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骨骼肌细胞的收缩功能优秀课件
舒
程
↓ 原肌凝蛋白复位,横桥与肌动蛋白分离
↓
张 过
肌小节恢复静息长度,肌肉舒张
程
Ca2+是神经-肌肉接头兴奋传递 的信号分子,又是兴奋-收缩耦联的 启动因子和耦联因子,是肌肉收缩产 生的关键。
运动神经兴奋引起骨骼肌收缩的全过程?
✓神经-肌肉接头处的兴奋传递 ✓肌膜AP传导和三联管处信息传递 ✓兴奋-收缩耦联(收缩和舒张步骤)
四、骨骼肌的收缩形式 (一) 等长收缩与等张收缩
1、等长收缩:收缩时张力增加,长度不变 收缩阻力≥收缩力时出现
2、等张收缩:收缩时长度缩短,张力不变 收缩阻力<收缩力出现
人运动时肌肉收缩多为混合式,但必定 是张力增加在前,长度缩短在后。
(二)单收缩与强直收缩 1、单收缩
2、强直收缩
• 正常人由于运动神经传到骨骼 肌的兴奋冲动都是快速连续的 过程,因此体内骨骼肌的收缩 都属于强直收缩。
神经末梢对Ca2+通透性增加,Ca2+内流 ↓
接头前膜内囊泡向前膜移动、融合、破裂, 囊泡内Ach释放入接头间隙 ↓
Ach与终板膜N2受体结合,受体构型改变 ↓
终板膜对Na+的通透性增加,Na+内流 ↓
产生终板电位(EPP) ↓
EPP使附近肌膜去极化达TP,引起肌膜AP
特点:
✓ 神经-肌接头处兴奋传递是“电—化学— 电”的过程,是单向传递。
(二)肌管系统
横管:T管 传导肌膜AP
纵管:L管 终池( L管两端膨大部分)富含Ca2+
三联管:每一横管和其两侧纵管终池。是 耦联肌细胞膜AP和肌细胞收缩的 关键结构。
• 三、骨骼肌的收缩机制
------肌丝滑行学说
(一) 肌丝分子组成
➢ 粗肌丝(肌球蛋白—收缩蛋白)
➢ 细肌丝:
肌动蛋白:与横桥结合,启动收缩过程(收缩蛋白) 原肌凝蛋白:阻止肌动蛋白与横桥结合(位阻效应) 肌钙蛋白:结合Ca2+,调控肌动蛋白分子
肌膜AP沿横管膜传至三联管
兴
↓ 终池钙通道开放,终池内Ca2+进入肌浆
奋 -
↓ 肌钙蛋白与Ca2+结合,原肌凝蛋白位移,
暴露肌动蛋白横桥结合位点
收 缩
收 缩
↓ 横桥与肌动蛋白结合
↓
过 程
耦
横桥摆动,牵拉细肌丝朝肌节中央滑行 ↓
联
肌节缩短=肌细胞收缩
过
↓ Ca2+被泵回肌浆网,Ca2+与肌钙蛋白脱离
与横桥的结合(调节蛋白)
1、粗肌丝:肌球蛋白(myosin,肌凝蛋白) 粗肌丝由大量肌球蛋白分子有序排列而成
横桥的功能: A.能与ATP结合
B.具有ATP酶活性,可分解ATP供能 C.与细肌丝的肌动蛋白可逆性结合、扭动, 肌节缩短
2、细肌丝: 肌钙蛋白 肌动蛋白
原肌球蛋白
A.肌动蛋白(actin,肌纤蛋白)
骨骼肌细胞的收缩功能
➢神经—肌肉接头的兴奋传递 (一)神经—肌肉接头结构
✓接头前膜 ✓接头间隙 ✓接头后膜(终板膜)
传递物质及其受体: 递质:Ach(接头前膜释放) Ach受体:N2受体(烟碱样) (位于接头后膜)
(二)神经--肌肉接头处的兴奋传递
神经-肌接头兴奋传递过程:
运动神经AP传至末梢 ↓
五、影响骨骼肌收缩的主要因素 1、前负荷——肌肉收缩前已存在的负荷
前负荷大小常用初长度表示
2、后负荷——肌肉收缩后承受的负荷
3、肌肉的收缩性
肌肉固有收缩能力,与肌肉本身功能状 态有关,与前、后负荷无关。取决于兴奋 -收缩耦联过程中胞浆内Ca2+水平和肌球 蛋白ATP酶活性。
张 最适初长时主动张力最大
B.原肌球蛋白(tropomyosin,原肌疑蛋白)
C.肌钙蛋白(troponin):
①C亚单位:与Ca2+结合
②T亚单位:
③ I 亚单位:
横桥周期——肌肉收缩分子机制
肌丝滑动过程
• 。每一肌原纤维都有相间排列的明带(Ⅰ 带)及暗带(A带)。
• 明带染色较浅,而暗带染色较深。暗带中 间有一条较明亮的线称H线。H线的中部有 一M线。明带中间,有一条较暗的线称为Z 线。两个z线之间的区段,叫做一个肌节,
✓ 神经末梢AP引起递质释放关键是Ca2+内流
✓ 引起终板电位的关键是Ach与受体结合, 导致Na+内流
✓ 终板电位是局部兴奋。无“全或无”特征, 其大小与接头前膜释放Ach量成正比。
二、肌原纤维的超微结构 一块骨骼肌是由许多束 肌纤维排列构成 一束肌纤维是由许多条 肌纤维排列构成 A带 I带 A带 暗带 明带 暗带 一条肌纤维里有许多条 肌原纤维整齐排列
(三)兴奋-收缩耦联
1、结构基础 —— 肌管系统(三联管)
2、兴奋-收缩耦联机制
① 肌膜AP经T管扩布至肌细胞深部 ② 三联管信息传递,终池释放Ca2+进入胞浆 ③ 胞浆【Ca2+】↑促使肌钙蛋白与Ca2+结合并
引发肌肉收缩 ④ 肌浆网将Ca2+泵回终池,胞浆【Ca2+】↓,
肌肉舒张。 Ca2+中介因子(或关键物质)
H线
一条肌原纤维是由粗、 细肌丝排列形成的
肌节
肌节
肌原纤维模式
(二)肌管系统
• 。每一肌原பைடு நூலகம்维都有相间排列的明带(Ⅰ 带)及暗带(A带)。
• 明带染色较浅,而暗带染色较深。暗带中 间有一条较明亮的线称H线。H线的中部有 一M线。明带中间,有一条较暗的线称为Z 线。两个z线之间的区段,叫做一个肌节,
前负荷增加:主动 张力在一定范围内 随之增加,超过一 定范围张力下降。
力
主动张力 肌肉初长度
收缩力增强
长度—张力曲线向 左上位移
肌肉初长度对肌肉收缩的影响