肌的生物學(xué)基礎(chǔ)

1、骨骼肌的特性骨骼肌的特性 骨骼肌的物理特性骨骼肌的物理特性 1.1.伸展性伸展性 2.2.彈性彈性 3.3.粘滯性粘滯性在外力牽拉下，在外力牽拉下，可被拉長(zhǎng)的特性?？杀焕L(zhǎng)的特性。在外力解除后，在外力解除后，可恢復(fù)原來(lái)長(zhǎng)度?？苫謴?fù)原來(lái)長(zhǎng)度。肌肉收縮或舒張時(shí)，肌肉收縮或舒張時(shí)，肌纖維及細(xì)胞內(nèi)分子肌纖維及細(xì)胞內(nèi)分子間產(chǎn)生的摩擦力。間產(chǎn)生的摩擦力。肌絲肌絲肌膜肌膜MM線線HH區(qū)區(qū)暗暗帶帶明帶明帶電子顯微鏡下觀察電子顯微鏡下觀察粗肌絲粗肌絲 肌球蛋白組成，呈端部膨肌球蛋白組成，呈端部膨大的長(zhǎng)桿狀。大的長(zhǎng)桿狀。 細(xì)肌絲細(xì)肌絲 肌動(dòng)蛋白肌動(dòng)蛋白 原肌球蛋白原肌球蛋白 肌鈣蛋白肌鈣蛋白n亞單位亞單位C Cn

2、亞單位亞單位T Tn亞單位亞單位I I 粗肌絲：粗肌絲：由肌球由肌球( (肌凝肌凝) )蛋白組蛋白組成，其頭部有一膨大部成，其頭部有一膨大部- -橫橋橫橋：能與細(xì)肌絲上的結(jié)合位點(diǎn)發(fā)生能與細(xì)肌絲上的結(jié)合位點(diǎn)發(fā)生可逆性結(jié)合；具有可逆性結(jié)合；具有ATPATP酶的作酶的作用，與結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合后用，與結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合后,分解分解ATPATP提供橫橋扭動(dòng)提供橫橋扭動(dòng)( (肌絲滑行肌絲滑行) )和和作功的能量。作功的能量。 細(xì)肌絲：細(xì)肌絲：肌動(dòng)蛋白肌動(dòng)蛋白：表面有與：表面有與橫橋結(jié)合的位點(diǎn)，靜息時(shí)被原肌橫橋結(jié)合的位點(diǎn)，靜息時(shí)被原肌球蛋白掩蓋；球蛋白掩蓋；原肌球蛋白原肌球蛋白：靜息：靜息時(shí)掩蓋橫橋結(jié)合位點(diǎn)；時(shí)掩蓋橫

3、橋結(jié)合位點(diǎn)；肌鈣蛋白肌鈣蛋白：與與CaCa2+2+結(jié)合變構(gòu)后結(jié)合變構(gòu)后, ,使原肌球蛋白使原肌球蛋白位移，暴露出結(jié)合位點(diǎn)。位移，暴露出結(jié)合位點(diǎn)。類別類別粗肌絲粗肌絲細(xì)肌絲細(xì)肌絲主要成分主要成分肌球蛋白肌球蛋白肌動(dòng)蛋白肌動(dòng)蛋白原肌球蛋白原肌球蛋白肌鈣蛋白肌鈣蛋白形態(tài)結(jié)構(gòu)形態(tài)結(jié)構(gòu)頭部構(gòu)成橫橋，頭部構(gòu)成橫橋，尾部構(gòu)成主干尾部構(gòu)成主干單體球狀，相互單體球狀，相互纏扭成雙螺旋狀纏扭成雙螺旋狀雙螺旋狀細(xì)絲雙螺旋狀細(xì)絲呈球形呈球形功能功能橫橋可擺動(dòng)牽橫橋可擺動(dòng)牽引細(xì)肌絲滑行引細(xì)肌絲滑行可與橫橋可可與橫橋可逆性結(jié)合逆性結(jié)合遮蓋橫橋和肌動(dòng)遮蓋橫橋和肌動(dòng)蛋白結(jié)合位點(diǎn)蛋白結(jié)合位點(diǎn)固定原肌球蛋白，固定原肌球蛋白，與與

