肌細(xì)胞的收縮

關(guān)于肌細(xì)胞的收縮第一頁，共六十一頁，2022年，8月28日肌細(xì)胞SkeletalMuscleCardiacMuscleSmoothMuscle第二頁，共六十一頁，2022年，8月28日一、骨骼肌的興奮和收縮機(jī)制第三頁，共六十一頁，2022年，8月28日（一）神經(jīng)-肌接頭處的興奮傳遞

功能解剖第四頁，共六十一頁，2022年，8月28日接頭前膜:

電壓門控Ca2＋通道；內(nèi)有囊泡，含有ACh接頭間隙:20-30nm接頭后模:終板膜N2型ACh受體陽離子通道；膽堿酯酶，無電壓門控鈉通道Structureofneuromuscularjunction第五頁，共六十一頁，2022年，8月28日

N2型ACh受體陽離子通道——化學(xué)門控離子通道可被筒箭毒堿或銀環(huán)蛇毒阻斷第六頁，共六十一頁，2022年，8月28日N-M接頭處的興奮傳遞過程第七頁，共六十一頁，2022年，8月28日

運(yùn)動(dòng)神經(jīng)纖維沖動(dòng)（AP）

N-M接頭前神經(jīng)末梢去極化電壓門控鈣通道開放→Ca2+進(jìn)入神經(jīng)末梢的胞漿內(nèi)遞質(zhì)囊泡向前膜移動(dòng)并與其融合,釋放遞質(zhì)（量子式釋放）

——乙酰膽堿（ACh）ACh結(jié)合并激活肌終板膜ACh受體（N2型ACh受體陽離子通道）終板膜對(duì)Na+、K+的通透性↑，以Na+為主，Na+內(nèi)流膜除極化→終板電位（EPP）→鄰近普通肌膜除極化鄰近肌膜TP→肌膜AP

（→→肌肉收縮）ACh被膽堿酯酶分解而失活N-M接頭處的興奮傳遞過程：第八頁，共六十一頁，2022年，8月28日（1）神經(jīng)末梢AP與終板電位的產(chǎn)生接頭前膜去極化ACh釋放Katz和Miledi，1967年電生理學(xué)證據(jù)第九頁，共六十一頁，2022年，8月28日接頭前膜去極化Ca2+內(nèi)流ACh釋放（2）神經(jīng)末梢Ca2+濃度與終板電位的產(chǎn)生電生理學(xué)證據(jù)第十頁，共六十一頁，2022年，8月28日（3）ACh“量子式”釋放與終板電位

微終板電位（miniatureendplatepotential,MEPP）：安靜狀態(tài)下，由囊泡的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)觸發(fā)的單個(gè)囊泡的自發(fā)釋放，引起終板膜的局部微小除極化電位稱為MEPP（平均約0.4mV）.

終板電位（endplatepotential,EPP）：N-M接頭處興奮傳遞時(shí)，在終板膜上產(chǎn)生的局部去極化電位（局部興奮）。EPP是MEPP的整倍數(shù)總和電位。

第十一頁，共六十一頁，2022年，8月28日2.N-M接頭興奮傳遞的特點(diǎn)（1）與突觸傳遞的特點(diǎn)相同:

①單向性；②時(shí)間延擱；

③總和；④易疲勞；

⑤易受內(nèi)環(huán)境改變及藥物的影響(見后)N元一次興奮大量遞質(zhì)釋放及時(shí)被消除.（2）１:１傳遞：

一次神經(jīng)沖動(dòng)引起肌細(xì)胞興奮、收縮一次。

因?yàn)椋阂淮紊窠?jīng)沖動(dòng)釋放的ACh所引起的EPP的大小是引起肌細(xì)胞膜產(chǎn)生AP所需閾值的3-4倍，足以引起AP。ACh發(fā)揮作用后能很快被膽堿脂酶水解而破壞。第十二頁，共六十一頁，2022年，8月28日破壞Ca2+通道②筒箭毒堿和α銀環(huán)蛇毒

同ACh競(jìng)爭(zhēng)終板膜受體

肌肉不能興奮收縮——肌肉松弛③有機(jī)磷農(nóng)藥和新斯的明

抑制膽堿酯酶中毒癥狀:肌肉攣縮④自身免疫性疾病

破壞ACh通道重癥肌無力①細(xì)胞外液低Ca2+或高M(jìn)g2+ACh釋放

3.影響神經(jīng)-肌接頭處興奮傳遞的因素肉毒桿菌無力綜合癥第十三頁，共六十一頁，2022年，8月28日

(二)骨骼肌細(xì)胞的微細(xì)結(jié)構(gòu)：肌肉塊肌束肌纖維(肌細(xì)胞)肌原纖維和肌小節(jié)

