二章3肌细胞的收缩功能.ppt

第四节第四节 肌细胞的收缩功能肌细胞的收缩功能 肌肉分类肌肉分类:从形态上 从神经支配上 从功能上 横纹肌横纹肌:骨骼肌骨骼肌 心肌心肌 平滑肌平滑肌:胃肠道胃肠道 随意肌随意肌:躯体神经支配躯体神经支配 非随意肌非随意肌:自律神经支配自律神经支配 骨骼肌骨骼肌 心肌心肌 平滑肌平滑肌 骨骼肌神经骨骼肌神经肌接头处的兴奋传递肌接头处的兴奋传递 一一.神经神经肌接头处的兴奋传递肌接头处的兴奋传递 （一）（一）.接头处结构接头处结构运动终板运动终板 递质囊泡（递质囊泡（Ach）神经神经肌肉肌肉 接头接头 运动终板膜运动终板膜 肌小节肌小节 接头间隙接头间隙 接头前膜接头前膜（二）（二）.兴奋传递的过程兴奋传递的过程 Ca2+进入末梢进入末梢 运动运动N兴奋冲动传至兴奋冲动传至N末梢末梢 前膜释放前膜释放Ach Ach与后膜受体（与后膜受体（N2）结合）结合 Na+内流内流*、K+外流外流 后膜去极化后膜去极化(终板电位终板电位)总和总和 肌肌C膜膜AP（三）（三）.传递特点传递特点 1 1）单向传递）单向传递 2 2）时间延搁）时间延搁 3 3）易受环境因素影响）易受环境因素影响 美洲箭毒、美洲箭毒、a-银环蛇毒：竞争受体银环蛇毒：竞争受体 肉毒杆菌：阻止递质释放肉毒杆菌：阻止递质释放 有机磷农药：抑制胆碱酯酶有机磷农药：抑制胆碱酯酶肌震颤肌震颤 肌松弛肌松弛 解磷定解磷定 恢复恢复 肌纤维肌纤维(肌细胞肌细胞)肌丝肌丝 肌管系统肌管系统 粗肌丝粗肌丝 细肌丝细肌丝 横管横管(T管管)纵管纵管(L管管)肌原纤维肌原纤维 三联管三联管 肌节肌节 二.骨骼肌细胞的微细结构 1.肌原纤维和肌小节肌原纤维和肌小节 肌纤维膜肌纤维膜 肌细胞核肌细胞核 终末池终末池 肌原纤维肌原纤维 线粒体线粒体 三联管三联管 T小管小管 肌质网肌质网 细胞液细胞液 肌小节肌小节（肌肉收缩、舒张的最基本单位）（肌肉收缩、舒张的最基本单位）2.2.肌管系统肌管系统 1 1）横管系统）横管系统（T T管）：垂直肌原纤维方向管）：垂直肌原纤维方向 作用作用:将兴奋传向肌将兴奋传向肌C C深部深部 2 2）纵管系统）纵管系统（肌质网、（肌质网、L L管）：平行于肌原纤管）：平行于肌原纤维方向维方向 终池终池 :储存、释放、再积聚钙储存、释放、再积聚钙 3 3）三联管：）三联管：连接兴奋连接兴奋收缩的关键部位收缩的关键部位 三三.骨骼肌的兴奋收缩耦联骨骼肌的兴奋收缩耦联 概念概念：将肌细胞膜上的电变化与肌肉：将肌细胞膜上的电变化与肌肉 收缩的机械变化联系起来的过程收缩的机械变化联系起来的过程 结构基础：肌管系统结构基础：肌管系统 关键物质：钙关键物质：钙 骨骼肌兴奋收缩耦联的过程骨骼肌兴奋收缩耦联的过程 基本过程基本过程 ApAp沿沿T T管传向肌细胞内部管传向肌细胞内部 三联管处的信息传递三联管处的信息传递 肌浆网释放与再聚积肌浆网释放与再聚积CaCa2 2+耦联因子：钙耦联因子：钙 缺少钙离子缺少钙离子 只兴奋不收缩只兴奋不收缩 兴奋兴奋-收缩脱耦联收缩脱耦联(心肌心肌)递质囊泡（递质囊泡（Ach）神经神经肌接头肌接头 运动终板膜运动终板膜 肌小节肌小节 T管管 四四.