肌细胞的收缩课件.ppt

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1、资料仅供参考,不当之处，请联系改正。一、横纹肌一、横纹肌（NeuromuscularjunctionNeuromuscularjunction）神经骨骼肌接头神经骨骼肌接头 由运动神经末梢和与它接触的骨骼肌细由运动神经末梢和与它接触的骨骼肌细胞膜组成，是胞膜组成，是进行信息传递的特殊结构。进行信息传递的特殊结构。(一一)神经神经-骨骼肌接头处兴奋传递骨骼肌接头处兴奋传递资料仅供参考,不当之处，请联系改正。资料仅供参考,不当之处，请联系改正。肌原纤维肌原纤维肌原纤维肌原纤维结缔组织结缔组织结缔组织结缔组织细胞核细胞核细胞核细胞核神经神经神经神经-肌肉接点肌肉接点肌肉接点肌肉接点肌纤维肌纤维肌纤维

2、肌纤维运动神经运动神经运动神经运动神经资料仅供参考,不当之处，请联系改正。神经肌肉接头的微细结构神经肌肉接头的微细结构资料仅供参考,不当之处，请联系改正。APAP到达末梢到达末梢 电压门控性电压门控性CaCa2+2+通道通道激活激活激活激活CaCa2+2+内流内流 轴浆中的轴浆中的CaCa2+2+触发囊泡中的触发囊泡中的AChACh倾囊释放入间隙倾囊释放入间隙量子式释放量子式释放（quantalreleasequantalrelease）每每个个囊囊泡泡中中AChACh的的储储存存量量相相当当恒恒定定，释释放放时时通通过出胞作用，以囊泡为单位倾囊释放。过出胞作用，以囊泡为单位倾囊释放。2502

3、50个个AChACh囊泡囊泡/AP/AP 1 1、兴奋传递的基本过程、兴奋传递的基本过程 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。ACh+ACh+终板膜上的终板膜上的N N受体受体 激活化学门控式通道激活化学门控式通道 （Na Na+内流为主，少量内流为主，少量K K+外流）外流）终板膜去极化（终板膜去极化（终板电位终板电位）终板电位终板电位终板电位终板电位（endplatepotential)endplatepotential)终板膜在运动神经末梢释放的终板膜在运动神经末梢释放的AChACh作用下产作用下产生的去极化电位改变。生的去极化电位改变。终板电位触发邻近肌膜去极化终板电位触发邻近肌膜去极

4、化肌膜爆发肌膜爆发APAP阈电位阈电位激活电压门控式激活电压门控式NaNa+通道通道资料仅供参考,不当之处，请联系改正。2、EPP的特征：的特征：无无“全或无全或无”现象；现象；无不应期；无不应期；有总和现象；有总和现象；EPP的大小与的大小与Ach释放量呈正相关。释放量呈正相关。资料仅供参考,不当之处，请联系改正。N-MN-M接头处的兴奋传递过程接头处的兴奋传递过程资料仅供参考,不当之处，请联系改正。膜膜CaCa2 2通道开放，膜外通道开放，膜外CaCa2 2向膜内流动向膜内流动资料仅供参考,不当之处，请联系改正。接头前膜内囊泡移动、融合、破裂，接头前膜内囊泡移动、融合、破裂，囊泡中的囊泡中

5、的AChACh释放释放(量子释放量子释放)资料仅供参考,不当之处，请联系改正。AChACh与终板膜上的与终板膜上的N N2 2受体结合，受体结合，受体蛋白分子构型改变受体蛋白分子构型改变资料仅供参考,不当之处，请联系改正。终板膜对终板膜对NaNa、K K (尤其是尤其是NaNa)通透性通透性资料仅供参考,不当之处，请联系改正。作用作用ACh乙乙乙乙 酸酸酸酸+胆胆胆胆 碱碱碱碱 2ms2ms胆碱酯酶胆碱酯酶胆碱酯酶胆碱酯酶胆碱酯酶存在于接头间隙和接头后膜上胆碱酯酶存在于接头间隙和接头后膜上意义意义防止终板膜持续去极化，防止终板膜持续去极化，维持接头处的正常功能。维持接头处的正常功能。3 3、胆

