肌肉收缩 生理学课件
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第2章 肌细胞收缩 生理学课件
Resting ： max. no. of cross bridges; max. tension 2.2-3.6 um no. of cross bridge < 1.65 um overlap of actin no. of cross bridge
从长度—张力曲线可看出： ①肌肉收缩存在一个最适初长度(即最适前负荷)， 此状态下，肌肉收缩产生的主动张力最大。
➢ According to the nerve innervation: Voluntary Muscle, Involuntary Muscle
躯体神经支配的随意肌
自主神经支配的非随意肌
Skeletal Muscle
Cardiac Muscle
Smooth Muscle
Skeletal Muscle
Isotonic and Isometric Contractions
Isometric
Isotonic
isometric contraction
An isometric contraction occurs during an arm wrestling match when opponents generate equal forces
3. Ca2+浓度升高→横桥结合位点 暴露→肌肉收缩；③④
4. LSR上钙泵激活→Ca2+浓度降 低→横桥结合位点阻断→肌 肉舒张。⑤⑥
Excitation-Contraction Coupling
Ca2+离子浓度变化是关键！
➢SR释放Ca2+的机制
心肌： 钙触发钙释放（CICR）
骨骼肌：构象变化
L型钙通道引导骨骼肌SR释放Ca2+的过程
从长度—张力曲线可看出： ①肌肉收缩存在一个最适初长度(即最适前负荷)， 此状态下，肌肉收缩产生的主动张力最大。
➢ According to the nerve innervation: Voluntary Muscle, Involuntary Muscle
躯体神经支配的随意肌
自主神经支配的非随意肌
Skeletal Muscle
Cardiac Muscle
Smooth Muscle
Skeletal Muscle
Isotonic and Isometric Contractions
Isometric
Isotonic
isometric contraction
An isometric contraction occurs during an arm wrestling match when opponents generate equal forces
3. Ca2+浓度升高→横桥结合位点 暴露→肌肉收缩；③④
4. LSR上钙泵激活→Ca2+浓度降 低→横桥结合位点阻断→肌 肉舒张。⑤⑥
Excitation-Contraction Coupling
Ca2+离子浓度变化是关键！
➢SR释放Ca2+的机制
心肌： 钙触发钙释放（CICR）
骨骼肌：构象变化
L型钙通道引导骨骼肌SR释放Ca2+的过程
动物生理学肌肉的收缩ppt课件
肌肉的兴奋性
肌肉的兴奋性受到多种因素的影响，如刺激强度、刺激频率等，肌 肉兴奋性的变化直接影响肌肉的收缩反应。
肌肉收缩的化学传导
1 2
神经递质的释放与作用
当神经冲动传导到神经末梢时，神经递质被释放 到突触间隙，与突触后膜上的受体结合，引起肌 肉收缩。
乙酰胆碱的作用
乙酰胆碱是主要的神经递质之一，通过与突触后 膜上的乙酰胆碱受体结合，触发肌肉收缩。
动物的繁殖行为与肌肉收缩的关系
பைடு நூலகம்求偶
雄性动物在求偶过程中，会展示其肌 肉的力量和灵活性，以吸引雌性。例 如，雄性鸟类在求偶时，会展示其胸 部和颈部肌肉收缩产生的飞行技巧。
生产
雌性动物在生产过程中，子宫肌肉的 收缩有助于将胎儿推出体外。产后， 雌性动物通过收缩其子宫肌肉来帮助 胎盘和死胎的排出。
06
能量储备
肌肉中储存的能量形式包括糖原、 脂肪和蛋白质，这些储备在能量需 求增加时释放。
03
肌肉的收缩机制
肌肉收缩的分子基础
肌肉纤维的结构
肌肉纤维由肌原纤维和肌管系统 组成，肌原纤维是肌肉收缩的基 本单位，由粗、细两种肌丝构成
。
肌丝滑行的原理
肌肉收缩时，粗、细两种肌丝发 生相对位移，引起肌肉缩短。
肌肉恢复是指肌肉在疲劳后通过休息和营养补充等方式 恢复原有功能的过程。
肌肉疲劳的产生与能量消耗、代谢产物积累、神经传导 抑制等多种因素有关。
合理的休息和营养补充有助于提高肌肉恢复速度和运动 表现。
05
动物行为中的肌肉收缩
动物的行走与奔跑
行走
动物行走时，腿部肌肉的收缩使足部离开地面，推动身体向 前移动。不同动物具有不同结构的腿部肌肉，以适应其特定 的行走方式。例如，四足动物通过交替收缩其前肢和后肢来 行走。
肌肉的兴奋性受到多种因素的影响，如刺激强度、刺激频率等，肌 肉兴奋性的变化直接影响肌肉的收缩反应。
肌肉收缩的化学传导
1 2
神经递质的释放与作用
当神经冲动传导到神经末梢时，神经递质被释放 到突触间隙，与突触后膜上的受体结合，引起肌 肉收缩。
乙酰胆碱的作用
