肌细胞的收缩功能演示文稿

肌细胞的收缩功能演示文稿目前一页\总数一百零二页\编于十四点（优选）肌细胞的收缩功能目前二页\总数一百零二页\编于十四点骨骼肌SkeletalMuscle

肌纤维=肌细胞运动神经元：其轴突支配肌纤维运动单位MotorUnit=一个运动神经元amotorneuron+肌纤维musclefibers目前三页\总数一百零二页\编于十四点目前四页\总数一百零二页\编于十四点目前五页\总数一百零二页\编于十四点目前六页\总数一百零二页\编于十四点目前七页\总数一百零二页\编于十四点目前八页\总数一百零二页\编于十四点目前九页\总数一百零二页\编于十四点目前十页\总数一百零二页\编于十四点目前十一页\总数一百零二页\编于十四点Ca2+通道的开放和Ach的释放末梢钮扣:含有上千个囊泡，Ach存在其中。Theaxonterminalisenlargedintotheterminalbutton.EachterminalbuttoncontainsthousandsofvesiclesthatstoreAch.动作电位可触发末梢钮扣处的电压门控钙离子通道打开。钙离子内流可引起Ach以出胞方式释放。PropagationofactionpotentialtheterminaltriggerstheopeningofCa2+channelsintheterminalbutton.ItpermitsCa2+todiffuseintotheterminalbuttonfromextracellularfluid,whichinturncausesthereleaseofAchbyexocytosisfromthevesicles.目前十二页\总数一百零二页\编于十四点终板电位

Endplatepotential

Ach与运动终板上受体结合，诱导Na+-K+，化学门控通道开放。BindingofAchwiththereceptorsiteinthemotorend-plateinducestheopeningofchannels.钠进多于钾出，使运动终板去极化，产生终板电位（EPP）（终板膜本身无电压门控钠通道，故不会产生动作电位）形成局部电流后可使邻近肌膜产生动作电位。

MoreNa+movesinwardthanK+outward,bringingaboutadepolarizationofthemotorendplate-----Thispotentialisknownasend-platepotential(EPP).Localcurrentcanreachthethresholdofadjacentmusclefibermembrane）andbringaboutanactionpotential.目前十三页\总数一百零二页\编于十四点乙酰胆碱酯酶Acetylcholinesterase运动终板表面含乙酰胆碱酯酶，可分解突触间隙游离的ACh。Thesurfaceofthemotorendplatecontainstheenzymesacetylcholinesterase,whichcanbreakdownfreeAchinthecleft.AstheconcentrationoffreeAChfallsbecauseofitsbreakdownbyacetylcholinesterase,lessAChisavailabletobindtothereceptors.WhenreceptorsnolongercontainboundAch,theionchannelsintheendplateclose.ThedepolarizedendplatereturnstoitsrestingpotentialandcanrespondtothesubsequentarrivalofACh.目前十四页\总数一百零二页\编于十四点有机磷农药中毒有机磷农药中毒一般认为是抑制了胆碱酯酶的活性，造成组织中乙酰胆碱的积聚，其结果引起胆碱能受体活性紊乱，而使有胆碱能受体的器官功能发生障碍。凡由脏器平滑肌、腺体、汗腺等兴奋而引起的症状，与毒蕈中毒所引起的症状相似，则称为毒蕈样症状；凡由交感神经节和横纹肌活动异常所引起的症状，与烟碱中毒所引起的症状相似，故称烟碱样症状。目前十五页\总数一百零二页\编于十四点症状副交感神经和分布于汗腺的交感神经节后纤维的胆碱能受体兴奋，表现腺体分泌增加，可见大汗、流涎和支气管分泌物增多。虹膜括约肌收缩使瞳孔缩小，胃肠平滑肌兴奋引起恶心、呕吐、腹泻、腹痛。心血管系统受抑制而致心跳缓慢，血压下降。以上症状与毒蕈中毒症状相似故称毒蕈碱样目前十六页\总数一百零二页\编于十四点

