骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)課件

骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)

和力學(xué)分析31-骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)骨骼肌在體內(nèi)的功能——受刺激時(shí)縮短或產(chǎn)生張力 完成軀體的運(yùn)動(dòng)或抵抗外力的作用肌肉完成一定量的機(jī)械功——數(shù)值等于 所克服的阻力和肌肉縮短長度的乘積肌肉的輸出功率=縮短速度乘以負(fù)荷肌肉在收縮時(shí)以產(chǎn)生張力為主或縮短為主 收縮時(shí)能作多少功？ 取決于肌肉收縮時(shí)所遇到的負(fù)荷條件 和肌肉本身的功能狀態(tài)骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)肌肉在體內(nèi)或?qū)嶒?yàn)條件下可能遇到的負(fù)荷前負(fù)荷——肌肉在收縮前就處于某種程度的被拉長狀態(tài) 所具有的一定的長度——初長度后負(fù)荷——在肌肉開始收縮時(shí)才能遇到的負(fù)荷或阻力 不增加肌肉的初長度，但能阻礙收縮時(shí)肌 肉的縮短。等長收縮——肌肉雖進(jìn)行了收縮，并無長度改變

后負(fù)荷大到一定程度就足以抵抗肌肉收縮 所產(chǎn)生的最大張力，因而肌肉不再表現(xiàn)縮短。骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)肌肉初長度對肌肉收縮的影響

曲線分別代表肌肉在初長度改變時(shí)的張力改變情況改變初長而尚未收縮被動(dòng)張力的基礎(chǔ)上肌肉收縮被動(dòng)張力＋主動(dòng)張力骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)前負(fù)荷↑→初長↑→收縮力↑最適前負(fù)荷→最適初長（2.2μm）參與肌絲滑行的橫橋數(shù)目最多→肌肉張力最大前負(fù)荷

肌肉收縮前遇到的負(fù)荷骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)粗肌絲的長度是1.5μm，M線兩側(cè)各0.1μm的范圍內(nèi)正常時(shí)沒有橫橋，這樣當(dāng)每側(cè)細(xì)肌絲伸入暗帶0.65μm，(細(xì)肌絲長度1.0μm),肌小節(jié)總長度2.2μm(1.5+0.35+0.35),粗肌絲上的每個(gè)橫橋都能與細(xì)肌絲作用，因而收縮時(shí)能出現(xiàn)最佳的效果。2.2mm1.5mm粗肌絲細(xì)肌絲0.65mm肌小節(jié)肌肉在最適初長度條件下進(jìn)行收縮能產(chǎn)生最大的張力0.35mm肌小節(jié)=粗肌絲長度＋2（細(xì)肌絲長度－0.65）骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)后負(fù)荷對肌肉收縮的影響

后負(fù)荷——肌肉收縮時(shí)遇到的負(fù)荷前負(fù)荷固定，后負(fù)荷↑→產(chǎn)生張力↑

后負(fù)荷是肌肉收縮的阻力骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)肌小節(jié)長度（mm）細(xì)肌絲相互全部由暗帶被拉出，失去產(chǎn)生張力的條件。肌小節(jié)中兩側(cè)細(xì)肌絲伸入暗帶過多不利于與橫橋間的相互作用肌小節(jié)中全部橫橋都可與細(xì)肌絲相互作用，產(chǎn)生出最大主動(dòng)張力。不同初長度時(shí)粗、細(xì)肌絲重合程度對張力的影響骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)等長收縮：

——只有張力的變化，不引起肌肉縮 短(縮短速度=0)。

等張收縮

——肌肉保持一定張力不變條件下，

長度明顯縮短(以一定速度在收縮)。在整體內(nèi)骨骼肌的收縮多表現(xiàn)為既改變長度又增加張力的混合收縮形式。骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)肌肉收縮能力（contractility）的改變對肌肉收縮的影響定義

——影響肌肉收縮效果的肌肉內(nèi)部功能狀態(tài) 的改變肌肉狀態(tài)的改變

——缺氧、酸中毒、肌肉中能源物質(zhì)缺乏 引起興奮-收縮耦聯(lián)、肌肉蛋白質(zhì)或橫橋功 能特性的改變。

——鈣離子、咖啡因、腎上腺素等體液因素 可能通過影響肌肉的收縮機(jī)制而提高肌肉的 收縮效果。骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)

肌肉收縮能力對肌肉收縮的影響

肌肉本身的功能狀態(tài)對收縮效率的影響Ca2+、NE、E、毛地黃類藥物→心肌收縮能力↑使張力一速度曲線平行右上移

H+、K、Ach→心肌收縮力↓；使曲線平行左移負(fù)荷或張力縮短速度骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)區(qū)分兩種變化：肌肉的張力變大——肌肉收縮能力的提高 收縮前它處于最適初長度肌肉等張收縮時(shí)的收縮速度增大——后負(fù)荷減小 處于最適初長 肌肉收縮能力的提高 三者兼而有之肌肉收縮能力改變負(fù)荷條件改變影響肌肉收縮骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)肌肉的單收縮和單收縮的復(fù)合單收縮——骨骼肌或單個(gè)肌細(xì)胞受到一次短促的刺激時(shí)，產(chǎn)生一次動(dòng)作電位，緊接著出現(xiàn)一次機(jī)械收縮。收縮過程復(fù)合——刺激頻率增加到某一限度時(shí)，后來的刺激在前一次收縮的舒張期結(jié)束前即到達(dá)肌肉，肌肉在自身尚處于一定程度的縮短或張力存在的基礎(chǔ)上進(jìn)行新的收縮。骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)不完全強(qiáng)直收縮

