1 骨骼肌机能

Cl Na+
Cl Na+
_
2.细胞膜对离子的通透性具有选择性
静息状态下 通透性：K+＞Cl-＞Na+＞A-
静息电位的产生原理
膜内【Ｋ+】>膜外【Ｋ+】，静息时膜对Ｋ+通透性大
Ｋ+顺着浓度差往膜外扩 (动力) 而大分子Ａ-不能通过 (阻力) 当扩散动力与阻力达到动态平衡 K+的净移动量等于零 细胞内外的电位差值就稳定在一定水平 ---RP
骨骼肌收缩的形式和力学表现
骨骼肌的收缩形式
骨骼肌收缩的力学表现
运动单位的动员
骨骼肌的收缩形式
单收缩
强直收缩 向心收缩 等长收缩
离心收缩
单收缩
整块肌肉或单个肌纤维接受一次短促的刺 单收缩 ： 激后,先产生一次动作电位,紧接着所进行 的一次机械收缩。
收 缩 期 舒 张 期
潜 伏 期
纵小管系统 -肌质网 Ca2+贮存库
肌质网在接近横小管处形成的 的膨大—终池
三联管结构
每一个横小管及其两端的终池 所共同构成的结构。
兴奋- 收缩耦联部位
肌纤维的收缩和舒张
肌纤维收缩的分子机制
肌 膜 兴 奋 肌浆网内Ca2+进入肌浆 肌浆内Ca2+浓度↑ 肌钙蛋白与Ca2+结合,构型改变 原肌球蛋白位移 肌动蛋白活性位点暴露 横桥与肌动蛋白结合 ATP酶活性被激活 分解ATP释放能量 横桥摆动 牵拉细肌丝朝粗肌丝中央滑行
结论:RP的产生主要是K＋向膜外扩散的结果
RP=K+的平衡电位
动作电位(action potential,
可扩布的电位变化
AP)
概念: 当可兴奋细胞受到刺激时,细胞膜内外产生的
动作电位的变化过程
+30 0
反极化
峰电位 去极相
复极相
-90
静息相
后电位
静息电位
AP或锋电位的产生是细胞兴奋的标志
动作电位的产生原理
等长收缩
概念：肌肉在收缩时其长度不变，这种收缩称为等 长收缩 常见于两种情况: 1.肌肉收缩的时候对抗不能克服的阻力 2.保持机体某部分呈一固定的姿势，为其他关节的 运动创造条件
练习题
一、选择题 6.肌浆网的终末池是（ ）。 A.Ca2+贮库 B.Na+贮库 C.能源贮库 D.血浆贮库 二、判断 1. 肌肉收缩时需要ATP分解供能，而肌肉舒张无需ATP参与 （ ） 2. 肌肉收缩时，细肌丝向粗肌丝中部滑行，肌丝本身的长 度不变，肌节缩短。（ ） 三、名词解释： 1.肌丝滑动学说 四.问答题: 1.试述骨骼肌纤维的收缩的原理（分子机制）
（AP上升支）
（AP下降支）
动作电位的传导
传导机制：局部电流
兴奋部位e点膜内为正电位，膜外为负电 位，e点邻近静息部位膜内为负电位，膜 外为正电位
↓ ↓ ↓
e点与邻近静息部位之间存在着电位差 形成局部电流 膜外的正电荷由邻近静息部位向e点移动 膜内的正电荷由e点向邻近静息部位移动 e点相邻的静息部位的膜内电位上升,膜 外电位下降(去极化)
刺激的作用时间
强 度
基强度
时间
时值 时值小表示组织兴奋性高 时值大表示组织兴奋性低
练习题
一.选择题 1、肌肉具有（ ）等生理特性。 A 伸展性和弹性 B 收缩性和粘滞性 C 弹性和粘滞性 D 兴奋性和收缩性 2、对于可兴奋组织而言，阈刺激越大，表示其兴奋性越 （ ）。 A.大 B.小 C.不变 D.以上都不是 3、如果刺激强度不变，肌肉收缩时所需要刺激时间越长，该 肌肉的兴奋性越（ ） A、高 B、低 C、不变 D、缩短 4、肌肉是一种不完全的弹性体这是由于（ ）所致。 A、伸展性 B、收缩性 C、粘滞性
强直收缩
强直收缩：肌肉受到连续刺激，每次刺激的间隔时 间短于单收缩所需要的时间,肌肉的收缩出 现融合现象 不完全强直收缩 完全强直收缩
向心收缩
概念：肌肉收缩时所产生的张力大于外力（负荷），肌 肉的长度缩短，牵拉它附着的骨杠杆做相向运动的一种收 缩形式 等张收缩 等动收缩
向心收缩
等张收缩
特点：在整个收缩过程中其负荷即外加阻力是恒定的 在肌肉收缩时张力增加在前，长度缩短在后；缩短 开始后，张力不再增加，直到收缩结束 等张收缩的张力不变是相对的
“离子学说” 1. 膜内外存在离子浓度差:[Na+] i:[Na+]o≈ 1∶13 2. 膜在受到刺激时,对离子的通透性改变：
