肌细胞的收缩与舒张原理

2.后负荷：
在等张收缩条件下观察
后 负 荷 为 0→ 肌 缩 速 度 、 幅度↑和张力最小；
后负荷↑→肌缩速度、幅 度↓和张力↑；
后负荷↓→肌缩速度、 幅度↑和张力↓。
曲线1：张力-速度曲线 曲线2：速度×张力=功率
3.肌缩能力：
肌缩能力↑→肌缩速度、幅度和张力↑； 肌缩能力↓→肌缩速度、幅度和张力↓。
且总是等长收缩在前,当肌张力增加到超过后负荷时, 才出现等张收缩。
(二)影响收缩因素
1.前负荷：
∵前负荷→肌节初长度→粗 细肌丝的重叠程度→肌张力。
肌 节 最 适 初 长 （ 2.0-2.2m ） 时，粗细肌丝重叠佳，肌缩速 度、幅度和张力最大；
前负荷对肌肉收缩的影响
1、在一定范围内，前负荷愈大， 初长度愈长，收缩力愈大； 2、最适初长度时，肌肉收缩能 使肌肉产生最大张力； 3、前负荷过大，初长度过长， 收缩力降低。
肌肉收缩与舒张原理
一、肌肉的细微结构 二、肌肉收缩与舒张过程 三、肌肉的收缩形式 四、肌肉的力学特征
一、神经－肌接头处的兴奋传递*
（一）神经－肌接头的结构
Baidu Nhomakorabea
2、
（二）
神经 肌接 头处 兴奋 传递 过程
兴奋
接头前膜 电
钙通道开放
Ach量子释放★ 化学
结合终板膜N型受体 终板电位 电
爆发AP引起肌细胞兴奋
肌小节
细肌丝
细肌丝
粗肌丝
粗肌丝：由肌凝蛋白组成（myosin）
细肌丝（thin filament）
原肌凝蛋白 肌动蛋白
肌钙蛋Tn白I:
TnC:
肌小节
½ ½
明 带
暗带
明
带
Z
Z
Z线
细 肌 丝
M线
Z线
细 肌 丝
粗肌丝
◎肌肉收缩的滑动机制
骨 骼 肌 收 缩 原 理
滑行 过程
①肌膜电兴奋的传导 ②三联管处的信息传递 ③肌浆网（纵管系统）中Ca2+的释放 是兴奋-收缩耦联的耦联物
Ca2+
小结
神经细胞电活动（电） 神经肌肉接头处的化学传递（化学）
骨骼肌细胞电活动（电） 终末池Ca++释放（化学） 骨骼肌细胞收缩（机械）
（四）骨骼肌舒张机制
兴奋-收缩耦联后
肌膜电位复极化
终池膜对Ca2+通透性↓ 肌浆网膜Ca2+泵激活
骨骼肌的肌原纤维由粗、细肌丝构成。 肌肉的缩短和伸长均是通过粗、细肌丝 在肌小节内的相互滑动而发生，肌丝本 身的长度不变。
骨骼肌纤维的收缩原理
兴奋 三联管信息传递
终池钙离子释放
肌钙蛋白结合钙离子 原肌凝蛋白构象改变，
肌动蛋白活性位点暴露
横桥与肌动
蛋白结合
拉动细肌丝向M线方向滑
肌小节缩动短
兴奋-收缩耦联—— 三个主要步骤：
单收缩：肌肉受低频刺激 而出现的独立收缩。
复合收缩：肌肉受 高频刺激而出现的 叠加收缩。 强直收缩 （tetanus）:连续 刺激下，肌肉产生 单收缩的复合。
1、不完全强直收 缩
2、完全强直收缩
神经－肌 接头
神经轴突
★
#
复 习
纵管
终池
三联管 横管
终池
暗带 明带
肌原纤维
骨骼肌纤维
肌 束
肌原纤维
肌浆网膜[Ca2+]↓
原肌凝蛋白复盖的 横桥结合位点
Ca2+与肌钙蛋白解离 骨骼肌舒张
（五）、影响横纹肌收缩效能的因素
等长收缩:肌肉收缩时,只有张力增加而长度不
变的收缩,称为等长收缩。
等张收缩:肌肉收缩时,只有长度缩短而张力不
变的收缩,称为等张收缩。
注：①当负荷小于肌张力时,出现等张收缩； ②当负荷等于或大于肌张力时,出现等长收缩； ③正常人体骨骼肌的收缩大多是混合式的,而
N-M接头处的兴奋传递过程
膜Ca2＋通道开放，膜外Ca2＋向膜内流动
接头前膜内囊泡移动、融合、破裂， 囊泡中的ACh释放(量子释放)
ACh与受终体板蛋膜白上分的子N构2受型体改结变合，
终板膜对Na＋、K＋ (尤其是Na＋)通透性↑
二、骨骼肌收缩的分子机制
肌丝滑行理论◎
（myofilament sliding theory）
①决定肌缩效应的内在特性主要是： Ⅰ.兴奋-收缩耦联期间胞浆内Ca2+的水平； Ⅱ.肌球蛋白的ATP酶活性。
②调节和影响肌缩效应内在特性的因素： 许多神经递质、体液物质、病理因素和药
物。
2、单收缩与强直收缩
单收缩（single twitch）: 肌肉受到一次刺激时， 爆发一次动作电位，引 起一次收缩。 潜伏期、收缩期和舒 张期