6、碱酯酶的作用胆碱酯酶的作用 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。1 1 1 1、单向性传递：、单向性传递：、单向性传递：、单向性传递：接头前膜接头前膜接头后膜接头后膜2 2 2 2、1:1 1:1 1:1 1:1 传递：传递：传递：传递：一次神经一次神经AP一次肌细胞一次肌细胞AP 3 3 3 3、时间延搁、时间延搁、时间延搁、时间延搁 ：0.5 1.0 ms（化学传递）（化学传递）5 5、易受各种内、外环境因素影响：、易受各种内、外环境因素影响：1234（三）（三）（三）（三）神经神经神经神经骨骼肌接头处兴奋传递的特点骨骼肌接头处兴奋传递的特点骨骼肌接头处兴奋传递的特点骨骼肌接头处兴奋传递的

7、特点4 4、本质、本质是电是电-化学化学-电的过程电的过程：N N末梢末梢APAChAPACh受体受体EPPEPP肌膜肌膜APAP资料仅供参考,不当之处，请联系改正。影响影响N-MN-M接头处兴奋传递的因素：接头处兴奋传递的因素：（1 1）阻阻断断AChACh受受体体：箭箭毒毒和和 银银环环蛇蛇毒毒，肌肌松松剂剂（驰肌碘）。（驰肌碘）。（2 2）抑抑制制胆胆碱碱酯酯酶酶活活性性：有有机机磷磷农农药药，新新斯斯的的明。明。（3 3）自自身身免免疫疫性性疾疾病病：重重症症肌肌无无力力（抗抗体体破破坏坏AChACh受受体体），肌肌无无力力综综合合征征（抗抗体体破破坏坏N N末末梢梢CaCa2+2+通

8、道）。通道）。（4 4）接头前膜接头前膜AchAch释放释放：肉毒杆菌中毒。：肉毒杆菌中毒。资料仅供参考,不当之处，请联系改正。主要特点主要特点:含有大量的肌原纤维和发达的肌管系统，含有大量的肌原纤维和发达的肌管系统，且在排列上是高度规则有序的。且在排列上是高度规则有序的。（二）横纹肌的细微结构资料仅供参考,不当之处，请联系改正。1.1.肌原纤维和肌节：肌原纤维和肌节：资料仅供参考,不当之处，请联系改正。资料仅供参考,不当之处，请联系改正。资料仅供参考,不当之处，请联系改正。肌节肌节指肌原纤维上相邻两条指肌原纤维上相邻两条Z Z线之间的区域，线之间的区域，是肌细胞收缩、舒张的最基本结构和功能单

9、位。是肌细胞收缩、舒张的最基本结构和功能单位。一个肌节一个肌节一个肌节一个肌节=1/2=1/2=1/2=1/2明带明带明带明带+中间的暗带中间的暗带中间的暗带中间的暗带+1/2 +1/2 +1/2 +1/2 明带明带明带明带每个肌节的长度可变每个肌节的长度可变每个肌节的长度可变每个肌节的长度可变 1.5 3.5 m 1.5 3.5 m 1.5 3.5 m 1.5 3.5 m（在体安静时（在体安静时（在体安静时（在体安静时 2.0 2.2 m 2.0 2.2 m 2.0 2.2 m 2.0 2.2 m）资料仅供参考,不当之处，请联系改正。包绕在每条肌原纤维周围的囊管状结构，包绕在每条肌原纤维周围

10、的囊管状结构，有两组来源和功能都不同的独立管道系统。有两组来源和功能都不同的独立管道系统。（1 1）横管系统（）横管系统（T T管）管）（2 2）纵管系统（）纵管系统（L L管、肌质网）管、肌质网）2 2、肌管系统肌管系统把肌膜上的把肌膜上的AP传入肌细胞深部传入肌细胞深部对对Ca2+进行储存、释放、再聚集进行储存、释放、再聚集纵行肌质网（纵行肌质网（longitudinal SR，LSR）连接肌质网（连接肌质网（junctional SR，JSR）终池终池(terminal cisterna)资料仅供参考,不当之处，请联系改正。（3 3）三联管结构）三联管结构中间的横管中间的横管+两侧的终池