症状运动神经肌肉连接点胆碱能受体兴奋，表现肌肉纤维颤动或抽搐，晚期则见肌无力或麻痹。交感神经节前纤维和支配肾上腺髓质交感神经胆碱能受体兴奋可见血压上升、心率加快、体温升高等症状，这与烟碱中毒的症状相似，称烟碱样作用。中枢神经细胞触突间胆碱能受体兴奋，则产生中枢神经系统功能失调症状，中毒早期有头晕、头痛以后出现言语障碍、神志不清和阵发性抽搐等，有机磷中毒可因呼吸中枢麻痹而致死。目前十七页\总数一百零二页\编于十四点治疗洗胃：可用2%～4%碳酸氢钠溶液洗胃，也可用生理盐水或清水洗胃胆碱能神经抑制剂：如阿托品可拮抗乙酰胆碱的毒蕈碱样作用。胆碱酯酶复活剂：有解磷定氯解磷定、双复磷等，它们可夺取与胆碱酯酶结合的有机磷，恢复胆碱酯酶分解乙酰胆碱的活力。目前十八页\总数一百零二页\编于十四点

神经-肌接头传递各环节

ActionpotentialinpresynapticnerveterminaldepolarizationCa2+channelsopenintracellularCa2+

acetylcholinevesiclereleaseAChsynapticcleftbindstopostsynapticAChreceptorpostsynapticmembranedepolarizationend-platepotential(EPP)actionpotentialinmusclecelloccurscontractionofmusclecell.目前十九页\总数一百零二页\编于十四点箭毒传说美洲的古印第安人在遇到敌人入侵时，女人和儿童在后方将箭毒木的汁液涂于箭头，供男人在战场上杀敌。1859年土著民族在和英军交战时，这种毒箭的杀伤力使英军惊恐万分。传说西双版纳最早发现箭毒木汁液含有剧毒的是一位傣族猎人。这位猎人被一只硕大的狗熊紧逼而被迫爬上一棵大树，可狗熊仍不放过他,生死存亡的紧要关头，猎人折断一根树枝刺向正往树上爬的狗熊，奇迹突然发生了，狗熊立即落地而死。从那以后猎人就学会了把箭毒木的汁液涂于箭头用于狩猎。

目前二十页\总数一百零二页\编于十四点目前二十一页\总数一百零二页\编于十四点目前二十二页\总数一百零二页\编于十四点又称见血封喉树“七上八下九倒地”，意思就是说，如果谁中了箭毒木的毒，那么往高处只能走七步，往低处只能走八步，但无论如何，走到第九步，都会倒地毙命目前二十三页\总数一百零二页\编于十四点箭毒木又名加独树、剪刀树等高可达30米，多分布于赤道热带地区，国内则散见于广东、广西、海南、云南等省区。现为濒临灭绝的稀有树种，国家三级保护植物。目前二十四页\总数一百零二页\编于十四点目前二十五页\总数一百零二页\编于十四点南美箭毒Curare

ThedeadlySouthAmericanarrowheadpoisoncurarebindsstronglytotheAChreceptors,butitdoesnotopentheirionchannelsandisnotdestroyedbyacetylcholinesterase.Whenareceptorisoccupiedbycurare,AChcannotbindtothereceptor.Hence,thereisnoEPPinthemotorendplateandnocontraction.Sincetheskeletalmusclesresponsibleforbreathing（呼吸）,curarepoisoningcanleadtodeathbyasphyxiation（窒息）.目前二十六页\总数一百零二页\编于十四点肉毒杆菌毒素BotulinandAChBotulinisanenzymethatbreaksdownaproteinrequiredforthebindingandfusionofAChvesecleswiththepresynapticmembrane.

Hence,itcanblockthereleaseofacetylcholinefromnerveterminals

inneuromuscularjunction.Thispoisoningisoneofthemostpotentpoisons,whichcancauseflaccidparalysis（肌肉松驰性瘫痪）.目前二十七页\总数一百零二页\编于十四点生物武器

它造价低，技术难度不大，隐秘性强，可以在任何地方研制和生产。有资料显示，以1969年为例，当时每平方公里导致50%死亡率的成本分别为：传统武器2000美元；核武器，800美元；化学武器，600美元；生物武器，1美元。目前二十八页\总数一百零二页\编于十四点肉毒杆菌毒素----“穷人的原子弹”肉毒杆菌毒素是最流行的两大生物武器之一,是一种廉价和高效的杀人武器，其死亡率高达60%至70%。受害者症状是头痛、肢体瘫痪，如不及时治疗将在2至10天内死去。这种毒素可以批量生产，并可通过皮肤吸收、肺部吸收、眼睛接触、等方式传染。目前二十九页\总数一百零二页\编于十四点肉毒杆菌毒素----“富人的美容剂”肉毒杆菌毒素除皱纹的原理很简单，A型肉毒毒素可以起到麻痹肌肉的作用，脸部注射后，阻断神经和肌肉之间的信息传导，可使局部肌肉瘫痪，肌肤因此舒展，皱纹便神奇般消失A型肉毒毒素注射过量可致人死命。但美容除皱注射的A型肉毒毒素是人致死量的3%。注入肌肉后它选择性使肌肉松弛，几乎无多余的A型肉毒毒素进入血液或进入人脑脊液。目前三十页\总数一百零二页\编于十四点目前三十一页\总数一百零二页\编于十四点骨骼肌的构成

