骨骼肌的兴奋-收缩耦联汇总.
骨骼肌收缩机制
肌节长度 2-2.2 μm
5
粗肌丝(thick filament)的组成
粗肌丝由肌球蛋白 (myosin)分子组成：包含 两条重链(heavy chain)、 两条碱性轻链(alkali light chain) 和 两 条 调 节 轻 链 (regulatory light chain)
尾部
横桥 铰链部 6
的横桥结合位点 横桥与结合位点结合，将水解
ATP产生的势能转换为动能
横桥向M线方向摆动
牵拉细肌丝朝肌节中央滑行
肌节缩短=肌细胞收缩
16
肌肉收缩：水解ATP释放的化学能 机械能 横桥周期(cross-bridge cycling)
指横桥与肌动蛋白结合、扭动、解离、复位与再结合的过 程。周期的长短决定肌肉的缩短速度
13
两类肌管的膜各自具有不同的功能蛋白分子
T管膜上除了有同肌膜一样的电压门控Na+、K+两种离子 通道外，还有一种特殊的电压门控L型钙通道（DHP受体） SR终池膜上则有另外一种钙通道(RyR)，其参与SR内Ca2+ 向胞质内释放；SR膜还有存在许多钙泵，消耗能量的情况 下，可逆浓度梯度将胞质内的Ca2+主动转运到SR中储存
钙触发钙释放 21
骨骼肌的兴奋-收缩耦联
22
收缩、舒张均耗能！！！
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↓ SR膜Ca2+泵激活
胞质[Ca2+]↓
Ca2+与肌钙蛋白解离
原肌球蛋白复位覆盖 横桥结合位点 骨骼肌舒张
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思考题：试述神经兴奋引起骨骼肌细胞收缩 的全过程
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骨骼肌-RyR1 心肌-RyR2 机制不同
肌细胞的兴奋-收缩偶联PPT医学课件
3.骨骼肌细胞中横管的功能是：（ ） A、Ca2+储存库 B、Ca2+进出肌纤维的通道 C、营养物质进出肌细胞的通道 D、将兴奋传向肌细胞深部 4.横桥的特性有：（ ） A、可与肌纤蛋白结合，拖动细肌丝向滑行 B、可与肌钙蛋白结合，使构型发生改变 C、具有ATP酶的作用 D、具有腺苷酸环化酶活性
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肌丝滑行学说：肌细胞收缩时肌原纤 维缩短，是细肌丝向粗肌丝滑行的结 果。
16
肌浆中Ca2+升高→ Ca2+与肌钙蛋白结合→ 原肌凝蛋白扭转→肌纤蛋白的横桥结合位 点暴露→横桥和肌纤蛋白结合，横桥循环 →细肌丝向M线方移动
17
横桥循环
18
横桥循环
19
钙泵将钙泵入终池→肌浆钙减少→肌 钙蛋白脱下钙而变构→原肌凝蛋白变 构并重建阻抑→细肌丝滑回原位
肌细胞的兴奋-收缩偶联
1
主要内容
一、
知识回顾
二、
兴奋-收缩偶联
三、
习题与讨论
四、
总结
2
主要内容
一、
知识回顾
二、
兴奋-收缩偶联
三、
习题与讨论
四、
总结
3
-
神 经 骨 骼 肌 接 头
4
接头前ห้องสมุดไป่ตู้ 接头间隙 接头后膜
(终板膜)
5
兴奋传递 过程
6
二、兴奋-收缩偶联
（一） 骨骼肌结构 （二） 骨骼肌收缩 （三） 骨骼肌舒张
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习题(提问与讲解相结合）
