肌肉收缩 生理学课件

（五）影响横纹肌收缩效能的因素
1、前负荷对骨骼肌收缩的影响： 、前负荷对骨骼肌收缩的影响： 前负荷： 前负荷：肌肉在收缩前就作用于肌肉的负 将肌肉拉长于某一状态。 荷，将肌肉拉长于某一状态。 最适初长度： 最适初长度：使肌肉收缩时产生最大张力的 初长度。 初长度。 最适前负荷：产生最适初长度的前负荷。 最适前负荷：产生最适初长度的前负荷。 在最适初长度和前负荷时，肌张力最大，收缩 在最适初长度和前负荷时，肌张力最大， 速度最快，缩短的长度最大， 速度最快，缩短的长度最大，横桥与细肌丝结合最 作功效率最高。 多，作功效率最高。
明带 暗 带
1. 粗肌丝 (thick filament)
肌凝蛋白(肌球蛋白，myosin)组成 肌凝蛋白(肌球蛋白，myosin)组成 bridge)： 可逆性与细肌丝结合， 横桥 (cross bridge)：1. 可逆性与细肌丝结合， 拖动细肌丝滑行；2.具有ATP酶活性。 拖动细肌丝滑行；2.具有ATP酶活性。 具有ATP酶活性
Relaxed state
Initiation of contration
2．肌管系统 ． （图） （1）横管：由胞膜向内凹入形成 ）横管： （2）纵管（肌浆网）： ）纵管（肌浆网） 三联管： 三联管：由每一横管和来自两侧肌小节的 纵管终末池构成 作用：把横管传来的信息和终池Ca 作用：把横管传来的信息和终池 2+释放 联系起来
肌肉收缩的外部表现和力学分析 （一）骨骼肌收缩的形式
1．等长收缩和等张收缩 张力 等长收缩： 等长收缩 张力增加、 张力增加、长度不变 等张收缩： 等张收缩 张力不变、 张力不变、长度缩短 等张收缩 等长收缩
肌肉开始收缩
时间
平滑肌
Ach的释放：量子式释放 的释放： 的释放 Ach的灭活：胆碱脂酶（被新斯的明抑制） 的灭活：胆碱脂酶（被新斯的明抑制） 的灭活 N－型受体阻断剂：箭毒、α－银环蛇毒 －型受体阻断剂：箭毒、 － 神经肌肉接头处兴奋传递的特征 a、单向传递 、 b、时间延阁 、 c、易受环境因素变化的影响 、 d、是1对1的传递 、 对 的传递
最适初长度
最适初长度或最适前 负荷时， 负荷时 ， 肌小节内的粗 细肌丝处于最理想的重 叠状态， 每一个横桥附 叠状态 ， 近都有能与之起作用的 细肌丝存在， 细肌丝存在 ， 可出现最 佳收缩效果。 佳收缩效果
2．后负荷对肌肉收缩的影响： 后负荷对肌肉收缩的影响：
1. 后负荷很大时，肌肉缩短速度、缩 短长度和做功均为零，产生的张力 达最大值(P0)。 2. 后负荷为0时，肌肉缩短速度达最 大(Vmax)，但张力为0，故不做功。 3. 随后负荷增加，收缩产生的张力亦 增加，出现外部缩短的时间延长， 缩短初速度和缩短长度变小。
、
当肌浆网膜对Ca 通透性增高时，肌质网中Ca 当肌浆网膜对Ca2+通透性增高时， 肌质网中Ca2+顺浓 差扩散到肌浆中触发肌肉收缩。 差扩散到肌浆中触发肌肉收缩。随后，肌浆网膜上钙泵 肌浆网膜上钙泵 的活动增强， 导致 Ca2+ 在肌质网内的再聚集和肌浆中 的活动增强 ， 导致Ca 浓度降低，肌肉舒张。 Ca2+浓度降低，肌肉舒张。 由于Ca2+ 的再聚集是由钙泵消耗ATP而完成的，所以 肌肉的舒张和收缩一样，都属主动过程。