骨骼肌的收缩机制骨骼肌的收缩机制 滑行学说滑行学说 主要内容主要内容 细肌丝在粗肌丝之间向细肌丝在粗肌丝之间向M线滑行线滑行肌小节肌小节缩短缩短 1.肌丝的分子组成肌丝的分子组成 肌球蛋白肌球蛋白(Myosin）组成）组成（收缩蛋白收缩蛋白）横桥的特性：横桥的特性：具有具有ATPATP酶活性酶活性，供能供能 与细肌丝可逆结合与细肌丝可逆结合、向线摆动向线摆动 粗肌丝：粗肌丝：长杆状主干长杆状主干 球状部球状部横桥横桥 原肌凝蛋白原肌凝蛋白（tropomyosin）肌动蛋白肌动蛋白（actin）肌钙蛋白肌钙蛋白（troponin）细肌丝细肌丝:肌动蛋白肌动蛋白（actin）原肌球蛋白原肌球蛋白（tropomyosin）肌钙蛋白肌钙蛋白（troponin）（收缩蛋白）（收缩蛋白）调节蛋白调节蛋白 2.2.收缩过程（肌丝滑行过程）收缩过程（肌丝滑行过程）肌细胞肌细胞ApAp肌浆肌浆CaCa2+2+TnCTnC与与CaCa2+2+结合，其构象改变结合，其构象改变 原肌球蛋白变构暴露肌动蛋白结合位点原肌球蛋白变构暴露肌动蛋白结合位点 横桥与肌动蛋白结合横桥与肌动蛋白结合 分解分解ATPATP供能，横桥向线摆动供能，横桥向线摆动 细肌丝滑向粗肌丝细肌丝滑向粗肌丝 肌小节缩短（横桥循环）肌小节缩短（横桥循环）收缩收缩 舒张过程：舒张过程：细肌丝滑出细肌丝滑出 CaCa2+2+与与TnCTnC 解离解离 CaCa2+2+泵将泵将CaCa2+2+泵入终末池泵入终末池 CaCa2+2+i i 肌动蛋白肌动蛋白与横桥分离与横桥分离 肌肉舒张肌肉舒张 递质囊泡（递质囊泡（Ach）神经神经肌接头肌接头 运动终板膜运动终板膜 肌小节肌小节 T管管 影响肌肉收缩效能的主要因素影响肌肉收缩效能的主要因素（一）（一）.前负荷（前负荷（Preload）肌肉收缩前就承受的负荷肌肉收缩前就承受的负荷 初长度：初长度：肌肉在前负荷作用下收缩前的长度肌肉在前负荷作用下收缩前的长度 （与前负荷同义）（与前负荷同义）影响影响 在一定范围内，前负荷在一定范围内，前负荷肌张力肌张力 最适前负荷最适前负荷（最适初长度）（最适初长度）指产生最大肌张力的前负荷指产生最大肌张力的前负荷 最适前负荷最适前负荷 肌张力肌张力 主动张力主动张力 原因：原因：与参与收与参与收缩的横桥缩的横桥数目有关数目有关（二）（二）.后负荷后负荷（Afterload）前负荷不变前负荷不变 后负荷后负荷 （最大张力）（最大张力）产生的张力产生的张力 缩短延迟缩短延迟 缩短速度缩短速度 指肌肉收缩过程中承受的负荷。指肌肉收缩过程中承受的负荷。影影 响响 张力张力-速度曲线速度曲线（P59）由图可见由图可见:在后负荷下收缩在后负荷下收缩,产生的张力和收缩速度呈反产生的张力和收缩速度呈反变变 后负荷后负荷=0 0时时，产生最大收缩速度产生最大收缩速度 张力最大时张力最大时,收缩速度收缩速度=0 0 （三）（三）.