、N-MN-M接頭接頭結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 接頭前膜接頭前膜 接頭間隙接頭間隙 接頭后膜接頭后膜終板膜。終板膜。接頭間隙接頭間隙結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)特征: 1 1 在
17、軸突未梢的軸漿中在軸突未梢的軸漿中, ,有豐富的線粒體和內(nèi)有豐富的線粒體和內(nèi)含乙酰膽堿的囊胞含乙酰膽堿的囊胞2 2 終板膜形成很多皺褶,前后膜接觸面積增終板膜形成很多皺褶,前后膜接觸面積增加加終板膜上有終板膜上有型膽堿能受體型膽堿能受體終板膜上有膽堿脂酶,可水解終板膜上有膽堿脂酶,可水解h h2.N-M2.N-M接頭處的興奮傳遞過(guò)程接頭處的興奮傳遞過(guò)程當(dāng)神經(jīng)沖動(dòng)傳到軸突末當(dāng)神經(jīng)沖動(dòng)傳到軸突末膜膜CaCa2 2通道開放,膜外通道開放,膜外CaCa2 2向膜內(nèi)流動(dòng)向膜內(nèi)流動(dòng)接頭前膜內(nèi)囊泡中接頭前膜內(nèi)囊泡中AChACh釋放釋放AChACh與終板膜上的受體結(jié)合與終板膜上的受體結(jié)合終板膜對(duì)終板膜對(duì)NaN
18、a、K K ( (尤其是尤其是NaNa) )通透性通透性終板膜去極化終板膜去極化終板電位(終板電位(EPPEPP)EPPEPP電緊張性擴(kuò)布至肌膜電緊張性擴(kuò)布至肌膜去極化達(dá)到閾電位去極化達(dá)到閾電位爆發(fā)肌細(xì)胞膜動(dòng)作電位爆發(fā)肌細(xì)胞膜動(dòng)作電位N-MN-M接頭處的興奮傳遞過(guò)程接頭處的興奮傳遞過(guò)程膜膜CaCa2 2通道開放,膜外通道開放,膜外CaCa2 2向膜內(nèi)流動(dòng)向膜內(nèi)流動(dòng)接頭前膜內(nèi)囊泡移動(dòng)、融合、破裂,接頭前膜內(nèi)囊泡移動(dòng)、融合、破裂,囊泡中的囊泡中的AChACh釋放釋放( (量子釋放量子釋放) )AChACh與終板膜上的與終板膜上的N N2 2受體結(jié)合,受體結(jié)合,受體蛋白分子構(gòu)型改變受體蛋白分子構(gòu)型改
19、變終板膜對(duì)終板膜對(duì)NaNa、K K ( (尤其是尤其是NaNa) )通透性通透性(二)骨骼肌的超微結(jié)構(gòu)(二)骨骼肌的超微結(jié)構(gòu)(二)骨骼肌細(xì)胞的微細(xì)結(jié)構(gòu)(二)骨骼肌細(xì)胞的微細(xì)結(jié)構(gòu)1、肌原纖維和肌小節(jié)、肌原纖維和肌小節(jié) 肌纖維肌纖維 暗帶暗帶(粗、細(xì)肌絲,總長(zhǎng)不(粗、細(xì)肌絲,總長(zhǎng)不 變)變) 肌原纖維肌原纖維 明帶,中央明帶,中央Z線線(細(xì)肌絲,縮(細(xì)肌絲,縮窄,舒窄,舒寬)寬) 中央透明中央透明H帶,中央帶,中央M線線 (粗肌絲,長(zhǎng)度可變,縮(粗肌絲,長(zhǎng)度可變,縮窄窄 舒舒寬)寬) 暗帶暗帶 兩側(cè)較暗兩側(cè)較暗 (粗、細(xì)肌絲重疊,縮(粗、細(xì)肌絲重疊,縮寬寬 舒舒窄)窄) 肌小節(jié)肌小節(jié)=1/2明帶明
