肌肉收缩ppt课件
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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。
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。
生理学——骨骼肌的收缩功能ppt课件
化学接收
电刺激神经纤维达阈值 神经纤维兴奋，产生动作电位 动作电位以局部电流形式传到神经末梢 Ca²+进入轴突末梢 轴突末梢量子式释放递质ACh 递质经过接头间隙与终板膜上N2受体结合
兴奋 收缩 耦联
收缩 过程
终板膜对Na+（还有K+）通透性增高而产生终 板电位
ACh被胆碱酯酶破坏 邻近肌膜去极化达阈电位而产生肌膜动作电位 肌膜动作电位沿横管传到细胞内部 肌质网终末池释放Ca²+入肌浆 Ca²+与肌钙蛋白结合，暴露肌纤蛋白上与粗肌 丝结合的位点 粗、细肌丝间形成横桥连接，细肌丝沿粗肌丝 向M线滑行，使肌小节缩短
2、肌管系统 (sarcotubular system)
横管系统(transverse tubule)
{ 纵管系统(longitudinal tubule) 肌质网 (sarcoplasmic reticulum)
三联管结构：由每一横管与来自两侧的纵管的 终末池组成的结构。其作用是把横管传来的电 信号与终末池Ca2+释放两个过程联系起来。完 成横管向肌浆网的信息传递。
舒张 过程
没有动作电位传来时 Ca²+被泵回肌质网
Ca²+脱离肌钙蛋白
粗、细肌丝间的相互作用停止， 细肌丝弹性回位
二、骨骼肌收缩的外部表现和力学分析 （一）骨骼肌的收缩形式
1、等长收缩（isometric contraction) 等张收缩（ isotonic contraction）
2、单收缩和复合收缩
终板电位引 发动作电位
电压依从性 Na+通道开放
阈电位
Na+
3、神经-肌肉接头兴奋传递的特征
（1）单向性传递 （2）1对1传递 （3）兴奋传递有一定的时间延搁。 （4）易受药物和其他环境因素的影响
电刺激神经纤维达阈值 神经纤维兴奋，产生动作电位 动作电位以局部电流形式传到神经末梢 Ca²+进入轴突末梢 轴突末梢量子式释放递质ACh 递质经过接头间隙与终板膜上N2受体结合
兴奋 收缩 耦联
收缩 过程
终板膜对Na+（还有K+）通透性增高而产生终 板电位
ACh被胆碱酯酶破坏 邻近肌膜去极化达阈电位而产生肌膜动作电位 肌膜动作电位沿横管传到细胞内部 肌质网终末池释放Ca²+入肌浆 Ca²+与肌钙蛋白结合，暴露肌纤蛋白上与粗肌 丝结合的位点 粗、细肌丝间形成横桥连接，细肌丝沿粗肌丝 向M线滑行，使肌小节缩短
2、肌管系统 (sarcotubular system)
横管系统(transverse tubule)
{ 纵管系统(longitudinal tubule) 肌质网 (sarcoplasmic reticulum)
三联管结构：由每一横管与来自两侧的纵管的 终末池组成的结构。其作用是把横管传来的电 信号与终末池Ca2+释放两个过程联系起来。完 成横管向肌浆网的信息传递。
舒张 过程
没有动作电位传来时 Ca²+被泵回肌质网
Ca²+脱离肌钙蛋白
粗、细肌丝间的相互作用停止， 细肌丝弹性回位
二、骨骼肌收缩的外部表现和力学分析 （一）骨骼肌的收缩形式
1、等长收缩（isometric contraction) 等张收缩（ isotonic contraction）
2、单收缩和复合收缩
终板电位引 发动作电位
电压依从性 Na+通道开放
阈电位
Na+
3、神经-肌肉接头兴奋传递的特征
（1）单向性传递 （2）1对1传递 （3）兴奋传递有一定的时间延搁。 （4）易受药物和其他环境因素的影响
生物实验——肌肉收缩ppt课件
实验→肌肉神经→刺激强度与反应的关系； 将肌肉标本与标本盒连接，调节好张力换能器的
零点； 开始记录→开始刺激。
刺激器以强度自动递增方式产生刺激（从零开始， 每发一次刺激，强度自动递增）。 阈强度； 最适刺激强度，肌肉收缩为最大收缩。
一旦出现最大收缩，停止记录，停止刺激。
-
8
