骨骼肌心肌和平滑肌生理精选PPT.ppt

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1、关于骨骼肌心肌和平滑肌生理现在学习的是第1页，共34页第一节第一节 骨骼肌生理骨骼肌生理现在学习的是第2页，共34页骨骼肌纤骨骼肌纤维由肌原纤维维由肌原纤维和肌管系统构和肌管系统构成，肌原纤维成，肌原纤维由高度有序排由高度有序排列的粗肌丝和列的粗肌丝和细肌丝构成，细肌丝构成，被膜状微管结被膜状微管结构（肌管系统）构（肌管系统）所环绕所环绕一、骨骼肌的结构特征一、骨骼肌的结构特征 现在学习的是第3页，共34页、肌原纤维（、肌原纤维（myofibrilmyofibril）（一）骨骼肌的超微结构（一）骨骼肌的超微结构 （1 1）粗肌丝：）粗肌丝：200-300200-300个个肌球蛋白分子组成肌球蛋

2、白分子组成 肌肌球球蛋蛋白白（myosinmyosin）头头部部横横桥桥：与与肌肌动动蛋蛋白白结结合合并并向向M M线线摆动，具有摆动，具有ATPATP酶活性。酶活性。现在学习的是第4页，共34页（2 2）细肌丝）细肌丝 肌动蛋白（肌动蛋白（actinactin）+原肌球蛋白（原肌球蛋白（tropomyosintropomyosin）+肌钙蛋白肌钙蛋白（troponintroponin：C C、T T、I I）现在学习的是第5页，共34页（二）骨骼肌的肌膜系统（二）骨骼肌的肌膜系统外膜系统外膜系统+内膜系统内膜系统内膜系统：内膜系统：肌管系统肌管系统横小管：细胞膜横小管：细胞膜纵小管：光面内质

3、网肌质网，在纵小管：光面内质网肌质网，在Z Z线附近膨大成终池线附近膨大成终池相邻的两个终池相邻的两个终池+横管：三联管横管：三联管 现在学习的是第6页，共34页二、骨骼肌的收缩机制二、骨骼肌的收缩机制（一一）骨骨骼骼肌肌兴兴奋奋收收缩缩耦耦联联（excitation-contraction coupling）兴兴兴兴奋奋奋奋收收收收缩缩缩缩耦耦耦耦联联联联：指指指指肌肌肌肌膜膜膜膜的的的的电电电电变变变变化化化化与与与与肌肌肌肌节节节节的的的的机机机机械械械械缩缩缩缩短短短短之之之之间间间间所存在的中介性过程。所存在的中介性过程。所存在的中介性过程。所存在的中介性过程。CaCaCaCa2+2

4、+2+2+是是是是兴兴兴兴奋奋奋奋收收收收缩缩缩缩偶偶偶偶联联联联的的的的启启启启动动动动因因因因子子子子：10101010-7-7-7-710101010-5-5-5-5，与与与与肌肌肌肌钙钙钙钙蛋蛋蛋蛋白的白的白的白的C C C C亚基结合。亚基结合。亚基结合。亚基结合。兴奋收缩耦联中，横管的作用是将肌膜兴奋产生的电位变兴奋收缩耦联中，横管的作用是将肌膜兴奋产生的电位变兴奋收缩耦联中，横管的作用是将肌膜兴奋产生的电位变兴奋收缩耦联中，横管的作用是将肌膜兴奋产生的电位变化传入肌细胞内部；纵管（肌质网）终池的作用是贮存释放和再化传入肌细胞内部；纵管（肌质网）终池的作用是贮存释放和再化传入肌细胞

5、内部；纵管（肌质网）终池的作用是贮存释放和再化传入肌细胞内部；纵管（肌质网）终池的作用是贮存释放和再积聚积聚积聚积聚CaCaCaCa2+2+2+2+；三联管结构的作用。；三联管结构的作用。；三联管结构的作用。；三联管结构的作用。现在学习的是第7页，共34页（二）肌丝滑行学说（二）肌丝滑行学说 主要内容：肌肉收缩（时），肌小节缩短，是细肌主要内容：肌肉收缩（时），肌小节缩短，是细肌丝（肌动蛋白丝）在粗肌丝（肌球蛋白丝）中间主动滑丝（肌动蛋白丝）在粗肌丝（肌球蛋白丝）中间主动滑行的结果。收缩时，肌小节中的粗肌丝与细肌丝的长度行的结果。收缩时，肌小节中的粗肌丝与细肌丝的长度均未发生变化，只是由均未发