20、帶+暗帶暗帶+1/2明帶明帶 3.5m=1.0+1.5+1.0(理論值)(理論值) 實(shí)際其長(zhǎng)實(shí)際其長(zhǎng)2.0-2.2m說(shuō)明粗細(xì)肌絲有重疊。說(shuō)明粗細(xì)肌絲有重疊。 肌管系統(tǒng)肌管系統(tǒng) 橫管系統(tǒng)(T管) 縱管系統(tǒng)(L管) 終末池 三聯(lián)管結(jié)構(gòu):橫管+兩側(cè)終末池(三)骨骼肌收縮機(jī)制 滑行學(xué)說(shuō)滑行學(xué)說(shuō): 肌肉收縮時(shí),在每一肌小節(jié)內(nèi)發(fā)肌肉收縮時(shí),在每一肌小節(jié)內(nèi)發(fā)生了細(xì)肌絲向粗肌絲之間滑行,相生了細(xì)肌絲向粗肌絲之間滑行,相鄰的鄰的Z Z線互相靠近,肌小節(jié)長(zhǎng)度變短線互相靠近,肌小節(jié)長(zhǎng)度變短 肌絲的分子組成肌絲的分子組成(1 1)粗肌絲粗肌絲(myosin):由肌凝蛋白組成:由肌凝蛋白組成 桿桿 + 頭(橫橋頭(橫橋
21、cross bridge), 呈豆芽形與桿垂直伸出桿外呈豆芽形與桿垂直伸出桿外,各橫橋間夾角,各橫橋間夾角 60,間距,間距14.3nm,每一平面一周,每一平面一周上只有二個(gè)橫橋(相隔上只有二個(gè)橫橋(相隔180)。每條粗肌絲周圍有)。每條粗肌絲周圍有六條細(xì)肌絲可與橫橋接觸。六條細(xì)肌絲可與橫橋接觸。橫橋特點(diǎn)橫橋特點(diǎn): 與細(xì)肌絲可逆結(jié)合,拖動(dòng)細(xì)肌絲向與細(xì)肌絲可逆結(jié)合,拖動(dòng)細(xì)肌絲向M線滑行線滑行 具具ATP酶活性,分解酶活性,分解ATP供能供能 細(xì)肌絲的分子結(jié)構(gòu)細(xì)肌絲的分子結(jié)構(gòu) (1)(1) 肌纖蛋白(肌動(dòng)蛋白):肌纖蛋白(肌動(dòng)蛋白):細(xì)肌絲的主 干,存在與粗肌絲結(jié)合的位點(diǎn) (2) (2) 原肌凝蛋
22、白:原肌凝蛋白:阻擋和遮蓋結(jié)合位點(diǎn) (3)(3) 肌鈣蛋白:肌鈣蛋白:與Ca 2 +結(jié)合 收縮收縮 : 肌膜上肌膜上AP肌漿中肌漿中Ca+Ca+肌肌鈣蛋白鈣蛋白信息傳給原肌凝蛋白信息傳給原肌凝蛋白扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)橫橋與橫橋與肌纖蛋白結(jié)合、扭動(dòng)、解離及再結(jié)合,如此反肌纖蛋白結(jié)合、扭動(dòng)、解離及再結(jié)合,如此反復(fù)復(fù)細(xì)肌絲向暗帶中央移動(dòng)細(xì)肌絲向暗帶中央移動(dòng)肌小節(jié)縮短肌小節(jié)縮短肌肌肉收縮。肉收縮。 舒張舒張: 當(dāng)肌質(zhì)網(wǎng)把當(dāng)肌質(zhì)網(wǎng)把Ca+泵回網(wǎng)腔泵回網(wǎng)腔 肌漿肌漿內(nèi)內(nèi)Ca+Ca+與肌鈣蛋白解離與肌鈣蛋白解離原肌凝蛋白恢復(fù)原肌凝蛋白恢復(fù)原先構(gòu)型原先構(gòu)型肌纖蛋白上的結(jié)合點(diǎn)被掩蓋肌纖蛋白上的結(jié)合點(diǎn)被掩蓋橫橋橫橋不能扭動(dòng)不
23、能扭動(dòng)細(xì)肌絲恢復(fù)原狀細(xì)肌絲恢復(fù)原狀肌肉舒張。肌肉舒張。按任意鍵飛入橫橋擺動(dòng)動(dòng)畫(四)骨骼肌的興奮(四)骨骼肌的興奮- -收縮耦連收縮耦連 1、興奮、興奮收縮耦聯(lián)收縮耦聯(lián)(excitation-contraction coupling) 以肌膜的電變化為特征的興奮過(guò)程和以肌絲滑以肌膜的電變化為特征的興奮過(guò)程和以肌絲滑行為基礎(chǔ)的收縮過(guò)程之間的中介過(guò)程稱行為基礎(chǔ)的收縮過(guò)程之間的中介過(guò)程稱。興奮興奮- -收縮耦聯(lián)收縮耦聯(lián) 三個(gè)主要步驟三個(gè)主要步驟:橫管系統(tǒng)橫管系統(tǒng)將動(dòng)作電位傳至肌細(xì)胞的深部終末池(肌漿網(wǎng))中的將動(dòng)作電位傳至肌細(xì)胞的深部終末池(肌漿網(wǎng))中的Ca2+ Ca2+ 釋放入胞漿胞漿釋放入胞漿胞漿
