骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)課件

骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)

和力學分析31-骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)骨骼肌在體內的功能——受刺激時縮短或產(chǎn)生張力 完成軀體的運動或抵抗外力的作用肌肉完成一定量的機械功——數(shù)值等于 所克服的阻力和肌肉縮短長度的乘積肌肉的輸出功率=縮短速度乘以負荷肌肉在收縮時以產(chǎn)生張力為主或縮短為主 收縮時能作多少功？ 取決于肌肉收縮時所遇到的負荷條件 和肌肉本身的功能狀態(tài)骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)肌肉在體內或實驗條件下可能遇到的負荷前負荷——肌肉在收縮前就處于某種程度的被拉長狀態(tài) 所具有的一定的長度——初長度后負荷——在肌肉開始收縮時才能遇到的負荷或阻力 不增加肌肉的初長度，但能阻礙收縮時肌 肉的縮短。等長收縮——肌肉雖進行了收縮，并無長度改變

后負荷大到一定程度就足以抵抗肌肉收縮 所產(chǎn)生的最大張力，因而肌肉不再表現(xiàn)縮短。骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)肌肉初長度對肌肉收縮的影響

曲線分別代表肌肉在初長度改變時的張力改變情況改變初長而尚未收縮被動張力的基礎上肌肉收縮被動張力＋主動張力骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)前負荷↑→初長↑→收縮力↑最適前負荷→最適初長（2.2μm）參與肌絲滑行的橫橋數(shù)目最多→肌肉張力最大前負荷

肌肉收縮前遇到的負荷骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)粗肌絲的長度是1.5μm，M線兩側各0.1μm的范圍內正常時沒有橫橋，這樣當每側細肌絲伸入暗帶0.65μm，(細肌絲長度1.0μm),肌小節(jié)總長度2.2μm(1.5+0.35+0.35),粗肌絲上的每個橫橋都能與細肌絲作用，因而收縮時能出現(xiàn)最佳的效果。2.2mm1.5mm粗肌絲細肌絲0.65mm肌小節(jié)肌肉在最適初長度條件下進行收縮能產(chǎn)生最大的張力0.35mm肌小節(jié)=粗肌絲長度＋2（細肌絲長度－0.65）骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)后負荷對肌肉收縮的影響

后負荷——肌肉收縮時遇到的負荷前負荷固定，后負荷↑→產(chǎn)生張力↑

后負荷是肌肉收縮的阻力骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)肌小節(jié)長度（mm）細肌絲相互全部由暗帶被拉出，失去產(chǎn)生張力的條件。肌小節(jié)中兩側細肌絲伸入暗帶過多不利于與橫橋間的相互作用肌小節(jié)中全部橫橋都可與細肌絲相互作用，產(chǎn)生出最大主動張力。不同初長度時粗、細肌絲重合程度對張力的影響骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)等長收縮：

——只有張力的變化，不引起肌肉縮 短(縮短速度=0)。

等張收縮

——肌肉保持一定張力不變條件下，

長度明顯縮短(以一定速度在收縮)。在整體內骨骼肌的收縮多表現(xiàn)為既改變長度又增加張力的混合收縮形式。骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)肌肉收縮能力（contractility）的改變對肌肉收縮的影響定義

——影響肌肉收縮效果的肌肉內部功能狀態(tài) 的改變肌肉狀態(tài)的改變

——缺氧、酸中毒、肌肉中能源物質缺乏 引起興奮-收縮耦聯(lián)、肌肉蛋白質或橫橋功 能特性的改變。

——鈣離子、咖啡因、腎上腺素等體液因素 可能通過影響肌肉的收縮機制而提高肌肉的 收縮效果。骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)

肌肉收縮能力對肌肉收縮的影響

肌肉本身的功能狀態(tài)對收縮效率的影響Ca2+、NE、E、毛地黃類藥物→心肌收縮能力↑使張力一速度曲線平行右上移

H+、K、Ach→心肌收縮力↓；使曲線平行左移負荷或張力縮短速度骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)區(qū)分兩種變化：肌肉的張力變大——肌肉收縮能力的提高 收縮前它處于最適初長度肌肉等張收縮時的收縮速度增大——后負荷減小 處于最適初長 肌肉收縮能力的提高 三者兼而有之肌肉收縮能力改變負荷條件改變影響肌肉收縮骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)肌肉的單收縮和單收縮的復合單收縮——骨骼肌或單個肌細胞受到一次短促的刺激時，產(chǎn)生一次動作電位，緊接著出現(xiàn)一次機械收縮。收縮過程復合——刺激頻率增加到某一限度時，后來的刺激在前一次收縮的舒張期結束前即到達肌肉，肌肉在自身尚處于一定程度的縮短或張力存在的基礎上進行新的收縮。骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)不完全強直收縮

