第三章細(xì)胞的基本功能第三節(jié)肌細(xì)胞的收縮功能講解

第三章細(xì)胞的基本功能第三節(jié)肌細(xì)胞的收縮功能主講人：余月2.熟悉骨骼肌收縮的分子機(jī)制、收縮形式及影響收縮的因素；熟悉前負(fù)荷、后負(fù)荷、等長(zhǎng)收縮、等張收縮、單收縮、強(qiáng)直收縮的基本概念3.了解影響神經(jīng)-肌接頭處興奮傳遞的因素骨骼肌神經(jīng)-肌接頭處興奮的傳遞的過(guò)程及特點(diǎn)，興奮-收縮耦聯(lián)的基本概念及過(guò)程1.掌握第一節(jié)神經(jīng)-肌接頭處興奮的傳遞一、神經(jīng)-肌接頭結(jié)構(gòu)神經(jīng)-肌接頭處興奮的傳遞神經(jīng)-肌接頭處興奮的傳遞二、神經(jīng)-肌接頭處興奮傳遞的過(guò)程當(dāng)神經(jīng)沖動(dòng)傳到軸突末膜Ca2＋通道開(kāi)放，膜外Ca2＋向膜內(nèi)流動(dòng)接頭前膜內(nèi)囊泡移動(dòng)、融合、破裂，囊泡中ACh釋放(量子釋放)ACh與終板膜上的N2受體結(jié)合，受體蛋白分子構(gòu)型改變終板膜對(duì)Na＋、K＋(尤其是Na＋)通透性↑終板膜去極化→終板電位（EPP）EPP電緊張性擴(kuò)布至肌膜去極化達(dá)到閾電位爆發(fā)肌細(xì)胞膜動(dòng)作電位→→→→→→→→神經(jīng)-肌接頭處興奮的傳遞二、神經(jīng)-肌接頭處興奮傳遞的過(guò)程膜Ca2＋通道開(kāi)放，膜外Ca2＋向膜內(nèi)流動(dòng)神經(jīng)-肌接頭處興奮的傳遞接頭前膜內(nèi)囊泡移動(dòng)、融合、破裂，囊泡中的ACh釋放(量子釋放)ACh與終板膜上的N2受體結(jié)合，受體蛋白分子構(gòu)型改變終板膜對(duì)Na＋、K＋(尤其是Na＋)通透性↑→→→神經(jīng)-肌接頭處興奮的傳遞三、神經(jīng)-肌接頭處興奮傳遞的特點(diǎn)

電--化學(xué)—電傳遞

保持1對(duì)1的關(guān)系單向傳遞

時(shí)間延擱易受環(huán)境變化影響神經(jīng)-肌接頭處興奮的傳遞四、影響神經(jīng)-肌接頭處興奮傳遞的因素

阻斷ACh受體：箭毒和α銀環(huán)蛇毒，肌松劑（馳肌碘）。

抑制膽堿酯酶活性：有機(jī)磷農(nóng)藥，新斯的明。

自身免疫性疾?。褐匕Y肌無(wú)力（抗體破壞ACh受體），肌無(wú)力綜合征（抗體破壞N末梢Ca2+通道）。

接頭前膜Ach釋放↓：肉毒桿菌中毒。

第二節(jié)骨骼肌收縮機(jī)制骨骼肌收縮機(jī)制一、骨骼肌細(xì)胞的微細(xì)結(jié)構(gòu)肌原纖維肌管系統(tǒng):