乙酰胆碱是主要的神经递质之一，通过与突触后 膜上的乙酰胆碱受体结合，触发肌肉收缩。
动物的繁殖行为与肌肉收缩的关系
பைடு நூலகம்求偶
雄性动物在求偶过程中，会展示其肌 肉的力量和灵活性，以吸引雌性。例 如，雄性鸟类在求偶时，会展示其胸 部和颈部肌肉收缩产生的飞行技巧。
生产
雌性动物在生产过程中，子宫肌肉的 收缩有助于将胎儿推出体外。产后， 雌性动物通过收缩其子宫肌肉来帮助 胎盘和死胎的排出。
06
能量储备
肌肉中储存的能量形式包括糖原、 脂肪和蛋白质，这些储备在能量需 求增加时释放。
03
肌肉的收缩机制
肌肉收缩的分子基础
肌肉纤维的结构
肌肉纤维由肌原纤维和肌管系统 组成，肌原纤维是肌肉收缩的基 本单位，由粗、细两种肌丝构成
。
肌丝滑行的原理
肌肉收缩时，粗、细两种肌丝发 生相对位移，引起肌肉缩短。
肌肉恢复是指肌肉在疲劳后通过休息和营养补充等方式 恢复原有功能的过程。
肌肉疲劳的产生与能量消耗、代谢产物积累、神经传导 抑制等多种因素有关。
合理的休息和营养补充有助于提高肌肉恢复速度和运动 表现。
05
动物行为中的肌肉收缩
动物的行走与奔跑
行走
动物行走时，腿部肌肉的收缩使足部离开地面，推动身体向 前移动。不同动物具有不同结构的腿部肌肉，以适应其特定 的行走方式。例如，四足动物通过交替收缩其前肢和后肢来 行走。
《肌肉收缩》PPT课件
（4）接头前膜Ach释放↓：肉毒杆菌中毒。
（二）横纹肌的细微结构
主要特点:含有大量的肌原纤维和发达的肌管系统， 且在排列上是高度规则有序的。
1.肌原纤维和肌节：
肌节——指肌原纤维上相邻两条Z线之间的区域，
是肌细胞收缩、舒张的最基本结构和功能单位。
一个肌节 = 1/2明带 + 中间的暗带 + 1/2 明带 每个肌节的长度可变 1.5 ~ 3.5 µm （在体安静时 2.0 ~ 2.2 µm ）
N末梢AP→ACh＋受体→EPP→肌膜AP 5、易受各种内、外环境因素影响：
影响N-M接头处兴奋传递的因素：
（1）阻断ACh受体：箭毒和α银环蛇毒，肌松剂 （驰肌碘）。
（2）抑制胆碱酯酶活性：有机磷农药，新斯的 明。
（3）自身免疫性疾病：重症肌无力（抗体破坏 ACh受体），肌无力综合征（抗体破坏N末梢Ca2+通 道）。
1、肌丝的分子组成
粗肌丝 肌凝蛋白（肌球蛋白）
收缩蛋白
细肌丝 ① 肌动蛋白（肌纤蛋白）
② 原肌凝蛋白
调节蛋白
③ 肌钙蛋白（原宁蛋白）
（1）粗肌丝：由肌球（肌凝蛋白）组成，
其头部有一膨大部——横桥
粗 肌 丝
பைடு நூலகம்
横桥的特性
（1）可与细肌丝上肌动蛋白的结合位点呈可 逆性结合，并向M线方向摆动，完成横桥周期
五、影响横纹肌收缩效能的主要因素
肌肉收缩效能表现为收缩时产生的张 力和（或）缩短程度，以及产生张力或缩 短的速度。
骨骼肌的收缩形式
1、等长收缩（isometric contraction）
肌肉收缩时,长度不变(缩短速度=0),而张力 增加。如颈后部肌肉的收缩。
（发生在负荷≧肌肉收缩产生的张力时 ） 特点：无位移，维持姿势和体位
（二）横纹肌的细微结构
主要特点:含有大量的肌原纤维和发达的肌管系统， 且在排列上是高度规则有序的。
1.肌原纤维和肌节：
肌节——指肌原纤维上相邻两条Z线之间的区域，
是肌细胞收缩、舒张的最基本结构和功能单位。
一个肌节 = 1/2明带 + 中间的暗带 + 1/2 明带 每个肌节的长度可变 1.5 ~ 3.5 µm （在体安静时 2.0 ~ 2.2 µm ）
N末梢AP→ACh＋受体→EPP→肌膜AP 5、易受各种内、外环境因素影响：
影响N-M接头处兴奋传递的因素：
（1）阻断ACh受体：箭毒和α银环蛇毒，肌松剂 （驰肌碘）。
（2）抑制胆碱酯酶活性：有机磷农药，新斯的 明。
（3）自身免疫性疾病：重症肌无力（抗体破坏 ACh受体），肌无力综合征（抗体破坏N末梢Ca2+通 道）。
1、肌丝的分子组成
粗肌丝 肌凝蛋白（肌球蛋白）
收缩蛋白
细肌丝 ① 肌动蛋白（肌纤蛋白）
② 原肌凝蛋白
调节蛋白
③ 肌钙蛋白（原宁蛋白）
（1）粗肌丝：由肌球（肌凝蛋白）组成，
其头部有一膨大部——横桥
粗 肌 丝
பைடு நூலகம்
横桥的特性
（1）可与细肌丝上肌动蛋白的结合位点呈可 逆性结合，并向M线方向摆动，完成横桥周期
五、影响横纹肌收缩效能的主要因素
肌肉收缩效能表现为收缩时产生的张 力和（或）缩短程度，以及产生张力或缩 短的速度。
骨骼肌的收缩形式
1、等长收缩（isometric contraction）
肌肉收缩时,长度不变(缩短速度=0),而张力 增加。如颈后部肌肉的收缩。
（发生在负荷≧肌肉收缩产生的张力时 ） 特点：无位移，维持姿势和体位
第三章 第四节 肌肉的收缩功能PPT课件
47
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
编辑版pppt
48
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。
编辑版pppt
46
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。
编辑版pppt
40
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)。
