宁夏医学院模拟讲台大赛--第三章肌细胞的收缩功能
第三节肌细胞的收缩功能
带动着Z膜，肌节因此而缩短。
二、兴奋-收缩耦联
耦联的概念：将肌纤维的兴奋与肌纤维的收
缩连接起来的过程
耦联的结构基础：三联体
终末池 横管 纵管
耦联的因子： Ca2+
耦联的过程：
神经冲动 肌纤维兴奋 经肌膜扩布到三联体 Ca2+与肌钙蛋白结合 终池内Ca2+释放入肌浆 肌丝滑行 肌节缩短
三.骨骼肌收缩形式
1、等长收缩和等张收缩 等长收缩 ——指肌肉收缩时，只有张力增加，而长度 不变 等张收缩 ——指肌肉收缩时，只有长度缩短，而张 力不变
肌肉收缩的形式取决于肌肉所承受的负荷： 在肌肉收缩前加上的负荷为前负荷 ——肌肉产生等张收缩 在肌肉开始收缩时加上的负荷为后负荷 —肌肉产张
第三节
肌纤维的收缩功能
一.骨骼肌收缩原理
收缩的单位功能是肌节 收缩的主体是肌节内的肌丝 收缩时，肌丝长度不变，而肌节变短
1、肌丝滑行过程 肌肉兴奋时 肌浆内Ca2+ Ca2+与肌钙蛋白结合 肌动蛋白与横桥结合
原肌球蛋白被牵拉，移位
横桥的ATP酶被激活
横桥扭动
分解ATP
释放能量
细肌丝在横桥上向肌节中央滑动
力改变，又有长度改变——混合性收缩 2、单收缩和强直收缩 单收缩 ——肌肉接受一次短促的刺激，产生一次短促 的收缩 强直收缩——肌肉接受连续的刺激，出现连续而持 久的收缩 神经冲动是连续的， 骨骼肌的收缩是强直收缩
306西医综合考研复习生理复习：肌细胞的收缩功能
306西医综合考研复习生理复习：肌细胞的收缩功能肌细胞的收缩功能1.骨骼肌的特殊结构：肌纤维内含大量肌原纤维和肌管系统，肌原纤维由肌小节构成，粗、细肌丝构成的肌小节是肌肉进行收缩和舒张的基本功能单位。
肌管系统包括肌原纤维去向一致的纵管系统和与肌原纤维垂直去向的横管系统。
纵管系统的两端膨大成含有大量Ca2+的终末池，一条横管和两侧的终末池构成三联管结构，它是兴奋收缩耦联的关键部位。
2.粗、细肌丝蛋白质组成：记忆方法：①肌肉收缩过程是细肌丝向粗肌丝滑行的过程，即细肌丝活动而粗肌丝不动。
细肌丝既是活动的肌丝必然含有能“动”蛋白——肌凝蛋白。
②细肌丝向粗肌丝滑动的条件是肌浆内Ca2+浓度升高而且细肌丝结合上Ca2+，因此细肌丝必含有结合钙的蛋白——肌钙蛋白。
③肌肉在安静状态下细肌丝不动的原因是有一种安静时阻碍横桥与肌动蛋白结合的蛋白，而这种原来不动的蛋白在肌肉收缩时变构(运动)，这种蛋白称原肌凝蛋白。
3.兴奋收缩耦联过程：①电兴奋通过横管系统传向肌细胞深处。
②三联管的信息传递。
③纵管系统对Ca2+的贮存、释放和再聚积。
4.肌肉收缩过程：肌细胞膜兴奋传导到终池→终池Ca2+释放→肌浆Ca2+浓度增高→Ca2+与肌钙蛋白结合→原肌凝蛋白变构→肌球蛋白横桥头与肌动蛋白结合→横桥头ATP酶激活分解ATP→横桥扭动→细肌丝向粗肌丝滑行→肌小节缩短。
5.肌肉舒张过程：与收缩过程相反。
由于舒张时肌浆内钙的回收需要钙泵作用，因此肌肉舒张和收缩一样是耗能的主动过程。
肌肉收缩的外部表现和和学分析1.肌骼肌收缩形式：(1)等长收缩——张力增加而无长度缩短的收缩，例如人站立时对抗重力的肌肉收缩是等长收缩，这种收缩不做功。
等张收缩——肌肉的收缩只是长度的缩短而张力保持不变。
这是在肌肉收缩时所承受的负荷小于肌肉收缩力的情况下产生的。
可使物体产生位移，因此可以做功。
整体情况下常是等长、等张都有的混合形式的收缩。
(2)单收缩和复合收缩：低频刺激时出现单收缩，高频刺激时出现复合收缩。
细胞的基本功能—肌细胞的收缩功能(人体解剖生理学)
