《肌细胞的收缩》PPT课件

局部电位与动作电位的比较：
AP
沿肌膜传到T管膜
T管膜L型Ca2＋通道激 活 L型Ca2＋变构
激活终池钙释放通道 (RYR)
终池Ca2＋释放入胞浆, 胞 浆Ca2＋↑
Ca2＋与肌钙蛋白结合, 肌 肉收缩
激活肌质网 将胞浆中 胞浆中 肌肉 上的钙泵 Ca2+泵回肌 Ca2+↓ 舒张
四、影响横纹肌收缩效能的因素
（
skeletal muscle）
✓心肌 muscle)
(cardiac
✓平滑肌 (smooth muscle)
骨骼肌细胞兴奋、收缩过程
1. AP在神经纤维上传导。 2. N-M接头处兴奋传递。 3. AP在骨骼肌细胞上传导。 4. 骨骼肌的兴奋-收缩耦联。 5. 骨骼肌的肌丝滑行收缩。
局部电流流动传导 电化学-电传导
➢肌肉收缩效能的表现
❖缩短程度（shortening） 局部电位与动作电位的比较：
❖张力（force） ❖缩短速度（velocity）
❖等长收缩（isometric contraction）
肌肉收缩时, 长度不变(缩短速度=0),关节不发生活动，而张力 增加。
❖等张收缩（isotonic contraction）
杆—主干
肌球蛋白
(myosin) 头—横桥
与细肌丝上 的肌动蛋白 分子可逆的 结合,拖动细 肌丝向M线 滑行 。
具ATP酶活 性,分解ATP 获得能量,作 为横桥扭动 和作功的能 量来源。
二、横纹肌的收缩
➢肌丝的分子组成—细肌丝
局部电位与动作电位的比较：
• 肌动蛋白（actin）
可与横桥可逆结合，被拖动滑行
➢横管系统:肌细胞膜从表面 垂直肌原纤维向内凹入形成 ，穿行在肌原纤维之间。
➢纵管系统:肌质网系统。
➢终池:肌质网在接近横小管 处形成特殊的膨大。
➢三联管结构:每一个横小管 和来自两侧的终末池构成复 合体。
二、横纹肌的收缩
❖ 横纹肌的收缩机制： 肌丝滑行理论
➢肌丝的分子组成—粗肌丝 局部电位与动作电位的比较：
与结合位点结合 横桥摆动
牵拉细肌丝向M线滑行 肌节缩短=肌细胞收缩
三、横纹肌的兴奋—收缩耦联
➢ 定义： 以肌细局部电胞位与动膜作电位的的比较电： 变化为特征的兴奋过程和以肌丝的
滑行为基础的机械收缩过程联系起来的中介过程。
•∴兴奋-收缩耦联的关键物质— Ca2+ 关键结构—三联管
三、骨骼肌的兴奋—收缩耦联
的负荷或阻力。
不能改变
肌肉初长，但阻碍肌肉收缩时的
短缩，是收缩的阻力 。
• 研究方法：把前负荷固定在最 适前负荷，逐次改变后负荷，研 究肌肉产生张力的大小与速度的 关系。
四、影响横纹肌收缩效能的因素
张力－速度曲线
等长收缩
➢后P负0—荷产↑→生收最缩大张力↑而, 而缩不短出速现度缩↓短。
➢当后负荷增加到肌肉
局部电流流动传导
一、骨骼肌神经-肌接头处兴奋的传递
❖神经-肌肉接头(neuromuscular junction)的结构：
➢接头前膜
(prejunctional membrane): •突触囊泡,内含ACh; •Ca2+通道.
➢接头后膜
(postjunctional membrane)
又称终板膜
(endplate membrane) : •N2型ACh受体; •AChE ；
➢大于或小于最适初 长度，肌肉收缩产生 的张力均下降。
同一肌肉不同初长度时，产生张力的变化
—
四、影响横纹肌收缩效能的因素
肌节长度-张力关系曲线
曲肌 线节
长 度 张 力 关 系
安静时肌节长度为2.0 ～ 2.2μm
四、影响横纹肌收缩效能的因素
➢后负荷（afterload）
• 定义：是肌肉开始收缩时才遇到
第二章 细胞的基本功能 Function of cell
第四节 肌细胞的收缩功能
Contraction of muscle cell
肌肉的分类
局部电位与动作电位的比较：
❖ 按形态学特点分为：
✓横纹肌
（
striated muscle）
✓平滑肌 muscle)
(smooth
❖ 按功能特性分为：
✓骨骼肌
➢接头间隙
(junctional cleft)
一、骨骼肌神经-肌接头处兴奋的传递
❖神经-肌肉接头处兴奋的传递过程：
运动神经末梢去极化（AP）
↓
Ca2+进入前膜
↓
ACh释放
↓ (量子释放)
ACh扩散至终板膜
↓
与R结合, K+、Na+通道 ↓(化学门控)
终板电位 ↓（电紧张扩布）
电压门控Na+通道激活 ↓（肌膜上）
• 原肌球蛋白（tropomyosin）
阻止横桥与肌动蛋白
• 肌钙蛋白（troponin）
结合Ca++,启动收缩过程
二、横纹肌的收缩
❖肌肉收缩的过程：横桥周期
终池膜上的钙通道开放 终池内的Ca2+进入肌浆 Ca2+与肌钙蛋白结合 肌钙蛋白的构型改变
原肌球蛋白位移， 暴露肌动蛋白的结合位点 横桥分解ATP释放能量，
AP
一、骨骼肌神经-肌接头处兴奋的传递
❖神经-肌接头处兴奋传递的特点：
•单向传递； •1对1传递； •时间延搁，0.5～1.0ms ； •易受药物影响。
二、横纹肌的收缩
❖ 横纹肌细胞的微细结构：肌原纤维和肌节
局部电位与动作电位的比较：
Z线
二、横纹肌的收缩
❖ 横纹肌细胞的微细结构：肌管系统
局部电位与动作电位的比较：
肌肉收缩时,长度缩短(缩短速度≠0)，关节角度发生改变，而张 力不变。
四、影响横纹肌收缩效能的因素
等长收缩与等张收缩的区别
等长收缩
等张收缩
肌肉长度
无变化
明显缩短
肌肉起止点
基本不动Biblioteka Baidu
相互靠近
张力
增加
不增加
关节活动
无明显变化
明显变化
例
站立时股四头肌的收缩 手持哑铃伸屈时
四、影响横纹肌收缩效能的因素
➢影响肌肉收缩效能的因素 ❖前负荷 局部电位与动作电位的比较： ❖后负荷 ❖肌肉的收缩能力 ❖收缩的总和
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)。 ➢当Vm后a负x—荷后=0负时荷,肌为肉零缩时， 短可产达生最最大大缩缩短短速速度度
四、影响横纹肌收缩效能的因素
➢前负荷（preload）
肌肉在收缩前所承受的负荷。
➢初长度（initial length）
前负荷使肌肉在收缩前就处于某种 拉长状态，使之具有一定的长度。
∴前负荷的大小决定了初长度，因 而前负荷可用初长度表示。
四、影响横纹肌收缩效能的因素
骨骼肌的长度—张力关系曲线
➢肌肉收缩存在一个 最适初长度(即最适 前负荷)，此时，肌 肉收缩产生的主动张 力最大。