2-4生理學(xué)細(xì)胞課件

第四節(jié)肌肉的收縮功能骨骼肌由大量成束的肌纖維組成，每一條肌纖維就是一個肌細(xì)胞2-4生理學(xué)細(xì)胞（一）肌原纖維和肌小節(jié)

每個肌細(xì)胞都含有上千條直徑為1.5μm左右，沿細(xì)胞長軸走行的肌原纖維明帶暗帶一、骨骼肌細(xì)胞的微細(xì)結(jié)構(gòu)2-4生理學(xué)細(xì)胞肌小節(jié)

肌原纖維上相鄰的兩條Z線之間的區(qū)域，是肌肉收縮和舒張的最基本單位，稱為肌小節(jié)。2.0～2.2μm

肌小節(jié)2-4生理學(xué)細(xì)胞粗肌絲Φ10nm

細(xì)肌絲Φ5nmM線Z線Z線細(xì)肌絲/粗肌絲粗肌絲:由肌球（肌凝蛋白）組成，其頭部有一膨大部——橫橋2-4生理學(xué)細(xì)胞細(xì)肌絲肌動蛋白:表面有與橫橋結(jié)合的位點，靜息時被原肌球蛋白掩蓋原肌球蛋白：靜息時掩蓋橫橋結(jié)合位點肌鈣蛋白：與Ca2+結(jié)合變構(gòu)后,使原肌球蛋白位移，暴露出結(jié)合位點2-4生理學(xué)細(xì)胞（二）肌管系統(tǒng)三聯(lián)管結(jié)構(gòu)

橫管（T）與細(xì)胞外液相通，不與胞漿相通兩側(cè)肌小節(jié)的縱管（L）終末池Ca2+2-4生理學(xué)細(xì)胞肌管系統(tǒng)橫管系統(tǒng)縱管系統(tǒng)三聯(lián)管橫管的作用將肌細(xì)胞膜興奮時的電的變化傳入細(xì)胞內(nèi)部；肌質(zhì)網(wǎng)和終池的作用是通過對鈣離子的貯存、釋放、和再聚集，觸發(fā)和終止肌絲滑行。2-4生理學(xué)細(xì)胞2-4生理學(xué)細(xì)胞二、興奮-收縮耦聯(lián)

以膜的電變化為特征的興奮和以肌纖維機械變化為基礎(chǔ)的收縮聯(lián)系起來的中介過程稱為興奮-收縮耦聯(lián).2-4生理學(xué)細(xì)胞興奮-收縮耦聯(lián)——

三個主要步驟：

①肌膜電興奮的傳導(dǎo)②三聯(lián)管處的信息傳遞③肌漿網(wǎng)（縱管系統(tǒng)）中Ca2+的釋放

Ca2+是興奮-收縮耦聯(lián)的耦聯(lián)物2-4生理學(xué)細(xì)胞終池膜上的鈣通道開放終池內(nèi)的Ca2+進入肌漿肌節(jié)縮短=肌細(xì)胞收縮橫橋擺動橫橋與結(jié)合位點結(jié)合分解ATP釋放能量Ca2+與肌鈣蛋白結(jié)合肌鈣蛋白的變構(gòu)原肌球蛋白位移，暴露細(xì)肌絲上的結(jié)合位點牽拉細(xì)肌絲朝肌節(jié)中央滑行三、肌絲滑行2-4生理學(xué)細(xì)胞運動神經(jīng)沖動傳至末梢↓N末梢對Ca2+通透性增加Ca2+內(nèi)流入N末梢內(nèi)↓接頭前膜內(nèi)囊泡向前膜移動、融合、破裂↓ACh釋放入接頭間隙↓ACh與終板膜受體結(jié)合↓受體構(gòu)型改變↓終板膜對Na+、K+(尤其Na+)的通透性增加↓產(chǎn)生終板電位(EPP)↓EPP引起肌膜AP↓肌膜AP沿橫管膜傳至三聯(lián)管↓終池膜上的鈣通道開放終池內(nèi)Ca2+進入肌漿↓Ca2+與肌鈣蛋白結(jié)合引起肌鈣蛋白的構(gòu)型改變↓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↓橫橋與結(jié)合位點結(jié)合激活A(yù)TP酶作用,分解ATP↓橫橋擺動↓牽拉細(xì)肌絲朝肌節(jié)中央滑行↓肌節(jié)縮短=肌細(xì)胞收縮小結(jié)：骨骼肌收縮全過程1.興奮傳遞2.興奮-收縮（肌絲滑行）耦聯(lián)2-4生理學(xué)細(xì)胞