11、两侧的终池 将肌膜的电变化（横管的将肌膜的电变化（横管的AP）与终池）与终池（纵管）释放（纵管）释放Ca2+的过程耦联起来；再由的过程耦联起来；再由Ca2+引起肌细胞的收缩。引起肌细胞的收缩。（兴奋兴奋-收缩耦联收缩耦联部位）部位）资料仅供参考,不当之处，请联系改正。纵管纵管 横管横管资料仅供参考,不当之处，请联系改正。纵管及横管纵管及横管 三联管三联管资料仅供参考,不当之处，请联系改正。50 50年代初期由年代初期由 Huxley Huxley 等提出的用肌节中粗、等提出的用肌节中粗、细肌丝的相互滑行来说明收缩机制的细肌丝的相互滑行来说明收缩机制的肌丝滑行肌丝滑行理论理论(myofilame

12、nt sliding theory)(myofilament sliding theory)。（三）横纹肌的收缩机制资料仅供参考,不当之处，请联系改正。1 1、肌丝的分子组成、肌丝的分子组成粗肌丝粗肌丝细肌丝细肌丝肌凝蛋白肌凝蛋白（肌球蛋白）（肌球蛋白）肌动蛋白（肌纤蛋白）肌动蛋白（肌纤蛋白）收缩蛋白收缩蛋白调节蛋白调节蛋白 肌钙蛋白（原宁蛋白）肌钙蛋白（原宁蛋白）原肌凝蛋白原肌凝蛋白 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。（1 1）粗肌丝：）粗肌丝：由肌球（肌凝蛋白）组成，由肌球（肌凝蛋白）组成，其头部有一膨大部其头部有一膨大部横桥横桥资料仅供参考,不当之处，请联系改正。粗粗肌肌丝丝资料仅供参

13、考,不当之处，请联系改正。资料仅供参考,不当之处，请联系改正。（1 1）可与细肌丝上肌动蛋白的结合位点呈可）可与细肌丝上肌动蛋白的结合位点呈可逆性结合，并向逆性结合，并向MM线方向摆动，完成线方向摆动，完成横桥周期横桥周期（2 2）具有）具有ATPATP酶酶的作用，可以分解的作用，可以分解ATPATP获得获得能量，作为横桥摆动和作功的能量来源。能量，作为横桥摆动和作功的能量来源。横桥的特性横桥的特性资料仅供参考,不当之处，请联系改正。横桥前后摆动横桥前后摆动肌节长度变短肌节长度变短ATPATP与横桥结合后水解成与横桥结合后水解成ADPADP和一分子磷和一分子磷酸，并将能量传递给肌酸，并将能量传

14、递给肌球球球球蛋白，使之活蛋白，使之活化，同时横桥复位化，同时横桥复位。资料仅供参考,不当之处，请联系改正。（2 2）细肌丝：细肌丝：肌动蛋白肌动蛋白原肌原肌球球蛋白蛋白肌钙蛋白肌钙蛋白 肌动蛋白肌动蛋白：表面有与横桥结合的位点，静息时被原肌球蛋：表面有与横桥结合的位点，静息时被原肌球蛋白掩盖；白掩盖；原肌球蛋白原肌球蛋白：静息时掩盖横桥结合位点；：静息时掩盖横桥结合位点；肌钙蛋白肌钙蛋白：与：与CaCa2+2+结合变构后结合变构后,使原肌球蛋白位移，暴露出使原肌球蛋白位移，暴露出结合位点。结合位点。资料仅供参考,不当之处，请联系改正。细细肌肌丝丝资料仅供参考,不当之处，请联系改正。胞浆胞浆C

15、a2+Ca2+与肌钙蛋白与肌钙蛋白亚单位结合亚单位结合原肌球蛋白构型改变原肌球蛋白构型改变肌动肌动蛋白与横桥的结合位点暴露蛋白与横桥的结合位点暴露横桥与肌动横桥与肌动蛋白结合蛋白结合横桥摆动，拉动细肌丝向线横桥摆动，拉动细肌丝向线滑动滑动肌节缩短肌节缩短滑行学说（滑行学说（sliding theory）资料仅供参考,不当之处，请联系改正。收缩的过程资料仅供参考,不当之处，请联系改正。资料仅供参考,不当之处，请联系改正。滑行过程：滑行过程：资料仅供参考,不当之处，请联系改正。1.1.概念概念：将电兴奋和机械收缩联系起：将电兴奋和机械收缩联系起来的来的中介中介机制，称为兴奋机制，称为兴奋-收缩耦联

