生理學(xué)肌細(xì)胞的收縮功能

生理學(xué)肌細(xì)胞的收縮功能第1頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第2頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在正常情況下，骨骼肌纖維的興奮和收縮完全是由控制它的軀體運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元所引起的，骨骼肌纖維不會(huì)自發(fā)興奮和收縮。

而運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元與骨骼肌纖維之間的功能聯(lián)系是通過(guò)神經(jīng)—肌接頭這個(gè)特殊結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。第3頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月骨骼肌SkeletalMuscle

肌纖維=肌細(xì)胞運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元：其軸突可支配肌纖維運(yùn)動(dòng)單位=一個(gè)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元+肌纖維

MotorUnit=amotorneuron+musclefibers第4頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第5頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第6頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第7頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第8頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第9頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第10頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Ca2+

通道的開(kāi)放和Ach的釋放末梢鈕扣:含有上千個(gè)囊泡，Ach存在其中。Theaxonterminalisenlargedintotheterminalbutton.EachterminalbuttoncontainsthousandsofvesiclesthatstoreAch.動(dòng)作電位可觸發(fā)末梢鈕扣處的電壓門(mén)控鈣離子通道打開(kāi)。鈣離子內(nèi)流可引起Ach以出胞方式釋放。PropagationofactionpotentialtheterminaltriggerstheopeningofCa2+channelsintheterminalbutton.ItpermitsCa2+todiffuseintotheterminalbuttonfromextracellularfluid,whichinturncausesthereleaseofAchbyexocytosisfromthevesicles.第11頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月終板電位

Endplatepotential

Ach與運(yùn)動(dòng)終板上受體結(jié)合，誘導(dǎo)Na+-K+，化學(xué)門(mén)控通道開(kāi)放。BindingofAchwiththereceptorsiteinthemotorend-plateinducestheopeningofchannels.鈉進(jìn)多于鉀出，使運(yùn)動(dòng)終板去極化，產(chǎn)生終板電位（EPP）（終板膜本身無(wú)電壓門(mén)控鈉通道，故不會(huì)產(chǎn)生動(dòng)作電位）形成局部電流后可使鄰近肌膜產(chǎn)生動(dòng)作電位。

MoreNa+movesinwardthanK+outward,bringingaboutadepolarizationofthemotorendplate-----Thispotentialisknownasend-platepotential(EPP).Localcurrentcanreachthethresholdofadjacentmusclefibermembrane）andbringaboutanactionpotential.第12頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月乙酰膽堿的釋放特征當(dāng)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)未梢處于安靜狀態(tài)時(shí)，只有少數(shù)囊泡釋放少量乙酰膽堿。當(dāng)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)未梢有動(dòng)作電位傳來(lái)時(shí)，大量囊泡向突觸前膜移動(dòng)，并以胞吐方式呈量子式釋放。據(jù)推測(cè)，一次動(dòng)作電位的到達(dá)，可使約250個(gè)囊泡釋放，釋放的乙酰膽堿分子可達(dá)107。第13頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月乙酰膽堿酯酶Acetylcholinesterase運(yùn)動(dòng)終板表面含乙酰膽堿酯酶，可分解突觸間隙游離的ACh。Thesurfaceofthemotorendplatecontainstheenzymesacetylcholinesterase,whichcanbreakdownfreeAchinthecleft.AstheconcentrationoffreeAChfallsbecauseofitsbreakdownbyacetylcholinesterase,lessAChisavailabletobindtothereceptors.WhenreceptorsnolongercontainboundAch,theionchannelsintheendplateclose.ThedepolarizedendplatereturnstoitsrestingpotentialandcanrespondtothesubsequentarrivalofACh.第14頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月有機(jī)磷農(nóng)藥中毒有機(jī)磷農(nóng)藥中毒機(jī)理：抑制了膽堿酯酶的活性，造成乙酰膽堿的積聚，引起中毒癥狀.我國(guó)每年有機(jī)磷農(nóng)藥中毒事件高達(dá)6--7萬(wàn)起，死亡率為10%以上.有機(jī)磷農(nóng)藥：包括氧化樂(lè)果、敵敵畏、敵百蟲(chóng)、樂(lè)果等.第15頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月治療洗胃：可用2%～4%碳酸氫鈉溶液洗胃，也可用生理鹽水或清水洗胃膽堿能神經(jīng)抑制劑：如阿托品可拮抗乙酰膽堿的毒蕈堿樣作用。膽堿酯酶復(fù)活劑：有解磷定氯解磷定、雙復(fù)磷等，它們可奪取與膽堿酯酶結(jié)合的有機(jī)磷，恢復(fù)膽堿酯酶分解乙酰膽堿的活力。第16頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月箭毒傳說(shuō)美洲的古印第安人在遇到敵人入侵時(shí)，女人和兒童在后方將箭毒木的汁液涂于箭頭，供男人在戰(zhàn)場(chǎng)上殺敵。1859年土著民族在和英軍交戰(zhàn)時(shí)，這種毒箭的殺傷力使英軍驚恐萬(wàn)分。傳說(shuō)西雙版納最早發(fā)現(xiàn)箭毒木汁液含有劇毒的是一位傣族獵人。這位獵人被一只碩大的狗熊緊逼而被迫爬上一棵大樹(shù)，可狗熊仍不放過(guò)他,生死存亡的緊要關(guān)頭，獵人折斷一根樹(shù)枝刺向正往樹(shù)上爬的狗熊，奇跡突然發(fā)生了，狗熊立即落地而死。從那以后獵人就學(xué)會(huì)了把箭毒木的汁液涂于箭頭用于狩獵。

