骨骼肌心肌和平滑肌生理精品PPT课件
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伸长收缩:伸肌的一种收缩形式。
(二)单收缩和强直收缩
1、单收缩:潜伏期→缩短期→舒张期
2、单根肌纤维收缩的总和
不完全强直收缩(ineomplete tetanus) :当动作电位出现 的频率较高时,未完全舒张的肌纤维将进一步缩 短,出现了多次收缩的总和,得到一条锯齿状收缩 曲线,也叫不完全强直收缩
(二)肌丝滑行学说
主要内容:肌肉收缩(时),肌小节缩短, 是细肌丝(肌动蛋白丝)在粗肌丝(肌球蛋白丝) 中间主动滑行的结果。收缩时,肌小节中的粗肌 丝与细肌丝的长度均未发生变化,只是由Z线发出 的细肌丝在向粗肌丝中央滑行时,增加了其与粗 肌丝重迭的区域,因此H区的宽度减少直至消失, 甚至出现细肌丝重迭的新区带,相应肌小节的亮 带也变窄。
第二节 平滑肌生理
一、平滑肌的结构 平滑肌纤维:粗肌丝+细肌丝+中间丝
二、平滑肌的电活动
(一)单位平滑肌和电活动
1. 单位平滑肌
功能合包体细胞形成的一个共同单位,内脏平滑肌多属于单 位平滑肌。
2.自发电活动
(1)肌源性活动:通过肌肉自身启动的非神经支配的收缩活动 (2)慢波电位:平滑肌细胞膜自动周期性交替发生的去极化、 复极化的电位变化。慢波电位并不引起肌肉的收缩,但可使静 息电位接近阈电位。一旦去极化达到了阈电位水平,即在其波 幅上产生1至数个动作电位 (3)起搏点电位:膜自动去极化达到阈电位的这种膜电位变化, 一般由自动起搏点平滑肌细胞产生的动作电位。
其信息通过TnI传递 给TnT
原肌球蛋白的构型 发生变化,深陷于 肌动蛋白的双股螺 旋沟中
ATP分解释放能量
横桥向M线方向摆 动,拖动细肌丝向 粗肌丝中滑行
肌肉收缩
肌肉舒张:
肌浆中的Ca2+↓
wk.baidu.com
Ca2+与TnC结合解 除,其构型复原
原肌球蛋白回到横 桥和肌动蛋白分子 之间的位置
肌肉舒张
阻碍两者相互 作用继续进行
3.动作电位:动作电位一般是在慢波基础上去极化发生的
①上升慢,持续时间长,与慢波相比,它又要快得多,因 此又称为快波(fast wave).
②平滑肌动作电位的上升支由一种慢通道介导的离子内流 引起(主要是Ca2+和少量Na+的内流)。
③平滑肌动作电位下降支主要是K+外流而产生的复极化。 ④大量Ca2+进入肌细胞,通过钙调素激活肌动蛋白-肌球 蛋白-三磷酸腺苷系统,引起肌肉收缩。
后负荷(afterload):肉开始收缩时才遇到的负荷或阻力 。 只有中等程度负荷情况下肌肉收缩完成的功才最大
最适长度:产生最大等长收缩肌张力时的肌长度。
四、骨骼肌的分类 1、快肌和慢肌:根据分解ATP的速度来划分 2、红肌纤维和白肌纤维:根据氧化磷酸化的能力来划分
红肌纤维 :缓慢而持久 白肌纤维 :快速而短暂
动作电位传导 到T小管,导 致横管膜电变 化
动作电位由神 经细胞传递给 肌细胞
T小管上的DHPR构 型改变,激活RYR, Ca2+通道开放, Ca2+内流,肌浆中的 Ca2+↑
横桥ATP 酶激活
TnC与Ca2+结 合,肌钙蛋白的 构型发生变化
肌动蛋白与 肌球蛋白的 横桥结合
暴露出肌 动蛋白与 横桥的结 合位点
1、Ca2+与钙调蛋白结合; 2、钙调蛋白复合体与肌球蛋白轻链激酶(MLCK)结合 并激活此酶;
3、激活的MLCK分解ATP,使肌球蛋白轻链磷酸化; 4、磷酸化的横桥被激活,与肌动蛋白结合。
(2)细肌丝 肌动蛋白(actin)+原肌球蛋白(tropomyosin)+肌钙蛋白 (troponin:C、T、I )
(二)骨骼肌的肌膜系统 外膜系统+内膜系统 内膜系统:肌管系统 横小管:细胞膜 纵小管:光面内质网-肌质网,在Z线附近膨大成终池
相邻的两个终池+横管:三联管
二、骨骼肌的收缩机制
肌肉收缩是继动作电位之后产生的
(三)多单位平滑肌和神经源性活动
多单位平滑肌:由多个分离的,在功能上相互独立的单位组成。 大血管的管壁、气管等
多单位平滑肌和骨骼肌都属于神经源性活动。
三、平滑肌的收缩
(一)平滑肌收缩的机制