4、Ca2+Ca2+親和強(qiáng)親和強(qiáng)肌管系統(tǒng)肌管系統(tǒng) 橫管系統(tǒng)：橫管系統(tǒng)： T T管管( (肌膜內(nèi)凹而成。肌膜內(nèi)凹而成。肌膜肌膜APAP沿沿T T管傳導(dǎo)管傳導(dǎo)) )。 縱管系統(tǒng)：縱管系統(tǒng)： L L管管( (也稱肌質(zhì)網(wǎng)。肌節(jié)也稱肌質(zhì)網(wǎng)。肌節(jié)兩端的兩端的L L管稱終池，富含管稱終池，富含CaCa2+2+) )。 三聯(lián)管：三聯(lián)管：T T管管+ +終池終池2 2滑行理論滑行理論 肌肉收縮時(shí)肌肉縮短，不肌肉收縮時(shí)肌肉縮短，不是細(xì)胞內(nèi)肌絲本身的縮短或是細(xì)胞內(nèi)肌絲本身的縮短或卷曲，而是細(xì)肌絲在粗肌絲卷曲，而是細(xì)肌絲在粗肌絲之間滑行的結(jié)果。之間滑行的結(jié)果。 肌肉收縮時(shí)，從肌肉收縮時(shí)，從Z Z線伸出線伸出的細(xì)肌絲在某種

5、力量的作用的細(xì)肌絲在某種力量的作用下向暗帶中央滑行而使肌小下向暗帶中央滑行而使肌小節(jié)縮短。節(jié)縮短。運(yùn)動(dòng)終板運(yùn)動(dòng)終板：運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元軸突末梢與肌纖維間的一種化：運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元軸突末梢與肌纖維間的一種化學(xué)突觸結(jié)構(gòu)。運(yùn)動(dòng)神經(jīng)纖維的末梢終止于骨骼肌肌纖學(xué)突觸結(jié)構(gòu)。運(yùn)動(dòng)神經(jīng)纖維的末梢終止于骨骼肌肌纖維表面而構(gòu)成的卵圓形的板狀結(jié)構(gòu)維表面而構(gòu)成的卵圓形的板狀結(jié)構(gòu) 運(yùn)動(dòng)終板的組成運(yùn)動(dòng)終板的組成 接頭前膜接頭前膜 接頭后膜接頭后膜 接頭間隙接頭間隙 囊泡囊泡 神經(jīng)神經(jīng)-肌肉接頭肌肉接頭接 頭 前 膜 ：接 頭 前 膜 ： 囊 泡 內(nèi) 含囊 泡 內(nèi) 含 ACh,ACh,并以囊泡為單位釋并以囊泡為單位釋放放AChACh（稱

6、量子釋放）。（稱量子釋放）。 接頭間隙：接頭間隙：約約50-6050-60nmnm。 接頭后膜：接頭后膜：存在存在AChACh受受體（體（N N2 2受體），能與受體），能與AChACh發(fā)生特異性結(jié)合。發(fā)生特異性結(jié)合。神經(jīng)神經(jīng)- -肌肉興奮傳遞過(guò)程過(guò)程肌肉興奮傳遞過(guò)程過(guò)程當(dāng)神經(jīng)沖動(dòng)傳到軸突末稍當(dāng)神經(jīng)沖動(dòng)傳到軸突末稍接頭前膜接頭前膜CaCa2 2通道開放，通道開放，膜外膜外CaCa2 2流入流入接頭前膜內(nèi)囊泡移動(dòng)、融合、囊泡接頭前膜內(nèi)囊泡移動(dòng)、融合、囊泡中的中的AChACh釋放釋放AChACh與接頭后膜上的與接頭后膜上的N N2 2受體結(jié)合，受體結(jié)合，受體蛋白分子構(gòu)型改變受體蛋白分子構(gòu)型改變接頭