6、生变化，只是由Z Z线发出的细肌丝在向粗肌丝中线发出的细肌丝在向粗肌丝中央滑行时，增加了其与粗肌丝重迭的区域，因此央滑行时，增加了其与粗肌丝重迭的区域，因此H H区的区的宽度减少直至消失，甚至出现细肌丝重迭的新区带，相宽度减少直至消失，甚至出现细肌丝重迭的新区带，相应肌小节的亮带也变窄。应肌小节的亮带也变窄。现在学习的是第8页，共34页（三）横桥周期（三）横桥周期横桥与肌动蛋白结合、扭动、解离的循环过横桥与肌动蛋白结合、扭动、解离的循环过程程1.1.静息状态：横桥水解静息状态：横桥水解ATPATP成成ADPADP和和PiPi2.Ca2.Ca2+2+释放，释放，TnCTnC与与CaCa2+2+结

7、合，暴露位点，横结合，暴露位点，横桥与肌动蛋白结合桥与肌动蛋白结合3.ADP3.ADP和和PiPi解离，释放能量，横桥摆动，解离，释放能量，横桥摆动，拖动肌动蛋白细肌丝向拖动肌动蛋白细肌丝向M M线移动线移动4.4.横桥摆动结束，横桥摆动结束，ATPATP结合横桥，解除横桥结合横桥，解除横桥头与肌动蛋白的链接。头与肌动蛋白的链接。现在学习的是第9页，共34页现在学习的是第10页，共34页T小管上的小管上的DHPR构型改构型改变，激活变，激活RYR，a2+通通道开放，道开放，Ca2+内流，肌内流，肌浆中的浆中的Ca2+TnC与与Ca2+结合，结合，肌钙蛋白的构型发生肌钙蛋白的构型发生变化变化其信

8、息通过其信息通过TnI传递给传递给TnT原肌球蛋白的构型发生原肌球蛋白的构型发生变化，深陷于肌动蛋白变化，深陷于肌动蛋白的双股螺旋沟中的双股螺旋沟中肌动蛋白与肌动蛋白与肌球蛋白的肌球蛋白的横桥结合横桥结合 横桥横桥ATP酶酶激活激活 ATP分解释放能量分解释放能量 横桥向横桥向M线方向摆动，线方向摆动，拖动细肌丝向粗肌丝拖动细肌丝向粗肌丝中滑行中滑行 肌肉收缩肌肉收缩 暴露出肌动蛋暴露出肌动蛋白与横桥的结白与横桥的结合位点合位点动作电位传导到动作电位传导到T小管，导致横小管，导致横管膜电变化管膜电变化动作电位由神经动作电位由神经细胞传递给肌细细胞传递给肌细胞胞现在学习的是第11页，共34页肌浆

9、中的肌浆中的Ca2+Ca2+与与TnC结合解除，结合解除，其构型复原其构型复原 原肌球蛋白回到横桥和原肌球蛋白回到横桥和肌动蛋白分子之间的位肌动蛋白分子之间的位置置 阻碍两者相互阻碍两者相互作用继续进行作用继续进行 肌肉舒张肌肉舒张 肌肉舒张肌肉舒张:现在学习的是第12页，共34页三、骨骼肌收缩的机械特性三、骨骼肌收缩的机械特性（一）肌肉收缩的形式和特性（一）肌肉收缩的形式和特性肌肉收缩的形式：等长收缩、等张收缩肌肉收缩的形式：等长收缩、等张收缩和伸长收缩和伸长收缩等长收缩（等长收缩（isometric contractionisometric contraction）：收缩时肌肉的长度几）：

