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)。
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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
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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肌肉收缩 ④ 肌浆网将Ca2+泵回终池,肌浆[Ca2+]↓,肌肉
舒张
.2 1
10~20% 80~90%
100%
心肌
骨骼肌
肌膜AP沿横管膜传至三联管
↓
终池钙通道开放,终池内Ca2+进入肌浆
↓ Ca2+与肌钙蛋白结合,原肌球蛋白位移,
收
肌
暴露肌动蛋白横桥结合位点
缩
细 胞 收
↓ 横桥与肌动蛋白结合
过
6.生理性止血的基本过程?
7.血液凝固的概念、本质及基本过程?
8.如何判定ABO血型系统的血型?
9. 输血原则是什么?
思 考题
1.运动终板膜上的受体是( C) A.M受体 B.N1受体 C.N2受体 受体
D.β受体
E.α
2.终板膜上与终板电位产生有关的离子通道是 ( E ) A.电压门控钠离子通道 B.电压门控钾离子通道 C.电压门控钙离子通道 D.化学门控非特异性镁通 道 E.化学门控钠离子和钾离子通道
2.神经递质及其受体
递质:ACh(接头前膜释放) ACh释放:量子式释放 ACh分解:由终板膜表面的胆碱酯酶分解 ACh受体:N2型ACh受体阳离子通道(位于 接头后膜)
3.神经肌肉接头处的兴奋传递
Hale Waihona Puke .5神经-肌接头兴奋传递过程:
运动神经AP,接头前膜去极化 ↓
电压门控Ca2+通道开放,Ca2+进入神经末梢 ↓
第四节 肌细胞的收缩
一、 横纹肌(striated muscle)
(一)骨骼肌神经—肌接头处的兴奋传递 1.神经—肌接头(neuromuscular junction) ✓ 接头前膜(prejunctional membrane) ✓ 接头间隙(junctional cleft) ✓ 接头后膜(终板膜,postjunctional membrane,endplate membrane)
肌丝滑行理论(myofilament sliding theory):
横纹肌的肌原纤维由粗、细两组平行走 向的蛋白丝组成,肌肉缩短和伸长通过粗、 细肌丝在肌节内相互滑动发生,肌丝本身长 度不变。
肌肉收缩时暗带长度不变,只有明带 发生缩短,同时H带变窄。
1. 肌丝分子组成
➢ 粗肌丝 肌球(凝)蛋白
缩 和 舒
↓
程
横桥摆动,牵拉细肌丝朝肌节中央滑行
张
↓
过 程
肌节缩短=肌细胞收缩
↓
Ca2+被泵回肌浆网,Ca2+与肌钙蛋白脱离 舒
↓ 原肌球蛋白复位,横桥与肌动蛋白分离
张
↓
过
肌小节恢复静息长度,肌肉舒张
程
.2 4
Ca2+是神经—肌肉接头递质释放 的信号分子,又是肌肉收缩的启动因 子和兴奋—收缩耦联的耦联因子,是 肌肉收缩产生的关键。
.2 5
运动神经兴奋引起骨骼肌收缩的全过程?
✓神经—肌肉接头处的兴奋传递 ✓肌膜AP传导 ✓兴奋—收缩耦联(收缩和舒张) ✓肌细胞收缩
.2
6 (五) 骨骼肌收缩的外部表现形式
1. 等长收缩与等张收缩
等长收缩:收缩时张力增加,长度不变。 收缩阻力>收缩力时出现
等张收缩:收缩时长度缩短,张力不变。 收缩阻力<收缩力出现
横桥:具有ATP酶活性,被激活后向M线方 向扭动,是肌丝滑行的动力。能与细肌丝可 逆性结合。 杆部:粗肌丝的主干,朝向M线平行排列
.1 4
➢ 细肌丝
肌动蛋白:与横桥结合,启动收缩过程 原肌球(凝)蛋白:阻止肌动蛋白与横桥结合 肌钙蛋白:结合Ca2+,调控肌动蛋白分子
与横桥的结合
横桥周期:横桥与肌动蛋白结合、扭动、复 位的过程。
肌肉固有收缩能力,与肌肉本身功能状 态有关,与前、后负荷无关。取决于兴奋 -收缩耦联过程中胞浆内Ca2+水平和肌球 蛋白ATP酶活性。
.3 0
张 最适初长时主动张力最大 力
主动张力
前负荷增加:主动张 力在一定范围内随之 增加,超过一定范围 (最适前负荷)张力
下降。
3.5cm肌肉初长度
肌肉初长度对肌肉收缩的影响
2. 肌管系统
横管:T管。传导肌膜AP 至细胞内部。膜上有L型 钙通道。
纵管:L管(肌质网,SR) SR膜上有钙泵和钙释放通 道(或RYR受体)。SR末端 膨大,与T管膜相接触,称 为终池,富含Ca2+。
三联管:横管和两侧终池 相接触的部位。耦联肌细 胞AP和收缩的关键结构。
(三)横纹肌收缩机制—肌丝滑行理论
