第五讲-肌细胞的收缩功能课件

1、第五讲-肌细胞的收缩功能第四节第四节 肌细胞的收缩肌细胞的收缩(shu su)(shu su)功功能能一、兴奋由神经向肌肉的传递兴奋由神经向肌肉的传递(chund) （一）（一） 神经神经-肌接点的功能结构肌接点的功能结构（二）（二） 神经肌肉传递过程神经肌肉传递过程 （三）（三） 影响神经影响神经-肌接点肌接点 兴奋传递的因素兴奋传递的因素第一页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能（一）（一） 神经神经-肌接点的功能肌接点的功能(gngnng)结构结构第二页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能运运 动动 终终 板板第三页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能第四页，共七十五页。第五讲-肌

2、细胞的收缩功能第五页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能第六页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能第七页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能第八页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能传递传递(chund)过程：过程： AP传到轴突末梢，钙通道开放，钙内流，ACh释放、扩散；ACh与终板膜化学门控通道结合，后者开放，钠内流为主/钾外流，引起终板电位终板电位，后者扩布使邻近肌膜去极化达阈电位(din wi)，引发AP。第九页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能接头前膜处Ca2的内流对于突触小泡内ACh的释放是至关重要的。在没有动作电位激活接头前膜Ca2通道的情况下，利用微电极直接向膜内注

3、射Ca2，同样可引起ACh的释放和EPP的发生。相反，如果向接头前膜内注入Ca2螯合剂，使Ca2浓度保持在低水平，则神经纤维(shn jn xin wi)上传来的动作电位将不能引发ACh的释放和EPP的发生。在细胞外低Ca2或高Mg2时，也同样会因Ca2内流减弱而使神经-肌接头的兴奋传递功能发生障碍。 第十页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能第十一页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能第十二页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能第十三页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能第十四页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能接头前膜以量子释放的形式释放ACh。一个突触小泡中所含的ACh，即一

4、“小包”ACh，称为一个量子的ACh。在静息状态下，接头前膜也会发生约每秒钟1次的ACh量子的自发释放，并引起终板膜电位的微小变化。这种由一个ACh量子引起的终板膜电位变化称为微终板电位(MEPP)。每个MEPP的幅度平均仅 04mV。当接头前膜产生动作电位和Ca2内流时，大量的突触小泡几乎同步释放ACh；ACh量子所引起的MEPP此时(c sh)会发生叠加，形成平均幅度约50mV的EPP。据统计，产生一个正常的 EPP，约需释放250个突触小泡。第十五页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能第十六页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能 终板处终板处Ach的代谢的代谢(dixi)循环循环第十

5、七页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能第十八页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能（三（三）影响神经影响神经-肌接点肌接点 兴奋兴奋(xngfn)传递的因素传递的因素 1、影响、影响Ach释放的因素释放的因素 2、影响、影响Ach与受体结合的因素与受体结合的因素 3、影响、影响Ach.E（胆碱酯酶）（胆碱酯酶） 作用的因素作用的因素第十九页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能 （一）一） 兴奋兴奋-收缩耦联收缩耦联 （二）二） 骨骼肌收缩的机制骨骼肌收缩的机制(jzh) （三）三）影响横纹肌收缩效能的因素影响横纹肌收缩效能的因素 二、骨骼肌的收缩二、骨骼肌的收缩(shu su)第二十页

6、，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能 (一)骨骼肌细胞的兴奋-收缩耦联 在以膜的电变化在以膜的电变化(binhu)为特征的兴奋过程和为特征的兴奋过程和以肌纤维机械变化以肌纤维机械变化(binhu)为基础的收缩过程之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，间，存在着某种中介性过程把二者联系起来，这一过程称为兴奋这一过程称为兴奋-收缩耦联收缩耦联(excitation-contraction coupling)。第二十一页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能 目前认为，它至少包括三个主要步骤：目前认为，它至少包括三个主要步骤： 电兴奋通过横管系统传向肌细胞的深处；电兴奋通过横

