运动与骨骼肌机能

第一章 骨骼肌机能第一节 肌纤维的结构 第二节 骨骼肌细胞的生物电现象 第三节 肌纤维的收缩过程第四节 骨骼肌特性第五节 骨骼肌收缩第六节 肌纤维类型与运动能力第七节 肌电的研究与应用肌肌 纤纤 维维 的的 结结 构构作为一个器官的单块肌肉，同身体中其他器官一样，作为一个器官的单块肌肉，同身体中其他器官一样，由几种组织构成，构成肌肉的基本组织有：由几种组织构成，构成肌肉的基本组织有： 1、肌组织、肌组织 （由肌纤维组成），肌纤维构成肌肉的主体，占肌肉器官由肌纤维组成），肌纤维构成肌肉的主体，占肌肉器官的的 90%以上，它是肌肉中的收缩成分。以上，它是肌肉中的收缩成分。 2、结缔组织。、结缔组织。 3、神经组织。神经组织。人体的骨骼肌由人体的骨骼肌由 500-600余块肌肉组成。每块肌肉都是余块肌肉组成。每块肌肉都是一个器官。一个器官。肌肉中的其他组织起着调节、支持和弹性作用。分别包肌肉中的其他组织起着调节、支持和弹性作用。分别包绕在肌纤维、肌束和整块肌肉外面的肌内膜、肌束膜和绕在肌纤维、肌束和整块肌肉外面的肌内膜、肌束膜和肌外膜及肌腱，均由结缔组织构成，是肌肉中的弹性成肌外膜及肌腱，均由结缔组织构成，是肌肉中的弹性成分。分。一、肌原纤维和肌小节每个肌细胞含有数百至数千条与肌纤维长轴平行排列的 肌原纤维 。直径约 1-2微米，纵贯肌细胞全长。肌小节 ：两条 Z线之间的结构。骼肌超微结构示意图 肌原纤维的结构示意图 粗肌丝和细肌丝的空间排列示意图二、肌管系统横小管系统 :肌细胞膜从表面横向伸入肌纤维内部的膜小管系统。纵小管系统 :肌质网系统 。终池 :肌质网在接近横小管处形成特殊的膨大。三联管结构 :每一个横小管和来自两侧的终末池构成复合体。 肌管系统结构示意图 Ca+通过和肌钙蛋白结合，诱发横桥和肌动蛋白之间的相互作用图 肌钙蛋白是含有三个亚单位的复合体。亚单位 I、亚单位 T和亚单位 C分别对肌动蛋白、原肌球蛋白和Ca+。 三、肌丝的分子组成粗肌丝 :由肌球蛋白（肌凝蛋白）组成；头部有一膨大部 横桥。横桥的功能特性对肌丝的滑行有重要意义： 能与细肌丝上的结合位点发生可逆性结合; 具有 ATP酶的作用。 肌钙蛋白肌动蛋白肌动蛋白 （肌纤蛋白）：占细丝的（肌纤蛋白）：占细丝的 60，其单体呈球状，其单体呈球状，但在肌肉中聚合成双螺旋结构，成为细丝的主干，以垂直但在肌肉中聚合成双螺旋结构，成为细丝的主干，以垂直方向固定于方向固定于 Z线。肌动蛋白上，有能和横桥做可逆结合的位线。肌动蛋白上，有能和横桥做可逆结合的位点，直接与肌球蛋白一道实现肌丝的滑行，故肌动蛋白与点，直接与肌球蛋白一道实现肌丝的滑行，故肌动蛋白与肌球蛋白一同被称为收缩蛋白。肌球蛋白一同被称为收缩蛋白。 原肌球蛋白原肌球蛋白 （原肌凝蛋白）：也是双螺旋结构的细丝，在（原肌凝蛋白）：也是双螺旋结构的细丝，在肌肉静息时位于肌动蛋白和粗丝横桥之间，起阻止两者相肌肉静息时位于肌动蛋白和粗丝横桥之间，起阻止两者相结合的作用。位于肌动蛋白双螺旋沟的沟沿掩盖肌动蛋白结合的作用。位于肌动蛋白双螺旋沟的沟沿掩盖肌动蛋白与横桥的结位点，使肌动蛋白处于抑制状态。与横桥的结位点，使肌动蛋白处于抑制状态。细肌丝细肌丝肌钙蛋白 （原宁蛋白）：它不与肌动蛋白相连，以一定间隔位于原肌凝蛋白之上，此蛋白对 Ca2+很高的亲和力，很容易与 Ca2+呈可逆结合。