肌肉收缩机理

SR 释 放
Ca2+ 的 机 制
胞浆Ca2+浓度降低的机制
calciuim pump on SR calciuim pump on the plasma
membrane、 Na+-Ca2+ exchanger on the plasma
membrane
三、影响肌肉收缩效能的因素
肌肉收缩的效能表现为： 收缩时产生的张力 （force）、 肌肉的缩短（ shortening) 速度（velocity)
神经冲动到达时，神经末梢内突触小泡 大量地、同步释放的Ach, 许多微终板电 位叠加成终板电位。
二、 骨胳肌的收缩机制
（一）骨骼肌细胞的微细结构
（一）骨骼肌细胞的微细结构
1、肌原纤维和肌小节 2 、 肌管系统
横管系统（T管） 纵管系统（L管）： 肌浆网 三联管结构：横管+两侧终末池
（二）肌肉收缩的分子机制
兴奋-收缩耦联过程
动作电位沿肌膜传至T管，激活T管膜、肌膜 上的L-type Ca2+ channel. 激活SR膜上 ryanodine receptor ，引起SR中的Ca2+ 释放入 胞浆
胞浆[Ca2+] i 升高
Ca2+和肌钙蛋白结合，触发肌丝滑行， 肌肉 收缩
肌浆网膜上Ca2+ 泵激活, 将Ca2+ 重新摄回，胞浆[Ca2+] i ，Ca2+ 和肌钙蛋白解离，肌肉舒张。
粗肌丝结合的位点 ✓ 原肌凝蛋白：长杆状分子，能阻止
肌动蛋白分子与横桥头 部结合，起调节作用。
✓
✓肌钙蛋白： 由三个亚单位组成， T亚单位，与原肌球蛋白结合，I 亚单位与肌动蛋白结合，C亚单位 与Ca2+结合。
3. 肌肉收缩的基本过程
肌肉动作电位
肌浆中Ca2+
Ca2+和肌钙蛋白结合
原肌凝蛋白分子构象变化，暴露肌动蛋白 结合位点
横桥头部和肌动蛋白结合引起横桥头部构象改 变，横桥头拖动细肌丝向M线方向滑动，肌小节 缩短。
（三）骨骼肌细胞的兴奋-收缩耦联
兴奋-收缩耦联（excitation-contraction
coupling)——
Definition: 将膜电变化为特征的兴奋和 肌肉收缩联系起来的中介性过程，称
excitation-contraction coupling
3.后负荷（afterload): 肌肉收缩时遇到的负荷或阻力。
后负荷（afterload)
肌肉收缩过程中承受的负荷。
给肌肉刺激后，肌肉最初出现等 长收缩，当收缩张力超过负荷的 重力时就进入等张收缩，将负荷 向上拉起。这时肌肉收缩遇到的 负荷称afterload.
肌肉处于最适初长度时，改变后负 荷，测定不同后负荷情况下，肌肉收 缩产生的张力和缩短速度，得到张力 -速度曲线。 Po 、Vmax
(四） 乙酰胆碱的灭活
胆碱酯酶
神经肌接头处兴奋传递的特点
✓ 化学传递 ✓ 保持1对1的关系 ✓ 易受药物影响
微终板电位 （miniature endplate potential)
静息状态下，接头前膜自发释放Ach,并 引起终板膜 电位的变化，这种由一个 Ach量子引起的终板膜电位变化，称之。
动作电位 神经未梢去极化 接头前
膜上电压门控Ca2 +通道开放 Ca2 +内
流
囊泡迁移 囊泡膜与轴突膜
融合 囊泡破裂 Ach倾囊释放(量
子式释放)
Ach进入接头间隙
(三） 终板电位和动作电位的形成
Ach分子与终板膜Ach门控性通道结合
终板膜离子通道开放
Na+内流为主，少量K+外流
终板膜去极化，产生终板电位 终板电位以电紧张性扩布 肌细胞膜去极化达到阈电位 肌细胞膜产生动作电位
5. 收缩的总和
不完全强直收缩：刺激频率增加时， 单收缩就会发生总和，总和过程发生在 舒张期，会出现不完全强直收缩，表现 为锯齿状的收缩曲线。
完全强直收缩：刺激频率进一步增 加时，总和过程发生在收缩期，就出现 完全强直收缩。
强直收缩产生的张力是单收缩的3~4倍。
第四节 肌细胞的收缩
1 . 神经冲动如何引起肌细胞的兴奋？ 2 . 肌细胞的兴奋如何引起肌肉收缩？
一 、神经-肌肉接头处的兴奋传递
（一） 神经-肌肉接头的基本结构 ❖ 神经未梢(接头前膜）：囊泡 ❖ 接头间隙： 细胞外液 ❖ 终板膜（接头后膜）： N-型Ach受体
(Acຫໍສະໝຸດ Baidu门控性通道)
(二）神经未梢乙酰胆碱的释放
1. 肌丝滑行学说： 肌肉的伸长或缩短是粗、细肌丝
在肌节内相互滑动而发生的，肌小节 长度发生变化，而肌丝的长度不变。
2、肌丝的分子组成 粗肌丝：肌球蛋白构成，形状为长杆
状+横桥头部 横桥特性：一定条件下和细肌丝呈可
逆性结合；具有ATP酶活性
细肌丝的分子组成： ✓ 肌动蛋白： 细肌丝的主干，存在与
等长收缩： 肌肉收缩时长度不变，只有张
力的增加。
等张收缩： 肌肉收缩时张力不变，而长度
发生缩短。
1. 前负荷（preload)： 肌肉收缩前已存在的负荷。
前负荷使肌肉在收缩前就被拉长， 具有一定的初长度. 2.最适初长度：
在最适初长度下，肌肉收缩可 以产生最大的主动张力；大于或小 于最适初长度，收缩张力都会下降。
肌肉的收缩能力（contractility) 是决定肌肉收缩效能的内在特性。
肌肉收缩能力的高低主要决定于兴 奋-收缩耦联期间胞浆内Ca2+的 水平和肌球蛋白ATP酶的活性。
许多神经递质，体液物质、病理因 素和药物都可影响肌肉收缩能力。
单收缩和复和收缩
单收缩（twitch)：一次的收缩和舒 张。