小肌塊肌小束與

肌纖維肌原纖維大肌肉塊第十四頁，共六十一頁，2022年，8月28日骨骼肌細(xì)胞的微細(xì)結(jié)構(gòu)1.肌原纖維和肌節(jié)（sarcomere）

肌節(jié)：肌肉收縮和舒

張的基本單位第十五頁，共六十一頁，2022年，8月28日肌節(jié)的微細(xì)結(jié)構(gòu)Musclefiber肌纖維第十六頁，共六十一頁，2022年，8月28日

第十七頁，共六十一頁，2022年，8月28日粗肌絲(Thickfilaments)粗肌絲由大量肌凝蛋白(myosin,

收縮蛋白)分子有序排列而成橫橋的功能：①具有ATP酶的活性，可分解ATP獲能；②能與細(xì)肌絲上的肌動(dòng)蛋白可逆結(jié)合，拖動(dòng)其向肌節(jié)中央滑動(dòng)或產(chǎn)生張力。第十八頁，共六十一頁，2022年，8月28日細(xì)肌絲(Thinfilaments)TROPONINACTINTROPOMYOSIN組成細(xì)肌絲三種分子分別是：肌動(dòng)蛋白或肌纖蛋白(actin,收縮蛋白)、原肌球蛋白或原肌凝蛋白(tropomyosin)、肌鈣蛋白(troponin,調(diào)節(jié)蛋白)(troponin；TnT,TnI,TnC)第十九頁，共六十一頁，2022年，8月28日MOLECULARPARTICIPANT

（參與肌絲滑行的分子和離子）Myosin肌球蛋白Actin肌動(dòng)蛋白Tropomyosin原肌球蛋白Troponin肌鈣蛋白Calciumions

鈣離子ATP

三磷酸腺苷第二十頁，共六十一頁，2022年，8月28日2.肌管系統(tǒng)橫管(Transversetubule):膜內(nèi)凹而成，有電壓門控L型Ca2+通道功能：傳入AP（興奮）縱管(Longitudinaltubule):——肌質(zhì)網(wǎng)(LSR-鈣泵+JSR)終池(JSR):鈣庫，有Ryanodinereceptor(RYR)。功能：貯存、釋放、攝取Ca2+三聯(lián)管：T管+2終池，骨骼肌二聯(lián)管：T管+終池，心肌第二十一頁，共六十一頁，2022年，8月28日第二十二頁，共六十一頁，2022年，8月28日（三）骨骼肌細(xì)胞的收縮機(jī)制1.肌絲滑行理論（myofilamentslidingtheory,Huxley1954）第二十三頁，共六十一頁，2022年，8月28日第二十四頁，共六十一頁，2022年，8月28日2.肌絲滑行的分子機(jī)制第二十五頁，共六十一頁，2022年，8月28日肌絲滑行的分子機(jī)制第二十六頁，共六十一頁，2022年，8月28日3.骨骼肌收縮和舒張過程第二十七頁，共六十一頁，2022年，8月28日橫橋周期（cross-bridgecycling）：

橫橋與肌動(dòng)蛋白結(jié)合、耗能扭動(dòng)、獲能解離、復(fù)位及再結(jié)合的周期性活動(dòng)過程。第二十八頁，共六十一頁，2022年，8月28日第二十九頁，共六十一頁，2022年，8月28日

舒張時(shí)，橫橋結(jié)合并分解ATP而獲能→變構(gòu)豎起橫橋，高勢(shì)能并與肌動(dòng)蛋白呈高親和力，但不能結(jié)合；因AP傳入至三聯(lián)管，觸發(fā)Ca2+釋放→胞質(zhì)[Ca2+]↑

→Ca2+與肌鈣蛋白TnC結(jié)合→TnI、TnT變構(gòu)移位→原肌球蛋白移位，暴露位點(diǎn)→肌球蛋白橫橋與肌動(dòng)蛋白結(jié)合，耗能變構(gòu)，脫磷酸化，拖動(dòng)細(xì)肌絲向M線滑動(dòng)→肌肉收縮——縮短或張力↑；①骨骼肌收縮過程第三十頁，共六十一頁，2022年，8月28日

鈣泵被激活轉(zhuǎn)運(yùn)Ca2+至SR及胞外→胞質(zhì)[Ca2+]↓→Ca2+與肌鈣蛋白TnC解離→與上相反變化，橫橋再結(jié)合ATP、磷酸化、并與肌動(dòng)蛋白解離，細(xì)肌絲反向滑行→肌肉舒張。