在肌肉静息时，它象一把钩子，把原肌球蛋白钩住，使它固定于肌动蛋白双螺旋沟的沟沿，以阻止它滑到沟底。 细肌丝与粗肌丝结构示意图 骨骼肌细胞的生物电现象骨骼肌细胞的生物电现象生物电：生物电： 生物体在生命活动过程中所表现的电现生物体在生命活动过程中所表现的电现象称为生物电。象称为生物电。生物电是一种极普遍的生理现象，是活组织的基生物电是一种极普遍的生理现象，是活组织的基本特征之一，也是兴奋的标志。本特征之一，也是兴奋的标志。膜电位：膜电位： 细胞膜内外的电位差，叫膜电位（跨膜细胞膜内外的电位差，叫膜电位（跨膜电位）。电位）。一、静息电位(一 )概念 细胞处于安静状态时，细胞膜内外所存在的电位差。静息电位证明实验：（甲）当 A、 B电极都位于细胞膜外，无电位改变，证明膜外无电位差。（乙）当 A电极位于细胞膜外， B电极插入膜内时，有电位改变， 证明膜内、外间有电位差。（丙）当 A、 B电极都位于细胞膜内，无电位改变，证明膜内无电位差。(二二 )静息电位产生原理静息电位产生原理用 “ 离子学说 ” 来解释 : 细胞内外各种离子的浓度分布是不均匀的。 静息状态下细胞膜对各种离子通透具有选择性。 通透性： K+ Cl- Na+ A- 静息时， K+的通透性大， Na+的通透性较小K+外流 细胞内负外正电位差 随着 K+外流，细胞膜两侧形成的外正内负的电场力会阻止细胞内 K+的继续外流，当促使 K+外流的由浓度差形成的向外扩散力与阻止 K+外流的电场力相等时， K+的净移动量就会等于零。这时细胞内外的电位差值就稳定在一定水平上，这就是 静息电位。由于静息电位主要是 K+由细胞内向外流动达到平衡时的电位值，所以又称为 K+平衡电位。静息静息 电位产生的生理机制电位产生的生理机制 ： 细胞膜内外离子分布不均细胞膜内外离子分布不均 细胞膜对离子的通透具有选择性细胞膜对离子的通透具有选择性 :K+ Cl- Na+ A- 静息状态时，细胞膜对静息状态时，细胞膜对 K+的通透性大的通透性大 K+ 膜外电位膜外电位 (正电场正电场 )膜外为正、膜内为负的极化状态膜外为正、膜内为负的极化状态 当扩散动力与阻力达到动态平衡时当扩散动力与阻力达到动态平衡时 =RP结论结论 :RP的产生主要是的产生主要是 K 向膜外扩散的结果向膜外扩散的结果。 RP=K+的平衡电位的平衡电位二、动作电位二、动作电位(一一 )概念概念可兴奋细胞兴奋时，细胞内产生的可扩可兴奋细胞兴奋时，细胞内产生的可扩布的电位变化。布的电位变化。(二二 )动作电位的变化过程动作电位的变化过程1.静息相静息相2.去极相去极相去极化去极化 :-700mv反极化反极化 :0+30mv3.复极相复极相+30-70mv动作电位有以下特点：动作电位有以下特点： “ 全或无全或无 ” 现象。现象。 任何刺激一旦引起膜去极化达到阈任何刺激一旦引起膜去极化达到阈值，动作电位就会立刻产生，它一旦产生就达到最大值，值，动作电位就会立刻产生，它一旦产生就达到最大值，动作电位的幅度不会因刺激加强而增大。动作电位的幅度不会因刺激加强而增大。 不衰减性传导。不衰减性传导。 动作电位一旦在细胞膜的某一部位产生动作电位一旦在细胞膜的某一部位产生，它就会间整个细胞膜传播，而且其幅度不会因为传播距，它就会间整个细胞膜传播，而且其幅度不会因为传播距离增加而减弱。离增加而减弱。 脉冲式。脉冲式。 由于不应期的存在使连续的多个动作电位不可由于不应期的存在使连续的多个动作电位不可能融合，两个