中国医科大学基础医学生理学PPT课件 第二章 第四节 肌细胞的收缩功能
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肌细胞的收缩功能课件
肌肉老化与再生机制的探索
针对肌肉老化过程中功能衰退的现象，研究肌肉再生机制以及如何促进肌肉再生成为当 前热点。
肌细胞研究的发展趋势
肌细胞微环境的深入研究
肌细胞所处的微环境对其功能有着重要影响，未来研究将更加关注 肌细胞与周围环境的相互作用。
跨学科整合研究
将生物学、医学、物理学等多学科的理论与技术进行整合，以全面 、系统地研究肌细胞功能与调控机制。
运动训练适应性
长期的运动训练能够使肌细胞适应高 强度的运动负荷，提高肌肉力量和耐 力水平，同时还可以改善身体的代谢 和心血管功能。
肌细胞的损伤与修复
肌细胞损伤的来源
肌细胞损伤主要来源于过度运动、肌肉拉伤、缺血再灌注等，这些损伤会导致 肌肉纤维的微损伤或坏死。
损伤修复过程
肌细胞的损伤修复是一个复杂的过程，包括炎症反应、再生和重塑等阶段，最 终目的是修复受损的肌肉纤维并恢复肌肉功能。
临床转化应用
将基础研究成果转化为临床治疗手段，针对肌肉相关疾病开发更有 效的治疗方案。
肌细胞研究的应用前景
肌肉疾病的精准治疗
基于对肌细胞分化、发育及功能调控机制的深入了解，开发针对 肌肉疾病的精准治疗方案。
肌肉损伤修复与再生
利用诱导多能干细胞等技术，实现受损肌肉的修复和再生，改善肌 肉功能。
个性化健身与运动训练指导
运动性肌肉损伤的预防与治疗
预防措施
预防运动性肌肉损伤的关键是合理安排运动负荷，逐渐增加运动强度和时间，同 时注意保持良好的肌肉柔韧性和力量。
治疗方式
对于已经发生的运动性肌肉损伤，治疗方式包括休息、冷热敷、按摩、药物治疗 等，根据损伤的严重程度和部位选择合适的治疗方法。
06 肌细胞研究的前沿与展望
肌丝的滑行。
针对肌肉老化过程中功能衰退的现象，研究肌肉再生机制以及如何促进肌肉再生成为当 前热点。
肌细胞研究的发展趋势
肌细胞微环境的深入研究
肌细胞所处的微环境对其功能有着重要影响，未来研究将更加关注 肌细胞与周围环境的相互作用。
跨学科整合研究
将生物学、医学、物理学等多学科的理论与技术进行整合，以全面 、系统地研究肌细胞功能与调控机制。
运动训练适应性
长期的运动训练能够使肌细胞适应高 强度的运动负荷，提高肌肉力量和耐 力水平，同时还可以改善身体的代谢 和心血管功能。
肌细胞的损伤与修复
肌细胞损伤的来源
肌细胞损伤主要来源于过度运动、肌肉拉伤、缺血再灌注等，这些损伤会导致 肌肉纤维的微损伤或坏死。
损伤修复过程
肌细胞的损伤修复是一个复杂的过程，包括炎症反应、再生和重塑等阶段，最 终目的是修复受损的肌肉纤维并恢复肌肉功能。
临床转化应用
将基础研究成果转化为临床治疗手段，针对肌肉相关疾病开发更有 效的治疗方案。
肌细胞研究的应用前景
肌肉疾病的精准治疗
基于对肌细胞分化、发育及功能调控机制的深入了解，开发针对 肌肉疾病的精准治疗方案。
肌肉损伤修复与再生
利用诱导多能干细胞等技术，实现受损肌肉的修复和再生，改善肌 肉功能。
个性化健身与运动训练指导
运动性肌肉损伤的预防与治疗
预防措施
预防运动性肌肉损伤的关键是合理安排运动负荷，逐渐增加运动强度和时间，同 时注意保持良好的肌肉柔韧性和力量。
治疗方式
对于已经发生的运动性肌肉损伤，治疗方式包括休息、冷热敷、按摩、药物治疗 等，根据损伤的严重程度和部位选择合适的治疗方法。
06 肌细胞研究的前沿与展望
肌丝的滑行。
细胞的基本功能—肌细胞的收缩功能(生理学课件)
初长度：在前负荷作用下，肌肉收缩前就处于一定的长度； 最适初长度：产生最大张力的肌肉初长度； 一般认为，骨骼肌在体内自然长度就是最适初长度