②骨骼肌舒張過程尸僵形成的原因是什么？指生物死后軀體逐漸變硬而僵直的過程。生物死后一般大約經(jīng)過1-3小時(shí)，肌肉輕度收縮，關(guān)節(jié)不能曲屈，開始出現(xiàn)尸僵；經(jīng)過12-16小時(shí)，尸僵遍及全身?？梢蛲饨鐪囟雀叩?、尸體體質(zhì)情況、死因不同而出現(xiàn)有早有晚。尸僵出現(xiàn)的順序，可作為判斷死后經(jīng)過時(shí)間長短的一個(gè)方面。第三十一頁，共六十一頁，2022年，8月28日（四）骨骼肌細(xì)胞的興奮-收縮耦聯(lián)

1.

興奮-收縮耦聯(lián)

（excitation-contractioncoupling）：將肌細(xì)胞的電興奮和機(jī)械收縮聯(lián)系起來的中介過程。

關(guān)鍵結(jié)構(gòu)：三聯(lián)管

關(guān)鍵因子（耦聯(lián)因子）：Ca2+第三十二頁，共六十一頁，2022年，8月28日2.肌細(xì)胞的興奮-收縮耦聯(lián)過程第三十三頁，共六十一頁，2022年，8月28日2.骨骼肌的興奮-收縮耦聯(lián)過程

肌膜AP沿T管傳入至三聯(lián)管→激活T管膜上的L型Ca2+通道→分子變構(gòu)（骨骼?。?，或Ca2+（心肌）→激活肌質(zhì)網(wǎng)的Ryanodine受體，→肌質(zhì)網(wǎng)Ca2+釋放→胞質(zhì)[Ca2+]↑→Ca2+與肌鈣蛋白結(jié)合→觸發(fā)肌肉收縮。第三十四頁，共六十一頁，2022年，8月28日有關(guān)證據(jù)：

1）興奮-收縮與鈣瞬變的關(guān)系：[Ca2+]i肌肉收縮鈣瞬變（calciumtransent）其先于肌肉收縮；[Ca2+]i的快速波動(dòng)是決定肌肉收縮、舒張的重要因素。第三十五頁，共六十一頁，2022年，8月28日2）肌質(zhì)網(wǎng)（終末池）Ca2+釋放骨骼?。簶?gòu)象變化觸發(fā)鈣釋放。心?。骸扳}觸發(fā)鈣釋放”。第三十六頁，共六十一頁，2022年，8月28日心肌細(xì)胞第三十七頁，共六十一頁，2022年，8月28日

1.骨骼肌的收縮形式（1）

等張收縮和等長收縮IsotonicandIsometricContractions（五）影響骨骼肌收縮效能的因素第三十八頁，共六十一頁，2022年，8月28日第三十九頁，共六十一頁，2022年，8月28日（2）單收縮、復(fù)合收縮與強(qiáng)直收縮（實(shí)驗(yàn)條件下）：1）單收縮(twitch)2）復(fù)合收縮與強(qiáng)直收縮

(tetanus)：第四十頁，共六十一頁，2022年，8月28日

單收縮、復(fù)合收縮與強(qiáng)直收縮(tetanus)：第四十一頁，共六十一頁，2022年，8月28日(1)前負(fù)荷(preload)

：肌肉收縮前所承受的負(fù)荷.最適初長度(Optimalinitiallength)：（2.0~2.2μm）肌肉收縮時(shí)產(chǎn)生最大張力的初長度。2.影響骨骼肌收縮效能的因素第四十二頁，共六十一頁，2022年，8月28日第四十三頁，共六十一頁，2022年，8月28日

前負(fù)荷影響→M初長度→M張力。

最適前負(fù)荷→最適初長度—肌節(jié)2.0～2.2m→最大主動(dòng)張力(≈最大總張力)。肌節(jié)長度＜2.0m或＞2.2m→M張力↓肌節(jié)長度＜1.6m或＞3.65m→M張力↓↓↓第四十四頁，共六十一頁，2022年，8月28日

(2)后負(fù)荷（afterload）：肌肉收縮開始后遇到的負(fù)荷或阻力。Stop第四十五頁，共六十一頁，2022年，8月28日第四十六頁，共六十一頁，2022年，8月28日