实验步骤
单收缩分析
两个收缩发生叠加。
当后一收缩发生在前一收 缩的舒张期时，称为不完 全强直收缩；
20次/s
30次/s
-
当后一收缩发生在前一收 缩的收缩期时，称为完全
强直收缩。
5
实验动物与器材
实验动物： 蟾蜍
实验器材： 常用手术器械、蛙板、培养皿、滴管、纱布、粗棉 线、任氏液 、肌槽。
-
6
-
7
实验步骤
刺激强度与骨骼肌收缩反应的关系
一旦出现完全强直收缩，停止记录， 停止刺激。
-
10
注意事项：
悬线松紧应合适； 固定标本时勿损伤标本；
实验结果：
图1 单收缩，并测量收缩期和舒张期的时程； 图2 实验教材34页图2-5，并标记阈强度与最适刺激强度； 图3 实验教材38页图2-9，并标记刺激强度和频率。
下次实验：实验设计 —— 影响坐骨神经-腓肠肌标本收缩的因素
题目 选题的意义 特色与创新之处 可行性分析 拟采用的研究方法和频率 与骨骼肌收缩反应的关系
-
1
实验目的
学会记录收缩的方法 观察刺激强度与收缩反应的关系 观察刺激频率与收缩反应的关系
-
2
-
3
实验原理
刺激
收缩期
舒张期
潜伏期
阈下刺激 阈刺激 最适刺激－当全部肌纤维同时收缩时
实验六肌肉收缩动物学实验PPT课件
如鲤鱼等，用于研究肌肉收缩特性。
哺乳动物
如小鼠、大鼠等，用于研究肌肉收缩 机制。实验器材Βιβλιοθήκη 010203
04
显微镜
用于观察肌肉细胞和组织结构 。
肌肉收缩记录仪
用于记录肌肉收缩的幅度和频 率。
手术器械
包括解剖刀、镊子、止血钳等 ，用于进行动物手术。
恒温浴槽
用于保持实验温度的恒定。
实验试剂
生理盐水
用于维持动物体内环境 的稳定。
探讨实验中使用的药物对肌肉收缩的作用和影响，分析其作用机制 和效果。
不同条件对肌肉收缩的影响
比较不同刺激强度、频率等因素对肌肉收缩的影响，分析其生理意 义。
误差分析
误差来源分析
分析实验过程中可能存在的误差来源，如仪器误 差、操作误差等。
误差对结果的影响
评估误差对实验结果的影响程度，如对收缩幅度 、频率等指标的影响。
续时间等指标。
肌肉组织切片图
展示实验后肌肉组织的显微结构 ，观察肌肉纤维的排列、形态和
病理变化。
数据表格
整理实验过程中记录的各项数据 ，包括收缩幅度、频率、持续时
间等，以便进行后续分析。
结果分析
肌肉收缩机制分析
根据实验结果，分析肌肉收缩的生理机制，如兴奋-收缩耦联、肌 肉类型等。
药物对肌肉收缩的影响
误差控制与减小
提出减小误差的方法和措施，以提高实验结果的 准确性和可靠性。
05
CATALOGUE
结论与讨论
实验结论总结
肌肉收缩是动物体内重要的生理过程 ，通过实验观察和分析，可以深入了 解其机制和影响因素。
实验结果表明，肌肉收缩受到多种因 素的影响，如刺激强度、刺激频率、 肌肉类型和生理状态等。
刺激强度刺激频率与肌肉收缩反应的关系PPT课件
1. 刺激强度与肌肉收缩反应
阈强度：能引起组织发生反应的最小刺激 强度，又称为阈值。具有阈强度的刺激称 为阈刺激（threshold stimulus）。
阈下刺激 ＜ 阈刺激 ＜ 阈上刺激
有效刺激
第五页，编辑于星期五：二点 四十分。
刺激产生兴奋，神经兴奋无明显外观变化， 肌肉兴奋则导致肌肉收缩
tetanus 。
第十一页，编辑于星期五：二点 四十分。
第十二页，编辑于星期五：二点 四十分。
• 在生理条件下，支配骨骼肌的传出神经总 是发出连续的冲动，所以骨骼肌的收缩都 是强直收缩；
• 静息状态下，中枢神经也经常发放低频 率神经冲动至骨骼肌，产生一定程度的 强直收缩，称为肌紧张(muscle tone)。
第十三页，编辑于星期五：二点 四十分。
【动物和器材】
蟾蜍或蛙；
任氏液； 常规手术器械； 微机生物信号采集处理系统 毁髓针、锌铜弓、解剖盘、玻璃分针、培
养皿、烧杯、滴管、蛙板、蛙钉等。
第十四页，编辑于星期五：二点 四十分。
【方法和步骤】
1. 蟾蜍在体坐骨神经-腓肠肌标本制备 2. 实验装置连接
第十八页，编辑于星期五：二点 四十分。
第十九页，编辑于星期五：二点 四十分。
（2）刺激频率对骨骼肌收缩的影响
用最适刺激强度的连续刺激，选择经典 方式逐渐增加刺激频率，分别记录不同 频率时的肌肉收缩曲线，观察不同频率 时的肌肉收缩变化。