编辑版pppt
41
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。
编辑版pppt
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。
肌细胞的收缩功能PPT课件
Z线之间的区域，称为肌小节(sarcomere) ，它由中
间的暗带和两侧各1/ 2的明带所组成，肌小节是肌肉 收缩和舒张的最基本单位。由于暗带的长度比较固定， 而明带的长度可随肌肉所处的状态不同而有变化。因 此，肌小节的长度在不同情况下可变动于1.5～3.5μm 之间。通常在体骨骼肌安静时肌小节的长度约为 2.0 ～2.2μm 。
（二）骨骼肌的收缩原理
1. 骨骼肌细胞的兴奋‐收缩耦联 无论是在整
体或离体的情况下，骨骼肌发生收缩以前，总是先在 肌细胞上引起一个可传导的动作电位，然后才出现肌 细胞的收缩反应。由此不难设想，在以膜的电变化为 特征的兴奋过程和以肌纤维机械变化为基础的收缩过 程之间，存在着某种中介性过程把二者联系起来，这 一中介过程称为兴奋‐收缩耦联(excitation contraction coupling)。骨骼肌的兴奋‐收缩耦联包 括三个过程：首先是动作电位通过横管系统传向肌细 胞的深处，其次是三联管结构处的信息传递，最后是 肌浆网对Ca2＋的贮存，释放和再聚积。
肌肉收缩能力的改变对肌肉收缩的影响 肌肉收缩能力是
指可以影响肌肉收缩效果的肌肉内部功能状态的改变，以区别于 肌肉收缩时外部条件（如前、后负荷）的改变对肌肉收缩的影响。
终末池，每一横管与两端肌小节的终未池构成三联体 结构。所以肌纤维的三联体结构都有一个共同的特征，即终末
池的膜与横管之间，有一10～ 12nm的间隙，说明两组管道的内腔 并不相通，它们之间只有通过某种形式的信息转导才能实现功能
上的联系。一般认为，横管系统的作用是将肌细胞兴奋 时出现在细胞膜上的电变化沿Ｔ管膜传入细胞内部。 肌浆网和终末池的作用是通过对Ca2＋的贮存、释放和 再聚集，触发肌小节的收缩和舒张。而三联体结构则 是把细胞膜的电变化和细胞内的收缩过程衔接起来的 关键部位。
间的暗带和两侧各1/ 2的明带所组成，肌小节是肌肉 收缩和舒张的最基本单位。由于暗带的长度比较固定， 而明带的长度可随肌肉所处的状态不同而有变化。因 此，肌小节的长度在不同情况下可变动于1.5～3.5μm 之间。通常在体骨骼肌安静时肌小节的长度约为 2.0 ～2.2μm 。
（二）骨骼肌的收缩原理
1. 骨骼肌细胞的兴奋‐收缩耦联 无论是在整
体或离体的情况下，骨骼肌发生收缩以前，总是先在 肌细胞上引起一个可传导的动作电位，然后才出现肌 细胞的收缩反应。由此不难设想，在以膜的电变化为 特征的兴奋过程和以肌纤维机械变化为基础的收缩过 程之间，存在着某种中介性过程把二者联系起来，这 一中介过程称为兴奋‐收缩耦联(excitation contraction coupling)。骨骼肌的兴奋‐收缩耦联包 括三个过程：首先是动作电位通过横管系统传向肌细 胞的深处，其次是三联管结构处的信息传递，最后是 肌浆网对Ca2＋的贮存，释放和再聚积。
肌肉收缩能力的改变对肌肉收缩的影响 肌肉收缩能力是
指可以影响肌肉收缩效果的肌肉内部功能状态的改变，以区别于 肌肉收缩时外部条件（如前、后负荷）的改变对肌肉收缩的影响。
终末池，每一横管与两端肌小节的终未池构成三联体 结构。所以肌纤维的三联体结构都有一个共同的特征，即终末
池的膜与横管之间，有一10～ 12nm的间隙，说明两组管道的内腔 并不相通，它们之间只有通过某种形式的信息转导才能实现功能
上的联系。一般认为，横管系统的作用是将肌细胞兴奋 时出现在细胞膜上的电变化沿Ｔ管膜传入细胞内部。 肌浆网和终末池的作用是通过对Ca2＋的贮存、释放和 再聚集，触发肌小节的收缩和舒张。而三联体结构则 是把细胞膜的电变化和细胞内的收缩过程衔接起来的 关键部位。
《肌肉收缩性质及A》PPT课件
电位，都可沿着细胞膜向周围传播，使整个细胞都经历一次类似 于被刺激部位的离子通透性的改变，表现为动作电位沿整个细胞 膜的传导（conduction）。
二、相关理论知识
• （四）神经干动作电位的记录 • 双相、单相动作电位记录，如图所示。
二、相关理论知识
逐步增大，肌肉收缩反应也相应增大，当肌肉收缩不
再随刺激强度增加而增大时的收缩，称最大收缩。
二、相关理论知识
• （2）强直收缩（composite contraction）
• 如果给肌肉以连续的脉冲刺激，当刺激频率增加到 某一限度时，后来的刺激在前一次收缩未结束前即到 达肌肉，于是肌肉在自身尚处于一定程度的缩短或张 力存在的基础上进行新的收缩，发生所谓的收缩融合 ，称强直收缩。
二、相关理论知识
• （二）动作电位（Action potential ，AP）的特点
• 1、概念 • 可兴奋组织细胞受刺激后，产生的可传
播的电位变化过程，称动作电位。 • 2、特点 • ①“全或无”现象：膜通道激活特性决
定。 • ②可传播：峰电位反极化特性决定。
二、相关理论知识
• （三）兴奋在同一细胞上的传导机制 • 可兴奋细胞的特征之一，就是它在膜的任何一处产生的动作