即Na+通道激活而开放
动作电位的产生原理
细胞受到刺激 膜上Na+通道开放 Na+顺电位差、浓度差而内流 细胞内负电位减小到零并变为正电位 至膜内正电位足以阻止Na+的内流 膜电位达到新的平衡点 Na+通道失活, K+通道激活而开放 Na+ 内流停止,K＋顺浓度差迅速外流 膜内电位迅速下降，恢复到内负外正的水平 ∵ [Na+]i↑、[K+]O↑→激活Na+－K+泵 ∴离子恢复到兴奋前水平→静息电位 后电位 （AP峰值Na＋的平衡电位）
练习题
一、选择题 1、肌肉的基本结构和功能单位是（ ）。 A.肌细胞 B.肌小节 C.肌原纤维 D.粗肌丝 2、 （ ）是肌纤维最基本的结构和功能单位。 A.肌原纤维 B.粗肌丝 C.细肌丝 D.肌小节 3.按肌丝滑行学说，肌肉缩短时( ) 。 A 暗带长度不变，H 区变小 B 明带长度不变， H 区变小 C 暗带长度不变，H 区不变 D 明带及暗带长度均缩小 4、粗肌丝主要由（ ）组成。 A.肌球蛋白 B.肌动蛋白 C.肌钙蛋白 D.原肌球蛋白 5.细肌丝是由( )组成的。 A 肌纤蛋白 B 原肌球蛋白 C 肌钙蛋白 D 以上都是
小结：骨骼肌兴奋-收缩全过程
1.兴奋传递
膜Ca2＋通道开放 膜外Ca2＋向膜内流动 突触小泡前移融合破裂,ACh释放 ACh与终板膜上的受体结合 终板膜对Na＋、K＋ 通透性↑
2.兴奋-收缩耦联
3.肌丝滑行
神经冲动传到轴突末梢
肌浆网内Ca2+进入肌浆 肌浆内Ca2+浓度↑ 肌钙蛋白与Ca2+与结合 肌钙蛋白构型改变 牵引原肌球蛋白位移 暴露肌动蛋白上的活性位点 横桥与肌动蛋白结合 ATP酶活性被激活 分解ATP释放能量 横桥摆动 牵拉细肌丝朝粗肌丝中央滑行 肌节缩短 肌肉收缩
练 习题
7、引起兴奋-收缩耦联的关键离子是（ ）。 A K+ B Na+ C ClD Ca++ 二、填空题 1、可兴奋细胞产生兴奋的标志是_____。 2、动作电位的特点有_____、_____ 、_____ 。 3、动作电位在同一细胞上的传导是通过_____实现的. 三、名词解释： 1、静息电位 2、动作电位 3、兴奋—收缩耦联 四、判断题 1、静息电位相当于Na+平衡单位 2、兴奋在神经上传导随神经延长而衰减 3、兴奋在神经肌肉之间的传导实际就是局部电流的传导 五、谈谈神经的兴奋是如何可传递给肌肉的。
西南民族大学体育系 付 燕
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第一章 骨骼肌机能
肌纤维的结构
肌纤维的收缩和舒张
细胞的生物电现象 骨骼肌特性
骨骼肌收缩的形式和力学表现
肌纤维类型与运动能力 肌电的研究与应用
肌纤维的结构
肌纤维的结构
肌管系统
肌膜 细胞核
肌原纤维
肌原纤维
A带
I带
肌原纤维
粗肌丝 细肌丝
骨骼肌纤维收缩的机制：微丝滑动学说
静息电位的产生原理
“离子学说” 1.细胞内外各种离子浓度分布是不均匀的
K+
_
K+ K+ K+ K+
Na+
_
Na+
+ ACl Na + + K+ _ K+- K K K+ _ A _ ANa+ _ A- ClNa+ + Cl Na Cl Na+ K+ K+ _ K+ Cl A- _ Cl + A_ K + K A Cl _ Cl Na+ + AK A+ ACl Na A Na+ Na+ _ + K+ Na Cl Na+
向心收缩
等张收缩
整个关节活动的范围内肌肉用力最大的一点称为顶点。 原因:此关节角度下的杠杆效率最差
用等张收缩发展力量只有关节力量最弱点得到最大锻炼
等动收缩
特点：在收缩过程中,其负荷即外加阻力随着关节 运动进程得到调整，肌肉以恒定的速度进行收缩
肌肉在整个关节范围内均可产生最大张力 注：须借助专门的等动练习器进行训练
e
↓
邻近静息部位膜爆发AP
动作电位的传导
有髓鞘N纤维的兴奋的传导 (跳跃式传导)
动作电位的特征
1.具有“全或无”的现象 动作电位要么不产生，如果产生就达到最大值。 2.非衰减式传导 动作电位一旦在细胞膜的某一部位产生，他就会向整 个细胞膜传播，其幅度不会因为传播距离增加而减弱 3.脉冲式 连续的多个动作电位不可能融合，两个动作电位之间 总有一定的间隔