7、膜對(duì)接頭膜對(duì)NaNa、K K ( (尤其是尤其是NaNa) )通透性通透性接頭后膜去極化接頭后膜去極化終板電位（終板電位（EPPEPP）肌細(xì)胞膜去極化產(chǎn)動(dòng)作電位肌細(xì)胞膜去極化產(chǎn)動(dòng)作電位肌質(zhì)網(wǎng)外囊（終池）肌質(zhì)網(wǎng)縱管橫管橫管興奮橫管興奮終池終池終池內(nèi)大量終池內(nèi)大量CaCa2 2釋放釋放肌漿肌漿CaCa2 2肌膜電興奮的傳導(dǎo)：肌膜電興奮的傳導(dǎo)：指肌膜產(chǎn)生指肌膜產(chǎn)生APAP后后,AP,AP由橫管系由橫管系統(tǒng)迅速傳向肌細(xì)胞深處，到達(dá)三聯(lián)管和肌節(jié)附近統(tǒng)迅速傳向肌細(xì)胞深處，到達(dá)三聯(lián)管和肌節(jié)附近。三聯(lián)管處的信息傳遞：三聯(lián)管處的信息傳遞：（尚不很清楚）（尚不很清楚）肌漿網(wǎng)（縱管系統(tǒng)）中肌漿網(wǎng)（縱管系統(tǒng)）中CaC

8、a2+2+的釋放：的釋放：指終池膜上的指終池膜上的鈣通道開放，終池內(nèi)的鈣通道開放，終池內(nèi)的CaCa2+ 2+ 順濃度梯度進(jìn)入肌漿，觸順濃度梯度進(jìn)入肌漿，觸發(fā)肌絲滑行，肌細(xì)胞收縮。發(fā)肌絲滑行，肌細(xì)胞收縮。 CaCa2+2+是興奮是興奮- -收縮耦聯(lián)的耦聯(lián)物收縮耦聯(lián)的耦聯(lián)物CaCa2 2與肌鈣蛋白結(jié)合與肌鈣蛋白結(jié)合原肌球蛋白構(gòu)型改變?cè)∏虻鞍讟?gòu)型改變?cè)∏虻鞍谆驕系自∏虻鞍谆驕系准?dòng)蛋白位點(diǎn)暴露肌動(dòng)蛋白位點(diǎn)暴露橫橋與肌動(dòng)蛋白結(jié)合橫橋與肌動(dòng)蛋白結(jié)合橫橋牽拉細(xì)肌絲橫橋牽拉細(xì)肌絲向肌節(jié)中心滑動(dòng)向肌節(jié)中心滑動(dòng)結(jié)合下一個(gè)結(jié)合點(diǎn)結(jié)合下一個(gè)結(jié)合點(diǎn)肌節(jié)縮短肌節(jié)縮短肌肉收縮肌肉收縮新的收縮新的收縮原寧蛋白原肌

9、凝蛋白肌纖蛋白橫橋按任意鍵按任意鍵飛入橫橋擺動(dòng)動(dòng)畫飛入橫橋擺動(dòng)動(dòng)畫肌小節(jié)縮短肌小節(jié)縮短= =肌細(xì)胞收縮肌細(xì)胞收縮橫橋擺動(dòng)橫橋擺動(dòng)橫橋與結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，橫橋與結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，分解分解ATPATP釋放能量釋放能量CaCa2 2+ +與肌鈣蛋白結(jié)合與肌鈣蛋白結(jié)合肌鈣蛋白的構(gòu)型肌鈣蛋白的構(gòu)型終池膜上的鈣通道開放終池膜上的鈣通道開放終池內(nèi)的終池內(nèi)的CaCa2 2+ +進(jìn)入肌漿進(jìn)入肌漿肌絲滑行的過(guò)程肌絲滑行的過(guò)程原肌球蛋白位移，暴露原肌球蛋白位移，暴露細(xì)肌絲上的結(jié)合位點(diǎn)細(xì)肌絲上的結(jié)合位點(diǎn)骨骼肌舒張機(jī)制骨骼肌舒張機(jī)制興奮興奮- -收縮耦聯(lián)后收縮耦聯(lián)后肌膜電位復(fù)極化肌膜電位復(fù)極化終池膜對(duì)終池膜對(duì)CaCa2+2+通