第17頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月“箭毒木”又稱“見(jiàn)血封喉樹(shù)”第18頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月又稱見(jiàn)血封喉樹(shù)“七上八下九倒地”，意思就是說(shuō)，如果誰(shuí)中了箭毒木的毒，那么往高處只能走七步，往低處只能走八步，但無(wú)論如何，走到第九步，都會(huì)倒地?cái)烂?9頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月箭毒木又名加獨(dú)樹(shù)、剪刀樹(shù)等高可達(dá)30米，多分布于赤道熱帶地區(qū)，國(guó)內(nèi)則散見(jiàn)于廣東、廣西、海南、云南等省區(qū)?，F(xiàn)為瀕臨滅絕的稀有樹(shù)種，國(guó)家三級(jí)保護(hù)植物。第20頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第21頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月南美箭毒Curare

ThedeadlySouthAmericanarrowheadpoisoncurarebindsstronglytotheAChreceptors,butitdoesnotopentheirionchannelsandisnotdestroyedbyacetylcholinesterase.Whenareceptorisoccupiedbycurare,AChcannotbindtothereceptor.Hence,thereisnoEPPinthemotorendplateandnocontraction.Sincetheskeletalmusclesresponsibleforbreathing（呼吸）,curarepoisoningcanleadtodeathbyasphyxiation（窒息）.第22頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月肉毒桿菌毒素BotulinandAChBotulinisanenzymethatbreaksdownaproteinrequiredforthebindingandfusionofAChvesecleswiththepresynapticmembrane.

Hence,itcanblockthereleaseofacetylcholinefromnerveterminals

inneuromuscularjunction.Thispoisoningisoneofthemostpotentpoisons,whichcancauseflaccidparalysis（肌肉松馳性癱瘓）.第23頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月生物武器

它造價(jià)低，技術(shù)難度不大，隱秘性強(qiáng)，可以在任何地方研制和生產(chǎn)。有資料顯示，以1969年為例，當(dāng)時(shí)每平方公里導(dǎo)致50%死亡率的成本分別為：傳統(tǒng)武器2000美元；核武器，800美元；化學(xué)武器，600美元；生物武器，1美元。

第24頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月肉毒桿菌毒素----“窮人的原子彈”肉毒桿菌毒素是最流行的兩大生物武器之一,是一種廉價(jià)和高效的殺人武器，其死亡率高達(dá)60%至70%。受害者癥狀是頭痛、肢體癱瘓，如不及時(shí)治療將在2至10天內(nèi)死去。這種毒素可以批量生產(chǎn)，并可通過(guò)皮膚吸收、肺部吸收、眼睛接觸、等方式傳染。第25頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月肉毒桿菌毒素----“富人的美容劑”肉毒桿菌毒素除皺紋的原理很簡(jiǎn)單，A型肉毒毒素可以起到麻痹肌肉的作用，臉部注射后，阻斷神經(jīng)和肌肉之間的信息傳導(dǎo)，可使局部肌肉癱瘓，肌膚因此舒展，皺紋便神奇般消失A型肉毒毒素注射過(guò)量可致人死命。但美容除皺注射的A型肉毒毒素是人致死量的3%。注入肌肉后它選擇性使肌肉松弛，幾乎無(wú)多余的A型肉毒毒素進(jìn)入血液或進(jìn)入人腦脊液。第26頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第27頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月重癥肌無(wú)力