2.结构基础： 肌管系统 ：
横管 （T管） 纵管 （肌质网）
纵行肌质网 LSR 连接肌质网 JSR 终池
三联管：骨骼肌的T管与其两侧的 终池
（耦联的关键结构）
三、具体过程
1.肌膜上AP沿肌膜和T管 传向肌细胞深处；
2.三联管结构处的信息传 递；
轻负荷:横桥摆动及其与肌动蛋白解离速度快(缩短 速度快);处于张力状态的横桥数目少(收缩张力小)
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)
（三）肌肉的收缩能力
1.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。
2.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,
Ca2+ 接头间隙
AP
Ca2+通道
突触小体
Na+
AP Na+
ACh
N2型Ach受体阳
AP
离子通道
Na+
三、传递的特点
（一）单向传递
（二）时间延搁
实质:电－化学－电的过程
（三）易受内环境影响
一、骨骼肌细胞的收缩
AP在运动神经纤维上的传导 N-M接头处兴奋的传递 AP在骨骼肌cell上的传导（局部电流） 骨骼肌的兴奋-收缩耦联 骨骼肌的肌丝滑行收缩
特别是ATP酶活性； (3)神经、体液、药物及病理因素。
兴奋收缩耦联过程 蛋白质或横桥功能特性
缺氧 酸中毒 能源缺乏
降低收缩效果
Ca2＋ 咖啡因 肾上腺素
提高收缩效果
一、神经-肌接头的结构 接头前膜 接头间隙 接头后膜
第三章第四节肌肉的收缩功能解读
第三章第四节肌肉的收缩功能解读
肌肉收缩是肌肉组织的基本功能之一，也是人体运动的基础。
肌肉收
缩是通过神经和肌肉组织之间的相互作用来实现的，其中的复杂过程包括
肌肉营养、神经肌肉连接以及肌纤维的收缩等。
其次，肌肉收缩需要神经和肌肉组织之间的连接。
神经肌肉连接由运
动神经元和肌肉纤维之间的突触传递机制实现。
运动神经元通过神经冲动
信号在神经元突起中传导，最终到达突触部位释放神经递质乙酰胆碱，乙
酰胆碱在突触间隙与肌肉纤维上的乙酰胆碱受体结合，使得肌肉纤维激活、产生收缩反应。
神经和肌肉组织之间的良好连接是实现正常肌肉收缩的前提。
最后，肌纤维的收缩是肌肉收缩的基本过程。
肌纤维是构成肌肉组织
的细胞单位，由多个肌原纤维组成。
肌原纤维内部有一条或多条线粒体，
能供给细胞所需的能量。
肌原纤维内有大量的肌纤维蛋白，主要包括肌球
蛋白和肌动蛋白。
肌球蛋白是肌纤维中的主要结构蛋白，能够与肌动蛋白
结合形成肌节。
当神经冲动到达肌纤维时，肌球蛋白和肌动蛋白之间的结
合会发生变化，导致肌节的重复形成和消失，从而引起肌纤维的收缩。
肌
纤维的收缩过程主要分为肌球蛋白和肌动蛋白的结合和解离两个阶段，这
一过程被称为肌肉组织的滑动理论。
综上所述，肌肉收缩是复杂的生理过程，需要合适的营养供应、神经
肌肉连接和肌纤维的收缩等多个方面的协调与合作。
了解肌肉收缩的机制，对于理解人体的运动过程和调节机制具有重要意义。
肌细胞的收缩功能(2013-简化版)
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。
The axon terminal is enlarged into the terminal button. Each terminal button contains thousands of vesicles that store Ach.
