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1、细胞的基本功能第四细胞的基本功能第四节节第1页，共41页，编辑于2022年，星期二肌肉的分类肌肉的分类根据形态：横纹肌、平滑肌根据神经支配：随意肌、非随意肌根据功能特性：骨骼肌、心肌、平滑肌横纹肌横纹肌随意肌随意肌第2页，共41页，编辑于2022年，星期二骨骼肌的收缩骨骼肌的收缩在中枢神经系统的控制下(每个肌细胞受运动神经元轴突分支的支配)，支配肌肉的神经纤维发生兴奋时，神经-肌接头把动作电位传递给肌肉时引起肌肉的兴奋和收缩。第3页，共41页，编辑于2022年，星期二骨骼肌的收缩主要内容骨骼肌的收缩主要内容1.神经-肌接头2.肌细胞的微细结构3.肌丝滑行理论4.兴奋-收缩耦联5.肌肉收缩效能的
2、影响因素（前后负荷、肌肉的收缩能力、收缩的综合）第4页，共41页，编辑于2022年，星期二1.神经神经-肌接头肌接头由运动神经末梢和与它接触的骨骼肌细胞膜形成接头前膜 终板膜(接头后膜)，接头间隙轴突末梢有突触小泡含有大量的ACh 终板膜上有乙酰胆碱脂酶第5页，共41页，编辑于2022年，星期二骨骼肌神经骨骼肌神经-肌接头处兴奋的传递肌接头处兴奋的传递第6页，共41页，编辑于2022年，星期二1.动作电位到达神经末梢。第7页，共41页，编辑于2022年，星期二2.接头前膜的去极化，Ca2+通道的开放。1.动作电位到达神经末梢。第8页，共41页，编辑于2022年，星期二3.启动突触小泡的出胞机制
3、，使它与接头前膜融合，并释放ACh到接头间隙内。2.接头前膜的去极化，Ca2+通道的开放。1.动作电位到达神经末梢。第9页，共41页，编辑于2022年，星期二4.ACh扩散至终板膜，结合阳离子通道，并激活它离子通道开放(主要Na+内流)。3.启动突触小泡的出胞机制，使它与接头前膜融合，并释放ACh到接头间隙内。2.接头前膜的去极化，Ca2+通道的开放。1.动作电位到达神经末梢。第10页，共41页，编辑于2022年，星期二4.ACh扩散至终板膜，结合阳离子通道，并激活它离子通道开放(主要Na+内流)。3.启动突触小泡的出胞机制，使它与接头前膜融合，并释放ACh到接头间隙内。2.接头前膜的去极化，
4、Ca2+通道的开放。1.动作电位到达神经末梢。5.终板膜去极化终板电位。终板电位通过电紧张电位刺激周围的电压门控钠通道，产生动作电位第11页，共41页，编辑于2022年，星期二6.ACh分解，胆碱被接头前膜吸收，生成ACh4.ACh扩散至终板膜，结合阳离子通道，并激活它离子通道开放(主要Na+内流)。3.启动突触小泡的出胞机制，使它与接头前膜融合，并释放ACh到接头间隙内。2.接头前膜的去极化，Ca2+通道的开放。1.动作电位到达神经末梢。5.终板膜去极化终板电位。终板电位通过电紧张电位刺激周围的电压门控钠通道，产生动作电位第12页，共41页，编辑于2022年，星期二2.横纹肌细胞的微细结构横
5、纹肌细胞的微细结构1.肌原纤维和肌节第13页，共41页，编辑于2022年，星期二2.肌管系统横管横管(T管管)：传动作电位至肌细胞深部纵管：纵管：贮存、释放、聚积钙纵行肌质网(LSR)钙泵连接肌质网(JSR)钙释放通道三联管：三联管：兴奋-收缩耦联部位T管管肌质网肌质网,SR第14页，共41页，编辑于2022年，星期二3.骨骼肌的收缩机制骨骼肌的收缩机制公认机制：肌丝滑行理论肌丝滑行理论横纹肌的粗细肌丝在肌节内的相互滑动而发生，肌丝本身长度不变1954年Huxley提出第15页，共41页，编辑于2022年，星期二肌丝的组成肌丝的组成粗肌丝：肌球蛋白(肌凝蛋白)细肌丝：由肌纤(肌动)蛋白、原肌凝
6、蛋白、肌钙蛋白质组成http:/ ADP和无机磷酸与横桥分离第22页，共41页，编辑于2022年，星期二5.横桥头部结合一个ATP，对肌动蛋白的亲和力下降，与肌动蛋白解离第23页，共41页，编辑于2022年，星期二6.横桥头部将ATP分解为ADP和无机磷酸，恢复到高势能状态第24页，共41页，编辑于2022年，星期二4.4.骨骼肌的兴奋骨骼肌的兴奋-收缩耦联收缩耦联概念：将电兴奋和肌丝滑行联系起来的过程。过程:1.电兴奋通过横管传到肌纤维深部2.三联管传递信息3.肌浆网对钙的释放和再聚积第25页，共41页，编辑于2022年，星期二骨骼肌的兴奋-收缩耦联第26页，共41页，编辑于2022年，星期