10、收缩时肌肉的长度几乎不发生变化，张力却增加乎不发生变化，张力却增加 等张收缩（等张收缩（isotornic contractionisotornic contraction）：收缩时肌肉的张力几）：收缩时肌肉的张力几乎不发生变化，肌肉的长度缩短乎不发生变化，肌肉的长度缩短伸长收缩：伸肌的一种收缩形式。伸长收缩：伸肌的一种收缩形式。现在学习的是第13页，共34页（二）单收缩和强直收缩（二）单收缩和强直收缩1 1、单收缩：潜伏期、单收缩：潜伏期缩短期缩短期舒张期舒张期 现在学习的是第14页，共34页不完全强直收缩（不完全强直收缩（ineomplete tetanusineomplete tetan

11、us）：当动作电位出现：当动作电位出现 的频率较高时，未完全舒张的肌纤维将进一步缩的频率较高时，未完全舒张的肌纤维将进一步缩 短，出现了多次收缩的总和，得到一条锯齿状收缩短，出现了多次收缩的总和，得到一条锯齿状收缩 曲线，也叫不完全强直收缩曲线，也叫不完全强直收缩 完全强直收缩（完全强直收缩（eomplete tetanuseomplete tetanus）：当传来的动作电位的）：当传来的动作电位的 频率更高时，肌纤维持续收缩而不舒张，得到一条频率更高时，肌纤维持续收缩而不舒张，得到一条 平滑的收缩总和曲线，叫完全强直收缩平滑的收缩总和曲线，叫完全强直收缩 临界融合频率（临界融合频率（crit

12、ical fusion frequencycritical fusion frequency）：产生完全：产生完全 强直收缩所需要的最低刺激频率。强直收缩所需要的最低刺激频率。2 2、单根肌纤维收缩的总和、单根肌纤维收缩的总和 现在学习的是第15页，共34页现在学习的是第16页，共34页（三）肌长（三）肌长-肌张力关系肌张力关系 前负荷（前负荷（preloadpreload）：负荷在肌肉收缩前就加到肌肉上。肌肉的收）：负荷在肌肉收缩前就加到肌肉上。肌肉的收缩有一个最适前负荷和最适初长度缩有一个最适前负荷和最适初长度 后负荷后负荷(afterload)(afterload)：肉开始收缩时才遇到的

13、负荷或阻力：肉开始收缩时才遇到的负荷或阻力 。只。只有中等程度负荷情况下肌肉收缩完成的功才最大有中等程度负荷情况下肌肉收缩完成的功才最大 最适长度：产生最大等长收缩肌张力时的肌长度。最适长度：产生最大等长收缩肌张力时的肌长度。四、骨骼肌的分类四、骨骼肌的分类1 1、快肌和慢肌：根据分解、快肌和慢肌：根据分解ATPATP的速度来划分的速度来划分 2 2、红肌纤维和白肌纤维：根据氧化磷酸化的能力来划分、红肌纤维和白肌纤维：根据氧化磷酸化的能力来划分红肌纤维红肌纤维红肌纤维红肌纤维 ：缓慢而持久：缓慢而持久：缓慢而持久：缓慢而持久白肌纤维白肌纤维白肌纤维白肌纤维 ：快速而短暂：快速而短暂：快速而短暂

14、：快速而短暂现在学习的是第17页，共34页第二节第二节 平滑肌生理平滑肌生理一、平滑肌的结构一、平滑肌的结构平滑肌纤维：粗肌丝平滑肌纤维：粗肌丝+细肌丝细肌丝+中间丝中间丝现在学习的是第18页，共34页二、平滑肌的电活动二、平滑肌的电活动（一）单位平滑肌和电活动（一）单位平滑肌和电活动1.单位平滑肌单位平滑肌功能合包体细胞形成的一个共同单位，内脏平滑肌多属于单位平滑肌。功能合包体细胞形成的一个共同单位，内脏平滑肌多属于单位平滑肌。2.自发电活动自发电活动（1）肌源性活动：通过肌肉自身启动的非神经支配的收缩活动）肌源性活动：通过肌肉自身启动的非神经支配的收缩活动（2）慢波电位：平滑肌细胞膜自动周