1.＿＿＿的作用是将细胞兴奋时的电变化 传向细胞内部；＿＿＿的作用通过对Ca2+的 贮存、释放和再聚集，触发肌小节的收缩和 舒张；而＿＿＿则是把肌细胞膜的电变化和 细胞内的收缩过程衔接起来的关键部位。 2.横桥的主要特性有二：一是在一定条件下 可以和细肌丝上的＿＿＿分子呈可逆性结 合；二是它具有＿＿＿的作用。
骨骼肌的兴奋-收缩耦联
骨骼肌的兴奋－收缩耦联Excitation-contraction coupling of a skeletal muscle【教学对象与学时】一、教学对象：五年制本科二、学时：4学时【预习要求】预习骨骼肌收缩－耦联的概念、步骤、肌丝滑行机制、单收缩及复合收缩【目的要求】一、操作：1.学会正确制备离体缝匠肌肌肉标本2.掌握同时记录骨骼肌动作电位和收缩的实验方法二、理论：1.引起组织兴奋的有效刺激必须具备的条件2.可兴奋组织兴奋一次其兴奋性的变化3.掌握兴奋－收缩耦联的定义、步骤、耦联因子和结构基础4.了解肌丝滑行的机制和骨骼肌收缩的总和【重点和难点】一、重点1. 掌握正确的制备离体缝匠肌肌肉标本的方法2. 理解不同频率的连续有效刺激对骨骼肌收缩的影响3. 理解横管在骨骼肌兴奋－收缩耦联中的作用二、难点1. 理解记录离体肌肉的放电情况与单个细胞的动作电位的异同【教学过程设计】1.课前提问和预习检查2.讲解同时记录离体肌肉放电和收缩活动的原理3.介绍肌肉标本和实验装置的连接和机械－电换能器的工作原理4.讲解BL-410生物机能实验系统的相关计算机操作5.演示制备缝匠肌标本6.学生以小组为单位完成实验，并观察不同强度和频率的有效刺激以及20％的高渗甘油任氏液对肌肉放电和收缩活动的影响7.实验结束前汇总全班实验结果，讨论比较刺激强度和频率变化时骨骼肌放电和收缩的变化以及它们之间的关系【课前预习检查或提问】一、何谓兴奋－收缩耦联？包括哪几个主要环节？二、什么是兴奋、兴奋性、阈刺激？三、正常情况下体内骨骼肌收缩是以何种形式进行的，有何生理意义？【课前讲解】一、实验设计的原理蟾蜍的一些基本生命活动和生理功能与温血动物相似，而其离体组织所需的生活条件比较简单，故选用蟾蜍缝匠肌标本来观察骨骼肌的收缩特性。
活的组织具有兴奋性，能接受刺激产生兴奋，在肌肉组织表现为收缩，但刺激要引起兴奋，其刺激强度、持续时间和强度-时间变化率均须达到某一最小值，即为有效刺激。
骨骼肌兴奋收缩耦联的关键离子
骨骼肌兴奋收缩耦联的关键离子
以骨骼肌兴奋收缩耦联的关键离子为标题，我们需要了解哪些离子才能更好地理解骨骼肌的运作机制。
我们需要了解的是钙离子。
钙离子是骨骼肌兴奋收缩耦联的关键离子之一。
当神经冲动到达肌肉纤维末端时，会释放出乙酰胆碱，刺激肌肉细胞膜上的乙酰胆碱受体，导致细胞内钙离子浓度升高。
这些钙离子会结合肌钙蛋白，使得肌钙蛋白发生构象变化，从而暴露出肌动蛋白上的结合位点。
接下来，肌动蛋白和肌原纤维蛋白会结合，形成肌节。
肌节的形成会导致肌纤维的缩短，从而实现肌肉的收缩。
这个过程需要大量的能量，主要由ATP提供。
还有其他一些离子也对骨骼肌的兴奋收缩耦联起到了重要的作用。
比如钾离子、钠离子和镁离子等。
钾离子和钠离子是神经冲动传递的关键离子，而镁离子则是ATP酶的辅助因子，对肌肉收缩也有一定的影响。
骨骼肌兴奋收缩耦联的关键离子主要包括钙离子、钾离子、钠离子和镁离子等。
这些离子的协同作用，使得肌肉能够快速、准确地完成收缩和松弛，从而实现人体的运动。
骨骼肌兴奋收缩耦联的结构基础
骨骼肌兴奋收缩耦联的结构基础
1什么是收缩耦联
收缩耦联是指一种神经、肌肉共同有序运动的、非常复杂的机制。
它可以体现在受损的骨骼肌中，它是提供骨骼肌兴奋收缩的结构基础。
2如何发挥作用