第二十页，编辑于星期五：二点 四十分。
第二十一页，编辑于星期五：二点 四十分。
收缩过
程可达 几十～几百
毫秒
骨骼肌可在机械收缩过程中接
受新刺激发生新的兴奋和收缩
第九页，编辑于星期五：二点 四十分。
《骨骼肌的收缩》课件
骨骼肌疾病的诊断与治疗
诊断方法
医生会根据患者的症状、体征和 相关检查进行诊断，如肌电图、 肌肉活检等。
治疗方法
针对不同的骨骼肌疾病，治疗方 法也不同，包括药物治疗、物理 治疗、手术治疗等。
骨骼肌疾病的预防与康复
预防措施
保持良好的生活习惯，加强锻炼，增 强肌肉力量和耐力，预防骨骼肌疾病 的发生。
康复训练
目前，科研人员正在研究如何通过药物或物理疗法促进骨骼肌的损伤修复，并取得了一些 重要的研究成果。
骨骼肌与代谢疾病的关系研究
越来越多的研究表明，骨骼肌的功能状态与代谢疾病的发生和发展密切相关，这为预防和 治疗代谢疾病提供了新的方向。
骨骼肌研究的未来方向
骨骼肌细胞分化与再生机制的深入研究
01
未来，我们需要更深入地了解骨骼肌细胞分化与再生的调控机
训练与适应
通过适度的训练，肌肉能 够适应更高的负荷，提高 疲劳阈值。
骨骼肌的力量与耐力
力量表现
骨骼肌的力量表现为肌肉在短时 间内产生的最大收缩力，与肌肉 的横截面积和神经募集能力有关
。
耐力表现
耐力表现为肌肉持续收缩的能力， 与肌肉的能量储备、血液供应和肌 肉纤维类型有关。
训练提升
力量和耐力的训练可以通过渐进式 的重量训练和有氧运动来实现，增 强肌肉功能和提高运动表现。
基于对骨骼肌结构和功能的了解，可以为运动员制定更加个性化 的训练计划，提高训练效果。
预防运动损伤
深入了解骨骼肌的损伤机制有助于预防运动损伤的发生，保证运动 员的训练和比赛。
康复治疗
通过对骨骼肌损伤修复的研究，可以为受伤运动员提供更加有效的 康复治疗方案，缩短恢复时间。
THANKS
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运动神经
肌原纤维 细胞核
神经－肌肉接头的微细结构
1、兴奋传递的基本过程
①AP到达末梢 激活 电压门控性Ca2+通道 Ca2+ 内流 ② 轴浆中的Ca2+ 触发囊泡中的ACh倾囊释放入间隙
量子式释放（quantal release）
每个囊泡中ACh的储存量相当恒定，释放时通 过出胞作用，以囊泡为单位倾囊释放。
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）。
阈电位 肌膜爆发AP
2、 EPP的特征： 无“全或无”现象； 无不应期； 有总和现象； EPP的大小与Ach释放量呈正相关。
N-M接头处的兴奋传递过
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，
（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
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
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
250个ACh囊泡/ AP
③ ACh+终板膜上的N受体 激活化学门控式通道
（ Na+ 内流为主，少量K+外流）
终板膜去极化（终板电位）
终板电位（ endplate potential )
终板膜在运动神经末梢释放的ACh作用下产 生的去极化电位改变。
④终板电位触发邻近肌膜去极化 激活电压门控式Na+通道
→多次收缩的总和。(虽产生多个AP,但AP时 程仅1-2ms,相当于不应期,而收缩时程比其长 得多,故收缩波融合,AP则否)
特点：①刺激频率较低； ②舒张不完全，呈锯齿状； ③幅度大于单收缩。
（2）完全强直收缩 （complete tetanus）
连续刺激频率再增加→后续刺激落 在前次收缩的收缩期→发生的多次收 缩的总和。
肌细胞的收缩
肌肉的分类: 形态学：横纹肌
平滑肌 神经支配：躯体神经支配的随意肌
自主神经支配的非随意肌
一、横纹肌
(一) 神经-骨骼肌接头处兴奋传递