10、透性通透性肌漿網(wǎng)膜肌漿網(wǎng)膜CaCa2+2+泵激活泵激活肌漿內(nèi)肌漿內(nèi)CaCa2+2+CaCa2+2+與肌鈣蛋白解離與肌鈣蛋白解離原肌球蛋白覆蓋原肌球蛋白覆蓋橫橋結(jié)合位點(diǎn)橫橋結(jié)合位點(diǎn)骨骼肌舒張骨骼肌舒張 肌絲滑行幾點(diǎn)說(shuō)明肌絲滑行幾點(diǎn)說(shuō)明: : 1 1）肌細(xì)胞收縮時(shí)肌原纖維的縮短）肌細(xì)胞收縮時(shí)肌原纖維的縮短, ,并不是肌絲本身并不是肌絲本身縮短縮短, ,而是細(xì)肌絲向肌小節(jié)中央而是細(xì)肌絲向肌小節(jié)中央( (粗肌絲內(nèi)粗肌絲內(nèi)) )滑行。滑行。相鄰相鄰Z Z線靠近線靠近, ,即肌小節(jié)縮短；暗帶長(zhǎng)度不變即肌小節(jié)縮短；暗帶長(zhǎng)度不變, ,即即粗肌絲長(zhǎng)度不變；從粗肌絲長(zhǎng)度不變；從Z Z線到線到H H帶邊緣的距離不變

11、帶邊緣的距離不變, ,即即細(xì)肌絲長(zhǎng)度不變細(xì)肌絲長(zhǎng)度不變; ; 明帶和明帶和H H帶變窄。帶變窄。 2 2）橫橋的循環(huán)擺動(dòng)，細(xì)肌絲向肌節(jié)中央）橫橋的循環(huán)擺動(dòng)，細(xì)肌絲向肌節(jié)中央( (粗肌絲內(nèi)粗肌絲內(nèi)) )滑行，滑行中由于肌肉的負(fù)荷而受阻，便產(chǎn)生張力。滑行，滑行中由于肌肉的負(fù)荷而受阻，便產(chǎn)生張力。 3 3）橫橋的循環(huán)擺動(dòng)在肌肉中是非同步的，從而?。M橋的循環(huán)擺動(dòng)在肌肉中是非同步的，從而肌肉產(chǎn)生恒定的張力和連續(xù)的縮短。肉產(chǎn)生恒定的張力和連續(xù)的縮短。 4 4）橫橋循環(huán)擺動(dòng)的參與數(shù)目及擺動(dòng)速率，是決定）橫橋循環(huán)擺動(dòng)的參與數(shù)目及擺動(dòng)速率，是決定肌肉縮短程度、速度和肌張力的關(guān)鍵因素。肌肉縮短程度、速度和肌張力

