肌肉收缩 生理学课件VIP专享VIP免费

第四节肌细胞的收缩—横纹肌（骨骼肌）一、神经-肌接头处的兴奋传递（一）形态结构—运动终板递质囊泡（Ach）③运动终板膜肌小节②接头间隙①接头前膜（二）神经－肌接头处的兴奋传递动作电位到达神经末梢→Ca2+通道开放Ca2+进入轴突末梢，囊泡向接头前膜移动并与之融合通过出胞作用将囊泡中的ACh释放到接头间隙ACh与ACh受体结合→化学门控通道开放→Na+内流→终板膜去极化形成终板电位→扩散到相邻肌细胞膜总和达阈电位→肌细胞膜爆发动作电位。Ach的释放：量子式释放Ach的灭活：胆碱脂酶（被新斯的明抑制）N－型受体阻断剂：箭毒、α－银环蛇毒神经肌肉接头处兴奋传递的特征a、单向传递b、时间延阁c、易受环境因素变化的影响d、是1对1的传递(二)横纹肌细胞的微细结构1．肌原纤维和肌小节（图）（1）肌原纤维明带：长度可变，其正中的暗线为Z线暗带：长度固定，正中相对透明区为H带H带中央的暗线称为M线。（2）肌小节：两条Z线间的区域长度=1/2明带+暗带（1.5--3.5μm）暗带明带1.粗肌丝(thickfilament)肌凝蛋白(肌球蛋白，myosin)组成横桥(crossbridge)：1.可逆性与细肌丝结合，拖动细肌丝滑行；2.具有ATP酶活性。RelaxedstateInitiationofcontration2．肌管系统（图）（1）横管：由胞膜向内凹入形成（2）纵管（肌浆网）：三联管：由每一横管和来自两侧肌小节的纵管终末池构成作用：把横管传来的信息和终池Ca2+释放联系起来1.横管或T管：将肌细胞膜其他部位传来的动作电位传导到肌细胞深部。2.纵管或L管(即肌浆网。终末池-Ca2+的贮存/释放(Ca2+通道)和再聚集(Ca2+泵)。三联管结构：兴奋-收缩藕联的结构基础。骨骼肌的兴奋－收缩耦联肌细胞的动作电位与收缩之间的联系起来的过程。1．兴奋通过横管系统传导到肌细胞内部三联体结构处。2．三联体结构处的信息传递：横管膜上的动作电位产生的电流或诱发细胞膜产生的IP3（三磷酸肌醇），均可导致Ca2+通道开放，Ca2+顺浓度梯度从肌质网内流入胞浆，触发肌丝滑行。3．肌浆网对Ca2+的贮存、释放和再聚集：肌浆网膜上的钙泵把肌浆中的Ca2+主动转运到肌浆网内（肌浆Ca2+浓度较低而肌浆网内Ca2+浓度较高）。、当肌浆网膜对Ca2+通透性增高时，肌质网中Ca2+顺浓差扩散到肌浆中触发肌肉收缩。随后，肌浆网膜上钙泵的活动增强，导致Ca2+在肌质网内的再聚集和肌浆中Ca2+浓度降低，肌肉舒张。由于Ca2+的再聚集是由钙泵消耗ATP而完成的，所以肌肉的舒张和收缩一样，都属主动过程。（五）影响横纹肌收缩效能的因素1、前负荷对骨骼肌收缩的影响：前负荷：肌肉在收缩前就作用于肌肉的负荷，将肌肉拉长于某一状态。最适初长度：使肌肉收缩时产生最大张力的初长度。最适前负荷：产生最适初长度的前负荷。在最适初长度和前负荷时，肌张力最大，收缩速度最快，缩短的长度最大，横桥与细肌丝结合最多，作功效率最高。最适初长度或最适前负荷时，肌小节内的粗细肌丝处于最理想的重叠状态，每一个横桥附近都有能与之起作用的细肌丝存在，可出现最佳收缩效果。最适初长度1.后负荷很大时，肌肉缩短速度、缩短长度和做功均为零，产生的张力达最大值(P0)。2.后负荷为0时，肌肉缩短速度达最大(Vmax)，但张力为0，故不做功。3.随后负荷增加，收缩产生的张力亦增加，出现外部缩短的时间延长，缩短初速度和缩短长度变小。2．后负荷对肌肉收缩的影响：张力—速度曲线分析4、收缩的总和运动单位：一个脊髓运动神经元及其轴突分支所支配的全部肌纤维。总和：运动单位的数量频率效应肌肉的收缩形式1、等长收缩与等张收缩（图）等长收缩：指肌肉收缩时只有张力的增加而无长度的缩短。等张收缩：指肌肉收缩时长度缩短而无肌张力的变化。等长收缩：张力增加、长度不变等张收缩：张力不变、长度缩短肌肉收缩的外部表现和力学分析（一）骨骼肌收缩的形式1．等长收缩和等张收缩张力时间肌肉开始收缩等长收缩等张收缩平滑肌