神经－骨骼肌接头 （Neuromuscular junction）
由运动神经末梢和与它接触的骨骼肌细 胞膜组成，是进行信息传递的特殊结构。
结缔组织
神经-肌肉接点 肌纤维
（3）三联管结构
——中间的横管+两侧的终池
将肌膜的电变化（横管的AP）与终池 （纵管）释放Ca2+的过程耦联起来；再由 Ca2+引起肌细胞的收缩。（兴奋- 收缩耦联 部位）
纵管
横管
纵管及横管 三联管
（三）横纹肌的收缩机制
50年代初期由 Huxley 等提出的用肌节中粗、 细肌丝的相互滑行来说明收缩机制的肌丝滑行 理论(myofilament sliding theory) 。
2、等张收缩（isotonic contraction）
肌肉收缩时,张力不变,而长度缩短(缩短 速度≠0)。如与关节屈曲有关的肌肉收缩。
（发生在负荷＜肌肉收缩产生的张力时） 特点：有位移，作功
在体情况下骨骼肌收缩多为混合式： 等长收缩在先，等张收缩在后。
作用于肌肉的负荷有两种：
（一）前负荷对肌肉收缩的影响
(初长度)
（粗细肌丝重叠程度）
横桥数目
粗肌丝长1.6μm （中央0.2μm内无横桥）
细肌丝长1.0μm
在体的骨骼肌都是处 在最适初长度的状态 下。 (肌小节=2~2.2μm)
（二）后负荷对肌肉收缩的影响
后负荷：肌肉收缩时才遇到的负荷或阻力。
后负荷是肌肉作功的对象，肌肉收缩总是先肌张力 增加，当增加至克服后负荷时（肌张力=后负荷），再 产生肌长度的缩短。
（2）具有ATP酶的作用，可以分解ATP获得 能量，作为横桥摆动和作功的能量来源。
ATP与横桥结合后水解成ADP和一分子磷 酸，并将能量传递给肌球蛋白，使之活
化，同时横桥复位。
肌节长度变短
横桥前后摆动
（2） 细肌丝： 肌钙蛋白 肌动蛋白
原肌球蛋白
肌动蛋白：表面有与横桥结合的位点，静息时被原肌球蛋 白掩盖； 原肌球蛋白：静息时掩盖横桥结合位点； 肌钙蛋白：与Ca2+结合变构后,使原肌球蛋白位移，暴露出 结合位点。
后负荷影响
1 先产生张力，后出现缩短，缩短发生后张 力不再增加。（等长收缩在先，等张收缩在 后）
2 后负荷愈大，张力愈大，缩短出现愈迟， 缩短的初速度和总长度愈小
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
（二）单收缩与强直收缩
基本过程
1 肌膜AP
沿肌膜、T管膜传播 激活L型钙通道
2
激活的L 型钙通道
激活JSR钙 释放通道
3 胞质中〔Ca2+ 〕升高100倍
Ca2+进入胞质
肌钙蛋白与Ca2+结 合，肌肉收缩
4 激活LSR膜上的Ca2+泵
肌浆中〔Ca2+ 〕降低
Ca2+回收入肌质网 肌肉舒张
肌浆网上的钙泵将钙离 子主动转运回肌浆网中
1、单收缩（single twitch）
A.受单一刺激→一个AP→一次肌肉收缩; B.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
2、强直收缩（tetanus） 骨骼肌受到连续刺激时出现单收缩的
复合，肌肉表现为持续的收缩状态。
（1）不完全强直收缩 连续刺激→后续刺激落在前次收a＋)通透性↑
3、胆碱酯酶的作用 胆碱酯酶存在于接头间隙和接头后膜上
作用
ACh
胆碱酯酶 2ms
乙酸+ 胆碱
意义
防止终板膜持续去极化， 维持接头处的正常功能。
（三）神经—骨骼肌接头处兴奋传递的特点
1 1、单向性传递：接头前膜→接头后膜 2 2、1:1 传递：一次神经AP→一次肌细胞AP 3 3、时间延搁 ：0.5 ～ 1.0 ms（化学传递） 4 4、本质是电-化学-电的过程：
（在体安静时 2.0 ~ 2.2 µm ）
2、 肌管系统
包绕在每条肌原纤维周围的囊管状结构， 有两组来源和功能都不同的独立管道系统。 （1）横管系统（T管）
把肌膜上的AP传入肌细胞深部 （2）纵管系统（L管、肌质网）
对Ca2+进行储存、释放、再聚集 纵行肌质网（longitudinal SR，LSR） 连接肌质网（junctional SR，JSR） 终池(terminal cisterna)
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