12、的關(guān)鍵因素。多多年齡與性別年齡與性別n10歲以前，隨著生長(zhǎng)發(fā)育，肌力呈緩慢而平歲以前，隨著生長(zhǎng)發(fā)育，肌力呈緩慢而平穩(wěn)的增長(zhǎng)趨勢(shì)穩(wěn)的增長(zhǎng)趨勢(shì)n青春期，男生增長(zhǎng)要快于女生青春期，男生增長(zhǎng)要快于女生n青春期過(guò)后，增長(zhǎng)速率降低，女生青春期過(guò)后，增長(zhǎng)速率降低，女生20歲左歲左右達(dá)到最大肌肉力量，男生約在右達(dá)到最大肌肉力量，男生約在2030歲之歲之間間n40歲以后，肌肉力量開始衰退歲以后，肌肉力量開始衰退肌力訓(xùn)練提高肌的功能肌力訓(xùn)練提高肌的功能n肌相關(guān)功能蛋白的合成增加，糖酵解功能肌相關(guān)功能蛋白的合成增加，糖酵解功能增強(qiáng)，對(duì)乳酸的耐受能力增強(qiáng)增強(qiáng)，對(duì)乳酸的耐受能力增強(qiáng)n毛細(xì)血管和線粒體的數(shù)量增加，肌對(duì)氧的

13、毛細(xì)血管和線粒體的數(shù)量增加，肌對(duì)氧的利用能力增強(qiáng)，利用能力增強(qiáng)，ATP生成和利用能力顯著生成和利用能力顯著增強(qiáng)增強(qiáng)n肌的反應(yīng)時(shí)間縮短，彈性改善，恢復(fù)時(shí)間肌的反應(yīng)時(shí)間縮短，彈性改善，恢復(fù)時(shí)間縮短縮短n肌自我調(diào)節(jié)能力增強(qiáng)，恢復(fù)時(shí)間縮短肌自我調(diào)節(jié)能力增強(qiáng)，恢復(fù)時(shí)間縮短等長(zhǎng)收縮等長(zhǎng)收縮肌肉的收肌肉的收縮形式縮形式等張收縮等張收縮等速收縮等速收縮向心性收縮向心性收縮離心性收縮離心性收縮離心收縮離心收縮 向心收縮向心收縮 等長(zhǎng)收縮等長(zhǎng)收縮n肌肉收縮的速度保持恒定或產(chǎn)生勻角速度肌肉收縮的速度保持恒定或產(chǎn)生勻角速度的關(guān)節(jié)活動(dòng)的關(guān)節(jié)活動(dòng)肱三頭肱三頭肌舒張肌舒張肱二頭肱二頭肌舒張肌舒張練習(xí)練習(xí)疲勞恢復(fù)疲勞恢復(fù)超量

14、恢復(fù)超量恢復(fù)形態(tài)功能變化形態(tài)功能變化肌的運(yùn)動(dòng)適應(yīng)肌的運(yùn)動(dòng)適應(yīng)n急性適應(yīng)急性適應(yīng)n慢性適應(yīng)慢性適應(yīng)反射的異常反射的異常n反射消失或減弱：反射消失或減弱：反射弧遭到破壞反射弧遭到破壞n反射增強(qiáng)（亢進(jìn)）：反射增強(qiáng)（亢進(jìn)）：脊髓、腦干的反射活脊髓、腦干的反射活動(dòng)增強(qiáng)。常見原因是錐體束病變。兩側(cè)反動(dòng)增強(qiáng)。常見原因是錐體束病變。兩側(cè)反射不對(duì)稱時(shí)常表示有器質(zhì)性疾病存在射不對(duì)稱時(shí)常表示有器質(zhì)性疾病存在n病理性反射：病理性反射：神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生器質(zhì)性病變時(shí)神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生器質(zhì)性病變時(shí)出現(xiàn)的異常反射。出現(xiàn)的異常反射。Babinski征、征、Shaddock征征、Openhelm征、征、Gordon征等。征等。隨意運(yùn)動(dòng)隨意