16、收缩耦联(excitation-contraction coupling)(excitation-contraction coupling)。2.2.结构基础结构基础：肌管系统肌管系统，关键部位为，关键部位为三联管三联管结构。结构。3 3.媒介：媒介：CaCa2+2+（耦联因子）（耦联因子）（四）骨骼肌的兴奋（四）骨骼肌的兴奋 收缩耦联收缩耦联资料仅供参考,不当之处，请联系改正。肌膜肌膜APAP沿肌膜、沿肌膜、T T管膜传播管膜传播激活激活L L型钙通道型钙通道激活激活JSRJSR钙钙释放通道释放通道Ca2+2+进入胞质进入胞质1234胞质中胞质中Ca2+升高升高100倍倍肌钙蛋白与肌钙蛋白与

17、Ca2+结结合，肌肉收缩合，肌肉收缩激活激活LSR膜上的膜上的Ca2+泵泵Ca2+回收入肌质网回收入肌质网肌浆中肌浆中Ca2+降低降低肌肉舒张肌肉舒张 基本过程基本过程激活的激活的L L型钙通道型钙通道资料仅供参考,不当之处，请联系改正。资料仅供参考,不当之处，请联系改正。肌浆网上的钙泵将钙离肌浆网上的钙泵将钙离子主动转运回肌浆网中子主动转运回肌浆网中资料仅供参考,不当之处，请联系改正。肌肉收缩效能肌肉收缩效能表现为收缩时产生的表现为收缩时产生的张张力力和（或）和（或）缩短缩短程度，以及产生张力或缩程度，以及产生张力或缩短的短的速度速度。五、影响横纹肌收缩效能的主要因素五、影响横纹肌收缩效能的

18、主要因素资料仅供参考,不当之处，请联系改正。骨骼肌的收缩形式骨骼肌的收缩形式1、等长收缩（、等长收缩（isometric contraction）肌肉收缩时肌肉收缩时,长度不变长度不变(缩短速度缩短速度=0),而张力而张力增加。如颈后部肌肉的收缩。增加。如颈后部肌肉的收缩。（发生在负荷（发生在负荷肌肉收缩产生的张力时肌肉收缩产生的张力时）特点：无位移，维持姿势和体位特点：无位移，维持姿势和体位资料仅供参考,不当之处，请联系改正。2 2、等张收缩（、等张收缩（isotonic contractionisotonic contraction）肌肉收缩时肌肉收缩时,张力不变张力不变,而长度缩短而长度

19、缩短(缩短缩短速度速度0)0)。如与关节屈曲有关的肌肉收缩。如与关节屈曲有关的肌肉收缩。（发生在负荷肌肉收缩产生的张力时）（发生在负荷肌肉收缩产生的张力时）特点：有位移，作功特点：有位移，作功在体情况下骨骼肌收缩多为混合式：在体情况下骨骼肌收缩多为混合式：在体情况下骨骼肌收缩多为混合式：在体情况下骨骼肌收缩多为混合式：等长收缩在先，等张收缩在后。等长收缩在先，等张收缩在后。等长收缩在先，等张收缩在后。等长收缩在先，等张收缩在后。资料仅供参考,不当之处，请联系改正。（一）前负荷对肌肉收缩的影响（一）前负荷对肌肉收缩的影响前负荷：肌肉收缩前前负荷：肌肉收缩前遇到的负荷。遇到的负荷。初长度初长度 ：

20、肌肉收缩前肌肉收缩前在前负荷作用下所处的在前负荷作用下所处的长度长度。作用于肌肉的负荷有两种：作用于肌肉的负荷有两种：资料仅供参考,不当之处，请联系改正。肌张力与初长度的关系肌张力与初长度的关系（长度长度-张力曲线张力曲线）在一定范围内初长度在一定范围内初长度 与肌张力呈正变关系与肌张力呈正变关系 升支升支初长度达一定程度时初长度达一定程度时 产生最大张力产生最大张力 顶点顶点再增加初长度时肌张再增加初长度时肌张 力反而减小力反而减小 降支降支 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。长度长度-张力曲线的发生机制张力曲线的发生机制 前负荷前负荷(初长度初长度)决定决定肌小节的长度肌小节的长度（粗细

