细胞生理学-肌肉收缩.pptx

一、一、骨骼肌神经肌接头处兴奋传递骨骼肌神经肌接头处兴奋传递1、接头结构、接头结构接头前膜接头前膜接头间隙接头间隙接头后膜（终板膜）接头后膜（终板膜）第四节第四节 肌细胞的收缩肌细胞的收缩2、传递物质及其受体、传递物质及其受体递质：递质：Ach（接头前膜释放接头前膜释放）Ach释放和分解：量子式释放；释放的释放和分解：量子式释放；释放的Ach由接头间隙的胆碱酯酶分解由接头间隙的胆碱酯酶分解Ach受体：受体：N2型型Ach受体（烟碱样）受体（烟碱样）（位于接头后膜）（位于接头后膜）Ach受体类型：受体类型：1、N型型Ach受体（烟碱受体）受体（烟碱受体）阻断剂：筒箭毒碱阻断剂：筒箭毒碱2、M型型Ach受体（毒蕈碱受体）受体（毒蕈碱受体）阻断剂：阿托品阻断剂：阿托品a.N1型（神经元型烟碱受体）型（神经元型烟碱受体）阻断剂：六烃季铵阻断剂：六烃季铵b.N2型型（肌肉型烟碱受体）（肌肉型烟碱受体）阻断剂：十烃季铵阻断剂：十烃季铵3、神经肌肉接头处的兴奋传递、神经肌肉接头处的兴奋传递运动神经运动神经AP传至末梢传至末梢神经末梢对神经末梢对Ca2+通透性增加，通透性增加，Ca2+内流内流接头前膜内囊泡向前膜移动、融合、破裂，接头前膜内囊泡向前膜移动、融合、破裂，囊泡内囊泡内Ach释放入接头间隙释放入接头间隙 Ach与终板膜与终板膜N2受体结合，受体构型改变受体结合，受体构型改变终板膜对终板膜对Na+的通透性增加，的通透性增加，Na+内流内流产生终板电位（产生终板电位（EPP）EPP使附近肌膜去极化达使附近肌膜去极化达TP，引起肌膜，引起肌膜AP神经肌接头兴奋传递过程：神经肌接头兴奋传递过程：神经肌接头处兴奋传递是神经肌接头处兴奋传递是“电电化学化学电电”的过程的过程神经末梢神经末梢AP引起递质释放关键是引起递质释放关键是Ca2+内流内流引起终板电位的关键是引起终板电位的关键是Ach与受体结合，与受体结合，导致导致Na+内流内流终板电位是局部兴奋。终板电位是局部兴奋。无无“全或无全或无”特征，特征，其大小与接头前膜释放其大小与接头前膜释放Ach量成正比。量成正比。特点：特点：二、骨骼肌细胞的微细结构二、骨骼肌细胞的微细结构（一）肌原纤维与肌小节（一）肌原纤维与肌小节肌小节：肌细胞收缩的基本结构和功能肌小节：肌细胞收缩的基本结构和功能单位单位肌小节长度肌小节长度=1/2明带暗带明带暗带1/2明带明带 （即（即2条条Z线间区域）线间区域）（二）肌管系统（二）肌管系统横管横管：T管管 传导肌膜传导肌膜AP三联管：三联管：每一横管和其两侧纵管终池。是每一横管和其两侧纵管终池。是耦联肌细胞膜耦联肌细胞膜AP和肌细胞收缩的和肌细胞收缩的关键结构关键结构。纵管纵管：L管（肌质网，管（肌质网，SR）终池（肌节两端终池（肌节两端L管）富含管）富含Ca2+三、横纹肌的收缩机制三、横纹肌的收缩机制（一）形态学观察（一）形态学观察 肌丝滑行理论肌丝滑行理论肌丝滑行理论：肌丝滑行理论：肌肉收缩时暗带长度不变，只有明带肌肉收缩时暗带长度不变，只有明带发生缩短，同时发生缩短，同时H带变窄。带变窄。横纹肌的肌原纤维由粗、细两组平行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，肌丝粗、细肌丝在肌节内相互滑动发生，肌丝本身长度不变。本身长度不变。（二）（二）肌丝分子组成肌丝分子组成粗肌丝（肌球蛋白）粗肌丝（肌球蛋白）细肌丝：细肌丝：肌钙蛋白：结合肌钙蛋白：结合Ca2+，调控肌动蛋白分子，调控肌动蛋白分子与横桥的结合与横桥的结合横桥：有横桥：有ATP酶活性，与肌动蛋白结合的部位酶活性，与肌动蛋白结合的部位杆部杆部肌动蛋白：与横桥结合，启动收缩过程肌动蛋白：与横桥结合，启动收缩过程原肌凝蛋白：阻止肌动蛋白与横桥结合原肌凝蛋白：阻止肌动蛋白与横桥结合横桥周期横桥周期肌肉收缩分子机制肌肉收缩分子机制肌膜肌膜AP经经T管扩布至肌细胞深部管扩布至肌细胞深部三联管信息传递，终池释放三联管信息传递，终池释放Ca2+进入胞浆进入胞浆胞浆胞浆【Ca2+】促使肌钙蛋白与促使肌钙蛋白与Ca2+结合并结合并引发肌肉收缩引发肌肉收缩肌浆网将肌浆网将Ca2+泵回终池，胞浆泵回终池，胞浆【Ca2+】，肌肉舒张。