，剪断股骨（保留约1cm），在跟腱处结扎并剪断腓肠肌腱，将 膝关节以下小腿部分全部剪除，剩下即为坐骨神经—腓肠肌标本 。 • （6）标本检验 用锌铜弓轻轻刺激坐骨神经，腓肠肌收缩即表示 标本制备完好。（播放视频）
２．肌肉收缩的性质
• （1）连接刺激器和记录装置 • 将张力换能器和肌槽固定在铁支架上，张力换能器的输出端连接放
• （一）基本概念 • １．阈值：如果刺激时间一定，引起组织兴奋所必需
的最小刺激强度，称为阈值(threshold) 或阈强度（t hreshold intensity）。 • ２．强度小于阈值的刺激，称为阈下刺激(sublimina l)。 • ３．强度大于阈值的刺激，称为阈上刺激（suprali minal stimulus ）。
二、相关理论知识
• （四）神经干动作电位的记录 • 双相、单相动作电位记录，如图所示。
二、相关理论知识
逐步增大，肌肉收缩反应也相应增大，当肌肉收缩不
再随刺激强度增加而增大时的收缩，称最大收缩。
二、相关理论知识
• （2）强直收缩（composite contraction）
• 如果给肌肉以连续的脉冲刺激，当刺激频率增加到 某一限度时，后来的刺激在前一次收缩未结束前即到 达肌肉，于是肌肉在自身尚处于一定程度的缩短或张 力存在的基础上进行新的收缩，发生所谓的收缩融合 ，称强直收缩。
二、相关理论知识
• （二）动作电位（Action potential ，AP）的特点
• 1、概念 • 可兴奋组织细胞受刺激后，产生的可传
播的电位变化过程，称动作电位。 • 2、特点 • ①“全或无”现象：膜通道激活特性决
定。 • ②可传播：峰电位反极化特性决定。
二、相关理论知识
• （三）兴奋在同一细胞上的传导机制 • 可兴奋细胞的特征之一，就是它在膜的任何一处产生的动作
，剪断股骨（保留约1cm），在跟腱处结扎并剪断腓肠肌腱，将 膝关节以下小腿部分全部剪除，剩下即为坐骨神经—腓肠肌标本 。 • （6）标本检验 用锌铜弓轻轻刺激坐骨神经，腓肠肌收缩即表示 标本制备完好。（播放视频）
２．肌肉收缩的性质
• （1）连接刺激器和记录装置 • 将张力换能器和肌槽固定在铁支架上，张力换能器的输出端连接放
• （一）基本概念 • １．阈值：如果刺激时间一定，引起组织兴奋所必需
的最小刺激强度，称为阈值(threshold) 或阈强度（t hreshold intensity）。 • ２．强度小于阈值的刺激，称为阈下刺激(sublimina l)。 • ３．强度大于阈值的刺激，称为阈上刺激（suprali minal stimulus ）。
肌肉收缩生理学PPT课件
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。
4、收缩的总和 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。 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：指肌肉收缩时只有张力的增 加而无长度的缩短。 等张收缩：指肌肉收缩时长度缩短而无 肌张力的变化。
致力于数据挖掘，合同简历、论文写作、PPT设计、 计划书、策划案、学习课件、各类模板等方方面面， 打造全网一站式需求
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。
Ach的释放：量子式释放
Ach的灭活：胆碱脂酶（被新斯的明抑制） N－型受体阻断剂：箭毒、α－银环蛇毒 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
(二)横纹肌细胞的微细结构
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。
Relaxed state
Initiation of contration
2．肌管系统 （图） （1）横管：由胞膜向内凹入形成 （2）纵管（肌浆网）： 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Ca2+释放 联系起来
1． 肌原纤维和肌小节（图） （1）肌原纤维 明带：长度可变，其正中的暗线为Z线 暗带：长度固定，正中相对透明区为H带 H带中央的暗线称为M线。 （2）肌小节 ：两条Z线间的区域 长度=1/2明带 + 暗带 （1.5--3.5μm ）
明带 暗 带
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。
4、收缩的总和 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。 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：指肌肉收缩时只有张力的增 加而无长度的缩短。 等张收缩：指肌肉收缩时长度缩短而无 肌张力的变化。
致力于数据挖掘，合同简历、论文写作、PPT设计、 计划书、策划案、学习课件、各类模板等方方面面， 打造全网一站式需求
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。