——持續(xù)進行的收縮過程復合，每次新的收縮都出現(xiàn)在前次收縮的舒張期過程中(描記曲線上形成鋸齒形)。完全強直收縮

——持續(xù)進行的收縮過程復合，肌肉在前一次收縮的收縮期結束以前或在收縮期的頂點開始新的收縮，各次收縮的張力或長度變化可以融合而疊加起來(描記曲線上的鋸齒形消失)。骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)單收縮：一次刺激→一個動作電位

→一次收縮

收縮復合：連續(xù)刺激→多個動作電位

→收縮復合

強直收縮：刺激頻率→多個動作電位

→完全收縮狀態(tài)骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)肌肉的單收縮與收縮的復合刺激頻率骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)伴隨每次刺激出現(xiàn)的肌肉動作電位頻率加快，始終各自分離不發(fā)生融合或總和原因：肌肉的動作電位只持續(xù)1～2ms，當刺激頻率加速到下一次刺激落于前一次刺激引進起的動作電位持續(xù)期間時，組織正好處于興奮的絕對不應期，這時新的刺激將無效，既不能引起新的動作電位產(chǎn)生，也不引起新的收縮。骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)正常體內由運動神經(jīng)傳到骨骼肌的興奮沖動

——快速連續(xù) 強直收縮的持續(xù)時間可長可短肌肉在只接受一次刺激時——釋放到肌漿中的Ca2+很快被肌漿網(wǎng)上的Ca2+泵 回收入肌漿網(wǎng)連續(xù)刺激——使肌漿中的Ca2+維持在飽和的高濃度 水平人體骨骼肌收縮幾乎都屬于完全強直收縮強直收縮可以產(chǎn)生更大的收縮效果骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)平滑肌的結構和生理特性

分布－人體消化道、呼吸道、血管和泌尿、生殖等系統(tǒng)結構－平滑肌細胞互相連接，形成管狀結構或中空器官功能－通過縮短和產(chǎn)生張力使器官發(fā)生運動和變形，也可 產(chǎn)生連續(xù)收縮或緊張性收縮，分類－心臟－自動節(jié)律性 像骨骼肌－神經(jīng)沖動到達才出現(xiàn)收縮 在這兩個極端之間，各種的過渡形式骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)平滑肌的微細結構

－細胞內部存在一個細胞骨架，包含一些卵圓形的稱為致密體的結構。 －相鄰細胞膜在致密體處連結緊密，共同組成一種機械性耦聯(lián)，藉以完成細胞間張力的傳遞。 －細胞間也存在其它連接形式，如縫隙連接，實現(xiàn)細胞間的電耦聯(lián)和化學耦聯(lián)。 －致密體和致密區(qū)中有同骨骼肌Z帶中類似的蛋白成分，還有一種直徑介于粗、細肌絲之間的絲狀物存在。骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)平滑肌內部結構模式圖平滑肌細胞一般呈梭形，直徑2～5μm；其長度可變性很大。產(chǎn)生張力的最適長度為約400μm。平滑肌橫橋的激活需要較長的時間，收縮緩慢。細胞內部－骨架相鄰細胞膜－致密體細胞間－縫隙連接致密體和致密區(qū)骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)平滑肌活動的控制和調節(jié)

大多數(shù)平滑肌接受神經(jīng)支配通常接受交感和副交感兩種神經(jīng)支配小動脈一般只接受交感系統(tǒng)神經(jīng)支配內在神經(jīng)叢及局部傳入性神經(jīng)元－可以引起各種反射 特別是消化管平滑肌曲張體－支配平滑肌的外來神經(jīng)纖維進入靶組織時多次分 支，分支上每隔一定距離出現(xiàn)一個膨大，呈念珠狀的 分泌囊泡。骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)平滑肌的收縮機制平滑肌細胞興奮→肌膜被激活→細胞外Ca2+進入膜內＋肌漿網(wǎng)釋放Ca2+→[Ca2+]濃度升高→Ca2+與鈣調蛋白(calmobulin)結合(1分子鈣調蛋白結合4個Ca2+)→肌球蛋白激酶活化→ATP分解釋放能量→橫橋獲能處于高自由能骨骼肌收縮的外部表