肌肉舒张。（三）兴奋收缩耦联（三）兴奋收缩耦联1、结构基础、结构基础 肌管系统（三联管）肌管系统（三联管）2、兴奋收缩耦联机制、兴奋收缩耦联机制肌膜肌膜APAP沿横管膜传至三联管沿横管膜传至三联管终池钙通道开放，终池内终池钙通道开放，终池内CaCa2+2+进入肌浆进入肌浆肌钙蛋白与肌钙蛋白与CaCa2+2+结合，原肌凝蛋白位移，结合，原肌凝蛋白位移，暴露肌动蛋白横桥结合位点暴露肌动蛋白横桥结合位点横桥与肌动蛋白结合横桥与肌动蛋白结合横桥摆动，牵拉细肌丝朝肌节中央滑行横桥摆动，牵拉细肌丝朝肌节中央滑行肌节缩短肌节缩短=肌细胞收缩肌细胞收缩收收 缩缩 过过 程程舒舒 张张 过过 程程兴兴 奋奋 收收 缩缩 耦耦 联联 过过 程程Ca2+被泵回肌浆网，被泵回肌浆网，Ca2+与肌钙蛋白脱离与肌钙蛋白脱离原肌凝蛋白复位，横桥与肌动蛋白分离原肌凝蛋白复位，横桥与肌动蛋白分离肌小节恢复静息长度，肌肉舒张肌小节恢复静息长度，肌肉舒张Ca2+是神经肌肉接头兴奋传递是神经肌肉接头兴奋传递的信号分子，又是兴奋收缩耦联的的信号分子，又是兴奋收缩耦联的启动因子和耦联因子，是肌肉收缩产启动因子和耦联因子，是肌肉收缩产生的关键。生的关键。运动神经兴奋引起骨骼肌收缩的全过程？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神经肌肉接头处的兴奋传递肌膜肌膜AP传导和三联管处信息传递传导和三联管处信息传递兴奋收缩耦联（收缩和舒张步骤）兴奋收缩耦联（收缩和舒张步骤）四、骨骼肌收缩的外部表现四、骨骼肌收缩的外部表现（一）（一）等长收缩与等张收缩等长收缩与等张收缩1、等长收缩：、等长收缩：收缩时张力增加，长度不变收缩时张力增加，长度不变 收缩阻力收缩阻力收缩力时出现收缩力时出现2、等张收缩：、等张收缩：收缩时长度缩短，张力不变收缩时长度缩短，张力不变收缩阻力收缩力出现收缩阻力收缩力出现人运动时肌肉收缩多为混合式，但必定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。是张力增加在前，长度缩短在后。（二）单收缩与强直收缩（二）单收缩与强直收缩1、单收缩、单收缩2、强直收缩、强直收缩五、肌肉收缩的力学分析五、肌肉收缩的力学分析1、前负荷前负荷肌肉收缩前已存在的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前负荷大小常用初长度表示2、后负荷后负荷肌肉收缩后承受的负荷肌肉收缩后承受的负荷3、肌肉收缩能力、肌肉收缩能力 肌肉固有收缩能力，与肌肉本身功能肌肉固有收缩能力，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奋收缩耦联过程中胞浆内Ca2+水平和肌水平和肌球蛋白球蛋白ATP酶活性。酶活性。前负荷增加：前负荷增加：主动主动张力张力在一定范围内在一定范围内随之增加，超过一随之增加，超过一定范围张力下降。定范围张力下降。最适初长时最适初长时主动张力主动张力最大最大肌肉初长度对肌肉收缩的影响肌肉初长度对肌肉收缩的影响收缩力增强收缩力增强长度长度张力曲线向张力曲线向左上位移左上位移肌肉初长度肌肉初长度张张 力力主动张力主动张力肌肉的张力肌肉的张力速度关系曲线速度关系曲线后负荷越小，肌肉产后负荷越小，肌肉产生的张力越小，而缩生的张力越小，而缩短速度越快短速度越快最大缩短速度最大缩短速度V0大大大大慢慢收缩力增强收缩力增强收缩力增强：收缩力增强：张力张力速度曲线右上移位速度曲线右上移位后负荷（主动张力）后负荷（主动张力）缩缩短短速速度度V最大张力最大张力P0 小小 结结1、神经、神经肌接头处的兴奋传递肌接头处的兴奋传递2、肌丝分子结构、肌丝分子结构3、兴奋、兴奋-收缩耦联收缩耦联4、肌肉收缩形式和影响因素、肌肉收缩形式和影响因素