生理细胞(3)2011

1、横纹肌横纹肌平滑肌平滑肌人体所有骨骼肌活动都受人体所有骨骼肌活动都受CNSCNS调调节节3一、横纹肌一、横纹肌 骨骼肌神经骨骼肌神经- -肌接头处兴奋的传递肌接头处兴奋的传递1. 1. Neuromuscular junction概念：概念： 运动神经末梢和与它接触的骨骼肌细胞膜间形成的突触。4 接头前膜(prejunctional membrane) 接头间隙(junctional cleft) 接头后膜（postjunctional membrane,终板膜）2. 神经神经-肌接头的结构肌接头的结构3. 3. 神经神经- -肌接头的兴奋传递肌接头的兴奋传递 电电-化学化学-电模式电模式74

2、.4.终板电位终板电位（endplate potential,EPP） *大小与ACh释放量有关*电紧张性扩布 *可总和 微终板电位（miniature endplate potential,MEPP） 0.4 mV85.5.神经肌接头化学传递的特征神经肌接头化学传递的特征 *:1传递 足量释放，及时清除(AChE)* 单向性传递* 时间延搁* 易受药物和其他环境因素的影响9肉毒杆菌毒素抑制肉毒杆菌毒素抑制AChACh的释放的释放. .有机磷农药可抑制胆碱酯酶，有机磷农药可抑制胆碱酯酶， AChACh,出现肌细胞挛缩等中毒症状出现肌细胞挛缩等中毒症状. .筒箭毒筒箭毒/-/-银环蛇毒银环蛇毒特

3、异性阻断特异性阻断AChRAChR 作肌松剂作肌松剂. .接头后膜上接头后膜上AChACh受体功能异常受体功能异常, , 重症肌无力重症肌无力. .肌无力综合征肌无力综合征 (自身抗体破坏自身抗体破坏Ca2+通道所致通道所致)6.6.影响神经肌接头化学传递的因素影响神经肌接头化学传递的因素横纹肌细胞的微细结构横纹肌细胞的微细结构Sarcomere Structure1.肌原纤维和肌节肌原纤维和肌节112.肌管系统肌管系统横管（横管（T T管）管）纵管（纵管（L L管）管）: :纵行肌质网、连接肌质网纵行肌质网、连接肌质网三联管三联管 横纹肌的收缩机制横纹肌的收缩机制1.1.肌丝的分子结构肌丝的

4、分子结构粗肌丝粗肌丝-肌球蛋白肌球蛋白(肌凝蛋白肌凝蛋白,myosin)*头部：横桥头部：横桥(cross-bridge) -与肌动蛋白结合与肌动蛋白结合 -具有具有ATP酶活性酶活性*杆部杆部 ： 粗肌丝主干粗肌丝主干13细肌丝细肌丝* 肌动蛋白（肌动蛋白（actin） 细肌丝主干细肌丝主干 与横桥结合，激活其与横桥结合，激活其ATP酶酶* 原肌球蛋白（原肌球蛋白（tropomyosin） 阻止肌动蛋白与横桥结合阻止肌动蛋白与横桥结合* 肌钙蛋白（肌钙蛋白（troponin） TnT：与原肌球蛋白结合：与原肌球蛋白结合 TnI： 肌动蛋白结合肌动蛋白结合 TnC：与：与Ca2+结合结合2.肌

5、肉收缩过程肌肉收缩过程横桥周期横桥周期-化学能转变成机械功化学能转变成机械功兴奋兴奋- -收缩耦联收缩耦联（Excitation-contraction coupling） 1.概念：概念： 将肌细胞的电兴奋和机械收缩联系将肌细胞的电兴奋和机械收缩联系起来的中介机制。起来的中介机制。2.2.横纹肌细胞的电活动横纹肌细胞的电活动3.兴奋兴奋-收缩耦联过程收缩耦联过程Ca2+触发肌丝滑行触发肌丝滑行,是兴奋是兴奋-收缩耦联中的关键因子收缩耦联中的关键因子, 三联管是兴奋三联管是兴奋-收缩耦联的关键结构。收缩耦联的关键结构。钙触发钙释放钙触发钙释放影响横纹肌收缩效能的因素影响横纹肌收缩效能的因素1.

6、 肌肉收缩效能的外部表现肌肉收缩效能的外部表现 张力增高或张力增高或/和长度缩短和长度缩短 等长收缩等长收缩 （isometric contraction）: 肌肉作等长收缩长度不变，不产生关节运肌肉作等长收缩长度不变，不产生关节运动，但肌肉内部的张力增加。动，但肌肉内部的张力增加。 等张收缩等张收缩（isotonic contraction）: 肌肉作等张收缩时长度缩短肌肉作等张收缩时长度缩短,张力不变张力不变,但但引起关节活动。引起关节活动。问：手术或伤病初期应作哪一种康复训练？问：手术或伤病初期应作哪一种康复训练？*前负荷前负荷（preload） ：肌肉在收缩前所承受的负荷，：肌肉在收缩

7、前所承受的负荷， 决定初长度。决定初长度。*初长度初长度（initial length） ：肌肉收缩之前的长度：肌肉收缩之前的长度2.前负荷对收缩的影响前负荷对收缩的影响 在一定范围内在一定范围内, ,前负荷越大前负荷越大, ,初长度越长，粗细初长度越长，粗细肌丝的有效重叠越多肌丝的有效重叠越多, ,肌肉收缩越强。当肌肉收缩达肌肉收缩越强。当肌肉收缩达到最大时所对应的为最适前负荷和最适初长度到最大时所对应的为最适前负荷和最适初长度. . *长度长度-张力曲线张力曲线*后负荷（后负荷（after-load） 肌肉在收缩过程中所承受的负荷肌肉在收缩过程中所承受的负荷3.后负荷对收缩的影响后负荷对收