15、期性交替发生的）慢波电位：平滑肌细胞膜自动周期性交替发生的去极化、复极化的去极化、复极化的电位变化。慢波电位并不引起肌肉的收缩，但可使静息电位接近阈电电位变化。慢波电位并不引起肌肉的收缩，但可使静息电位接近阈电位。一旦去极化达到了阈电位水平，即在其波幅上产生位。一旦去极化达到了阈电位水平，即在其波幅上产生1 1至数个动作电至数个动作电位位（3 3）起搏点电位：膜自动去极化达到阈电位的这种膜电位变化，一般）起搏点电位：膜自动去极化达到阈电位的这种膜电位变化，一般由自动起搏点平滑肌细胞产生的动作电位。由自动起搏点平滑肌细胞产生的动作电位。现在学习的是第19页，共34页3.3.动作电位：动作电位一般

16、是在慢波基础上去极化发生的动作电位：动作电位一般是在慢波基础上去极化发生的 上升慢，持续时间长，与慢波相比，它又要快得多，因此上升慢，持续时间长，与慢波相比，它又要快得多，因此又称为快波（又称为快波（fast wavefast wave）.平滑肌动作电位的上升支由一种慢通道介导的离子内流引平滑肌动作电位的上升支由一种慢通道介导的离子内流引起（主要是起（主要是CaCa2+2+和少量和少量NaNa+的内流）。的内流）。平滑肌动作电位下降支主要是平滑肌动作电位下降支主要是K+K+外流而产生的复极化。外流而产生的复极化。大量大量CaCa2+2+进入肌细胞，通过钙调素激活肌动蛋白肌球蛋白三进入肌细胞，通

17、过钙调素激活肌动蛋白肌球蛋白三磷酸腺苷系统，引起肌肉收缩。磷酸腺苷系统，引起肌肉收缩。肌肉收缩是继动作电位之后产生的肌肉收缩是继动作电位之后产生的现在学习的是第20页，共34页现在学习的是第21页，共34页（三）多单位平滑肌和神经源性活动（三）多单位平滑肌和神经源性活动多单位平滑肌：由多个分离的，在功能上相互独立的单位组成。多单位平滑肌：由多个分离的，在功能上相互独立的单位组成。大血管的管壁、气管等大血管的管壁、气管等多单位平滑肌和骨骼肌都属于神经源性活动。多单位平滑肌和骨骼肌都属于神经源性活动。现在学习的是第22页，共34页三、平滑肌的收缩三、平滑肌的收缩（一）平滑肌收缩的机制（一）平滑肌收

18、缩的机制平滑肌兴奋时，胞内平滑肌兴奋时，胞内Ca2+浓度升高，引起肌球蛋白的磷酸化，浓度升高，引起肌球蛋白的磷酸化，启动粗细肌丝的相对滑动，其主要过程包括：启动粗细肌丝的相对滑动，其主要过程包括：1、Ca2+与钙调蛋白结合；与钙调蛋白结合；2、钙调蛋白复合体与肌球蛋白轻链激酶（、钙调蛋白复合体与肌球蛋白轻链激酶（MLCK）结合并激活此）结合并激活此酶；酶；3、激活的、激活的MLCK分解分解ATP，使肌球蛋白轻链磷酸化；，使肌球蛋白轻链磷酸化；4、磷酸化的横桥被激活，与肌动蛋白结合。、磷酸化的横桥被激活，与肌动蛋白结合。现在学习的是第23页，共34页（二）肌浆中（二）肌浆中CaCa2+2+浓度的

19、调节浓度的调节现在学习的是第24页，共34页 慢波、动作电位，肌肉收缩三者关系可简单归纳为：慢波、动作电位，肌肉收缩三者关系可简单归纳为：平滑肌收缩是继动作电位之后产生平滑肌收缩是继动作电位之后产生;而动作电位则是在慢波基础上去极而动作电位则是在慢波基础上去极化发生的；慢波不能引起动作电位，但却能提高平滑肌的兴奋性，被认化发生的；慢波不能引起动作电位，但却能提高平滑肌的兴奋性，被认为是平滑肌的起步电位，它控制着平滑肌收缩的节律，决定蠕动方向、为是平滑肌的起步电位，它控制着平滑肌收缩的节律，决定蠕动方向、节律、速度。每个慢波上的动作电位数目越多，动作电位频率越高，平节律、速度。每个慢波上的动作电

