生理学复习资料：第5课肌细胞

1、PUMC2009年秋季学期生理学总结 2006级王宇辰制作黑色基本掌握划线重点蓝色不要求，选看第五掌 肌细胞的收缩第一节 骨骼肌神经-肌接头处兴奋的传递 兴奋传递过程：神经纤维动作电位AP接头前膜（运动神经末梢）去极化电压门控钙通道开放钙离子进入神经末梢突触末梢的囊泡与接头前膜结合、Ach释放终板膜上的N2型Ach受体阳离子通道激活终板膜对钠钾通透性增高终板电位EPP肌膜动作电位 Ach的释放为量子释放，以一个囊泡中1万个Ach分子为单位EPP具有电紧张电位的特点：扩布衰减、非全或无、没有不应期有时间空间总和。但是其发生后可引起周围钠通道产生动作电位（扩布不衰减、全或无、有不应期）生理条件下E

2、PP的幅度达到50mv，对肌细胞来说为阈上刺激。微终板电位MEPP(miniature endplate potential)：由于Ach囊泡自发释放所引起的微小去极化局部电位，大概每秒一次，0.4mv第二节 横纹肌的收缩和舒张肌节的构造： 略 见图 暗带明带明带H带Z线Z线横纹肌中细肌丝周围有3个粗肌丝，而粗肌丝周围有6个细肌丝，所以细肌丝数量是粗的两倍横纹肌的肌管系统： T管：肌膜向细胞内凹陷形成，走行方向与肌原纤维垂直。 骨骼肌中位于AI带之间，心肌中位于Z线上 与细胞外液相通，分布有L型钙通道，可以将动作电位快速传递至细胞内部 纵管：即肌浆网sarcoplasmic membrane

3、SR 纵行肌质网LSR包围在肌原纤维周围，有钙泵可以回收胞质中的钙 连接肌质网JSR即终池terminal cisterna 骨骼肌中两个终池加一个T管构成三联体triad，心肌中一个终池与T管构成二联体diad 腔内有钙扣压素calsequestrin，膜上有ryanodine receptor RYR肌丝滑动理论 myofilament sliding theory 略 肌丝粗（肌球蛋白myosin）细（肌钙蛋白troponin、原肌球蛋白tropomyosin、肌动蛋白actin） Troponin：具有三个亚基，TNI结合肌动蛋白、TNT结合原肌球蛋白，使actin不能结合myosin

4、。TNC结合钙，钙浓度升高时，troponin移位，露出actin上的myosin结合位点，使横桥反应第2步可以开始。 Troponin是细胞内主要的钙结合蛋白，快速结合钙使游离钙浓度下降横桥周期：1、 横桥结合并利用ATP，使自身竖起处于高势能状态，但缺少钙不能与actin结合2、 钙浓度上升，与actin结合3、 横桥发生ratchet actiion，扭动并回收，同时水解ATP为ADP和Pi4、 横桥释放ADP，从新结合一个ATP并且从actin上解离下来 ATP的作用在于a、横桥竖起并扭动抑制横桥ATP酶的活性导致肌肉持续松弛（可结合不可利用）b、使横桥与actin脱离以进行下一周期A

5、TP耗尽或人为提取后肌肉僵直 肌肉的张力来自伸长后的桥臂的弹性，决定于每一瞬间与肌动蛋白结合的横桥数量（工作中的横桥数量）每一周期中横桥与肌动蛋白的结合时间加长将导致收缩力的加强肌肉的缩短源于肌丝的滑动，其速度决定于横桥周期的长短横桥ATP酶作用提高时横桥周期缩短，肌肉收缩速度增大，ATP消耗增大 兴奋-收缩耦联excitation-contraction coupling1、 AP沿肌膜和T管传递，激活L型钙通道2、 L型钙通道激活JSR上的ryanodine recptor RYR，使JSR中的钙离子释放到胞质 骨骼肌：动作电位只持续大约5ms，而L型钙通道激活慢，所以作为分子传导信号激活