终板膜去极化→终板电位 去极化达到一定幅度(阈电位) 肌膜爆发AP 肌膜兴奋
练习题
一.选择题: 1.动作电位的上升支是由于( )内流引起 A、K + B、Na + C、Cl- D、Ca 2+ 2.静息状态下的膜电位差的产生是由于（ ）而形成的 A、K+外流 B、K+内流 C、Na+外流 D、Na+内流 3.如神经细胞膜的静息电位为 -70mv ，那么当电位变到 -50 mv 时，称为( ) 。 A 极化 B 去极化 C 反极化 D 超极化 4.动作电位恢复静息电位水平前微小而缓慢变动为（ ）。 A、后电位 B、零电位 C、局部电位 5.动作电位沿神经纤维传导到达神经末梢时，可引起( ) A K + 外流 B Ca 2+ 内流 C Cl-内流 D Na + 外流 6.运动终板神经末稍释放的神经递质为（ ）。 A、肾上腺素 B、去甲肾上腺素 C、乙酰胆碱 D 前列腺素
---肌纤维收缩时肌原纤维的缩短,并不是由于肌丝本身的 缩短或弯曲,而是细肌丝在粗肌丝之间滑行的结果
肌丝的分子组成
粗肌丝 由肌球蛋白分子组成 其头部的膨大——横桥
具有ATP酶的作用
能与细肌丝上的结合位点 发生可逆性结合
细肌丝
肌动蛋白 原肌球蛋白 肌钙蛋白
横桥
肌管系统
横小管系统(T管)
把兴奋传向肌纤维内部
去极化达到一定幅度(阈电位) 肌细胞膜爆发动作电位 骨骼肌细胞兴奋
神经-肌肉接头处的兴奋传递特征
1.化学化学性传递 N末梢AP→ACh＋受体→肌膜AP 2.具1对1的关系： 3.单向传递 4.时间延搁 5.易受化学和环境其它因素影响
骨骼肌兴奋—收缩耦联
骨骼肌兴奋—收缩耦联 --把从肌细胞膜的电变化为特征的兴奋过程与肌丝滑行为基 础的收缩过程联系起来的中介过程,叫兴奋—收缩耦联. 兴奋—收缩耦联过程 动作电位通过横管系统传向肌细胞深部 三联管部位的信息传递 肌质网对Ca2+的释放和再积聚 Ca2+是兴奋-收缩耦联的关键 物
骨骼肌的特性
骨骼肌的物理特性
伸展性
弹性
粘滞性
影响因素：温度 温度↑→粘滞性↓、伸展性和弹性↑ 温度↓→粘滞性↑、伸展性和弹性↓
骨骼肌的特性
骨骼肌的生理特性: 兴奋性
刺激强度 刺激的作用时间 刺激强度变化率
收缩性
引起骨骼肌兴奋的刺激条件
刺激强度
阈刺激：能够引起肌肉兴奋的最小强度的刺激 阈上刺激:比阈刺激强度大的刺激为阈上刺激. 阈下刺激:比阈刺激弱的刺激为阈下刺激 阈刺激小表示组织兴奋性高 阈刺激大表示组织兴奋性低 如: A肌：0.3毫伏 →B兴奋性高于A B肌：0.1毫伏
细胞的生物电现象
生物电:一切活的组织细胞都存在电活动，这种电活 动称为生物电.
静息电位
动作电位
细胞间的兴奋传递
静息电位(resting
potential, RP)
概念: 细胞在安静时存在于细胞膜内外两侧的电位差 --跨膜电位
哺乳动物的肌肉和神经细胞膜内电位为-70~-90mv 静息时细胞膜两侧保持外正内负的状态---膜的极化状态
肌肉收缩
肌节缩短
收缩肌纤维的舒张过程
肌纤维收缩的分子机制
刺激终止后 肌浆中Ca2+浓度增高 肌浆网膜对Ca2+通透性↓ 肌浆网膜Ca2+泵激活 把Ca2+从肌浆泵入肌浆网,肌浆[Ca2+]↓ 肌钙蛋白与Ca2+解离,恢复构型 原肌凝蛋白覆盖在肌动蛋白的 活性位点上 横桥与肌动蛋白解离 细肌丝回到原位,肌节变长 肌肉舒张
动作电位过程中兴奋性变化
+30 0
峰电位
绝对不应期
_90
相对不应期 超常期 低常期 后电位
静息电位
细胞间的兴奋传递
运动终板 （神经-肌肉接头）
细胞间的兴奋传递
接头前膜 接头间隙
接头后膜(终板膜)
神经-肌肉接头
神经-肌肉接头处的兴奋传递过程
神经冲动传到轴突末梢 接头前膜Ca2＋通道开放, Ca2＋进入轴突末梢 突触小泡前移、融合、破裂 乙酰胆碱（ Ach）释放到接头间隙 ACh与接头后膜上的受体结合 接头后膜对Na＋、K＋ (尤其是Na＋)通透性↑ 接头后膜去极化 →终板电位