突触囊泡与接头前膜融合,ACh释放 ↓
ACh与终板膜N2受体结合,受体构型改变 ↓
终板膜对Na+的通透性增加,Na+内流(主) ↓
产生终板电位(end-plate potential,EPP) ↓
EPP使附近肌膜去极化达TP,引起肌膜AP
ACh被胆碱 酯酶分解
神经-肌接头处兴奋传递特点:
✓ “电—化学—电”的过程 ✓ 递质释放关键是Ca2+内流 ✓ 引起终板电位的关键是ACh与受体结合 ✓ 终板电位是局部电位。其大小与接头前
人运动时肌肉收缩多为混合式,但必定 是张力增加在前,长度缩短在后。
.2 8
2.单收缩与强直收缩
单收缩
强直收缩
生理条件下,支配骨骼肌的传出神经发放连续 高频冲动,在体骨骼肌的收缩都是强直收缩。
.2 9
(六)影响横纹肌收缩效能的因素
1. 前负荷——肌肉收缩前已存在的负荷
前负荷大小常用初长度表示
2. 后负荷——肌肉收缩后承受的负荷 3. 肌肉收缩能力
膜释放ACh量成正比。
.7
影响骨骼肌神经—肌接头兴奋传递的因素:
• ACh受体阻断剂:筒箭毒、α—银环蛇毒 • 自身免疫性疾病:重症肌无力(N2受体),肌无力综
合征(神经末梢钙通道) • 胆碱酯酶抑制剂:有机磷毒剂,新斯的明
(二)骨骼肌细胞的微细结构
1. 肌原纤维与肌小节
肌小节(sarcomere):相邻两个Z线之间的区 域,肌细胞收缩和舒张的基本单位。 肌小节长度 = 1/2明带+暗带+1/2明带
.3 3
小结 1.神经—肌接头处的兴奋传递 2.肌丝分子结构 3.兴奋—收缩耦联 4.影响骨骼肌收缩效能的因素
.3
4
血液预习思考题
1. 血细胞比容的概念是什么?
2.血浆渗透压分类、形成和生理作用是什么?
3.红细胞的生理特性和功能是什么?
4. EPO 如何红细胞的生成?。
5.白细胞、血小板的生理功能是什么?
(四)横纹肌的兴奋-收缩耦联(excitation-contraction coupling) 1.概念:把肌细胞的电兴奋 和机械收缩联系起来 的中介过程。
2. 结构基础:三联管
.2 0
3. 兴奋-收缩基本步骤
① 肌膜AP经T管扩布至肌细胞深部 ② 三联管信息传递,终池释放Ca2+进入肌浆 ③ 肌浆[Ca2+]↑促使肌钙蛋白与Ca2+结合并引发
舒张
.2 1
10~20% 80~90%
100%
心肌
骨骼肌
肌膜AP沿横管膜传至三联管
↓
终池钙通道开放,终池内Ca2+进入肌浆
↓ Ca2+与肌钙蛋白结合,原肌球蛋白位移,
收
肌
暴露肌动蛋白横桥结合位点
缩
细 胞 收
↓ 横桥与肌动蛋白结合
过
6.生理性止血的基本过程?
7.血液凝固的概念、本质及基本过程?
8.如何判定ABO血型系统的血型?
9. 输血原则是什么?
思 考题
1.运动终板膜上的受体是( C) A.M受体 B.N1受体 C.N2受体 受体
D.β受体
E.α
2.终板膜上与终板电位产生有关的离子通道是 ( E ) A.电压门控钠离子通道 B.电压门控钾离子通道 C.电压门控钙离子通道 D.化学门控非特异性镁通 道 E.化学门控钠离子和钾离子通道
2.神经递质及其受体
递质:ACh(接头前膜释放) ACh释放:量子式释放 ACh分解:由终板膜表面的胆碱酯酶分解 ACh受体:N2型ACh受体阳离子通道(位于 接头后膜)
3.神经肌肉接头处的兴奋传递
Hale Waihona Puke .5神经-肌接头兴奋传递过程:
运动神经AP,接头前膜去极化 ↓
电压门控Ca2+通道开放,Ca2+进入神经末梢 ↓
第四节 肌细胞的收缩
一、 横纹肌(striated muscle)
(一)骨骼肌神经—肌接头处的兴奋传递 1.神经—肌接头(neuromuscular junction) ✓ 接头前膜(prejunctional membrane) ✓ 接头间隙(junctional cleft) ✓ 接头后膜(终板膜,postjunctional membrane,endplate membrane)
肌丝滑行理论(myofilament sliding theory):
横纹肌的肌原纤维由粗、细两组平行走 向的蛋白丝组成,肌肉缩短和伸长通过粗、 细肌丝在肌节内相互滑动发生,肌丝本身长 度不变。
肌肉收缩时暗带长度不变,只有明带 发生缩短,同时H带变窄。
1. 肌丝分子组成
➢ 粗肌丝 肌球(凝)蛋白
缩 和 舒
↓
程
横桥摆动,牵拉细肌丝朝肌节中央滑行
张
↓
过 程
肌节缩短=肌细胞收缩
↓
Ca2+被泵回肌浆网,Ca2+与肌钙蛋白脱离 舒
↓ 原肌球蛋白复位,横桥与肌动蛋白分离
张
↓
过
肌小节恢复静息长度,肌肉舒张
程
.2 4
Ca2+是神经—肌肉接头递质释放 的信号分子,又是肌肉收缩的启动因 子和兴奋—收缩耦联的耦联因子,是 肌肉收缩产生的关键。
.2 5
运动神经兴奋引起骨骼肌收缩的全过程?