7、管系统传向肌细胞的深处；三联管结构处的信息传递三联管结构处的信息传递(chund)；肌浆网；肌浆网(即即纵管系统纵管系统)中的中的 Ca2+ 释放入胞浆以及释放入胞浆以及Ca2+ 由胞浆向肌浆网的再聚积。由胞浆向肌浆网的再聚积。第二十二页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能第二十三页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能第二十四页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能第二十五页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能第二十六页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能第二十七页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能（二）二） 骨骼肌收缩骨骼肌收缩(shu su)的机制的机制 1、骨骼肌（、骨骼肌（

8、横纹肌横纹肌 ）的结构）的结构第二十八页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能心心 肌肌骨骼肌骨骼肌（1 1）横纹肌细胞有两套独立）横纹肌细胞有两套独立(dl)(dl)的肌管系统的肌管系统 第二十九页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能（2）肌原纤维和肌节肌原纤维和肌节 （肌小节（肌小节(xioji)）第三十页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能第三十一页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能第三十二页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能第三十三页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能第三十四页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能第三十五页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能第三十六

9、页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能第三十七页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能第三十八页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能2、骨骼肌的收缩、骨骼肌的收缩(shu su)肌膜肌膜AP 横管横管 三联管三联管 终池释放钙终池释放钙 肌浆钙肌浆钙 肌钙蛋白肌钙蛋白+钙钙 变构变构 原肌凝原肌凝蛋白变构蛋白变构 横桥横桥+肌纤蛋白肌纤蛋白 分解分解(fnji)ATP 横桥运动横桥运动 细肌丝滑向细肌丝滑向M线线 肌小节缩短肌小节缩短（收缩）（收缩）第三十九页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能 在每一个肌小节内发生了细肌丝向粗肌丝之在每一个肌小节内发生了细肌丝向粗肌丝之间的滑行，亦即由

10、间的滑行，亦即由Z线发出的细肌丝在某种力线发出的细肌丝在某种力量的作用量的作用(zuyng)下主动向暗带中央移动下主动向暗带中央移动, 结果各结果各相邻的相邻的Z线都互相靠近，肌小节长度变短线都互相靠近，肌小节长度变短, 造成造成整个肌原纤维、肌细胞乃至整条肌肉长度的缩整个肌原纤维、肌细胞乃至整条肌肉长度的缩短。短。 第四十页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能肌丝滑行肌丝滑行(huxng)过程过程第四十一页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能第四十二页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能第四十三页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能第四十四页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能 肌

11、膜肌膜APAP经横管传至三联管，终池释放钙，经横管传至三联管，终池释放钙， 致肌浆钙增致肌浆钙增多，肌钙蛋白与钙结合而变构，原肌凝蛋白变构、解抑，多，肌钙蛋白与钙结合而变构，原肌凝蛋白变构、解抑，横桥与肌纤蛋白结合并分解横桥与肌纤蛋白结合并分解ATPATP，横桥内扭、解离、复，横桥内扭、解离、复位、再结合而不断循环位、再结合而不断循环将将细肌丝拖向细肌丝拖向M M线，肌小节缩短线，肌小节缩短（收缩）；钙泵（收缩）；钙泵将将钙泵入终池，肌浆钙减少，肌钙蛋白钙泵入终池，肌浆钙减少，肌钙蛋白脱下钙而变构，原肌凝蛋白变构并重建脱下钙而变构，原肌凝蛋白变构并重建(zhn jin)(zhn jin)阻抑，

12、阻抑，细肌丝滑回原位（舒张）。细肌丝滑回原位（舒张）。第四十五页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能第四十六页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能 1、前负荷前负荷 2、后负荷后负荷 3、肌肉的收缩能力肌肉的收缩能力(nngl)(nngl) 4、收缩的总和收缩的总和 （三）（三）影响影响(yngxing)(yngxing)横纹肌收缩效能的横纹肌收缩效能的因素因素第四十七页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能 骨骼肌收缩的实验(shyn)装置等长收缩等长收缩(shu su)第四十八页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能骨骼肌收缩(shu su)的实验装置等张收缩等张收缩(shu su)第

