細(xì)胞生理學(xué)-肌肉收縮

關(guān)于細(xì)胞生理學(xué)-肌肉收縮第2頁,共34頁，2024年2月25日，星期天2、傳遞物質(zhì)及其受體遞質(zhì)：Ach（接頭前膜釋放）Ach釋放和分解：量子式釋放；釋放的Ach由接頭間隙的膽堿酯酶分解Ach受體：N2型Ach受體（煙堿樣）（位于接頭后膜）第3頁,共34頁，2024年2月25日，星期天Ach受體類型：1、N型Ach受體（煙堿受體）阻斷劑：筒箭毒堿2、M型Ach受體（毒蕈堿受體）

阻斷劑：阿托品N1型（神經(jīng)元型煙堿受體）阻斷劑：六烴季銨N2型（肌肉型煙堿受體）阻斷劑：十烴季銨第4頁,共34頁，2024年2月25日，星期天3、神經(jīng)肌肉接頭處的興奮傳遞第5頁,共34頁，2024年2月25日，星期天運(yùn)動神經(jīng)AP傳至末梢↓神經(jīng)末梢對Ca2+通透性增加，Ca2+內(nèi)流↓接頭前膜內(nèi)囊泡向前膜移動、融合、破裂，囊泡內(nèi)Ach釋放入接頭間隙↓Ach與終板膜N2受體結(jié)合，受體構(gòu)型改變↓終板膜對Na+的通透性增加，Na+內(nèi)流↓產(chǎn)生終板電位（EPP）↓EPP使附近肌膜去極化達(dá)TP，引起肌膜AP神經(jīng)－肌接頭興奮傳遞過程：第6頁,共34頁，2024年2月25日，星期天神經(jīng)－肌接頭處興奮傳遞是“電—化學(xué)—電”的過程神經(jīng)末梢AP引起遞質(zhì)釋放關(guān)鍵是Ca2+內(nèi)流引起終板電位的關(guān)鍵是Ach與受體結(jié)合，導(dǎo)致Na+內(nèi)流終板電位是局部興奮。無“全或無”特征，其大小與接頭前膜釋放Ach量成正比。特點(diǎn)：第7頁,共34頁，2024年2月25日，星期天二、骨骼肌細(xì)胞的微細(xì)結(jié)構(gòu)第8頁,共34頁，2024年2月25日，星期天（一）肌原纖維與肌小節(jié)第9頁,共34頁，2024年2月25日，星期天肌小節(jié)：肌細(xì)胞收縮的基本結(jié)構(gòu)和功能單位肌小節(jié)長度=1/2明帶＋暗帶＋1/2明帶（即2條Z線間區(qū)域）第10頁,共34頁，2024年2月25日，星期天第11頁,共34頁，2024年2月25日，星期天（二）肌管系統(tǒng)橫管：T管傳導(dǎo)肌膜AP三聯(lián)管：每一橫管和其兩側(cè)縱管終池。是耦聯(lián)肌細(xì)胞膜AP和肌細(xì)胞收縮的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。縱管：L管（肌質(zhì)網(wǎng)，SR）終池（肌節(jié)兩端L管）富含Ca2+第12頁,共34頁，2024年2月25日，星期天三、橫紋肌的收縮機(jī)制（一）形態(tài)學(xué)觀察——肌絲滑行理論第13頁,共34頁，2024年2月25日，星期天肌絲滑行理論：肌肉收縮時暗帶長度不變，只有明帶發(fā)生縮短，同時H帶變窄。橫紋肌的肌原纖維由粗、細(xì)兩組平行走向的蛋白絲組成，肌肉縮短和伸長通過粗、細(xì)肌絲在肌節(jié)內(nèi)相互滑動發(fā)生，肌絲本身長度不變。第14頁,共34頁，2024年2月25日，星期天（二）肌絲分子組成粗肌絲（肌球蛋白）細(xì)肌絲：肌鈣蛋白：結(jié)合Ca2+，調(diào)控肌動蛋白分子與橫橋的結(jié)合橫橋：有ATP酶活性，與肌動蛋白結(jié)合的部位桿部肌動蛋白：與橫橋結(jié)合，啟動收縮過程原肌凝蛋白：阻止肌動蛋白與橫橋結(jié)合第15頁,共34頁，2024年2月25日，星期天第16頁,共34頁，2024年2月25日，星期天第17頁,共34頁，2024年2月25日，星期天橫橋周期——肌肉收縮分子機(jī)制第18頁,共34頁，2024年2月25日，星期天肌膜AP經(jīng)T管擴(kuò)布至肌細(xì)胞深部三聯(lián)管信息傳遞，終池釋放Ca2+進(jìn)入胞漿胞漿【Ca2+】↑促使肌鈣蛋白與Ca2+結(jié)合并引發(fā)肌肉收縮肌漿網(wǎng)將Ca2+泵回終池，胞漿【Ca2+】↓，肌肉舒張。（三）興奮－收縮耦聯(lián)1、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)——肌管系統(tǒng)（三聯(lián)管）2、興奮－收縮耦聯(lián)機(jī)制第19頁,共34頁，2024年2月25日，星期天第20頁,共34頁，2024年2月25日，星期天第21頁,共34頁，2024年2月25日，星期天肌膜AP沿橫管膜傳至三聯(lián)管↓終池鈣通道開放，終池內(nèi)Ca2+進(jìn)入肌漿↓肌鈣蛋白與Ca2+結(jié)合，原肌凝蛋白位移，暴露肌動蛋白橫橋結(jié)合位點(diǎn)↓橫橋與肌動蛋白結(jié)合↓橫橋擺動，牽拉細(xì)肌絲朝肌節(jié)中央滑行↓肌節(jié)縮短=肌細(xì)胞收縮收縮過程舒張過程興奮－收縮耦聯(lián)過程↓Ca2+被泵回肌漿網(wǎng)，Ca2+與肌鈣蛋白脫離↓原肌凝蛋白復(fù)位，橫橋與肌動蛋白分離↓肌小節(jié)恢復(fù)靜息長度，肌肉舒張第22頁,共34頁，2024年2月25日，星期天Ca2+是神經(jīng)－肌肉接頭興奮傳遞的信號分子，又是興奮－收縮耦聯(lián)的啟動因子和耦聯(lián)因子，是肌肉收縮產(chǎn)生的關(guān)鍵。第23頁,共34頁，2024年2月25日，星期天運(yùn)動神經(jīng)興奮引起骨骼肌收縮的全過程？神經(jīng)－肌肉接頭處的興奮傳遞肌膜AP傳導(dǎo)和三聯(lián)管處信息傳遞興奮－收縮耦聯(lián)（收縮和舒張步驟）第24頁,共34頁，2024年2月25日，星期天第25頁,共34頁，2024年2月25日，星期天四、骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)（一）等長收縮與等張收縮1、等長收縮：收縮時張力增加，長度不變