平滑肌兴奋时,胞内Ca2+浓度升高,引起肌球蛋白的磷 酸化,启动粗细肌丝的相对滑动,其主要过程包括:
完全强直收缩(eomplete tetanus):当传来的动作电位的 频率更高时,肌纤维持续收缩而不舒张,得到一条 平滑的收缩总和曲线,叫完全强直收缩
临界融合频率(critical fusion frequency) :产生完全 强直收缩所需要的最低刺激频率。
(三)肌长-肌张力关系
前负荷(preload):负荷在肌肉收缩前就加到肌肉上。肌 肉的收缩有一个最适前负荷和最适初长度
(三)横桥周期
横桥与肌动蛋白结合、扭动、解离的 循环过程
1.静息状态:横桥水解ATP成ADP和Pi
2.Ca2+释放,TnC与Ca2+结合,暴露位 点,横桥与肌动蛋白结合
3. ADP和Pi解离,释放能量,横桥摆 动,拖动肌动蛋白细肌丝向M线移动
4.横桥摆动结束,ATP结合横桥,解 除横桥头与肌动蛋白的链接。
第一节 骨骼肌生理
一、骨骼肌的结构特征
骨骼肌 纤维由肌原 纤维和肌管 系统构成, 肌原纤维由 高度有序排 列的粗肌丝 和细肌丝构 成,被膜状 微管结构 (肌管系统) 所环绕
(一)骨骼肌的超微结构
1、肌原纤维(myofibril)
(1)粗肌丝:200-300个肌球蛋白分子组成
肌球蛋白(myosin) 头部-横桥:与肌动蛋白结合 并向M线摆动,具有ATP酶活性。
三、骨骼肌收缩的机械特性
(一)肌肉收缩的形式和特性
肌肉收缩的形式:等长收缩、等张收缩和伸长收缩
等长收缩(isometric contraction):收缩时肌肉的长度几 乎不发生变化,张力却增加
等张收缩(isotornic contraction):收缩时肌肉的张力几 乎不发生变化,肌肉的长度缩短
(一)骨骼肌兴奋-收缩耦联(excitation--contraction coupling)
兴奋-收缩耦联:指肌膜的电变化与肌节的机械缩短 之间所存在的中介性过程。
Ca2+是兴奋-收缩偶联的启动因子:10-7→10-5,与肌 钙蛋白的C亚基结合。
兴奋-收缩耦联中,横管的作用是将肌膜兴奋产生 的电位变化传入肌细胞内部;纵管(肌质网)终池的作用 是贮存释放和再积聚Ca2+;三联管结构的作用。
(二)单收缩和强直收缩
1、单收缩:潜伏期→缩短期→舒张期
2、单根肌纤维收缩的总和
不完全强直收缩(ineomplete tetanus) :当动作电位出现 的频率较高时,未完全舒张的肌纤维将进一步缩 短,出现了多次收缩的总和,得到一条锯齿状收缩 曲线,也叫不完全强直收缩
(二)肌丝滑行学说
主要内容:肌肉收缩(时),肌小节缩短, 是细肌丝(肌动蛋白丝)在粗肌丝(肌球蛋白丝) 中间主动滑行的结果。收缩时,肌小节中的粗肌 丝与细肌丝的长度均未发生变化,只是由Z线发出 的细肌丝在向粗肌丝中央滑行时,增加了其与粗 肌丝重迭的区域,因此H区的宽度减少直至消失, 甚至出现细肌丝重迭的新区带,相应肌小节的亮 带也变窄。
第二节 平滑肌生理
一、平滑肌的结构 平滑肌纤维:粗肌丝+细肌丝+中间丝
二、平滑肌的电活动
(一)单位平滑肌和电活动
1. 单位平滑肌
功能合包体细胞形成的一个共同单位,内脏平滑肌多属于单 位平滑肌。
2.自发电活动
(1)肌源性活动:通过肌肉自身启动的非神经支配的收缩活动 (2)慢波电位:平滑肌细胞膜自动周期性交替发生的去极化、 复极化的电位变化。慢波电位并不引起肌肉的收缩,但可使静 息电位接近阈电位。一旦去极化达到了阈电位水平,即在其波 幅上产生1至数个动作电位 (3)起搏点电位:膜自动去极化达到阈电位的这种膜电位变化, 一般由自动起搏点平滑肌细胞产生的动作电位。
其信息通过TnI传递 给TnT
原肌球蛋白的构型 发生变化,深陷于 肌动蛋白的双股螺 旋沟中
ATP分解释放能量
横桥向M线方向摆 动,拖动细肌丝向 粗肌丝中滑行
肌肉收缩
肌肉舒张:
肌浆中的Ca2+↓
wk.baidu.com
Ca2+与TnC结合解 除,其构型复原
原肌球蛋白回到横 桥和肌动蛋白分子 之间的位置
肌肉舒张
阻碍两者相互 作用继续进行
3.动作电位:动作电位一般是在慢波基础上去极化发生的
①上升慢,持续时间长,与慢波相比,它又要快得多,因 此又称为快波(fast wave).
