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第四节 肌细胞的收缩功能,肌肉分类 : 从形态上 从神经支配上 从功能上,横纹肌: 骨骼肌 心肌,平滑肌:胃肠道,随意肌: 躯体神经支配,非随意肌:自律神经支配,骨骼肌,心肌,平滑肌,骨骼肌神经肌接头处的兴奋传递,一.神经肌接头处的兴奋传递,(一). 接头处结构运动终板,(二).兴奋传递的过程,Ca2+进入末梢,运动N兴奋冲动传至N末梢,前膜释放Ach,Ach与后膜受体(N2)结合,Na+内流*、K+外流,后膜去极化(终板电位),总和,肌C膜AP,(三). 传递特点,1)单向传递 2)时间延搁 3)易受环境因素影响,美洲箭毒、a-银环蛇毒:竞争受体,肉毒杆菌:阻止递质释放,有机磷农药:抑制胆碱酯酶肌震颤,肌松弛,解磷定,恢复,肌纤维(肌细胞),肌丝,肌管系统,粗肌丝,细肌丝,横管(T管),纵管(L管),肌原纤维,三联管,肌节,二.骨骼肌细胞的微细结构,1.肌原纤维和肌小节,肌小节,(肌肉收缩、舒张的最基本单位),2.肌管系统,1)横管系统(T管):垂直肌原纤维方向 作用:将兴奋传向肌C深部 2)纵管系统(肌质网、L管):平行于肌原纤维方向 终池 : 储存、释放、再积聚钙 3)三联管: 连接兴奋收缩的关键部位,三 .骨骼肌的兴奋收缩耦联,概念:将肌细胞膜上的电变化与肌肉 收缩的机械变化联系起来的过程,结构基础:肌管系统 关键物质:钙,骨骼肌兴奋收缩耦联的过程,基本过程 Ap沿T管传向肌细胞内部 三联管处的信息传递 肌浆网释放与再聚积Ca2+ 耦联因子:钙 缺少钙离子 只兴奋不收缩 兴奋-收缩脱耦联(心肌),递质囊泡(Ach),神经肌接头,运动终板膜,肌小节,T管,四 .骨骼肌的收缩机制,滑行学说,主要内容 细肌丝在粗肌丝之间向M线滑行肌小节缩短 1. 肌丝的分子组成,肌球蛋白(Myosin )组成 (收缩蛋白),横桥的特性: 具有ATP酶活性,供能 与细肌丝可逆结合、向线摆动, 粗肌丝:,长杆状主干,球状部横桥,原肌凝蛋白(tropomyosin),肌动蛋白(actin),肌钙蛋白(troponin), 细肌丝:, 肌动蛋白(actin), 原肌球蛋白(tropomyosin), 肌钙蛋白(troponin),(收缩蛋白),调节蛋白,2. 收缩过程(肌丝滑行过程),肌细胞Ap肌浆Ca2+,TnC与Ca2+结合,其构象改变,原肌球蛋白变构暴露肌动蛋白结合位点,横桥与肌动蛋白结合,分解ATP供能,横桥向线摆动,细肌丝滑向粗肌丝,肌小节缩短(横桥循环),收缩,舒张过程:,细肌丝滑出,Ca2+与TnC 解离,Ca2+泵将Ca2+泵入终末池,Ca2+i ,肌动蛋白与横桥分离,肌肉舒张,递质囊泡(Ach),神经肌接头,运动终板膜,肌小节,T管,影响肌肉收缩效能的主要因素,(一). 前负荷(Preload) 肌肉收缩前就承受的负荷,初长度:肌肉在前负荷作用下收缩前的长度 (与前负荷同义),影响 在一定范围内,前负荷肌张力 最适前负荷 (最适初长度) 指产生最大肌张力的前负荷 最适前负荷 肌张力,主动张力,原因: 与参与收缩的横桥数目有关,(二). 后负荷(Afterload ),前负荷不变 后负荷 (最大张力),产生的张力,缩短延迟,缩短速度,指肌肉收缩过程中承受的负荷。,影 响,张力-速度曲线(P59),由图可见: 在后负荷下收缩,产生的张力和收缩速度呈反变 后负荷=0时,产生最大收缩速度 张力最大时,收缩速度=0,(三).肌肉收缩能力,1) 概念 指影响肌肉收缩效果的内在特性(与前后负荷无关) 包括:肌浆中钙的水平,ATP酶活性 2) 影响肌肉收缩能力的因素 降低 缺氧、酸中毒 能源物质 加强 钙离子、咖啡因 肾上腺素,(四). 收缩的总和,1)单收缩(single twich) 肌肉受到一次刺激引起的一次收缩和舒张,2) 强直收缩(tetanus),(1) 概念 连续多个刺激引起肌肉的持续性收缩(单收缩的复合),(2) 类型 不完全强直收缩(incomplete tetanus) 完全强直收缩(complete tetanus),单收缩与强直收缩,潜伏期,缩短期,舒张期,四. 骨骼肌收缩的形式,2)意义:维持人体的位置和姿势,1. 等长收缩 (isometric contraction),1)概念: 肌肉收缩时,长度不变而张力增加,2.等张收缩 (isotonic contraction),1) 概念:肌肉收缩时,张力不变而长度缩短,2) 意义:作功,特点: 1.肌肉作用的物体不发生位移 2.没有对物体做功 3.肌丝不滑行,特点: (1)肌肉作用的物体发生位移 (2)对物体做功 (3)肌丝滑行,正常人体骨骼肌收缩是混合式。,小 结,(一)神经肌肉接头结构,一、神经肌肉接头 处兴奋传递,(二) 神经肌肉接头处兴奋传递过程,三、骨骼肌收缩形式 (一) 等长与等张收缩,(二) 单收缩与强直收缩,二、骨骼肌收缩原理,四、影响骨骼肌收缩的主要因素 (一)前负荷,(二)后负荷,课 后 习 题,. 概念 兴奋-收缩耦联 前负荷 后负荷 等张收缩 等长收缩 肌肉收缩能力 终板电位 单收缩 强直收缩 . 运动神经兴奋,是如何引起肌肉收缩的? (NM接头;EC耦联;肌丝滑行) . 肌肉收缩时,肌C中起收缩作用的蛋白质是 和 ;起调节作用的蛋白质是和 。 . 在神经肌接头,使Ach水解的物质是; 能阻断神经肌接头兴奋传递的物质是。 . 影响肌肉收缩的主要因素有那些?,
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