后負(fù)荷

影響→M張力、開始縮短時(shí)間、速度、距離及做功。

后負(fù)荷過大→M張力可達(dá)最大、但不能縮短；后負(fù)荷為零→M張力為零，二者均不能做功。其它因素不變時(shí)，中等程度的后負(fù)荷所完成的機(jī)械功最大。第四十七頁，共六十一頁，2022年，8月28日①使肌肉收縮能力增強(qiáng)的因素：鈣離子、腎上腺素、咖啡因等

②使肌肉收縮能力降低的因素：缺氧、酸中毒等

（3）

肌肉收縮能力（contractility）與前、后負(fù)荷無關(guān)而能影響肌肉收縮效能的肌肉內(nèi)在特性。與肌肉收縮力量成正相關(guān)。第四十八頁，共六十一頁，2022年，8月28日4.收縮的總和（1）多運(yùn)動(dòng)單位總和

運(yùn)動(dòng)單位：一個(gè)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元及其軸突分支所支配的全部肌纖維。（2）收縮頻率總和

一定范圍，收縮頻率↑→收縮幅度↑。第四十九頁，共六十一頁，2022年，8月28日第五十頁，共六十一頁，2022年，8月28日二、平滑肌（一）平滑肌的分類1.單個(gè)單位平滑?。▋?nèi)臟平滑肌）2.多單位平滑肌大量的縫隙連接功能合胞體樣活動(dòng)少量起搏細(xì)胞自發(fā)產(chǎn)生節(jié)律性興奮，引領(lǐng)整個(gè)平滑肌的電活動(dòng)和機(jī)械活動(dòng)，而自主神經(jīng)調(diào)節(jié)其興奮性，收縮的強(qiáng)度和頻率如：小血管、消化道、輸尿管和子宮等器官的平滑肌無縫隙連接各自獨(dú)立活動(dòng)無自律性自主神經(jīng)直接控制其收縮活動(dòng)如：睫狀肌、虹膜機(jī)、豎毛肌和氣管大血管的平滑肌第五十一頁，共六十一頁，2022年，8月28日（二）平滑肌的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)細(xì)肌絲數(shù)量明顯多于粗肌絲

平滑肌：10~15:1；橫紋肌：2:12.無肌節(jié)結(jié)構(gòu)，不顯現(xiàn)橫紋3.無Z盤，相應(yīng)的功能結(jié)構(gòu)是致密體和致密斑

細(xì)胞內(nèi)的中間絲連接致密體和致密斑形成結(jié)構(gòu)網(wǎng)架4.粗肌絲以相反方向在不同方位伸出橫橋，使平滑肌具有更大的延展性

5.無T管，有縱向走形的袋狀凹入，肌膜動(dòng)作電位不能迅速到達(dá)深部，使得平滑肌收縮緩慢6.肌漿網(wǎng)不發(fā)達(dá)，肌漿網(wǎng)上有RYR和IP3受體第五十二頁，共六十一頁，2022年，8月28日（三）平滑肌細(xì)胞的生物電現(xiàn)象平滑肌細(xì)胞的靜息電位---50~-60mV

細(xì)胞膜對(duì)Na+的通透性較高靜息電位不穩(wěn)定，有慢波

慢波：平滑肌細(xì)胞在靜息電位的基礎(chǔ)上，自發(fā)的產(chǎn)生低頻率的、周期性的輕度去極化和復(fù)極化3.不同部位和類型的平滑肌細(xì)胞，其動(dòng)作電位不同

腸道、輸精管：Ca2+內(nèi)流，K+外流

膀胱和輸尿管：Na+內(nèi)流，K+外流4.動(dòng)作電位時(shí)程長，10~50ms第五十三頁，共六十一頁，2022年，8月28日（四）平滑肌細(xì)胞的收縮機(jī)制平滑肌收縮的觸發(fā)因子平滑肌細(xì)胞的肌絲滑行

1）觸發(fā)因子：Ca2+2）Ca2+濃度的調(diào)控途徑：

電-機(jī)械耦聯(lián)：Ca2+主要來自胞外

藥物-機(jī)械耦聯(lián)：Ca2+主要來自SR無肌鈣蛋白，通過Ca2+-CaM通路作用于粗肌絲觸發(fā)收縮Ca2+濃度Ca2+-CaMMLCK活化MLC磷酸化橫橋ATP酶活性肌絲滑行肌肉收縮MLC去磷酸化肌肉舒張MLCP第五十四頁，共六十一頁，2022年，8月28日

復(fù)習(xí)思考一、名詞概念：facilitateddiffusion，activetransportpolarization，depolarizationhyperpolarization，stimulus

response,thresholdintensitysignaltransduction,