（myastheniagravis，MG）主要累及神經(jīng)肌肉接頭突觸后膜上乙酰膽堿受體的自身免疫性疾病。臨床表現(xiàn)為部分或全身骨骼肌無(wú)力和易疲勞，活動(dòng)后癥狀加重。主要由AchR抗體介導(dǎo)，在細(xì)胞免疫和補(bǔ)體參與下突觸后膜的AchR被大量破壞，不能產(chǎn)生足夠的終板電位，導(dǎo)致突觸后膜傳遞功能障礙而發(fā)生肌無(wú)力。第28頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月臨床特點(diǎn)肌無(wú)力的顯著特點(diǎn)是日波動(dòng)性，于下午或傍晚勞累后加重，晨起或休息后減輕，此種波動(dòng)現(xiàn)象稱之為“晨輕暮重”。全身骨骼肌均可受累，以眼外肌受累最為常見(jiàn)，其次是面部及咽喉肌以及四肢近端肌肉受累。逐步擴(kuò)大。呼吸肌受累可導(dǎo)致嚴(yán)重的呼吸困難。心肌偶可受累，可引起突然死亡。第29頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月肌無(wú)力綜合征患者病變部位位于突觸前膜，其自身抗體的靶器官為突觸前膜的鈣離子通道和乙酰膽堿囊泡釋放區(qū)。該抗體直接作用于周?chē)窠?jīng)末梢突觸前膜ACh釋放部位及電壓門(mén)控性鈣通道，阻滯鈣離子傳遞，造成神經(jīng)沖動(dòng)所致的ACh釋放減少，產(chǎn)生神經(jīng)肌肉接頭傳遞障礙。推測(cè)自身抗原可能為電壓門(mén)控性鈣通道復(fù)合物組成部分。第30頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月骨骼肌的構(gòu)成

Organizationofskeletalmuscle骨骼肌是由肌纖維組成。Skeletalmuscleismadeofindividualmusclefibers.肌纖維是由肌原纖維組成。Themusclefibersaremadeofmyofibrils.肌原纖維由肌絲構(gòu)成。Thefibrilsaredividedintoindividualfilaments.肌絲由收縮蛋白構(gòu)成。Thefilamentsaremadeupofthecontractileproteins.第31頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第32頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第33頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第34頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月肌絲Filaments肌原纖維：含有粗肌絲和細(xì)肌絲

Themyofibrilscontainthickandthinfilamentscomposedofcontractileproteins.粗肌絲：含有肌凝蛋白，又稱肌球蛋白。Thickfilamentscontaintheproteinmyosin.細(xì)肌絲：含有肌纖蛋白（又稱肌動(dòng)蛋白）、原肌凝蛋白（原肌球蛋白）和肌鈣蛋白。

Thinfilamentscontainproteinsactin,tropomyosin,andtroponin.第35頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第36頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月橫管—肌漿網(wǎng)的聯(lián)系橫管由肌細(xì)胞膜凹入形成，它與肌漿網(wǎng)相連。肌漿網(wǎng)含有高濃度的鈣離子。

第37頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第38頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第39頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第40頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第41頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月肌漿網(wǎng)（SR）和Ca2+釋放T管含有二氫吡啶受體,屬電壓敏感受體，又稱L-型Ca2+

通道。局部去極化可激活該受體，進(jìn)而使終末池上的鈣離子釋放通道開(kāi)放。TheTtubulemembranecontainsdihydropyridinereceptor(WhenanactionpotentialispropagateddowntheTtubule,thelocaldepolarizationactivatesdihydrpopyridinerecepotorthatinturnopenstheCa2+releasechannelalsoknownasryanodinereceptor)onSR.第42頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第43頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第44頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月橫管—肌漿網(wǎng)—Ca2+釋放橫管含有二氫吡啶受體,屬電壓敏感受體，又稱L-型Ca2+

通道。當(dāng)動(dòng)作電位傳導(dǎo)到橫管時(shí)，局部去極化可使該L-型Ca2+

通道發(fā)生變構(gòu)效應(yīng)，進(jìn)而通過(guò)小梁式機(jī)械耦聯(lián)使終末池上的鈣離子釋放通道開(kāi)放。Ca2+

順濃度差快速進(jìn)入胞質(zhì)內(nèi)，使其內(nèi)濃度上升近百倍。第45頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

在終池Ca2+釋放到胞質(zhì)中前,粗肌絲上橫橋無(wú)法與細(xì)肌絲上的肌動(dòng)蛋白結(jié)合,因?yàn)榧?dòng)蛋白上的結(jié)合位點(diǎn)被原肌球蛋白遮蓋.