收缩耦联机制的具体运作过程如下：首先，初始的兴奋会传导到神经系统，兴奋会激活能够传递到骨骼肌电位的肌肉神经元的膜电位。
随后，这些能量会使骨骼肌细胞的肌肉纤维收缩，从而达到细胞的收缩。
而这一系列带有收缩功能的兴奋就称为收缩耦联。
3收缩耦联的重要性
收缩耦联在一定程度上能够促进索状肌的收缩，它可以为骨骼肌提供强劲的力量和有效的运动。
收缩耦联中最重要的是，能够持续收缩索状肌，调节其长度，维持肌肉运动的协调性，避免运动性损伤的发生，从而保证肌肉的机能和状态。
4收缩耦联的发展
近年来，收缩耦联在应用上也有了很大的发展，如在训练中，许多训练都能让肌肉通过协调性收缩耦联来巩固训练效果；还用于康复治疗，有助于改善受损的肌肉功能。
收缩耦联机制的开发对肌肉健康具有重要的意义。
5结论
收缩耦联是支撑骨骼肌兴奋与收缩的结构基础，它可以让肌肉持续收缩，增强人体的活动能力，多次的收缩耦联适程能够提高肌肉的发力能力。
收缩耦联的运用也可以帮助提高骨骼肌的功能，恢复受损肌肉组织，增强机能，促进身体健康和调节身体运动。
生理学——骨骼肌的收缩功能
骨骼肌受到连续多次阈上剌激，如果后一次刺激引 起的收缩复合在前一次刺激引起的收缩的收缩期，那 么肌肉就有可能在前一次收缩的基础上开始新的收缩， 于是各次收缩的张力或长度变化可以融合而叠加起来， 形成光滑的描记曲线。
肌肉收
缩曲线
A
B
C
动作电 位曲线
刺激 标志
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
（4）易受药物和其他环境因素的影响
美洲箭毒和-银环蛇毒 可与ACh竞争受体，有 肌松剂的作用。
横桥的作用：
1、可与肌纤蛋白可逆结合。通过横桥连续的向 M线方向扭动，牵拉细肌丝向暗带中央滑行。
2、具有ATP酶的作用。
肌纤蛋白 单体呈球形，聚合成双螺旋
{ 结构，是细肌丝的主干，横桥结合位点
细肌丝 原肌凝蛋白
肌钙蛋白
原肌凝蛋白
肌钙蛋白
肌纤蛋白
2、肌丝滑行的基本过程
I C
T
兴奋-分泌 耦联
（二）影响骨骼肌收缩效能的因素
1、前负荷-初长度对肌肉收缩的影响： 张力-长度曲线
前负荷是肌肉收缩之前就加在肌肉上的负荷 或阻力。
初长度：肌肉收缩之前由于前负荷使之被动 拉长而具有的长度。
收 缩 成 分
串 联 弹 性 成 分
肌肉的力学模型(Hill模型)
静息张力（被动张力）：肌肉在静息状态下 受前负荷作用而被动拉长，由于肌肉的弹性回 缩力而产生的张力。
{ 横管系统(transverse tubule) 纵管系统(longitudinal tubule) 肌质网 (sarcoplasmic reticulum)
兴奋收缩耦联因子
兴奋收缩耦联因子
兴奋收缩耦联因子是将神经信号与肌肉收缩耦联起来的因子，其结构基础是肌管系统中的三联体，关键的耦联因子是Ca²⁺。
正常情况下，神经细胞发生电活动后，打开钙通道，让钙离子进来，这是钙的第一个作用——叫醒下面的乙酰胆碱。
乙酰胆碱是能够让肌肉细胞兴奋的化学物质，有了它，神经传递的电信号才能转为使肌肉收缩的化学信号。
在整体内骨骼肌受运动神经支配，当神经冲动导致肌细胞兴奋时，肌膜的动作电位便迅速地传导到横管膜并深入到终池近旁，使终池膜的Ca²⁺通道开放，Ca²⁺浓度增高，与肌钙蛋白结合，引起肌丝滑行、肌细胞收缩。
而神经冲动一旦停止，即肌细胞兴奋过后，终池膜上的钙泵即将肌浆中的Ca²⁺重新泵回终池内贮存，造成肌浆中的Ca²⁺浓度降低，肌钙蛋白上结合的Ca²⁺解离，于是肌细胞舒张。
肌细胞的兴奋-收缩偶联
肌丝滑行学说：肌细胞收缩时肌原纤
维缩短，是细肌丝向粗肌丝滑行的结