Ach的释放：量子式释放
Ach的灭活：胆碱脂酶（被新斯的明抑制） N－型受体阻断剂：箭毒、α－银环蛇毒 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
(二)横纹肌细胞的微细结构
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。
Relaxed state
Initiation of contration
2．肌管系统 （图） （1）横管：由胞膜向内凹入形成 （2）纵管（肌浆网）： 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Ca2+释放 联系起来
1． 肌原纤维和肌小节（图） （1）肌原纤维 明带：长度可变，其正中的暗线为Z线 暗带：长度固定，正中相对透明区为H带 H带中央的暗线称为M线。 （2）肌小节 ：两条Z线间的区域 长度=1/2明带 + 暗带 （1.5--3.5μm ）
明带 暗 带
生理学 肌细胞的收缩功能 ppt课件
第三节
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
ppt课件
1
概
述
ppt课件
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。
ppt课件
3
一、骨骼肌神经肌肉接头处兴 奋传递
ppt课件
4
（一）神经肌肉接头处的功能结构
ppt课件
8
ppt课件
9
（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。
ppt课件
10
ppt课件
11
粗
肌
丝
ppt课件
12
细
肌
丝
ppt课件
13
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
ppt课件
5
ppt课件
6
（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。
ppt课件 7
（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
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
ppt课件
1
概
述
ppt课件
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。
ppt课件
3
一、骨骼肌神经肌肉接头处兴 奋传递
ppt课件
4
（一）神经肌肉接头处的功能结构
ppt课件
8
ppt课件
9
（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。
ppt课件
10
ppt课件
11
粗
肌
丝
ppt课件
12
细
肌
丝
ppt课件
13
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
ppt课件
5
ppt课件
6
（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。
ppt课件 7
（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
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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
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。
（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。
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。
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
、
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。
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）。
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
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
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
(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 ）
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
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 。