医学生理学骨骼肌收缩.ppt

第二章细胞的基本功能 第四节骨骼肌的收缩 一 神经 肌肉接头处的兴奋传递1 神经肌肉接头处的结构 图 接头前膜接头后膜即终板膜接头间隙 2 神经肌肉接头处兴奋的传递过程 肌纤维兴奋 收缩 传递过程 3 神经肌肉接头处兴奋传递的特征a 单向传递b 时间延阁c 易受环境因素变化的影响 6 美州箭毒和 银环蛇毒 同ACh 竞争终板膜受体 肌肉失去收缩能力 肌肉松弛剂 有机磷农药和新斯的明 抑制 胆碱酯酶 中毒症状 自身免疫性疾病 破坏ACh通道 重症肌无力 7 肌原纤维 二 骨骼肌细胞的微细结构1 肌原纤维 8 2 肌节 1 肌原纤维明带 长度可变 其正中的暗线为Z线暗带 长度固定 正中相对透明区为H带H带中央的暗线称为M线 2 肌节 两条Z线间的区域长度 1 2明带 2 暗带 1 5 3 5 m 10 粗肌丝 肌球蛋白 myosin 肌凝蛋白 粗肌丝由大量肌球蛋白分子有序排列而成 11 横桥前后摆动 肌节长度变短 横桥的作用 A 与细肌丝的肌动蛋白结合 扭动 肌节缩短 B 横桥摆动后 ADP和无机磷酸与之分离 横桥可结合另一ATP分子 与细肌丝分离 C 发挥ATP酶活性 水解ATP 并将能量传递给肌球蛋白 使之活化 回位 12 细肌丝 肌动蛋白 原肌球蛋白 A 肌动蛋白 肌纤蛋白 具有与横桥结合的位点B 原肌球蛋白 原肌疑蛋白 覆盖结合位点C 肌钙蛋白 troponin C亚单位 与Ca2 结合 T亚单位 与杆状的原肌球蛋白结合 I亚单位 与肌动蛋白结合 抑制肌动蛋白与肌球蛋白结合 3 肌管系统 1 横管 由胞膜向内凹入形成 2 纵管 肌质网 P37fig三联管 由每一横管和来自两侧肌小节的纵管终末池构成作用 把横管传来的信息和终池Ca2 释放联系起来 14 终池 Z线 三联管 横管终池 钙池 骨骼肌的微细结构 肌节 相邻两条Z线之间的区域 肌肉收缩的基本单位 15 三 骨骼肌的收缩机制肌丝滑行学说 肌细胞收缩时肌原纤维缩短 是细肌丝向粗肌丝滑行的结果 17 18 肌浆中Ca2 升高 Ca2 与肌钙蛋白结合后构象改变 原肌凝蛋白的双螺旋结构发生扭转 肌纤蛋白的横桥结合位点暴露 横桥和肌纤蛋白结合 横桥扭动 脱离 再结合 再扭动 横桥循环 横桥周期 细肌丝向M线方移动 ATP的作用 提供能量 使横桥脱离 20 四 骨骼肌细胞的兴奋 收缩偶联 excitation contractioncoupling 以膜的电变化为特征的兴奋过程和以肌纤维机械变化为基础的收缩过程之间 存在着某种中介性过程把二者联系起来 这一中介过程就叫兴奋 收缩藕联 1 概念 21 2 基本过程 动作电位通过横管系统传向肌细胞深处 三联管处的信息传递横管膜兴奋 终末池Ca2 通道开放 Ca2 进入肌浆 Ca2 与肌钙蛋白结合 肌丝滑行 肌收缩 肌浆网对Ca2 的释放和再聚集释放 AP使终池膜Ca2 通道开放回收 钙泵作用 23 五 骨骼肌收缩的形式及影响因素外部表现 肌肉缩短 产生张力 作功 肌肉的收缩形式1 等长收缩与等张收缩等长收缩 指肌肉收缩时只有张力的增加而无长度的缩短 等张收缩 指肌肉收缩时长度缩短而无肌张力的变化 2 影响骨骼肌收缩效能的因素 1 前负荷前负荷 肌肉在收缩前就承受的负荷 初长度 肌肉收缩前的长度 取决于前负荷 长度 张力曲线 图 最适初长度 使肌肉收缩时产生最大张力的初长度 最适前负荷 产生最适初长度的前负荷 在最适初长度和前负荷时 肌张力最大 收缩速度最快 缩短的长度最大 横桥与细肌丝结合最多 作功效率最高 图 26 初长度 27 2 后负荷后负荷 肌肉开始收缩时遇到的负荷后负荷愈大 产生张力愈大 肌肉缩短的速度及缩短的长度愈小 29 适度的后负荷 30 最大张力处 才能获得肌肉作功的最佳效率 3 肌肉收缩能力指与负荷无关的肌肉本身的收缩能力 即肌肉内部的功能状态 4 单收缩和肌肉收缩的总和 单收缩 单一刺激引起的肌肉一次快速的收缩 单收缩的强度与刺激的强度有关 收缩的总和运动单位 一个脊髓运动神经元及其轴突分支所支配的全部肌纤维 总和 运动单位的数量频率效应 频率的总和 复合收缩 强直收缩 当骨骼肌受到频率较高的连续刺激时 出现总和的收缩过程 不完全强直收缩 后一个刺激落在前一个刺激引起的舒张期 完全强直收缩 后