Organizationofskeletalmuscle骨骼肌是由肌纤维组成。Skeletalmuscleismadeofindividualmusclefibers.肌纤维是由肌原纤维组成。Themusclefibersaremadeofmyofibrils.肌原纤维由肌丝构成。Thefibrilsaredividedintoindividualfilaments.肌丝由收缩蛋白构成。Thefilamentsaremadeupofthecontractileproteins.目前三十二页\总数一百零二页\编于十四点目前三十三页\总数一百零二页\编于十四点目前三十四页\总数一百零二页\编于十四点目前三十五页\总数一百零二页\编于十四点目前三十六页\总数一百零二页\编于十四点肌丝Filaments肌原纤维：含有粗肌丝和细肌丝

Themyofibrilscontainthickandthinfilamentscomposedofcontractileproteins.粗肌丝：含有肌凝蛋白，又称肌球蛋白。Thickfilamentscontaintheproteinmyosin.细肌丝：含有肌纤蛋白（又称肌动蛋白）、原肌凝蛋白（原肌球蛋白）和肌钙蛋白。Thinfilamentscontainproteinsactin,tropomyosin,andtroponin.目前三十七页\总数一百零二页\编于十四点目前三十八页\总数一百零二页\编于十四点目前三十九页\总数一百零二页\编于十四点目前四十页\总数一百零二页\编于十四点目前四十一页\总数一百零二页\编于十四点目前四十二页\总数一百零二页\编于十四点横管TTubule与肌浆网SR

之间的关系TransverseTubule（Ttubule横管）isformedasaninvagination（凹入）ofthesurfaceofthemusclemembrane.TheactionpotentialspreadingoverthesurfaceofthemusclemembraneispropagatedintothenetworkofTtubules,whichformscontactswithsarcoplasmicreticulum(SR肌浆网)SRcontainsahighconcentrationofCa2+,