——持續(xù)進(jìn)行的收縮過程復(fù)合，每次新的收縮都出現(xiàn)在前次收縮的舒張期過程中(描記曲線上形成鋸齒形)。完全強(qiáng)直收縮

——持續(xù)進(jìn)行的收縮過程復(fù)合，肌肉在前一次收縮的收縮期結(jié)束以前或在收縮期的頂點(diǎn)開始新的收縮，各次收縮的張力或長度變化可以融合而疊加起來(描記曲線上的鋸齒形消失)。骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)單收縮：一次刺激→一個(gè)動(dòng)作電位

→一次收縮

收縮復(fù)合：連續(xù)刺激→多個(gè)動(dòng)作電位

→收縮復(fù)合

強(qiáng)直收縮：刺激頻率→多個(gè)動(dòng)作電位

→完全收縮狀態(tài)骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)肌肉的單收縮與收縮的復(fù)合刺激頻率骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)伴隨每次刺激出現(xiàn)的肌肉動(dòng)作電位頻率加快，始終各自分離不發(fā)生融合或總和原因：肌肉的動(dòng)作電位只持續(xù)1～2ms，當(dāng)刺激頻率加速到下一次刺激落于前一次刺激引進(jìn)起的動(dòng)作電位持續(xù)期間時(shí)，組織正好處于興奮的絕對不應(yīng)期，這時(shí)新的刺激將無效，既不能引起新的動(dòng)作電位產(chǎn)生，也不引起新的收縮。骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)正常體內(nèi)由運(yùn)動(dòng)神經(jīng)傳到骨骼肌的興奮沖動(dòng)

——快速連續(xù) 強(qiáng)直收縮的持續(xù)時(shí)間可長可短肌肉在只接受一次刺激時(shí)——釋放到肌漿中的Ca2+很快被肌漿網(wǎng)上的Ca2+泵 回收入肌漿網(wǎng)連續(xù)刺激——使肌漿中的Ca2+維持在飽和的高濃度 水平人體骨骼肌收縮幾乎都屬于完全強(qiáng)直收縮強(qiáng)直收縮可以產(chǎn)生更大的收縮效果骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)平滑肌的結(jié)構(gòu)和生理特性

分布－人體消化道、呼吸道、血管和泌尿、生殖等系統(tǒng)結(jié)構(gòu)－平滑肌細(xì)胞互相連接，形成管狀結(jié)構(gòu)或中空器官功能－通過縮短和產(chǎn)生張力使器官發(fā)生運(yùn)動(dòng)和變形，也可 產(chǎn)生連續(xù)收縮或緊張性收縮，分類－心臟－自動(dòng)節(jié)律性 像骨骼?。窠?jīng)沖動(dòng)到達(dá)才出現(xiàn)收縮 在這兩個(gè)極端之間，各種的過渡形式骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)平滑肌的微細(xì)結(jié)構(gòu)

－細(xì)胞內(nèi)部存在一個(gè)細(xì)胞骨架，包含一些卵圓形的稱為致密體的結(jié)構(gòu)。 －相鄰細(xì)胞膜在致密體處連結(jié)緊密，共同組成一種機(jī)械性耦聯(lián)，藉以完成細(xì)胞間張力的傳遞。 －細(xì)胞間也存在其它連接形式，如縫隙連接，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞間的電耦聯(lián)和化學(xué)耦聯(lián)。 －致密體和致密區(qū)中有同骨骼肌Z帶中類似的蛋白成分，還有一種直徑介于粗、細(xì)肌絲之間的絲狀物存在。骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)平滑肌內(nèi)部結(jié)構(gòu)模式圖平滑肌細(xì)胞一般呈梭形，直徑2～5μm；其長度可變性很大。產(chǎn)生張力的最適長度為約400μm。平滑肌橫橋的激活需要較長的時(shí)間，收縮緩慢。細(xì)胞內(nèi)部－骨架相鄰細(xì)胞膜－致密體細(xì)胞間－縫隙連接致密體和致密區(qū)骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)平滑肌活動(dòng)的控制和調(diào)節(jié)

大多數(shù)平滑肌接受神經(jīng)支配通常接受交感和副交感兩種神經(jīng)支配小動(dòng)脈一般只接受交感系統(tǒng)神經(jīng)支配內(nèi)在神經(jīng)叢及局部傳入性神經(jīng)元－可以引起各種反射 特別是消化管平滑肌曲張?bào)w－支配平滑肌的外來神經(jīng)纖維進(jìn)入靶組織時(shí)多次分 支，分支上每隔一定距離出現(xiàn)一個(gè)膨大，呈念珠狀的 分泌囊泡。骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)平滑肌的收縮機(jī)制平滑肌細(xì)胞興奮→肌膜被激活→細(xì)胞外Ca2+進(jìn)入膜內(nèi)＋肌漿網(wǎng)釋放Ca2+→[Ca2+]濃度升高→Ca2+與鈣調(diào)蛋白(calmobulin)結(jié)合(1分子鈣調(diào)蛋白結(jié)合4個(gè)Ca2+)→肌球蛋白激酶活化→ATP分解釋放能量→橫橋獲能處于高自由能骨骼肌收縮的外部表