关系： ①前负荷与肌肉初长度成正比； ②肌肉的初长度在一定范围内与肌肉收缩张力成正比； 但超过一定范围，则是反比关系。 ③肌肉在最适前负荷下可产生最大的主动张力。
一、神经-肌接头处的兴奋传递
（二）神经-肌接头兴奋传递的过程
神经纤维兴奋（AP）→接头前膜（钙通道 开放，Ca2+内流↑）
触发囊泡向接头前膜移动并融合→胞吐释 放乙酰胆碱（Ach）
与接头后膜上受体（N2）结合→接头后膜 对Na+的通透性↑，内流↑，终板膜产生局 部去极化，形成终板电位（EPP)，总和形 成动作电位（AP），从而引起肌细胞兴奋。
技能目标
能够能够运用本章所学的神经-肌肉接头兴奋传递方面的知识，列举有机磷中毒等疾病的临床 表现及相应的治疗方案。
素质目标
具有辩证唯物主义的生命观和整体观。 具有敬畏生命、尊重患者的医者仁爱精神。
一、神经-肌接头处的兴奋传递 （一）神经-肌接头的结构
接头前膜（神经纤维） 接头间隙（细胞外液） 接头后膜（骨骼肌细胞膜）
通常人体骨骼肌的收缩是混合式的。总是先增加张力（等长收缩）用来克服阻力， 当张力>负荷时，肌肉长度缩短（等张收缩），实现物体移位。
单收缩 不完全强直收缩 完全强直收缩
二、骨骼肌的兴奋-收缩耦联
（三）影响骨骼肌收缩的因素 1. 前负荷
前负荷：肌肉收缩前已存在的负荷； 最适前负荷：引起最适初长度的前负荷
二、骨骼肌的兴奋-收缩耦联
（一）骨骼肌细胞的结构特点
1. 肌管系统 横管：T管 纵管：L管（末端膨大--终池） 三联管：横管+两侧的终池
关系： ①前负荷与肌肉初长度成正比； ②肌肉的初长度在一定范围内与肌肉收缩张力成正比； 但超过一定范围，则是反比关系。 ③肌肉在最适前负荷下可产生最大的主动张力。
一、神经-肌接头处的兴奋传递
（二）神经-肌接头兴奋传递的过程
神经纤维兴奋（AP）→接头前膜（钙通道 开放，Ca2+内流↑）
触发囊泡向接头前膜移动并融合→胞吐释 放乙酰胆碱（Ach）
与接头后膜上受体（N2）结合→接头后膜 对Na+的通透性↑，内流↑，终板膜产生局 部去极化，形成终板电位（EPP)，总和形 成动作电位（AP），从而引起肌细胞兴奋。
技能目标
能够能够运用本章所学的神经-肌肉接头兴奋传递方面的知识，列举有机磷中毒等疾病的临床 表现及相应的治疗方案。
素质目标
具有辩证唯物主义的生命观和整体观。 具有敬畏生命、尊重患者的医者仁爱精神。
一、神经-肌接头处的兴奋传递 （一）神经-肌接头的结构
接头前膜（神经纤维） 接头间隙（细胞外液） 接头后膜（骨骼肌细胞膜）
通常人体骨骼肌的收缩是混合式的。总是先增加张力（等长收缩）用来克服阻力， 当张力>负荷时，肌肉长度缩短（等张收缩），实现物体移位。
单收缩 不完全强直收缩 完全强直收缩
二、骨骼肌的兴奋-收缩耦联
（三）影响骨骼肌收缩的因素 1. 前负荷
前负荷：肌肉收缩前已存在的负荷； 最适前负荷：引起最适初长度的前负荷
二、骨骼肌的兴奋-收缩耦联
（一）骨骼肌细胞的结构特点
1. 肌管系统 横管：T管 纵管：L管（末端膨大--终池） 三联管：横管+两侧的终池
第四节肌肉的收缩功能 PPT
新形成位阻,阻断myosin与actin结合 • →联(excitation-contraction coupling)
AP 从肌膜传到T管 L-钙通道构象改变,激活JSR膜上得ryanodine受体
内钙释放后进入胞质,胞质Ca2+浓度升高
与肌钙蛋白结合,原肌球蛋白构象改变,肌细胞机械收缩 耦联得关键物质——Ca2+ 耦联得关键结构——三联管
胞浆中Ca2+ 浓度升高 激活肌质网上得Ca2+泵 将胞浆中Ca2+泵回肌质网 胞浆中Ca2+ 浓度下降 肌肉舒张
(四)骨骼肌得收缩形式及影响收缩得因素
1. 收缩形式: • 等长收缩(isometric contraction) • 等张收缩(isotonic contraction)