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。
பைடு நூலகம் 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 。
随着Ach浓度下降， ACh 受体不再含有 结合的Ach 时，终板上的离子通道关闭， 回复到静息电位状态，继而可再与后续 到来的Ach结合。
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。
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。
生理学 肌细胞的收缩功能 ppt课件
肌细胞的收缩功能
一、骨骼肌收缩机制 二、兴奋——收缩耦联 三、骨骼肌收缩的形式 四、影响骨骼肌收缩的因素
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1
概
述
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2
骨骼肌是体内最多的组织，约占体重的40﹪。本节以 研究最多的骨骼肌为重点，说明肌细胞的收缩机制。
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3
一、骨骼肌神经肌肉接头处兴 奋传递
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（一）神经肌肉接头处的功能结构
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8
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（一）肌丝的分子组成
肌细胞由肌原纤维组成，肌原纤维由 粗肌丝 、细肌丝构成。
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粗
肌
丝
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细
肌
丝
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结 构 粗 肌 肌球蛋白 肌丝 肌动蛋白 丝细 肌 原肌球蛋 白 丝 肌钙蛋白
功 能 ① 横桥— ATP酶，与细 肌丝结合、摆动、分离 ② 杆部 — 粗肌丝主干
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5
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（二）神经肌肉接头处兴奋传递过程
AP传至神经末梢→Ca2+内流→ Ach释放
→Ach与Ach受体通道蛋白结合
→通道开放 →Na+内流
→ 终板电位→总和
→邻近肌膜去极化达阈电位
→肌细胞产生动作电位。
Ach被胆碱酯酶灭活。
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（三）神经肌肉接头处兴奋传递的特征
1、化学性传递 2、单向传递 3、时间延搁 4、易受药物和环境因素影响
细肌丝主干，有与横桥结 合的位点 调控肌动蛋白与横桥的结 合 能 与 Ca2+ 结 合 ， 使 原 肌 球蛋白的构型、位置改变
第三章-第四节--肌肉的收缩功能课件
2. 结构特点： • 细胞小，细长纺锤形。肌管系统不发达。粗、细肌丝比例
可达=1:15（骨骼肌=1:2）.有类似于Z盘的致密体，无肌 钙蛋白（troponin）。
3. 收缩的启动因素：胞质 Ca2+来源有3： • AP使肌膜电压门控Ca2+ channel 开放； • 配体门控Ca2+ channel 开放（膜受体-G蛋白途径）； • 肌质网钙释放（膜受体-G蛋白-PLC-IP3-ryanodine 受
体途径）
4. 平滑肌兴奋-收缩耦联特点：
• 胞质内Ca2+浓度↑→与钙调蛋白的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）骨骼肌的收缩形式及影响收缩的因素
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）
第四节 肌肉的收缩功能
肌肉
横纹肌
平滑肌
骨骼肌 心肌
一. 骨骼肌的收缩功能
运动神经元兴奋
神经-肌接头 骨骼肌细胞
兴奋-收缩耦联 骨骼肌收缩
（一）神经-肌接头的兴奋传递
1. 神经-肌接头（neuromuscular junction）结构
接头前膜(prejunctional membrane) :运动神经纤维末梢 （膨大，无髓鞘）
横桥周期 (cross-bridge cyclin)—— 横桥与肌动蛋白结合、摆动、复位与再结合的过程。 周期的长短决定肌肉的缩短速度。
第三章 第四节 肌肉的收缩功能PPT课件