果。
肌浆中Ca2+升高→ Ca2+与肌钙蛋白结合→
原肌凝蛋白扭转→肌纤蛋白的横桥结合位
点暴露→横桥和肌纤蛋白结合，横桥循环 →细肌丝向M线方移动
横桥循环
横桥循环
钙泵将钙泵入终池→肌浆钙减少→肌 钙蛋白脱下钙而变构→原肌凝蛋白变 构并重建阻抑→细肌丝滑回原位
习题(提问与讲解相结合）
1.＿＿＿的作用是将细胞兴奋时的电变化
传向细胞内部；＿＿＿的作用通过对Ca2+的
贮存、释放和再聚集，触发肌小节的收缩和
舒张；而＿＿＿则是把肌细胞膜的电变化和
细胞内的收缩过程衔接起来的关键部位。
2.横桥的主要特性有二：一是在一定条件下
可以和细肌丝上的＿＿＿分子呈可逆性结
合；二是它具有＿＿＿的作用。
细肌丝
a、肌动蛋白，又称肌纤蛋白（actin）
b、原肌凝蛋白(tropomyosin)
C、肌钙蛋白（troponin)
2.肌管系统
①横管-
肌细胞膜凹陷
②纵管滑面内质网
③终池
三联管（triad)：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。
肌细胞的兴奋-收缩偶联
制作人：樊志刚
主要内容
一、
知识回顾 兴奋-收缩偶联
二、 三、
习题与讨论
总结
四、
主要内容
一、
知识回顾 兴奋-收缩偶联
二、 三、
习题与讨论
总结
四、
神 经 骨 骼 肌 接 头
-
Hale Waihona Puke 接头前膜接头间隙接头后膜 (终板膜)
第三章 第四节 肌肉的收缩功能
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。
（3）肌肉的收缩能力（contractility）: ——与负荷无关、决定骨肉收缩的效能的内在特性。
2.各类平滑肌均具有：时相性收缩、紧张性收缩两方式。
3.平滑肌活动的神经调节： 骨骼肌收缩完全依赖于神经系统支配。 平滑肌（主要是单单位平滑肌）具有自律性，外源性神经冲 动不是引发肌肉收缩的必要条件，仅具有调节兴奋性、影 响收缩强度和频率的作用。不具有自律性平滑肌则与骨骼 肌相似。 支配平滑肌的神经纤维末梢形成曲张体，释放神经递质。
接头间隙(junctional cleft) 接头后膜 (postjunctional membrane ) :对应的肌细胞膜， 又称终板（end plate）
2. neuromuscular junction 的兴奋传递
Na+
AP达运动神经末梢前膜去极化 ↓ 前膜Ca2+通道开放, Ca2+入前膜 ↓ ACh释放(量子化释放) ↓ ACh扩散至endplate
• 终板电位（end-plate potential, EPP）
1）定义 : 终板膜上产生的局部去极化电位。可随 ACh 释放增加而产生等级性变化。
2）不表现“全或无”传导，只能在局部进行紧张性电扩
布 3）一次神经冲动释放ACh所引起的EPP大小超过引起肌细 胞AP所需阈值3~4倍,可刺激周围具有电压门控Na+通道的 肌膜产生AP，使神经冲动与肌细胞收缩保持1对1。
简述骨骼肌兴奋收缩耦联的过程
简述骨骼肌兴奋收缩耦联的过程骨骼肌兴奋收缩耦联，听起来好像很高大上，其实说白了就是我们的肌肉在受到刺激后会收缩。
这个过程可不是简单的一加一等于二那么简单，它涉及到了很多复杂的生理机制。
接下来，我就要给大家揭开这个神秘过程的面纱啦！我们要了解一个概念，那就是神经冲动。
神经冲动是神经元在受到刺激时产生的电信号，它会沿着神经纤维传递到肌肉。
当神经冲动到达肌肉时，它会引发一系列的反应，使得肌肉开始收缩。
这就是所谓的“骨骼肌兴奋收缩耦联”。