肌肉收缩能力肌肉收缩能力 1)概念概念 指影响肌肉收缩效果的内在特性指影响肌肉收缩效果的内在特性（与前后负荷无与前后负荷无关关）包括：肌浆中钙的水平包括：肌浆中钙的水平，ATP酶活性酶活性 2)影响肌肉收缩能力的因素影响肌肉收缩能力的因素 降低降低 缺氧缺氧、酸中毒酸中毒 能源物质能源物质 加强加强 钙离子钙离子、咖啡因咖啡因 肾上腺素肾上腺素（四）（四）.收缩的总和收缩的总和 1)1)单收缩（单收缩（single twich）肌肉受到一次刺激引起的一次收缩和舒张肌肉受到一次刺激引起的一次收缩和舒张 2)2)强直收缩（强直收缩（tetanus)tetanus)(1)概念概念 连续多个刺激引起肌肉的持续性收缩（单连续多个刺激引起肌肉的持续性收缩（单收缩的复合）收缩的复合）(2)类型类型 不完全强直收缩不完全强直收缩（incomplete tetanus）完全强直收缩完全强直收缩（complete tetanus）单收缩与强直收缩单收缩与强直收缩 单收缩单收缩 不完全强直收缩不完全强直收缩 完全强直收缩完全强直收缩 潜潜伏伏期期 缩缩短短期期 舒舒张张期期 四四.骨骼肌收缩的形式骨骼肌收缩的形式 2）意义：维持人体的位置和姿势）意义：维持人体的位置和姿势 1.等长收缩等长收缩(isometric contraction)1）概念：）概念：肌肉收缩时，长度不变而张力增加肌肉收缩时，长度不变而张力增加 2.2.等张收缩等张收缩 (isotonic contraction)1)概念：肌肉收缩时，张力不变而长度缩短概念：肌肉收缩时，张力不变而长度缩短 2)意义：作功意义：作功 特点特点:1.肌肉作用的物体不发生位移肌肉作用的物体不发生位移 2.没有对物体做功没有对物体做功 3.肌丝不滑行肌丝不滑行 特点特点:（1）肌肉作用的物体发生位移）肌肉作用的物体发生位移 （2）对物体做功）对物体做功 （3）肌丝滑行）肌丝滑行 正常人体骨骼肌收缩是混合式正常人体骨骼肌收缩是混合式。小小 结结（一）神经肌肉接头结构（一）神经肌肉接头结构 一、神经肌肉接头一、神经肌肉接头 处兴奋传递处兴奋传递（二）（二）神经肌肉接头处兴奋传递过程神经肌肉接头处兴奋传递过程 三、骨骼肌收缩形式三、骨骼肌收缩形式 (一一)等长与等张收缩等长与等张收缩 (二二)单收缩与强直收缩单收缩与强直收缩 二、骨骼肌收缩原理二、骨骼肌收缩原理 四、影响骨骼肌收缩的主要因素四、影响骨骼肌收缩的主要因素 （一）前负荷（一）前负荷 （二）后负荷（二）后负荷 课课 后后 习习 题题.概念概念 兴奋兴奋-收缩耦联收缩耦联 前负荷前负荷 后负荷后负荷 等张等张收缩收缩 等长收缩等长收缩 肌肉收缩能力肌肉收缩能力 终板电位终板电位 单收缩单收缩 强直收缩强直收缩.运动神经兴奋运动神经兴奋，是如何引起肌肉收缩的是如何引起肌肉收缩的？（NM接头；接头；EC耦联；肌丝滑行耦联；肌丝滑行）.肌肉收缩时肌肉收缩时，肌肌C中起收缩作用的蛋白质是中起收缩作用的蛋白质是 和 ；起调节作用的蛋白质是和。.在神经肌接头在神经肌接头，使使Ach水解的物质是水解的物质是；能阻断神经肌接头兴奋传递的物质是神经肌接头兴奋传递的物质是。.影响肌肉收缩的主要因素有那些影响肌肉收缩的主要因素有那些？