8、缩的影响*张力张力-速度曲线：速度曲线： 前负荷固定不变前负荷固定不变, ,让肌肉在不同的后负荷条让肌肉在不同的后负荷条件下进行等张收缩。把肌肉所产生的张力和缩短件下进行等张收缩。把肌肉所产生的张力和缩短初速度绘成坐标曲线。初速度绘成坐标曲线。速度取决于横桥周期的长短速度取决于横桥周期的长短张力取决于每一瞬间与肌动蛋白结合张力取决于每一瞬间与肌动蛋白结合的横桥数目的横桥数目23肌肉收缩能力肌肉收缩能力（contractility）：与负荷无关与负荷无关, ,决定肌肉收缩效能的肌肉内在特性决定肌肉收缩效能的肌肉内在特性. .4.肌肉收缩能力对收缩的影响肌肉收缩能力对收缩的影响5. 收缩的总合收缩

9、的总合运动单位运动单位数量的总和数量的总和-大小原则（size principle)频率效应的总和频率效应的总和25小结：小结：1.1.神经神经- -肌接头的兴奋传递：电肌接头的兴奋传递：电- -化学化学- -电过程电过程2.2.骨骼肌收缩过程：神经兴奋传入骨骼肌收缩过程：神经兴奋传入- -兴奋收缩耦联兴奋收缩耦联 - -肌肉收缩肌肉收缩3.3.骨骼肌的超微结构：粗肌丝（肌凝蛋白）骨骼肌的超微结构：粗肌丝（肌凝蛋白）+ +细细 肌丝肌动蛋白肌丝肌动蛋白+ +原肌凝蛋白原肌凝蛋白+ +肌钙蛋白肌钙蛋白4.4.影响骨骼肌收缩的因素：前负荷，后负荷，肌影响骨骼肌收缩的因素：前负荷，后负荷，肌 肉收缩

10、能力肉收缩能力261. 1. 刺激引起神经兴奋的内因和外因是什么？刺激引起神经兴奋的内因和外因是什么？2. 2. 当兴奋在球形细胞上传导时，为什么不会沿细胞当兴奋在球形细胞上传导时，为什么不会沿细胞 膜反复在细胞上循环不停？膜反复在细胞上循环不停？3. 3. 为什么动作电位的大小不因传导的距离增大而降为什么动作电位的大小不因传导的距离增大而降 低，这是否有违能量守恒定律？低，这是否有违能量守恒定律？4. 4. 血血K K+ +浓度变化对兴奋性、静息电位和动作电位分浓度变化对兴奋性、静息电位和动作电位分 别有何影响？说明其机制。别有何影响？说明其机制。应用：应用：27北京案例：北京案例： 某男性

11、患者，某男性患者，1616岁，近来运动后感到极度无力，岁，近来运动后感到极度无力，尤其是在进食大量淀粉类食物后加重。门诊检查血清尤其是在进食大量淀粉类食物后加重。门诊检查血清钾正常（钾正常（4.5 4.5 mEqmEqL L），但运动后血清钾明显降低），但运动后血清钾明显降低（2.2mEq2.2mEqL L），经补钾治疗后症状缓解。），经补钾治疗后症状缓解。1.1.为什么低血钾会引起极度肌肉无力？为什么低血钾会引起极度肌肉无力？2.2.为什么在进食大量淀粉后症状加重？为什么在进食大量淀粉后症状加重？3.3.血钾增高时对肌肉收缩有何影响？为什么？血钾增高时对肌肉收缩有何影响？为什么？ 28神经神

12、经-肌接头（肌接头（Neuromuscular Junction）Ek= 60 logK+oK+i(mV)= - 91.8 mV血清K+EK负值增大出现超极化兴奋性降低轻者肌无力,重者肌肉痹(超极化阻滞)钾参与多种新陈代谢,与糖原和蛋白质合成有密切关系.细胞内与糖代谢有关的酶类如磷酸化酶和含巯基酶等必须有高浓度K+才具有活性.Case: A 6-year-old is brought to the family physician after his parents noticed that he had diffculty moving his arms and legs after a s

13、occer game.About 10 minutes after leaving the field ,the boy became so weak that be could not stand for about 30 minutes.Questioning revealed that he had complained of weakness after eating bananas,had frequent muscle spasms (痉挛痉挛),and occasionally had myotonia（肌强直）（肌强直）,which was expressed as diffi

14、culty in releasing his grip or difficulty opening his eyes after squinting into the sun.After a thorough physical examination,the boy was diagnosed with hyperkalemic periodic paralysis.The family was advised to feed the boy carbohydrate-rich,low-potassium foods,give him glucose-containing drinks during attacks,and have him avoid strenuous exercise and fasting.高血钾型周期性麻痹高血钾型周期性麻痹高血钾型周期性麻痹（高血钾型周期性麻痹（Hyperkalemia）病因：骨骼肌细胞病因：骨骼肌细胞Na+通道的通道的亚基发生突变，部分抑制了亚基发生突变，部分抑制了Na+通道的失活，产生一个持续的通道的失活，产生一个持续的Na+内向电流，引起肌细胞膜持内向电流，引起肌细胞膜持续去极化。续去极化。 骨骼肌发生麻痹还是僵直取决于膜去极化的程度。轻度骨骼肌发生麻痹还是僵直取决于膜去极化的程度。轻度去极化使细胞