1、肌細(xì)胞收縮時肌原纖維的縮短,并不是肌絲本身縮短,而是細(xì)肌絲向肌節(jié)中央(粗肌絲內(nèi))滑行。關(guān)于肌絲滑行:2、橫橋的循環(huán)擺動，細(xì)肌絲向肌節(jié)中央(粗肌絲內(nèi))滑行，滑行中由于肌肉的負(fù)荷而受阻，便產(chǎn)生張力。2-4生理學(xué)細(xì)胞3、橫橋的循環(huán)擺動在肌肉中是非同步的，從而肌肉產(chǎn)生恒定的張力和連續(xù)的縮短。

4、橫橋循環(huán)擺動的參入數(shù)目及擺動速率，是決定肌肉縮短程度、速度和肌張力的關(guān)鍵因素。2-4生理學(xué)細(xì)胞2-4生理學(xué)細(xì)胞骨骼肌舒張機制興奮-收縮耦聯(lián)后肌膜電位復(fù)極化終池膜對Ca2+通透性↓肌漿網(wǎng)膜Ca2+泵激活肌漿[Ca2+]↓Ca2+與肌鈣蛋白解離原肌凝蛋白復(fù)蓋的橫橋結(jié)合位點骨骼肌舒張2-4生理學(xué)細(xì)胞1、等長收縮和等張收縮肌肉收縮時,只有張力增加而長度不變的收縮,稱為等長收縮。肌肉收縮時,只有長度縮短而張力不變的收縮,稱為等張收縮。注：①當(dāng)負(fù)荷小于肌張力時,出現(xiàn)等張收縮；②當(dāng)負(fù)荷等于或大于肌張力時,出現(xiàn)等長收縮；③正常人體骨骼肌的收縮大多是混合式的,而且總是等長收縮在前,當(dāng)肌張力增加到超過后負(fù)荷時,才出現(xiàn)等張收縮。（一）外部表現(xiàn)四、骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)2-4生理學(xué)細(xì)胞

2、單收縮和復(fù)合收縮肌肉受到一次刺激，引起一次收縮和舒張的過程。肌肉受到連續(xù)刺激，前一次收縮和舒張尚未結(jié)束，新的收縮在此基礎(chǔ)上出現(xiàn)的過程。

①不完全強直收縮②完全強直收縮

機制:強直收縮是各次單收縮的機械疊加現(xiàn)象2-4生理學(xué)細(xì)胞骨骼肌收縮的形式2-4生理學(xué)細(xì)胞1.前負(fù)荷

①前負(fù)荷：肌肉收縮之前所承受的負(fù)荷。②初長度：肌肉收縮前在前負(fù)荷作用下肌肉的長度。③前負(fù)荷與初長度的關(guān)系前負(fù)荷初長度（二）影響收縮因素2-4生理學(xué)細(xì)胞2-4生理學(xué)細(xì)胞④最適初長度：能產(chǎn)生最大主動張力的肌肉初長度。肌小節(jié)的最適初長度為2.0μm-2.2μm原因：粗細(xì)肌絲重疊最佳，肌縮速度、幅度和張力最大。

⑤最適前負(fù)荷：能維持最適初長度的前負(fù)荷。2-4生理學(xué)細(xì)胞⑥前負(fù)荷與骨骼肌收縮效能的關(guān)系：

在到達(dá)最適初長度之前，前負(fù)荷越大，產(chǎn)生的主動張力越大；最適前負(fù)荷時，肌肉達(dá)最適初長度，產(chǎn)生的主動張力最大。此時前負(fù)荷再繼續(xù)增大，主動張力反而減小。2-4生理學(xué)細(xì)胞（2）后負(fù)荷①概念：肌肉在收縮過程中所承受的負(fù)荷。在等張收縮條件下觀察后負(fù)荷為0→肌縮速度、幅度↑和張力最??；后負(fù)荷↑→肌縮速度、幅度↓和張力↑；后負(fù)荷↓→肌縮速度、幅度↑和張力↓。曲線1：張力-速度曲線曲線2：速度×張力=功率2-4生理學(xué)細(xì)胞

張力-速度曲線表明，隨著后負(fù)荷的增加，收縮張力增加而縮短速度減小。當(dāng)后負(fù)荷增加到使肌肉不能縮短時，肌肉可產(chǎn)生最大等長收縮張力（P0）；當(dāng)負(fù)荷為零時，肌肉的縮短可達(dá)到最大縮短速度（Vmax）。肌肉的縮短速度取決于橫橋周期的長短，而收縮張力則取決于與肌動蛋白結(jié)合的橫橋數(shù)目。2-4生理學(xué)細(xì)胞

3.肌縮能力：

肌縮能力↑→肌縮速度、幅度和張力↑；肌縮能力↓→肌縮速度、幅度