24、Ca2+ i Ca2+ i Ca2+Ca2+和肌鈣蛋白結(jié)合,觸發(fā)肌絲滑行和肌鈣蛋白結(jié)合,觸發(fā)肌絲滑行, ,肌肉肌肉 收縮收縮CaCa2+2+是興奮是興奮- -收縮耦聯(lián)的耦聯(lián)物收縮耦聯(lián)的耦聯(lián)物運(yùn)動(dòng)神經(jīng)沖動(dòng)傳至末梢運(yùn)動(dòng)神經(jīng)沖動(dòng)傳至末梢N N末梢對(duì)末梢對(duì)CaCa2+2+通透性增加通透性增加 CaCa2+2+內(nèi)流入內(nèi)流入N N末梢內(nèi)末梢內(nèi)接頭前膜內(nèi)囊泡接頭前膜內(nèi)囊泡向前膜移動(dòng)、融合、破裂向前膜移動(dòng)、融合、破裂AChACh釋放入接頭間隙釋放入接頭間隙 AChACh與終板膜受體結(jié)合與終板膜受體結(jié)合受體構(gòu)型改變受體構(gòu)型改變終板膜對(duì)終板膜對(duì)NaNa+ +、K K+ +( (尤其尤其NaNa+ +) )的通透性
25、增加的通透性增加產(chǎn)生終板電位產(chǎn)生終板電位(EPP)(EPP)EPPEPP引起肌膜引起肌膜APAP肌膜肌膜APAP沿橫管膜傳至三聯(lián)管沿橫管膜傳至三聯(lián)管終池膜上的鈣通道開放終池膜上的鈣通道開放終池內(nèi)終池內(nèi)CaCa2+2+進(jìn)入肌漿進(jìn)入肌漿CaCa2+2+與肌鈣蛋白結(jié)合與肌鈣蛋白結(jié)合 引起肌鈣蛋白的構(gòu)型改變引起肌鈣蛋白的構(gòu)型改變?cè)∧鞍装l(fā)生位移原肌凝蛋白發(fā)生位移暴露出細(xì)肌絲上與橫橋結(jié)合位點(diǎn)暴露出細(xì)肌絲上與橫橋結(jié)合位點(diǎn)橫橋與結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合橫橋與結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合激活激活A(yù)TPATP酶作用酶作用, ,分解分解ATPATP橫橋擺動(dòng)橫橋擺動(dòng)牽拉細(xì)肌絲朝肌節(jié)中央滑行牽拉細(xì)肌絲朝肌節(jié)中央滑行肌節(jié)縮短肌節(jié)縮短= =肌細(xì)胞
26、收縮肌細(xì)胞收縮小結(jié):小結(jié):骨骼肌收縮全過(guò)程骨骼肌收縮全過(guò)程1.1.興奮傳遞興奮傳遞 2.2.興奮興奮- -收縮(肌絲滑行)耦聯(lián)收縮(肌絲滑行)耦聯(lián)二、骨骼肌收縮的形式及影響骨骼肌收縮二、骨骼肌收縮的形式及影響骨骼肌收縮的因素的因素 (一一)骨骼肌收縮的形式:所受負(fù)荷不同骨骼肌收縮的形式:所受負(fù)荷不同 長(zhǎng)度縮短長(zhǎng)度縮短完成軀體運(yùn)動(dòng)。完成軀體運(yùn)動(dòng)。 產(chǎn)生張力產(chǎn)生張力抵抗外力。抵抗外力。等長(zhǎng)收縮(等長(zhǎng)收縮(isometric contractionisometric contraction):指?。褐讣∪馐湛s時(shí)僅有張力的增加而長(zhǎng)度不變的收縮形肉收縮時(shí)僅有張力的增加而長(zhǎng)度不變的收縮形式(張力式(張力