那么，神经冲动是怎么产生的呢？这就要说到我们的神经系统了。
神经系统是由大脑、脊髓和神经组成的，它们共同构成了一个庞大的信息传递网络。
当我们的身体受到外界的刺激时，比如说我们用手去摸热水壶，手就会受到热的刺激。
这个刺激会通过神经纤维传递到大脑，大脑会解读这个刺激的信息，并产生相应的反应。
比如说，大脑会告诉我们的手：“哎呀，好烫啊！”于是，手就开始做出收缩的动作，以保护自己不受伤害。
但是，光有神经冲动还不够，我们还需要肌肉的参与才能完成收缩的动作。
这就涉及到了肌肉的构造。
肌肉是由很多肌纤维组成的，这些肌纤维又是由很多肌原纤维组成的。
肌原纤维中间有很多小的蛋白质结构，叫做肌节。
当神经冲动到达肌肉时，它会引发肌节中的钙离子释放出来，使得肌节收缩。
这样一来，肌纤维就被拉长了，整个肌肉就开始收缩了。
肌肉收缩并不是一下子就完成的，它需要经历一个过程叫做“力竭”。
力竭是指肌肉在收缩过程中逐渐失去能量的过程。
当肌肉收缩到一定程度时，它的能量储备会被消耗殆尽，这时候肌肉就会停止收缩。
但是，如果我们继续给肌肉施加刺激，比如说我们继续用力捏拳头，那么肌肉就会重新开始收缩。
这个过程就像是我们在做俯卧撑时一样，刚开始还能坚持一会儿，但是随着时间的推移，我们的力气就会越来越小，最后只能放弃。
骨骼肌兴奋收缩耦联是一个非常复杂的过程，它涉及到了神经系统、肌肉和能量等多个方面。
虽然我们现在对这个过程有了一定的了解，但是还有很多问题等待着我们去探索。
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实验装置介绍Biblioteka 缝匠肌标本分离面朝下置于五
根电极上, 耻骨端位于刺激端,胫骨
端结扎线绕过滑轮与机械－电换能
器相连, 耻骨端结扎线固定于标本
盒的小柱上。
观察项目
阈刺激 最大刺激 单收缩 复合收缩 兴奋-收缩脱耦联 恢复 理化因素对收缩的影响 H+ 肾上腺素 K+
注意事项
分离缝匠肌标本时，须将其与邻近的长收
实验报告格式
题 目
日期 指导老师 同组人
一、实验目的 二、实验对象 三、实验结果 四、讨论 五、结论
重点和难点
一、重点 掌握制备离体缝匠肌肌肉标本的方法 理解不同频率的连续有效刺激对骨骼肌 收缩的影响 理解横管在骨骼肌兴奋－收缩耦联中的 作用
重点和难点
二、难点
理解记录离体肌肉的放电情况与单 个细胞的动作电位的异同
离体缝匠肌标本的制备
捣毁脑、脊髓后，剥除外表皮，剪去 上半身，将下肢固定于蛙板上。找到 缝匠肌，在胫骨内端用线结扎肌腱并 剪断，左手执线拉起胫骨端，右手用 眼科剪沿肌膜内外侧缘分离至近耻骨 端,再结扎耻骨端，将缝匠肌连同一小 块耻骨剪下,浸入任氏液备用。
肌和内收肌辨别清楚。 实验中经常给肌肉滴加任氏液。 耻骨端置于刺激端，标本要与电极充分 接触。 棉线张力要适中，与换能器垂直相连。 甘油任氏液浸泡肌肉的时间不可过长。
实验报告要点
正确记录和标注原始结果； 绘出阈刺激、阈上刺激、最大刺激和单收缩、 复合收缩以及兴奋－收缩脱耦联的收缩曲线； 讨论阈刺激、最大刺激和单收缩、复合收缩 的原理； 分析各理化因素对收缩的影响； 分析骨骼肌收缩的机制和横管的作用； 结论
骨骼肌的兴奋－收缩耦联 Excitation-contraction coupling of a skeletal muscle
目的要求
1.学会正确制备离体缝匠肌肌肉标本 2.掌握同时记录骨骼肌动作电位和收缩的 方法 3. 观察刺激强度和刺激频率对骨骼肌收缩 的影响 4.掌握横管在兴奋-收缩耦联中的作用 5. 观察一些理化因素对骨骼肌收缩的影响