目前四十三页\总数一百零二页\编于十四点目前四十四页\总数一百零二页\编于十四点目前四十五页\总数一百零二页\编于十四点目前四十六页\总数一百零二页\编于十四点目前四十七页\总数一百零二页\编于十四点目前四十八页\总数一百零二页\编于十四点目前四十九页\总数一百零二页\编于十四点肌浆网（SR）和Ca2+释放T管含有二氢吡啶受体,属电压敏感受体，又称L-型Ca2+通道。局部去极化可激活该受体，进而使终末池上的钙离子释放通道开放。TheTtubulemembranecontainsdihydropyridinereceptor(WhenanactionpotentialispropagateddowntheTtubule,thelocaldepolarizationactivatesdihydrpopyridinerecepotorthatinturnopenstheCa2+releasechannelalsoknownasryanodinereceptor)onSR.目前五十页\总数一百零二页\编于十四点目前五十一页\总数一百零二页\编于十四点目前五十二页\总数一百零二页\编于十四点目前五十三页\总数一百零二页\编于十四点目前五十四页\总数一百零二页\编于十四点目前五十五页\总数一百零二页\编于十四点目前五十六页\总数一百零二页\编于十四点肌钙蛋白及其作用由三个亚单位组成：肌钙蛋白T（TnT)、肌钙蛋白I(TnI)和肌钙蛋白C(TnC)TnT与原肌凝蛋白结合，将整个肌钙蛋白固定在原肌凝蛋白上。TnC可与Ca++结合。TnI的作用是TnC可与Ca++结合时，将信息传给原肌凝蛋白，引起后者发生构象变化并向肌纤蛋白双螺旋沟深部滑行，从而暴露肌纤蛋白的结合位点，使横桥与之结合。目前五十七页\总数一百零二页\编于十四点目前五十八页\总数一百零二页\编于十四点目前五十九页\总数一百零二页\编于十四点目前六十页\总数一百零二页\编于十四点目前六十一页\总数一百零二页\编于十四点目前六十二页\总数一百零二页\编于十四点目前六十三页\总数一百零二页\编于十四点目前六十四页\总数一百零二页\编于十四点目前六十五页\总数一百零二页\编于十四点目前六十六页\总数一百零二页\编于十四点粗肌丝、横桥与细肌丝的关系Pullingthinfilamentsinwardbythebendofcrossbridgesisdirectedtowardthecenterofthethickfilament.Eachthickfilamentissurroundedbysixthinfilaments,allthewhicharepulledinwardsimultaneouslythroughcross-bridgecyclingduringmusclecontraction.目前六十七页\总数一百零二页\编于十四点目前六十八页\总数一百零二页\编于十四点目前六十九页\总数一百零二页\编于十四点从神经元动作电位到肌纤维收缩-----(1)1.Actionpotentialisinitiatedandpropagatesinmotorneuronaxon.2.ActionpotentialtriggersreleaseofAchfromaxonterminalsatneuromuscularjunctions.3.Achbindstoreceptorsitesonmotorendplateinmusclefiber,openingNa+,K+ionchannel.目前七十页\总数一百零二页\编于十四点从神经元动作电位到肌纤维收缩-----(2)4.MoreNa+movesintothefiberatthemotorendplatethanK+moveout,depolarizingthemembrane,producingtheend-platepotential(EPP).5.Localcurrentsdepolarizetheadjacentplasmamembranetoitsthresholdpotential,generatinganactionpotentialthatpropagatesoverthemusclefibersurfaceandintothefiberalongTtubles.目前七十一页\总数一百零二页\编于十四点从神经元动作电位到肌纤维收缩-----(3)6.ActionpotentialinTtubulestriggersreleaseofCa2+fromlateralsacsofSR.7.Ca2+bindstotroponin（肌钙蛋白）onthinfilaments,causingtropomyosin（原肌球蛋白）tomoveawayfromitsblockingpositionandthusuncoveringcross-bridgesbindingsitesonactin（肌纤蛋白）.目前七十二页\总数一百零二页\编于十四点从神经元动作电位到肌纤维收缩-----(4)8.Energizedmyosincross-bridges

（高能肌球蛋白横桥）onthethickfilamentsbindtoactin（肌纤蛋白）.（横桥之所以处于高势能状态,是因其头部具有ATP酶活,并可将与其结合ATP分解成ADP和无机磷酸而贮能.）9.Cross-bridgebindingtriggersreleaseofenergystoredinmyosin（肌球蛋白）,producingamovementofeachcrossbridge.此时ADP和无机磷酸便与横桥分离目前七十三页\总数一百零二页\编于十四点10.在ADT分离点，ATPbindstomyosin（肌凝蛋白）,breakinglinkagebetweenactin（肌纤蛋白）andmyosinandtherebyallowingcrossbridgestodissociatefromactin.(横桥头部与ATP结合后，其对肌纤蛋白的亲和力降低，使其与纤动蛋白解离）。11.ATPboundtomyosinissplitbymyosinATPase,transferringenergytomyosincrossbridgeonceagain.（结合到横桥头部的ATP被ATP酶分解，又把能量贮存在横桥）从神经元动作电位到肌纤维收缩-----(5)目前七十四页\总数一百零二页\编于十四点从神经元动作电位到肌纤维收缩-----(6)12.Crossbridgesrepeatsteps8to11,producingmovementofthinfilamentspastthickfilaments.Cyclesofcross-bridgemovementcontinueaslongasCa2+remainsboundtotroponin（肌钙蛋白）.