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刺激频率改变时收缩的总和：
• 单收缩（twitch） • 不完全强直收缩（incomplete tetanus） • 完全强直收缩（complete tetanus）
连续刺激的频率低(间隔>单收缩的时 程)→多个分离AP→连续分离单收缩
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incomplete tetanus：连续刺激频率增加→后续刺激落在 前次收缩的舒张期→发生的多次收缩的总和。
不同运动单位所包含的肌纤维数不同,可以从几根到上千根。
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大小原则 (size principle):
• 收缩时: 弱收缩时,小运动单位先参与；随着收缩 的增强,会有多个和大的运动单位参与。
• 舒张时:共处五项原则最大运动单位先停止放电、 收缩, 最后才是小运动单位停止活动。
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① 随着后负荷增加→收缩张力增加,而缩短速度减小。
② 当后负荷增加到肌肉不能缩短时(缩短速度=0), 可产生最大的
张力(P0), 此种收缩为等长收缩;当张力< P0时, 肌肉收缩既产生
张力, 又出现缩短且每次收缩开始后,张力即不再增加,直至收缩
完成(等张收缩)。
③ 当后负荷=0时，肌肉缩短可达最大缩短速度(Vmax)。
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横桥摆动及与细动蛋 白解离快，所以速度 快。瞬间处于产生、 维持张力状态的横桥 少。
横桥摆动速度缓慢， 横桥周期长，瞬间处 于产生、维持张力状 态的横桥多。
*肌肉收缩的缩短速度: 取决于横桥周期的长短； *肌肉收缩的收缩张力：取决于每一瞬间与肌动蛋白结合 的横桥的数目。
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横管系统或称T管：是由肌细胞的表面膜向 内凹入而形成，管腔通过肌膜凹入处的小 孔与细胞外液相通。
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２）肌动蛋白：单体呈 球形，相互排列成串 珠状，聚合成双螺旋 链，形成细肌丝的主 干．
•
３）原肌球蛋白：长杆状 分子，呈螺旋状，安静 时位于肌动蛋白和横桥 之间，阻碍了两者的结 合． ４）肌钙蛋白： C:与Ca2+有亲和力 T:连接肌钙蛋白和原肌 球蛋白 I:传递信息
2. 肌肉收缩过程及横桥在收缩过程 中的作用
• 肌原纤维：细胞内含有上 千条细的纤维结构称为肌 原纤维，与肌细胞长轴平 行排列贯穿肌纤维全长， 每条肌纤维都呈明暗相间 的规律性变化，称为明带 (I带)和暗带(A带)．
暗带(A带)：由粗肌丝构 成． 明带(I带)：由细肌丝 构成，一端游离，一 端固定在细肌丝上． 肌 小 M线：是能将粗肌丝固 节 定的蛋白质骨架． H带：只有粗肌丝，而 无细肌丝． Z线：在明带中间的横 线
小结：
（一）骨骼肌的微细结构 １.肌原纤维和肌小节 （二）骨骼肌的收缩机制 1.肌肉收缩的分子机制 2.肌肉收缩过程及横桥在收缩过 程中的作用
预习：
• 第三节 影响肌肉收缩的因素
• 3）.结合后使的横 桥构象发生改变, 即向M线方向45 度摆动,并拉动细 肌丝也向M线方向 滑行,在摆动时,结 合的ADP和Pi与 之分离,横桥变为 低势能状态.
• 4）.在ADP解离的位 点横桥又结合 一个 ATP,使横桥对肌蛋白 的亲和力下降,而与其 分开,同时,使的ATP 水解产生的ADP又和 横桥形成横桥-ADPPi复合物,获得能量, 恢复90度和与肌蛋白 的高亲和力.
（二）骨骼肌的收缩机制
1. 肌肉收缩的分子机制 2. 肌肉收缩过程及横桥在收缩过程中的作用
1 肌肉收缩的分子机制
粗肌丝:
细肌丝:
肌凝蛋白 肌动蛋白 原肌球蛋白 肌钙蛋白
调节蛋白
１）肌凝蛋白：有一个 头部和杆构成,头部称 为横桥，杆部朝向M线， 有一特征是能与肌动 蛋白结合并具有ATP 酶的作用．
• 1）. 安静时，由于 横桥具有ATP酶的 作用，水解ATP释 放能量．结果是形 成了横桥-ATP-Pi复 合物，同时，使横 桥呈现高势能状态， 与肌纤维成９０度.
• 2）. 当胞浆中Ca2+ 升高时,Ca2+和肌钙 蛋白结合,导致原肌 球蛋白构象发生改 变,从而暴露出了结 合位点,使横桥和肌 动蛋白结合．
第三章
肌细胞的收缩功能
主讲:陆晓华 助讲:易丽莎 宁夏医学院中医学院
简单回顾
• 在上一节课，我们学习了第一节，神 经—肌肉接头的结构和传导机制．
神经-肌肉接头的结构
第二节 骨骼肌的兴奋和收 缩机制
（一）骨骼肌的微细结构 骨骼肌的收缩机制 （二）
（一）骨骼肌的微细结构
１肌原纤维和肌小节
１肌原纤维和肌小节