7、二骨骼肌的兴奋-收缩耦联1.肌膜上的动作电位沿着肌膜，T管膜传播，激活L型钙通道2.L型钙通道通过变构激活连接肌质网(JSR)上的钙通道，把JSR内的Ca2+释放到胞质，提高胞质内的Ca2+浓度3.Ca2+浓度的升高促使肌钙蛋白与Ca2+结合，并引发肌肉收缩4.Ca2+浓度的升高的同时激活LSR膜上的钙泵，把胞质中的Ca2+回收到肌质网，降低Ca2+浓度，肌肉舒张第27页，共41页，编辑于2022年，星期二5.5.横纹肌收缩效能的指标横纹肌收缩效能的指标1.张力2.缩短程度3.产生张力或缩短的速度收缩时长度不变，张力增加的形式为等长等长收缩收缩;张力不变，肌肉缩短的形式为等张等张收缩收缩第28
8、页，共41页，编辑于2022年，星期二影响横纹肌收缩效能的因素收缩效能由收缩效能由 收缩时承受的负荷收缩时承受的负荷、自身的收缩能力自身的收缩能力、总和效应总和效应等决定。等决定。前负荷前负荷后负荷后负荷第29页，共41页，编辑于2022年，星期二 A 前负荷前负荷肌肉收缩前遇肌肉收缩前遇到的负荷。到的负荷。前负荷决定肌前负荷决定肌肉的初长度肉的初长度第30页，共41页，编辑于2022年，星期二前负荷1.在一定范围内，前负荷愈大，在一定范围内，前负荷愈大，初长度愈长，收缩力愈大；初长度愈长，收缩力愈大；2.最适初长度时，肌肉收缩能使最适初长度时，肌肉收缩能使肌肉产生最大张力；肌肉产生最大张力；
9、3.前负荷过大，初长度过长，收前负荷过大，初长度过长，收缩力降低缩力降低第31页，共41页，编辑于2022年，星期二肌肉的长度-张力关系与肌节长度的变化相关(粗细肌丝的重合程度)第32页，共41页，编辑于2022年，星期二B 后负荷后负荷肌肉收缩时才遇肌肉收缩时才遇到的负荷。到的负荷。第33页，共41页，编辑于2022年，星期二张力张力-速度关系速度关系1.后负荷愈大，张力愈大，后负荷愈大，张力愈大，缩短速度减少缩短速度减少2.后负荷大到肌肉不能缩短后负荷大到肌肉不能缩短时，肌肉产生最大等长收时，肌肉产生最大等长收缩张力缩张力缩短速度缩短速度横桥周期横桥周期收缩张力收缩张力与肌动蛋白结与肌动蛋
10、白结合的横桥数目合的横桥数目第34页，共41页，编辑于2022年，星期二较轻负荷时，横桥摆动并与肌动蛋白解离的速度快（缩短速度快），所以每瞬间处于张力状态的（黑色的）横桥数量少（产生张力亦小）较重负荷时，横桥头部摆动速度减慢，横桥周期延长，因而每瞬间有较多数量的横桥处于产生和维持张力的状态（收缩张力增加）第35页，共41页，编辑于2022年，星期二C 肌肉收缩能力肌肉收缩能力概念：决定肌肉收缩效能的内在特性。决定性因素：心肌的调节胞质内Ca2+的水平，肌球蛋白的ATP酶活性骨骼肌的调节神经系统调节参与收缩的运动单位的数量和收缩频率第36页，共41页，编辑于2022年，星期二D 收缩的总和收缩的
11、总和形式：1.运动单位数量的总和2.频率效应的总和第37页，共41页，编辑于2022年，星期二收缩的总和收缩的总和形式：1.运动单位数量的总和大小原则：大小原则：弱收缩时小运动单位发生收缩，随着收缩强度的增大，越来越多和大地运动单位参与，因此张力随之增大；舒张时，停止放电和收缩由大的运动单位开始。第38页，共41页，编辑于2022年，星期二单收缩单收缩收缩的总和收缩的总和形式：1.运动单位数量的总和2.频率效应的总和强直收缩强直收缩第39页，共41页，编辑于2022年，星期二收缩的总和收缩的总和频率效应的总和1.单收缩：肌肉受低频刺激而出现的独立收缩。动作电位12ms，收缩过程几十几百ms2.强直收缩不完全强直收缩完全强直收缩第40页，共41页，编辑于2022年，星期二小结小结骨骼肌的收缩1.信号接收结构（神经-肌接头）2.收缩结构（肌细胞的微细结构）3.收缩机制（肌丝滑行理论）4.从信号的接收到肌肉收缩（兴奋-收缩耦联）5.肌肉收缩效能的影响因素（前后负荷、肌肉的收缩能力、收缩的综合）第41页，共41页，编辑于2022年，星期二