6、RYR，并不靠钙离子 心肌：心肌电位持续时间长，心肌中L型钙通道激活快，心肌RYR对钙敏感，所以心肌中靠细胞外钙离子进入激活RYR，称为钙触发钙释放CICR3、 激活横桥周期第2步，开始收缩4、 钙被回收或排出 骨骼肌：通过L型钙通道进入的钙很少，兴奋结束后通过LSR上的钙泵将释放的钙回收到SR中，过程耗能 心肌：通过钙泵回收大部分，肌膜上的钠钙交换体通过继发性主动运输以3钠1钙的比率排出钙，另有少量钙通过肌膜上的钙泵排出。钙瞬变 calcium transient：在一次动作电位引起肌细胞发生一次收缩和舒张之前的胞质中钙浓度变化。 收缩类型：等长收缩 (isometric contracti

7、on)：肌肉收缩时长度没有缩短，但张力增加。 等张收缩 (isotonic contraction)：肌肉收缩时（由于没有遇到后负荷）张力没有增加，但长度缩短。 单收缩 (single twich): 肌肉受到一次刺激，出现一次收缩和跟随的舒张。复合收缩 (单收缩的复合)：不完全强直收缩 (incomplete tetanus)：刺激频率较低，下一次收缩落在上一次收缩的舒张期完全强直收缩 (complete tetanus)：刺激频率较高，下一次收缩落在上一次收缩的收缩期内。胞质内钙浓度保持较高，收缩力大。体内骨骼肌收缩几乎全是强直收缩。肌肉收缩效能前负荷 (preload)：肌肉收缩之前遇到

8、的负荷。初长度：前负荷使肌肉在收缩之前处于被拉长的状态，此时肌肉的长度称为初长度。最适初长度：保证肌节最适初长度（2.0-2.2um）的肌肉初长度，此时粗细肌丝处于最佳重叠状态，此时等长收缩可以产生最大收缩力后负荷 (afterload)：肌肉收缩之后遇到的负荷。 在等张收缩中，后负荷（主动张力）与收缩速度反相关。横桥与肌球蛋白结合时间增长，每瞬间工作的横桥数目增加，张力增大。但横桥循环时间增长，收缩速度减慢 收缩能力contractility：与负荷无关，内在特性。 提高后收缩张力和速度均会提高。运动单位（motor unit）：一个脊髓前角运动神经元和其所支配的所有肌纤维。大小原则（siz

9、e principle）：骨骼肌收缩时，运动单位由小到大的有序的参加方式。 收缩时：较弱收缩：较小运动单位参与 较强收缩：较多较大的运动单位也参与 舒张时：较大运动单位先停止活动当细胞外钙浓度下降时，神经干上钠通道的兴奋性上升，当钙浓度下降到一半时，发生自动抽搐tetany平滑肌的收缩与舒张（内容比较杂乱） 结构特点： 细肌丝明显多于粗肌丝 没有肌节以及横纹，但粗细肌丝平行排列形成收缩单位。致密体相当于Z线，是细肌丝的锚定点 横桥上连接点方向相反，所以收缩范围较大平滑肌收缩过程1. 动作电位电压门控钙通道Ca2+内流 CICR2. 机械牵张机械门控钙通道Ca2+内流 AP 3. 化学信号G蛋白受体PLC切割PIP2成IP3和DG SR上的IP3-R 钙释放 钙结合钙调蛋白calmodulin CaM此复合物激活MLCK激活横桥中肌球蛋白的轻链导致收缩 锁桥现象latch bridge：钙排出后，横桥与actin的结合扔保留一段时间 原因是横桥ATP酶活性的降低，使横桥摆动减速周期变长。锁桥现象以及平滑肌排出钙过程缓慢造成了平滑肌舒张过程缓慢 平滑肌分类：1.多单位平滑肌（multi-unit smooth muscle) 细胞