20、位数目越多，动作电位频率越高，平滑肌收缩幅度也就越大。滑肌收缩幅度也就越大。现在学习的是第25页，共34页第三节第三节 心肌生理心肌生理一、心肌的形态结构一、心肌的形态结构合包体结构：相邻细胞间形成闰盘结构将细胞连接在一起，闰盘处存在缝隙合包体结构：相邻细胞间形成闰盘结构将细胞连接在一起，闰盘处存在缝隙连接。连接。现在学习的是第26页，共34页二、心肌细胞的动作电位二、心肌细胞的动作电位1.心室肌细胞的动作电位心室肌细胞的动作电位现在学习的是第27页，共34页 心室肌细胞动作心室肌细胞动作电位的主要特征在电位的主要特征在于复极化过程比较于复极化过程比较复杂，持续时间很复杂，持续时间很长，动作电

21、位降支长，动作电位降支与升支很不对称。与升支很不对称。通常用通常用0 0、1 1、2 2、3 3、4 4等数字分别代表心等数字分别代表心室肌细胞动作电位的室肌细胞动作电位的各个时期。各个时期。现在学习的是第28页，共34页0 0 期期:-90mv:-90mv+30mv，ms形成机制：形成机制：心室肌细胞在窦房结传来的动作电位刺激下心室肌细胞在窦房结传来的动作电位刺激下1 1 期：期：+30mv+30mv0mv，10ms，形成机制：，形成机制：NaNa+通道迅速失活关闭，通道迅速失活关闭，同时同时K K+通道激活，通道激活，K K+外流，导致膜快速复极化外流，导致膜快速复极化 2 2期：平台期，

22、期：平台期，0mv0mv，100100150ms150ms，是心肌动作电位时程较长的主，是心肌动作电位时程较长的主要原因，也区别于骨骼肌细胞的主要特征。这一期形成的机制要原因，也区别于骨骼肌细胞的主要特征。这一期形成的机制是：是：CaCa2+2+的内流与的内流与K K+外流外流 所负栽的电荷量几乎相等。所负栽的电荷量几乎相等。现在学习的是第29页，共34页3 3期：快速复极化末期，期：快速复极化末期，0mv0mv-90mv-90mv，100100150ms 150ms，形成机制：，形成机制：CaCa2+2+通道失活，内向离子流终止，而膜对通道失活，内向离子流终止，而膜对K K+通透性增高，通透

23、性增高，K K+外流逐渐增外流逐渐增强，使膜内电位向负的方向转化，膜内电位越负，强，使膜内电位向负的方向转化，膜内电位越负，K+K+外流越快，造成外流越快，造成再生性复极。再生性复极。4 4期：膜电位数值已达静息电位水平，但细胞内外离子分布发生变化，膜期：膜电位数值已达静息电位水平，但细胞内外离子分布发生变化，膜内多了内多了NaNa+、CaCa2+2+,膜外多了膜外多了K K+，激活膜上，激活膜上Na+-K+Na+-K+泵，每次泵出泵，每次泵出3 3个个NaNa+，同时摄入，同时摄入2 2个个K K+；由胞外进入细胞内的；由胞外进入细胞内的CaCa2+2+，通过，通过NaNa+-Ca-Ca2+

24、2+交换排出胞外，使细胞内外离子分布恢复到静息状态，保证心肌正常交换排出胞外，使细胞内外离子分布恢复到静息状态，保证心肌正常兴奋性。兴奋性。现在学习的是第30页，共34页三、心肌的收缩三、心肌的收缩（一）心肌收缩的（一）心肌收缩的Ca2+Ca2+移动机制移动机制 Ca Ca2+2+移入的两移入的两条路径：胞外移入条路径：胞外移入和肌质网移入，其和肌质网移入，其中胞外移入可以诱中胞外移入可以诱导肌质网的导肌质网的CaCa2+2+释释放（称为放（称为CaCa2+2+诱导诱导的的CaCa2+2+释放）。释放）。（二）心肌的被（二）心肌的被动张力和主动张动张力和主动张力力现在学习的是第31页，共34页三种肌肉组织静息电位、动作电位形成的比较三种肌肉组织静息电位、动作电位形成的比较现在学习的是第32页，共34页现在学习的是第33页，共34页感谢大家观看现在学习的是第34页，共34页