27、 后負(fù)荷)。后負(fù)荷)。等張收縮(等張收縮(isotonic contractionisotonic contraction):指):指當(dāng)肌肉當(dāng)肌肉 縮短和移動(dòng)負(fù)荷時(shí)的收縮形式。縮短和移動(dòng)負(fù)荷時(shí)的收縮形式。 肌肌肉縮短前先有張力肉縮短前先有張力,當(dāng)肌張力,當(dāng)肌張力后負(fù)荷時(shí)后負(fù)荷時(shí)肌肉才開始縮短,張力不再肌肉才開始縮短,張力不再,保持不變,保持不變,直至結(jié)束。直至結(jié)束。A B刺激形式不同單收縮和復(fù)合收縮單收縮和復(fù)合收縮(1 1單收縮單收縮: :指肌肉受到一次短促指肌肉受到一次短促的有效剌激,而產(chǎn)生的一次收縮。的有效剌激,而產(chǎn)生的一次收縮。其全過(guò)程可分為潛伏期、收縮期和其全過(guò)程可分為潛伏期、收縮期和
28、舒張期。通常肌肉的動(dòng)作電位出現(xiàn)舒張期。通常肌肉的動(dòng)作電位出現(xiàn)在先,而肌肉收縮產(chǎn)生在后。肌肉在先,而肌肉收縮產(chǎn)生在后。肌肉收縮的舒張期持續(xù)時(shí)間大于收縮期收縮的舒張期持續(xù)時(shí)間大于收縮期 復(fù)合收縮復(fù)合收縮 不完全強(qiáng)直收縮:不完全強(qiáng)直收縮:刺激頻率增加時(shí),刺激頻率增加時(shí),單收縮就會(huì)發(fā)生融合,后一次收縮疊加在前單收縮就會(huì)發(fā)生融合,后一次收縮疊加在前一次收縮的舒張期內(nèi),表現(xiàn)為鋸齒狀的收縮一次收縮的舒張期內(nèi),表現(xiàn)為鋸齒狀的收縮曲線。曲線。 完全強(qiáng)直收縮:完全強(qiáng)直收縮:刺激頻率進(jìn)一步增刺激頻率進(jìn)一步增加時(shí),后一次收縮疊加在前一次收縮的收縮加時(shí),后一次收縮疊加在前一次收縮的收縮期內(nèi),表現(xiàn)為機(jī)械反應(yīng)平緩增加期內(nèi),
29、表現(xiàn)為機(jī)械反應(yīng)平緩增加(二二)影響骨骼肌收縮因素影響骨骼肌收縮因素1、前負(fù)荷、前負(fù)荷前負(fù)荷:前負(fù)荷:肌肉收縮之前承受的負(fù)荷;肌肉收縮之前承受的負(fù)荷;初長(zhǎng)度:初長(zhǎng)度:肌肉收縮之前的長(zhǎng)度。肌肉收縮之前的長(zhǎng)度。兩者成正比關(guān)系。兩者成正比關(guān)系。肌肉收縮前承受的負(fù)荷,使肌肉在收縮前處于肌肉收縮前承受的負(fù)荷,使肌肉在收縮前處于被拉長(zhǎng)狀態(tài)。被拉長(zhǎng)狀態(tài)。短于最適初長(zhǎng)短于最適初長(zhǎng) 最適初長(zhǎng)最適初長(zhǎng) 長(zhǎng)于最適初長(zhǎng)長(zhǎng)于最適初長(zhǎng) 正比正比 反比反比 肌肉收縮力最大肌肉收縮力最大在一定范圍內(nèi)在一定范圍內(nèi), ,肌肉收縮產(chǎn)生的張力與肌肉收縮產(chǎn)生的張力與初長(zhǎng)度呈正變關(guān)系。肌肉收縮時(shí)產(chǎn)生最初長(zhǎng)度呈正變關(guān)系。肌肉收縮時(shí)產(chǎn)生最大張力的
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