13、四十九页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能骨骼肌收缩(shu su)的实验装置第五十页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能 前负荷或肌肉初长度前负荷或肌肉初长度(chngd)过大或过小，过大或过小，肌肉收肌肉收缩缩都将减弱。都将减弱。 前负荷前负荷：肌肉收缩前所承受的负荷。1、前负荷前负荷第五十一页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能第五十二页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能第五十三页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能 第五十四页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能前负荷的影响前负荷的影响(yngxing) 在一定范围在一定范围(fnwi)内，前负荷愈大，初长度内，前负荷愈

14、大，初长度愈长，收缩力愈大；愈长，收缩力愈大； 最适初长度时，肌肉收缩能使肌肉产生最最适初长度时，肌肉收缩能使肌肉产生最大张力；大张力； 前负荷过大，初长度长，收缩力降低。前负荷过大，初长度长，收缩力降低。第五十五页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能2、 后负荷后负荷 肌肉在收缩过程肌肉在收缩过程中所承受中所承受(chngshu)(chngshu)的负的负荷称之为后负荷。荷称之为后负荷。 第五十六页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能第五十七页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能第五十八页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能第五十九页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能 横桥与肌动

15、蛋白结合、摆动、复位和再结合的过程，称为横桥周期横桥与肌动蛋白结合、摆动、复位和再结合的过程，称为横桥周期(zhuq)(zhuq)(cross-(cross-bridge cycling)bridge cycling)，周期，周期(zhuq)(zhuq)的长短决定肌肉的缩短速度。的长短决定肌肉的缩短速度。第六十页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能后负荷的影响后负荷的影响(yngxing)1、先产生张力、先产生张力(zhngl)，后出现缩短，缩短，后出现缩短，缩短发生后张力发生后张力(zhngl)不再增加。不再增加。2、后负荷愈大，张力愈大，缩短出现愈、后负荷愈大，张力愈大，缩短出现愈迟，缩

16、短的初速度和总长度愈小迟，缩短的初速度和总长度愈小 。 第六十一页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能 3肌肉肌肉(jru)(jru)的收缩能力的收缩能力 肌肉收缩能力肌肉收缩能力(contractility)(contractility)是指与负荷无关的、是指与负荷无关的、决定决定(judng)(judng)肌肉收缩效能的内在特性。很明显，肌肉肌肉收缩效能的内在特性。很明显，肌肉收缩能力提高后，收缩时产生的张力和收缩能力提高后，收缩时产生的张力和( (或或) )缩短的缩短的程度，以及产生张力和缩短的速度都会提高，表现程度，以及产生张力和缩短的速度都会提高，表现为长度为长度- -张力曲线上移

17、和张力张力曲线上移和张力- -速度曲线向右上方移速度曲线向右上方移动。肌肉收缩能力降低时则发生相反的改变。动。肌肉收缩能力降低时则发生相反的改变。第六十二页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能 肌肉这种内在的收缩特性主要取决于兴奋，收缩肌肉这种内在的收缩特性主要取决于兴奋，收缩耦联过程中胞质内耦联过程中胞质内CaCa2 2的水平和肌球蛋白的的水平和肌球蛋白的ATPATP酶活酶活性。许多神经递质、体液物质、病理因素和药物，性。许多神经递质、体液物质、病理因素和药物，都是通过上述途径来调节和影响肌肉收缩能力的，都是通过上述途径来调节和影响肌肉收缩能力的，特别是对心肌，有着重要的生理意义特别是对心

18、肌，有着重要的生理意义(yy)(yy)。但对骨骼。但对骨骼肌而言，影响其收缩效能的因素主要是外源性的，肌而言，影响其收缩效能的因素主要是外源性的，即 通 过 神 经 系 统 调 节 参 与 收 缩 的 运 动 单 位即 通 过 神 经 系 统 调 节 参 与 收 缩 的 运 动 单 位(motorunit)(motorunit)的数量和肌肉收缩的频率。的数量和肌肉收缩的频率。第六十三页，共七十五页。第五讲-肌细胞的收缩功能 4、收缩收缩(shu su)(shu su)的总和的总和 骨骼肌通过收缩的总和骨骼肌通过收缩的总和(summation)(summation)可快可快速速(kui s)(kui s)调节收缩的强度。总和的发生是在神调节收缩的强度。总和的发生是在神经系统调节下完成的，它有两种形