✓神经—肌肉接头处的兴奋传递 ✓肌膜AP传导 ✓兴奋—收缩耦联(收缩和舒张) ✓肌细胞收缩
.2
6 (五) 骨骼肌收缩的外部表现形式
1. 等长收缩与等张收缩
等长收缩:收缩时张力增加,长度不变。 收缩阻力>收缩力时出现
等张收缩:收缩时长度缩短,张力不变。 收缩阻力<收缩力出现
横桥:具有ATP酶活性,被激活后向M线方 向扭动,是肌丝滑行的动力。能与细肌丝可 逆性结合。 杆部:粗肌丝的主干,朝向M线平行排列
.1 4
➢ 细肌丝
肌动蛋白:与横桥结合,启动收缩过程 原肌球(凝)蛋白:阻止肌动蛋白与横桥结合 肌钙蛋白:结合Ca2+,调控肌动蛋白分子
与横桥的结合
横桥周期:横桥与肌动蛋白结合、扭动、复 位的过程。
肌肉固有收缩能力,与肌肉本身功能状 态有关,与前、后负荷无关。取决于兴奋 -收缩耦联过程中胞浆内Ca2+水平和肌球 蛋白ATP酶活性。
.3 0
张 最适初长时主动张力最大 力
主动张力
前负荷增加:主动张 力在一定范围内随之 增加,超过一定范围 (最适前负荷)张力
下降。
3.5cm肌肉初长度
肌肉初长度对肌肉收缩的影响
2. 肌管系统
横管:T管。传导肌膜AP 至细胞内部。膜上有L型 钙通道。
纵管:L管(肌质网,SR) SR膜上有钙泵和钙释放通 道(或RYR受体)。SR末端 膨大,与T管膜相接触,称 为终池,富含Ca2+。
三联管:横管和两侧终池 相接触的部位。耦联肌细 胞AP和收缩的关键结构。
(三)横纹肌收缩机制—肌丝滑行理论
突触囊泡与接头前膜融合,ACh释放 ↓
ACh与终板膜N2受体结合,受体构型改变 ↓
终板膜对Na+的通透性增加,Na+内流(主) ↓
产生终板电位(end-plate potential,EPP) ↓
EPP使附近肌膜去极化达TP,引起肌膜AP
ACh被胆碱 酯酶分解
神经-肌接头处兴奋传递特点:
✓ “电—化学—电”的过程 ✓ 递质释放关键是Ca2+内流 ✓ 引起终板电位的关键是ACh与受体结合 ✓ 终板电位是局部电位。其大小与接头前
人运动时肌肉收缩多为混合式,但必定 是张力增加在前,长度缩短在后。
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2.单收缩与强直收缩
单收缩
强直收缩
生理条件下,支配骨骼肌的传出神经发放连续 高频冲动,在体骨骼肌的收缩都是强直收缩。
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(六)影响横纹肌收缩效能的因素
1. 前负荷——肌肉收缩前已存在的负荷
前负荷大小常用初长度表示
2. 后负荷——肌肉收缩后承受的负荷 3. 肌肉收缩能力
膜释放ACh量成正比。
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影响骨骼肌神经—肌接头兴奋传递的因素:
• ACh受体阻断剂:筒箭毒、α—银环蛇毒 • 自身免疫性疾病:重症肌无力(N2受体),肌无力综
合征(神经末梢钙通道) • 胆碱酯酶抑制剂:有机磷毒剂,新斯的明
(二)骨骼肌细胞的微细结构
1. 肌原纤维与肌小节
肌小节(sarcomere):相邻两个Z线之间的区 域,肌细胞收缩和舒张的基本单位。 肌小节长度 = 1/2明带+暗带+1/2明带
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小结 1.神经—肌接头处的兴奋传递 2.肌丝分子结构 3.兴奋—收缩耦联 4.影响骨骼肌收缩效能的因素
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4
血液预习思考题
1. 血细胞比容的概念是什么?
2.血浆渗透压分类、形成和生理作用是什么?
3.红细胞的生理特性和功能是什么?
4. EPO 如何红细胞的生成?。
5.白细胞、血小板的生理功能是什么?
(四)横纹肌的兴奋-收缩耦联(excitation-contraction coupling) 1.概念:把肌细胞的电兴奋 和机械收缩联系起来 的中介过程。
2. 结构基础:三联管
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3. 兴奋-收缩基本步骤
① 肌膜AP经T管扩布至肌细胞深部 ② 三联管信息传递,终池释放Ca2+进入肌浆 ③ 肌浆[Ca2+]↑促使肌钙蛋白与Ca2+结合并引发