收縮阻力≥收縮力時出現(xiàn)2、等張收縮：收縮時長度縮短，張力不變收縮阻力＜收縮力出現(xiàn)人運(yùn)動時肌肉收縮多為混合式，但必定是張力增加在前，長度縮短在后。第26頁,共34頁，2024年2月25日，星期天第27頁,共34頁，2024年2月25日，星期天（二）單收縮與強(qiáng)直收縮1、單收縮第28頁,共34頁，2024年2月25日，星期天2、強(qiáng)直收縮第29頁,共34頁，2024年2月25日，星期天五、肌肉收縮的力學(xué)分析1、前負(fù)荷——肌肉收縮前已存在的負(fù)荷前負(fù)荷大小常用初長度表示2、后負(fù)荷——肌肉收縮后承受的負(fù)荷3、肌肉收縮能力

肌肉固有收縮能力，與肌肉本身功能狀態(tài)有關(guān)，與前、后負(fù)荷無關(guān)。取決于興奮－收縮耦聯(lián)過程中胞漿內(nèi)Ca2+水平和肌球蛋白ATP酶活性。第30頁,共34頁，2024年2月25日，星期天前負(fù)荷增加：主動張力在一定范圍內(nèi)隨之增加，超過一定范圍張力下降。最適初長時主動張力最大肌肉初長度對肌肉收縮的影響收縮力增強(qiáng)長度—張力曲線向左上位移肌肉初長度張力主動張力第31頁,共34頁，2024年2月25日，星期天肌肉的張力—速度關(guān)系曲線后負(fù)荷越小，肌肉產(chǎn)生的張力越小，而縮短速度越快最大縮短速度V0大大慢收縮力增強(qiáng)收縮力增強(qiáng)：張力—速度曲線右上移位后負(fù)荷（主動張力）縮短速度V最大張力P0第32頁,共34頁，2024年2月25日，星期