目前七十五页\总数一百零二页\编于十四点RelaxedstateofthemuscleThenormalconcentrationofCa2+inthecytosolthatbathesthemyofibrils（肌原纤维）istoolittletoelicitcontraction.Therefore,intherestingstate,thetroponin-tropomyosincomplexkeepstheactinfilamentsinhibitedandmaintainsarelaxedstateofthemuscle.目前七十六页\总数一百零二页\编于十四点FunctionofATP1.HydrolysisofATPbymyosinenergizesthecrossbridges,providingenergyforforcegeneration.2.Dissociatescrossbridgesboundtoactin.3.ProvidestheenergyfortheactivetransportofCa2+intolateralsacsofreticulum,loweringcytosolicCa2+.目前七十七页\总数一百零二页\编于十四点钙瞬变与肌肉的收缩与舒张动作电位在引起肌细胞收缩和舒张前，引起胞质中游离钙浓度的上升和下降。胞质中发生这种钙的波动，称为钙瞬变。钙瞬变上升速度快，肌细胞缩短速度快；钙瞬变幅度大，肌细胞缩短幅度大。钙瞬变下降速度慢，肌细胞舒张变慢。目前七十八页\总数一百零二页\编于十四点肌肉收的形式和力学分析Isometriccontraction（等长收缩）:Whenamuscledevelopstensionbutdoesnotshorten.(长度不变,张力增加)Isotoniccontraction（等张收缩）:Whenamuscleisshorteningbutitstensionremainsconstant.(长度缩短,张力不变)目前七十九页\总数一百零二页\编于十四点等张收缩举例

Anexampleofisotoniccontraction手臂可以提起一个物体时的状态Liftinganobject:Whenthetensiondevelopinginyourbicepsbecomesgreatenoughtoovercometheweightoftheobjectinyourhand,youcanlifttheobject,withthewholemuscleshortening.Becausetheweightoftheobjectdoesnotchangeasitislifted,themuscletensionremainsconstantthroughouttheperiodofshortening.Thisisisotoniccontraction.目前八十页\总数一百零二页\编于十四点目前八十一页\总数一百零二页\编于十四点目前八十二页\总数一百零二页\编于十四点等长收缩举例

Anexampleofisometriccontraction

想提起一重物,但太重提不起时的状态Trytoliftanobject:Whathappensifyoutrytoliftanobjecttooheavyforyou,thatis,ifthetensionyouarecapableofdevelopinginyourarmmusclesislessthanthatrequiredtolifttheobject?Themusclecannotshortenandlifttheobjectbutremainsatconstantlengthinspiteofthedevelopmentoftension.Thisisanisometriccontraction目前八十三页\总数一百零二页\编于十四点目前八十四页\总数一百零二页\编于十四点前负荷Preloadand

后负荷

Afterload前负荷:

肌肉在收缩前就加上肌肉上的负荷.

Theforcerequiredtostretchthemuscletolengthsbeyond2.0m).后负荷:

肌肉开始收缩后遇到的负荷.Theweightthatamuscleliftsduringanisotoniccontraction).目前八十五页\总数一百零二页\编于十四点最适长度Optimallength最适长度:Thelengthatwhichthemusclefiberdevelopsthegreatesttension.Ataninitialsarcomerelength（肌小节长度）of2.2um,eachcross-bridgecanbindtoanactinmoleculeonthinfilaments,andamaximumforceisgenerated.目前八十六页\总数一百零二页\编于十四点目前八十七页\总数一百零二页\编于十四点目前八十八页\总数一百零二页\编于十四点目前八十九页\总数一百零二页\编于十四点目前九十页\总数一百零二页\编于十四点

长度与张力的关系

Length-tensionrelationship

Maximaltetaniccontractioncanbeachievedwhenamusclefiberisatitsoptimallength.Whenitislonger,fewerthin-filamentbindingsitesareaccessibleforbindingwiththick-filamentcrossbridges,becausethethinfilamentsarepulledout.Whenthefiberisshorter,fewerthin-filamentbindingsitesareexposedtothick-filamentcrossbridgesbecausethethinfilamentsoverlap.目前九十一页\总数一百零二页\编于十四点体内长度与张力的关系

Length-tensionrelationshipinthebody

Inthebody,themusclerelaxedlengthisapproximatelytheiroptimallength,thus,themusclearecapableofachievingnear-maximaltetaniccontractionmostofthetime.Becauseoflimitationsimposedbyattachmenttotheskeleton,amusclecannotbestretchedorshortenedmorethan30%ofitsrestingoptimallength,evenattheouterlimits(130%and70%ofoptimallength),themusclearestillabletogeneratehalftheirmaximaltension.目前九十二页\总数一百零二页\编于十四点

负荷与速度的关系

Load-velocityrelationship

Thegreatertheload,thelowerthevelocityatwhichasinglemusclefibershortensduringanisotoniccontraction.Thevelocityofshorteningismaximalwhenthereisnoexternalload.Thevelocityofshorteningprogressivelydecreaseswithanincr