2、 影响因素: (1)前负荷(preload),初长度(initial length)
两列肌纤蛋白得单体聚合成球状,形成细丝 得主干,每一个单体上具有一个与肌凝蛋白结 合得位点。
肌纤蛋白与肌凝蛋白为收缩蛋白。
原肌凝蛋白在安静就是疏松得附在肌纤蛋 白丝上,覆盖了其与肌凝蛋白结合得位点。
肌钙蛋白有与Ca2+结合得作用,调节原肌凝 蛋白得变构,暴露肌纤蛋白得结合位点。
肌钙蛋白与原肌凝蛋白为调节蛋白。
• 相关药物:
• 新斯得明、有机磷农药:抑制胆碱酯酶; • 筒箭毒碱、 α-银环蛇毒等:阻断胆碱N受体。
(二)骨骼肌得收缩活动
1、 骨骼肌得超微结构:
•肌原纤维(myofibril) •肌管系统(sarcobutubular system) (1)肌原纤维得结构与分子构成: •粗肌丝与细肌丝及其排列:
横桥摆动及与细动蛋 白解离快,所以速度快。 瞬间处于产生、维持 张力状态得横桥少。
AP 从肌膜传到T管 L-钙通道构象改变,激活JSR膜上得ryanodine受体
内钙释放后进入胞质,胞质Ca2+浓度升高
与肌钙蛋白结合,原肌球蛋白构象改变,肌细胞机械收缩 耦联得关键物质——Ca2+ 耦联得关键结构——三联管
胞浆中Ca2+ 浓度升高 激活肌质网上得Ca2+泵 将胞浆中Ca2+泵回肌质网 胞浆中Ca2+ 浓度下降 肌肉舒张
(四)骨骼肌得收缩形式及影响收缩得因素
1. 收缩形式: • 等长收缩(isometric contraction) • 等张收缩(isotonic contraction)
2、 影响因素: (1)前负荷(preload),初长度(initial length)
两列肌纤蛋白得单体聚合成球状,形成细丝 得主干,每一个单体上具有一个与肌凝蛋白结 合得位点。
肌纤蛋白与肌凝蛋白为收缩蛋白。
原肌凝蛋白在安静就是疏松得附在肌纤蛋 白丝上,覆盖了其与肌凝蛋白结合得位点。
肌钙蛋白有与Ca2+结合得作用,调节原肌凝 蛋白得变构,暴露肌纤蛋白得结合位点。
肌钙蛋白与原肌凝蛋白为调节蛋白。
• 相关药物:
• 新斯得明、有机磷农药:抑制胆碱酯酶; • 筒箭毒碱、 α-银环蛇毒等:阻断胆碱N受体。
(二)骨骼肌得收缩活动
1、 骨骼肌得超微结构:
•肌原纤维(myofibril) •肌管系统(sarcobutubular system) (1)肌原纤维得结构与分子构成: •粗肌丝与细肌丝及其排列:
横桥摆动及与细动蛋 白解离快,所以速度快。 瞬间处于产生、维持 张力状态得横桥少。
第二章-肌肉的收缩功能PPT课件
◇重负荷:横桥摆动速度慢,横桥周期延长(缩短速度慢);较多横桥处于张
力状态(收缩张力增加)。
2021
42
4.肌肉的收缩能力
定义:是指与负荷无关,但可影响肌肉收缩效能的肌肉的内在特性和功 能状态。
影响因素: (1)兴奋-收缩耦联过程,特别是[Ca2＋]; (2)肌肉蛋白质或横桥功能特性的改变,
特别是ATP酶活性； (3)神经、体液、药物及病理因素。
起来的中介过程称为兴奋-收缩耦联(excitation-contraction coupling)。 1.结构基础: 兴奋-收缩耦联的关键结构——三联管 (骨骼肌），二联管（心肌） 兴奋-收缩耦联的关键物质——Ca2+ 。
2021
29
2.兴奋-收缩耦联的基本步骤
① T管膜的动作电位传导： 电兴奋通过横管系统传向肌细胞深处，激活T管膜的L型钙通道。
单体呈球形，聚合成两条链相互缠绕成螺旋状,构成细肌丝的主干, 其内壁上有与横桥的结合位点。是收缩蛋白。
肌动蛋白
横桥结合位点
2021
18
原肌球蛋白=原肌凝蛋白（ tropomyosin ）---调节蛋白
呈长杆状，两条多肽链互相缠绕成双螺旋,与肌动蛋白并行, 肌肉处 于舒张状态时，遮盖横桥结合位点。