张力—速度曲线分析 张力 速度曲线分析
4、收缩的总和 、 运动单位： 运动单位：一个脊髓运动神经元及其轴突分 支所支配的全部肌纤维。 支所支配的全部肌纤维。 总和： 总和：运动单位的数量 频率效应 肌肉的收缩形式 1、等长收缩与等张收缩 （图） 、 等长收缩： 等长收缩：指肌肉收缩时只有张力的增 加而无长度的缩短。 加而无长度的缩短。 等张收缩： 等张收缩：指肌肉收缩时长度缩短而无 肌张力的变化。 肌张力的变化。
1.横管或T管：将肌细胞膜其他部位传来的动作电位传导到肌细胞深部。 横管或T 将肌细胞膜其他部位传来的动作电位传导到肌细胞深部。 纵管或L 即肌浆网。终末池的贮存/释放(Ca 通道) 2. 纵管或 L 管 ( 即肌浆网。 终末池 -Ca2+ 的贮存 / 释放(Ca2+ 通道 ) 和再聚集 (Ca2+泵)。 三联管结构：兴奋三联管结构：兴奋-收缩藕联的结构基础 。
(二)横纹肌细胞的微细结构 二 横纹肌细胞的微细结构
1． 肌原纤维和肌小节（图） ． 肌原纤维和肌小节（ （1）肌原纤维 ） 明带：长度可变，其正中的暗线为Z线 明带：长度可变，其正中的暗线为 线 暗带：长度固定，正中相对透明区为H带 暗带：长度固定，正中相对透明区为 带 H带中央的暗线称为 线。 带中央的暗线称为M线 带中央的暗线称为 两条Z线间的区域 （2）肌小节 ：两条 线间的区域 ） 长度=1/2明带 + 暗带 长度 明带 （1.5--3.5µm ）
第 四 节 肌细胞的收缩
—横纹肌（骨骼肌） 横纹肌（骨骼肌）
神经一、神经-肌接头处的兴奋传递
形态结构— （一） 形态结构—运动终板
②接头间隙 ① 接 头 前 膜
递质囊泡（Ach） 递质囊泡（Ach）
③运动终板膜
肌 小节
Baidu Nhomakorabea
神经－ （二）神经－肌接头处的兴奋传递
动作电位到达神经末梢→ 动作电位到达神经末梢→Ca2+通道开放 进入轴突末梢，囊泡向接头前膜移动并与之融合 Ca2+进入轴突末梢，囊泡向接头前膜移动并与之融合 通过出胞作用将囊泡中的ACh释放到接头间隙 通过出胞作用将囊泡中的ACh释放到接头间隙 ACh ACh与ACh受体结合→ 化学门控通道开放 通道开放→ 内流→ ACh与ACh受体结合→ 化学门控通道开放→Na+内流→终板膜去极化 受体结合 终板电位→ 形成终板电位 形成终板电位→ 扩散到相邻肌细胞膜 总和达阈电位→肌细胞膜爆发动作电位 总和达阈电位→肌细胞膜爆发动作电位。 动作电
骨骼肌的兴奋－ 骨骼肌的兴奋－收缩耦联肌细胞的动作电位与收缩
之间的联系起来的过程
。
1．兴奋通过横管系统传导到肌细胞内部三联体结构处。 2．三联体结构处的信息传递：横管膜上的动作电位产生 的电流或诱发细胞膜产生的IP3 （三磷酸肌醇），均可导致 Ca2+通道开放，Ca2+顺浓度梯度从肌质网内流入胞浆，触发肌 Ca 丝滑行。 3．肌浆网对Ca2+ 的贮存、释放和再聚集：肌浆网膜上的 钙泵把肌浆中的Ca2+主动转运到肌浆网内（肌浆Ca2+浓度较低 而肌浆网内Ca2+浓度较高）。