②平滑肌动作电位的上升支由一种慢通道介导的离子内流 引起(主要是Ca2+和少量Na+的内流)。
③平滑肌动作电位下降支主要是K+外流而产生的复极化。 ④大量Ca2+进入肌细胞,通过钙调素激活肌动蛋白-肌球 蛋白-三磷酸腺苷系统,引起肌肉收缩。
后负荷(afterload):肉开始收缩时才遇到的负荷或阻力 。 只有中等程度负荷情况下肌肉收缩完成的功才最大
最适长度:产生最大等长收缩肌张力时的肌长度。
四、骨骼肌的分类 1、快肌和慢肌:根据分解ATP的速度来划分 2、红肌纤维和白肌纤维:根据氧化磷酸化的能力来划分
红肌纤维 :缓慢而持久 白肌纤维 :快速而短暂
动作电位传导 到T小管,导 致横管膜电变 化
动作电位由神 经细胞传递给 肌细胞
T小管上的DHPR构 型改变,激活RYR, Ca2+通道开放, Ca2+内流,肌浆中的 Ca2+↑
横桥ATP 酶激活
TnC与Ca2+结 合,肌钙蛋白的 构型发生变化
肌动蛋白与 肌球蛋白的 横桥结合
暴露出肌 动蛋白与 横桥的结 合位点
1、Ca2+与钙调蛋白结合; 2、钙调蛋白复合体与肌球蛋白轻链激酶(MLCK)结合 并激活此酶;
3、激活的MLCK分解ATP,使肌球蛋白轻链磷酸化; 4、磷酸化的横桥被激活,与肌动蛋白结合。
(2)细肌丝 肌动蛋白(actin)+原肌球蛋白(tropomyosin)+肌钙蛋白 (troponin:C、T、I )
(二)骨骼肌的肌膜系统 外膜系统+内膜系统 内膜系统:肌管系统 横小管:细胞膜 纵小管:光面内质网-肌质网,在Z线附近膨大成终池
相邻的两个终池+横管:三联管
二、骨骼肌的收缩机制
肌肉收缩是继动作电位之后产生的
(三)多单位平滑肌和神经源性活动
多单位平滑肌:由多个分离的,在功能上相互独立的单位组成。 大血管的管壁、气管等
多单位平滑肌和骨骼肌都属于神经源性活动。
三、平滑肌的收缩
(一)平滑肌收缩的机制
平滑肌兴奋时,胞内Ca2+浓度升高,引起肌球蛋白的磷 酸化,启动粗细肌丝的相对滑动,其主要过程包括:
完全强直收缩(eomplete tetanus):当传来的动作电位的 频率更高时,肌纤维持续收缩而不舒张,得到一条 平滑的收缩总和曲线,叫完全强直收缩
临界融合频率(critical fusion frequency) :产生完全 强直收缩所需要的最低刺激频率。
(三)肌长-肌张力关系
前负荷(preload):负荷在肌肉收缩前就加到肌肉上。肌 肉的收缩有一个最适前负荷和最适初长度
(三)横桥周期
横桥与肌动蛋白结合、扭动、解离的 循环过程
1.静息状态:横桥水解ATP成ADP和Pi
2.Ca2+释放,TnC与Ca2+结合,暴露位 点,横桥与肌动蛋白结合
3. ADP和Pi解离,释放能量,横桥摆 动,拖动肌动蛋白细肌丝向M线移动
4.横桥摆动结束,ATP结合横桥,解 除横桥头与肌动蛋白的链接。
第一节 骨骼肌生理
一、骨骼肌的结构特征
骨骼肌 纤维由肌原 纤维和肌管 系统构成, 肌原纤维由 高度有序排 列的粗肌丝 和细肌丝构 成,被膜状 微管结构 (肌管系统) 所环绕
(一)骨骼肌的超微结构
1、肌原纤维(myofibril)
(1)粗肌丝:200-300个肌球蛋白分子组成
肌球蛋白(myosin) 头部-横桥:与肌动蛋白结合 并向M线摆动,具有ATP酶活性。
三、骨骼肌收缩的机械特性
(一)肌肉收缩的形式和特性
肌肉收缩的形式:等长收缩、等张收缩和伸长收缩
等长收缩(isometric contraction):收缩时肌肉的长度几 乎不发生变化,张力却增加
等张收缩(isotornic contraction):收缩时肌肉的张力几 乎不发生变化,肌肉的长度缩短
(一)骨骼肌兴奋-收缩耦联(excitation--contraction coupling)
兴奋-收缩耦联:指肌膜的电变化与肌节的机械缩短 之间所存在的中介性过程。
Ca2+是兴奋-收缩偶联的启动因子:10-7→10-5,与肌 钙蛋白的C亚基结合。
兴奋-收缩耦联中,横管的作用是将肌膜兴奋产生 的电位变化传入肌细胞内部;纵管(肌质网)终池的作用 是贮存释放和再积聚Ca2+;三联管结构的作用。