21、肌丝重叠程度）（粗细肌丝重叠程度）决定决定参与收缩的参与收缩的 横桥数目横桥数目粗肌丝长粗肌丝长1.6m1.6m（中央（中央0.2m0.2m内无横桥）内无横桥）细肌丝长细肌丝长1.0m1.0m在体的骨骼肌都是处在体的骨骼肌都是处在最适初长度的状态在最适初长度的状态下。下。(肌小节肌小节=22.2m)资料仅供参考,不当之处，请联系改正。（二）（二）后负荷对肌肉收缩的影响后负荷对肌肉收缩的影响后负荷：肌肉收缩时才遇到的负荷或阻力。后负荷：肌肉收缩时才遇到的负荷或阻力。资料仅供参考,不当之处，请联系改正。后负荷是肌肉作功的对象，肌肉收缩总是先肌张力后负荷是肌肉作功的对象，肌肉收缩总是先肌张力增加，当

22、增加至克服后负荷时（肌张力增加，当增加至克服后负荷时（肌张力=后负荷），再后负荷），再产生肌长度的缩短。产生肌长度的缩短。资料仅供参考,不当之处，请联系改正。后负荷影响后负荷影响1 先产生张力，后出现缩短，缩短发生后张先产生张力，后出现缩短，缩短发生后张力不再增加。（等长收缩在先，等张收缩在力不再增加。（等长收缩在先，等张收缩在后）后）2 后负荷愈大，张力愈大，缩短出现愈迟，后负荷愈大，张力愈大，缩短出现愈迟，缩短的初速度和总长度愈小缩短的初速度和总长度愈小 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。兴奋收缩耦联过程兴奋收缩耦联过程蛋白质或横桥功能特性蛋白质或横桥功能特性缺氧缺氧酸中毒酸中毒能源缺乏

23、能源缺乏Ca2咖啡因咖啡因肾上腺素肾上腺素提高收缩效果提高收缩效果降低收缩效果降低收缩效果资料仅供参考,不当之处，请联系改正。（二）单收缩与强直收缩（二）单收缩与强直收缩1 1、单收缩（、单收缩（single twitchsingle twitch）A.A.受单一刺激受单一刺激一个一个APAP一次肌肉收缩一次肌肉收缩;B.B.连续刺激的频率低连续刺激的频率低(间隔间隔 单收缩的时程单收缩的时程)多多个分离个分离APAP连续分离单收缩连续分离单收缩资料仅供参考,不当之处，请联系改正。资料仅供参考,不当之处，请联系改正。2、强直收缩（、强直收缩（tetanus）骨骼肌受到连续刺激时出现单收缩的骨骼

24、肌受到连续刺激时出现单收缩的复合，肌肉表现为持续的收缩状态。复合，肌肉表现为持续的收缩状态。（1 1 1 1）不完全强直收缩）不完全强直收缩）不完全强直收缩）不完全强直收缩 连续刺激连续刺激后续刺激落在前次收缩的舒张期后续刺激落在前次收缩的舒张期多次收缩的总和。多次收缩的总和。(虽产生虽产生多个多个多个多个AP,AP,AP,AP,但但但但APAPAPAP时时时时程仅程仅程仅程仅1-2ms,1-2ms,1-2ms,1-2ms,相当于不应期相当于不应期相当于不应期相当于不应期,而收缩时程比其长而收缩时程比其长而收缩时程比其长而收缩时程比其长得多得多得多得多,故收缩波融合故收缩波融合故收缩波融合故收缩波融合,AP,AP,AP,AP则否则否则否则否)资料仅供参考,不当之处，请联系改正。特点：特点：刺激频率较低；刺激频率较低；舒张不完全，呈锯齿状；舒张不完全，呈锯齿状；幅度大于单收缩。幅度大于单收缩。资料仅供参考,不当之处，请联系改正。（2 2）完全强直收缩）完全强直收缩（complete tetanuscomplete tetanus）连续刺激频率再增加连续刺激频率再增加后续刺激落后续刺激落在前次收缩的收缩期在前次收缩的收缩期发生的多次收发生的多次收缩的总和。缩的总和。资料仅供参考,不当之处，请联系改正。