前负荷：肌肉收缩前 遇到的负荷。
初长度 ：肌肉收缩前 在前负荷作用下所处的 长度。
①在一定范围内初长度 与肌张力呈正变关系 ——升支
②初长度达一定程度时 产生最大张力 ——顶点
肌张力与初长度的关系 （长度-张力曲线）
③再增加初长度时肌张 力反而减小 ——降支
长度-张力曲线的发生机制
前负荷 决定 肌小节的长度 决定 参与收缩的
细 肌 丝
滑行学说（sliding theory）
胞浆〔Ca2+〕↑→Ca2+与肌钙蛋白Ｃ 亚单位结合→原肌球蛋白构型改变→肌动 蛋白与横桥的结合位点暴露→横桥与肌动 蛋白结合→横桥摆动，拉动细肌丝向Ｍ线 滑动→肌节缩短
收缩的过程
滑行过程：
（四）骨骼肌的兴奋 — 收缩耦联
1.概念：将电兴奋和机械收缩联系起来 的中介机制，称为兴奋-收缩耦联 (excitation-contraction coupling)。 2.结构基础：肌管系统，关键部位为三 联管结构。 3.媒介：Ca2+ （耦联因子）
肌原纤维 细胞核
神经－肌肉接头的微细结构
1、兴奋传递的基本过程
①AP到达末梢 激活 电压门控性Ca2+通道 Ca2+ 内流 ② 轴浆中的Ca2+ 触发囊泡中的ACh倾囊释放入间隙
量子式释放（quantal release）
每个囊泡中ACh的储存量相当恒定，释放时通 过出胞作用，以囊泡为单位倾囊释放。
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）。
阈电位 肌膜爆发AP
2、 EPP的特征： 无“全或无”现象； 无不应期； 有总和现象； EPP的大小与Ach释放量呈正相关。
N-M接头处的兴奋传递过
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，
（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
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
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
250个ACh囊泡/ AP
③ ACh+终板膜上的N受体 激活化学门控式通道
（ Na+ 内流为主，少量K+外流）
终板膜去极化（终板电位）
终板电位（ endplate potential )
终板膜在运动神经末梢释放的ACh作用下产 生的去极化电位改变。
④终板电位触发邻近肌膜去极化 激活电压门控式Na+通道
→多次收缩的总和。(虽产生多个AP,但AP时 程仅1-2ms,相当于不应期,而收缩时程比其长 得多,故收缩波融合,AP则否)
特点：①刺激频率较低； ②舒张不完全，呈锯齿状； ③幅度大于单收缩。
（2）完全强直收缩 （complete tetanus）
连续刺激频率再增加→后续刺激落 在前次收缩的收缩期→发生的多次收 缩的总和。
肌细胞的收缩
肌肉的分类: 形态学：横纹肌
平滑肌 神经支配：躯体神经支配的随意肌
自主神经支配的非随意肌
一、横纹肌
(一) 神经-骨骼肌接头处兴奋传递
神经－骨骼肌接头 （Neuromuscular junction）
由运动神经末梢和与它接触的骨骼肌细 胞膜组成，是进行信息传递的特殊结构。
结缔组织
神经-肌肉接点 肌纤维
（3）三联管结构
——中间的横管+两侧的终池
将肌膜的电变化（横管的AP）与终池 （纵管）释放Ca2+的过程耦联起来；再由 Ca2+引起肌细胞的收缩。（兴奋- 收缩耦联 部位）
纵管
横管
纵管及横管 三联管
（三）横纹肌的收缩机制
50年代初期由 Huxley 等提出的用肌节中粗、 细肌丝的相互滑行来说明收缩机制的肌丝滑行 理论(myofilament sliding theory) 。
2、等张收缩（isotonic contraction）
肌肉收缩时,张力不变,而长度缩短(缩短 速度≠0)。如与关节屈曲有关的肌肉收缩。
（发生在负荷＜肌肉收缩产生的张力时） 特点：有位移，作功
在体情况下骨骼肌收缩多为混合式： 等长收缩在先，等张收缩在后。
作用于肌肉的负荷有两种：