40
骨骼肌的张力-速度曲线分析
①当后负荷=0时，肌肉缩短可达最大缩短
速度(Vmax)。
②随着后负荷增加→收缩张力增加,而缩短
先等长收缩，后 等张收缩。
速度减小。 ③当后负荷增加到肌肉不能缩短时(缩短速
等长收缩 度=0), 可产生最大的张力(P0), 此种收缩
为等长收缩;当张力< P0时, 肌肉收缩既产
30
③ Ca2+触发肌肉收缩：胞质内Ca2+浓度升高，肌钙蛋白与Ca2+结合引发肌肉收缩。
肌细胞的收缩功能资料课件
等。
05
肌细胞的收缩功能研究进展
肌细胞收缩的分子机制研究
肌细胞收缩的分子机制
研究肌细胞收缩的分子机制，包括肌丝滑行的过程、横桥循环的过程以及肌肉 收缩的能量来源等。
肌细胞收缩的离子通道研究
研究肌细胞收缩过程中涉及的离子通道，如钙离子通道、钾离子通道等，以及 这些通道在肌细胞收缩过程中的作用。
肌细胞收缩与疾病关系的研究
肌无力
肌无力的定义
肌无力是指肌肉力量减退，无 法完成正常的运动功能。
肌无力的原因
肌无力的原因有多种，包括神 经损伤、肌肉疾病、免疫系统 疾病等。
肌无力的症状
肌无力的症状包括肌肉无力、 易疲劳、关节僵等，严重时 可能导致无法行走。
肌无力的治疗
治疗肌无力需要根据患者的具 体情况制定治疗方案，包括药 物治疗、物理治疗、康复训练
肌细胞收缩与肌肉疾病
研究肌细胞收缩与肌肉疾病的关系，如肌肉萎缩、肌无力等 ，探讨这些疾病的发病机制和治疗方法。
肌细胞收缩与心血管疾病
研究肌细胞收缩与心血管疾病的关系，如高血压、心力衰竭 等，探讨这些疾病的发病机制和治疗方法。
肌细胞收缩功能的药物干预研究
药物对肌细胞收缩的影响
研究药物对肌细胞收缩功能的影响，包括药物的种类、剂量、作用机制等，为药物研发 提供理论依据。
慢速收缩
总结词
缓慢、持久、力量大的收缩
详细描述
慢速收缩是一种持久且力量较大的收缩形式，其特点是收缩反应较慢，持续时间较长，产生的力量也较大。这种 收缩形式通常是由大量兴奋的肌纤维协同作用引起的，主要用于需要持久力和耐力的肌肉活动，如持续的负重或 耐力训练。
持久收缩
总结词
持续、稳定、力量适中的收缩
肌细胞的结构与功能
05
肌细胞的收缩功能研究进展
肌细胞收缩的分子机制研究
肌细胞收缩的分子机制
研究肌细胞收缩的分子机制，包括肌丝滑行的过程、横桥循环的过程以及肌肉 收缩的能量来源等。
肌细胞收缩的离子通道研究
研究肌细胞收缩过程中涉及的离子通道，如钙离子通道、钾离子通道等，以及 这些通道在肌细胞收缩过程中的作用。
肌细胞收缩与疾病关系的研究
肌无力
肌无力的定义
肌无力是指肌肉力量减退，无 法完成正常的运动功能。
肌无力的原因
肌无力的原因有多种，包括神 经损伤、肌肉疾病、免疫系统 疾病等。
肌无力的症状
肌无力的症状包括肌肉无力、 易疲劳、关节僵等，严重时 可能导致无法行走。
肌无力的治疗
治疗肌无力需要根据患者的具 体情况制定治疗方案，包括药 物治疗、物理治疗、康复训练
肌细胞收缩与肌肉疾病
研究肌细胞收缩与肌肉疾病的关系，如肌肉萎缩、肌无力等 ，探讨这些疾病的发病机制和治疗方法。
肌细胞收缩与心血管疾病
研究肌细胞收缩与心血管疾病的关系，如高血压、心力衰竭 等，探讨这些疾病的发病机制和治疗方法。
肌细胞收缩功能的药物干预研究
药物对肌细胞收缩的影响
研究药物对肌细胞收缩功能的影响，包括药物的种类、剂量、作用机制等，为药物研发 提供理论依据。
慢速收缩
总结词
缓慢、持久、力量大的收缩
详细描述
慢速收缩是一种持久且力量较大的收缩形式，其特点是收缩反应较慢，持续时间较长，产生的力量也较大。这种 收缩形式通常是由大量兴奋的肌纤维协同作用引起的，主要用于需要持久力和耐力的肌肉活动，如持续的负重或 耐力训练。
持久收缩
总结词
持续、稳定、力量适中的收缩
肌细胞的结构与功能