15、運(yùn)動(dòng)n隨意運(yùn)動(dòng)隨意運(yùn)動(dòng)：有意識(shí)地執(zhí)行某種動(dòng)作。主要是：有意識(shí)地執(zhí)行某種動(dòng)作。主要是錐體錐體束束的作用，有兩級(jí)神經(jīng)元支配，由橫紋肌的收縮的作用，有兩級(jí)神經(jīng)元支配，由橫紋肌的收縮來(lái)完成。來(lái)完成。不隨意運(yùn)動(dòng)不隨意運(yùn)動(dòng)n不隨意運(yùn)動(dòng)不隨意運(yùn)動(dòng)：不受意識(shí)控制的：不受意識(shí)控制的“自發(fā)自發(fā)”動(dòng)動(dòng)作。作。錐體外系和小腦系統(tǒng)錐體外系和小腦系統(tǒng)的機(jī)能，由橫紋的機(jī)能，由橫紋肌的不隨意收縮來(lái)調(diào)節(jié)。肌的不隨意收縮來(lái)調(diào)節(jié)。n維持肌張力，管理肌的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，保持正維持肌張力，管理肌的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，保持正常的體態(tài)姿勢(shì)，促使伴隨運(yùn)動(dòng)的順利進(jìn)行常的體態(tài)姿勢(shì)，促使伴隨運(yùn)動(dòng)的順利進(jìn)行。n步態(tài)周期步態(tài)周期站立相站立相：下肢足跟著地及承受重：下

16、肢足跟著地及承受重力到足尖離地的階段力到足尖離地的階段擺動(dòng)相擺動(dòng)相：下肢離開地面后，在空：下肢離開地面后，在空中向前邁進(jìn)到著地前的時(shí)期中向前邁進(jìn)到著地前的時(shí)期偏癱步態(tài)偏癱步態(tài)n中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷引起n患側(cè)上肢屈肌痙攣，下肢伸肌痙攣，足內(nèi)患側(cè)上肢屈肌痙攣，下肢伸肌痙攣，足內(nèi)翻下垂，劃圈步態(tài)翻下垂，劃圈步態(tài)剪刀步態(tài)剪刀步態(tài)n痙攣型腦性癱瘓典型步態(tài)痙攣型腦性癱瘓典型步態(tài)n髖內(nèi)收肌痙攣，步行是兩髖內(nèi)收，兩下肢髖內(nèi)收肌痙攣，步行是兩髖內(nèi)收，兩下肢交叉，雙膝內(nèi)側(cè)?；ハ嗄Σ僚鲎?，足尖著交叉，雙膝內(nèi)側(cè)?；ハ嗄Σ僚鲎?，足尖著地，呈剪刀步態(tài)或交叉步地，呈剪刀步態(tài)或交叉步帕金森步態(tài)帕金森步態(tài)n慌張

17、步態(tài)慌張步態(tài)n步行啟動(dòng)困難，行走時(shí)軀干前傾，步長(zhǎng)、步行啟動(dòng)困難，行走時(shí)軀干前傾，步長(zhǎng)、跨步長(zhǎng)縮短，由于軀干前傾，致使身體重跨步長(zhǎng)縮短，由于軀干前傾，致使身體重心前移，為了保持平衡，患者以小步幅快心前移，為了保持平衡，患者以小步幅快速向前行走，一旦啟動(dòng)卻又難于支部，不速向前行走，一旦啟動(dòng)卻又難于支部，不能隨意驟?；蜣D(zhuǎn)向能隨意驟?；蜣D(zhuǎn)向臀大肌步態(tài)臀大肌步態(tài)n鵝步鵝步n臀大肌無(wú)力導(dǎo)致支撐相早期臀部突然后退臀大肌無(wú)力導(dǎo)致支撐相早期臀部突然后退，中期腰部前凸，以保持重力線在髖關(guān)節(jié)，中期腰部前凸，以保持重力線在髖關(guān)節(jié)之后，軀干前后擺動(dòng)顯著，形成仰胸挺腰之后，軀干前后擺動(dòng)顯著，形成仰胸挺腰腹?fàn)?，類似鵝行走姿態(tài)腹?fàn)睿愃迄Z行走姿態(tài)臀中肌步態(tài)臀中肌步態(tài)n鴨步鴨步n行走中患腿站立相時(shí)，