（一）前负荷对肌肉收缩的影响
(初长度)
（粗细肌丝重叠程度）
横桥数目
粗肌丝长1.6μm （中央0.2μm内无横桥）
细肌丝长1.0μm
在体的骨骼肌都是处 在最适初长度的状态 下。 (肌小节=2~2.2μm)
（二）后负荷对肌肉收缩的影响
后负荷：肌肉收缩时才遇到的负荷或阻力。
后负荷是肌肉作功的对象，肌肉收缩总是先肌张力 增加，当增加至克服后负荷时（肌张力=后负荷），再 产生肌长度的缩短。
（2）具有ATP酶的作用，可以分解ATP获得 能量，作为横桥摆动和作功的能量来源。
ATP与横桥结合后水解成ADP和一分子磷 酸，并将能量传递给肌球蛋白，使之活
化，同时横桥复位。
肌节长度变短
横桥前后摆动
（2） 细肌丝： 肌钙蛋白 肌动蛋白
原肌球蛋白
肌动蛋白：表面有与横桥结合的位点，静息时被原肌球蛋 白掩盖； 原肌球蛋白：静息时掩盖横桥结合位点； 肌钙蛋白：与Ca2+结合变构后,使原肌球蛋白位移，暴露出 结合位点。
后负荷影响
1 先产生张力，后出现缩短，缩短发生后张 力不再增加。（等长收缩在先，等张收缩在 后）
2 后负荷愈大，张力愈大，缩短出现愈迟， 缩短的初速度和总长度愈小
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
（二）单收缩与强直收缩
基本过程
1 肌膜AP
沿肌膜、T管膜传播 激活L型钙通道
2
激活的L 型钙通道
激活JSR钙 释放通道
3 胞质中〔Ca2+ 〕升高100倍
Ca2+进入胞质
肌钙蛋白与Ca2+结 合，肌肉收缩
4 激活LSR膜上的Ca2+泵
肌浆中〔Ca2+ 〕降低
Ca2+回收入肌质网 肌肉舒张
肌浆网上的钙泵将钙离 子主动转运回肌浆网中
1、单收缩（single twitch）
A.受单一刺激→一个AP→一次肌肉收缩; B.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
2、强直收缩（tetanus） 骨骼肌受到连续刺激时出现单收缩的
复合，肌肉表现为持续的收缩状态。
（1）不完全强直收缩 连续刺激→后续刺激落在前次收a＋)通透性↑
3、胆碱酯酶的作用 胆碱酯酶存在于接头间隙和接头后膜上
作用
ACh
胆碱酯酶 2ms
乙酸+ 胆碱
意义
防止终板膜持续去极化， 维持接头处的正常功能。
（三）神经—骨骼肌接头处兴奋传递的特点
1 1、单向性传递：接头前膜→接头后膜 2 2、1:1 传递：一次神经AP→一次肌细胞AP 3 3、时间延搁 ：0.5 ～ 1.0 ms（化学传递） 4 4、本质是电-化学-电的过程：
（在体安静时 2.0 ~ 2.2 µm ）
2、 肌管系统
包绕在每条肌原纤维周围的囊管状结构， 有两组来源和功能都不同的独立管道系统。 （1）横管系统（T管）
把肌膜上的AP传入肌细胞深部 （2）纵管系统（L管、肌质网）
对Ca2+进行储存、释放、再聚集 纵行肌质网（longitudinal SR，LSR） 连接肌质网（junctional SR，JSR） 终池(terminal cisterna)
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
前负荷：肌肉收缩前 遇到的负荷。
初长度 ：肌肉收缩前 在前负荷作用下所处的 长度。
①在一定范围内初长度 与肌张力呈正变关系 ——升支
②初长度达一定程度时 产生最大张力 ——顶点
肌张力与初长度的关系 （长度-张力曲线）
③再增加初长度时肌张 力反而减小 ——降支
长度-张力曲线的发生机制
前负荷 决定 肌小节的长度 决定 参与收缩的
细 肌 丝
滑行学说（sliding theory）
胞浆〔Ca2+〕↑→Ca2+与肌钙蛋白Ｃ 亚单位结合→原肌球蛋白构型改变→肌动 蛋白与横桥的结合位点暴露→横桥与肌动 蛋白结合→横桥摆动，拉动细肌丝向Ｍ线 滑动→肌节缩短
收缩的过程
滑行过程：
（四）骨骼肌的兴奋 — 收缩耦联
1.概念：将电兴奋和机械收缩联系起来 的中介机制，称为兴奋-收缩耦联 (excitation-contraction coupling)。 2.结构基础：肌管系统，关键部位为三 联管结构。 3.媒介：Ca2+ （耦联因子）