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1、肌细胞的收缩,横纹肌,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,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。,骨骼肌的收缩主要内容,神经-肌接头 肌细胞的微细结构 肌丝滑行理论 兴奋-收缩耦联 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）,1. 神经-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
2、,骨骼肌神经-肌接头处兴奋的传递,1. 动作电位到达神经末梢。,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。,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。,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。,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 (
3、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,6. ACh分解，胆碱被接头前膜吸收，生成ACh,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。,5. 终板膜去极化终板电位。终板电位通过电紧张
4、电位刺激周围的电压门控钠通道，产生动作电位,2. 横纹肌细胞的微细结构,肌原纤维和肌节,肌管系统,横管(T管)：传动作电位至肌细胞深部 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：兴奋- 收缩耦联部位,3. 骨骼肌的收缩机制,公认机制：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,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、原肌凝蛋白、肌钙蛋白质组成,http:/ 处于高势能状态，对细肌丝中的肌动蛋白有高度亲和力 肌动蛋白的活化位点被覆盖，无法结合,Ca2+浓度，肌钙蛋
5、白与Ca2+结合，暴露肌动蛋白的活化位点,横桥与肌动蛋白结合，并分解ATP,横桥头部向桥臂方向摆动45，拖动细肌丝向M线方向滑动，肌节缩短ADP和无机磷酸与横桥分离,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,横桥头部将ATP分解为ADP和无机磷酸，恢复到高势能状态,4.骨骼肌的兴奋-收缩耦联,概念：将电兴奋和肌丝滑行联系起来的过程。 过程: 电兴奋通过横管传到肌纤维深部 三联管传递信息 肌浆网对钙的释放和再聚积,骨骼肌的兴奋-收缩耦联,骨骼肌的兴奋-收缩耦联,肌膜上的动作电位沿着肌膜，T管膜传播，激活L型钙通道 L型钙通道通过变构激活连接肌质网(JSR)上的钙通道，把JS
6、R内的Ca2+释放到胞质，提高胞质内的Ca2+浓度 Ca2+浓度的升高促使肌钙蛋白与Ca2+结合，并引发肌肉收缩 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,5. 横纹肌收缩效能的指标,张力 缩短程度 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收缩; 张力不变，肌肉缩短的形式为等张收缩,影响横纹肌收缩效能的因素,收缩效能由收缩时承受的负荷、自身的收缩能力、总和效应等决定。,A 前负荷 肌肉收缩前遇到的负荷。前负荷决定肌肉的初长度,肌肉舒张,前负荷,在一定范围内，前负荷愈大，初长度愈长，收缩力愈大；最适初长度时，肌肉收缩
7、能使肌肉产生最大张力；前负荷过大，初长度过长，收缩力降低,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),B 后负荷 肌肉收缩时才遇到的负荷。,张力-速度关系,后负荷愈大，张力愈大，缩短速度减少后负荷大到肌肉不能缩短时，肌肉产生最大等长收缩张力 缩短速度横桥周期 收缩张力与肌动蛋白结合的横桥数目,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）,C 肌肉收缩能力,概念：决定肌肉收缩效能的内在特性
8、。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,D 收缩的总和,形式： 运动单位数量的总和 频率效应的总和,收缩的总和,形式： 运动单位数量的总和 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。,单收缩,收缩的总和,形式： 运动单位数量的总和 频率效应的总和,强直收缩,收缩的总和,频率效应的总和 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ms 强直收缩 不完全强直收缩 完全强直收缩,小结,骨骼肌的收缩 信号接收结构（神经-肌接头） 收缩结构（肌细胞的微细结构） 收缩机制（肌丝滑行理论） 从信号的接收到肌肉收缩（兴奋-收缩耦联） 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）,