第46頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月肌鈣蛋白及其作用由三個(gè)亞單位組成：肌鈣蛋白T（TnT)、肌鈣蛋白I(TnI)和肌鈣蛋白C(TnC)TnT與原肌凝蛋白結(jié)合，將整個(gè)肌鈣蛋白固定在原肌凝蛋白上。TnC可與Ca++結(jié)合。TnI的作用是TnC可與Ca++結(jié)合時(shí)，將信息傳給原肌凝蛋白，引起后者發(fā)生構(gòu)象變化并向肌纖蛋白雙螺旋溝深部滑行，從而暴露肌纖蛋白的結(jié)合位點(diǎn)，使橫橋與之結(jié)合。第47頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第48頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第49頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第50頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第51頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第52頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第53頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第54頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月鈣瞬變與肌肉的收縮與舒張動(dòng)作電位在引起肌細(xì)胞收縮和舒張前，引起胞質(zhì)中游離鈣濃度的上升和下降。胞質(zhì)中發(fā)生這種鈣的波動(dòng)，稱為鈣瞬變。鈣瞬變上升速度快，肌細(xì)胞縮短速度快；鈣瞬變幅度大，肌細(xì)胞縮短幅度大。鈣瞬變下降速度慢，肌細(xì)胞舒張變慢。第55頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月肌肉收的形式和力學(xué)分析等長(zhǎng)收縮：長(zhǎng)度不變,張力增加。Isometriccontraction:Whenamuscledevelopstensionbutdoesnotshorten.等張收縮：長(zhǎng)度縮短,張力不變。Isotoniccontraction:Whenamuscleisshorteningbutitstensionremainsconstant.第56頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月等張收縮舉例

Anexampleofisotoniccontraction手臂可以提起一個(gè)物體時(shí)的狀態(tài)Liftinganobject:Whenthetensiondevelopinginyourbicepsbecomesgreatenoughtoovercometheweightoftheobjectinyourhand,youcanlifttheobject,withthewholemuscleshortening.Becausetheweightoftheobjectdoesnotchangeasitislifted,themuscletensionremainsconstantthroughouttheperiodofshortening.Thisisisotoniccontraction.第57頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第58頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第59頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月等長(zhǎng)收縮舉例

Anexampleofisometriccontraction

想提起一重物,但太重提不起時(shí)的狀態(tài)Trytoliftanobject:Whathappensifyoutrytoliftanobjecttooheavyforyou,thatis,ifthetensionyouarecapableofdevelopinginyourarmmusclesislessthanthatrequiredtolifttheobject?Themusclecannotshortenandlifttheobjectbutremainsatconstantlengthinspiteofthedevelopmentoftension.Thisisanisometriccontraction第60頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第61頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月前負(fù)荷

后負(fù)荷前負(fù)荷:

肌肉在收縮前就加上肌肉上的負(fù)荷.

后負(fù)荷:

肌肉開(kāi)始收縮后遇到的負(fù)荷.第62頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月最適初長(zhǎng)度Optimallength最適初長(zhǎng)度:

能產(chǎn)生最大張力的初長(zhǎng)度Thelengthatwhichthemusclefiberdevelopsthegreatesttension.當(dāng)肌小節(jié)長(zhǎng)度為2.2um

時(shí)肌肉產(chǎn)生的張力最大。Ataninitialsarcomerelengthof2.2um,eachcross-bridgecanbindtoanactinmoleculeonthinfilaments,andamaximumforceisgenerated.第63頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第64頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月體內(nèi)長(zhǎng)度與張力的關(guān)系

第65頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月負(fù)荷與速度的關(guān)系

第66頁(yè)，課件共71頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

頻率與張力的關(guān)系

Frequencyandtensionrelation

單收縮Singletwitch:Amechanicalresponseofamusclefibertoasingleactionpotential

不完全強(qiáng)直收縮Incompletetet