橫管系統(tǒng)（T管）縱管系統(tǒng)（L管）：肌漿網(wǎng)三聯(lián)管結(jié)構(gòu)：橫管+兩側(cè)終末池骨骼肌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)骨骼肌收縮機(jī)制肌原纖維暗帶：長(zhǎng)度固定，中央有一段相對(duì)透明區(qū)域，稱H帶（長(zhǎng)度隨肌肉所處狀態(tài)不同而變化)中央有一條橫向暗線，稱M線。明帶：長(zhǎng)度可變（肌肉安靜時(shí)較長(zhǎng)，在一定范圍內(nèi)可隨肌肉被動(dòng)牽引而變長(zhǎng)，但在肌肉因收縮而縮短時(shí)變短）中央也有一條橫向暗線，稱Z線。肌小節(jié)=1暗帶+2個(gè)1/2明帶骨骼肌收縮機(jī)制肌小節(jié):是肌細(xì)胞收縮的基本結(jié)構(gòu)和功能單位。骨骼肌收縮機(jī)制

肌小節(jié)的明暗帶包含有更細(xì)的結(jié)構(gòu)：肌絲

粗肌絲：長(zhǎng)度與暗帶相同，M線實(shí)則是把成束的粗肌絲固定在一起的某種結(jié)構(gòu)

細(xì)肌絲：由兩側(cè)Z線伸入暗帶的細(xì)肌絲未能相遇而隔有一段距離，形成較透明的H帶（細(xì)肌絲的游離端必有一段要伸入暗帶，和粗肌絲處于交錯(cuò)和重疊狀態(tài)。肌肉被動(dòng)拉長(zhǎng)時(shí)，細(xì)肌絲由暗帶重疊區(qū)拉出，肌小節(jié)變長(zhǎng)，同時(shí)又有明帶長(zhǎng)度變長(zhǎng)和H帶相應(yīng)增寬。）

骨骼肌收縮機(jī)制

橫管：肌管走行方向和肌原纖維垂直，是由肌細(xì)胞的表面膜向內(nèi)凹入而成，因而是細(xì)胞表面貭膜的延續(xù)（形成閉合的管道，不與胞漿相通而與細(xì)胞外液相通）肌管系統(tǒng)骨骼肌收縮機(jī)制縱管：也稱肌漿網(wǎng)。走行方向和肌原纖維平行，主要包繞每個(gè)肌小節(jié)中間部分，它們也互相溝通，但不與胞漿或細(xì)胞外液相通，只是在肌小節(jié)兩端接近橫管時(shí)管腔出現(xiàn)膨大，稱終末池，內(nèi)儲(chǔ)大量Ca2+肌管系統(tǒng)骨骼肌收縮機(jī)制

肌管的作用橫管：傳AP至肌細(xì)胞深部縱管：貯存、釋放、聚積鈣三聯(lián)管：興奮-收縮耦聯(lián)部位骨骼肌收縮機(jī)制骨骼肌收縮機(jī)制二、肌肉收縮的分子機(jī)制

1、肌絲滑行學(xué)說(shuō)：肌肉的伸長(zhǎng)或縮短是粗、細(xì)肌絲在肌節(jié)內(nèi)相互滑動(dòng)而發(fā)生的，肌小節(jié)長(zhǎng)度發(fā)生變化，而肌絲的長(zhǎng)度不變。2、肌絲的分子組成粗肌絲：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)肌凝蛋白（收縮蛋白）構(gòu)成，分頭部和桿部；桿部朝向Ｍ線呈束狀排列。頭部規(guī)律地分部在粗肌絲表面，為橫橋。橫橋的功能1、與細(xì)肌絲的肌動(dòng)蛋白結(jié)合；2、具ATP酶的作用，可分解ATP供能；3、供能時(shí)，可做擺動(dòng)將細(xì)肌絲拉向M線，使肌小節(jié)縮短。骨骼肌收縮機(jī)制二、肌肉收縮的分子機(jī)制肌凝蛋白頭部（橫橋）桿部骨骼肌收縮機(jī)制粗肌絲的分子組成二、肌肉收縮的分子機(jī)制細(xì)肌絲：

肌動(dòng)蛋白是收縮蛋白的一部分。

原肌凝蛋白肌動(dòng)蛋白與橫橋之間，阻止兩者的結(jié)合。

肌鈣蛋白C亞單位：與Ca2+結(jié)合；T亞單位：將肌鈣蛋白連接在原肌凝蛋白上；I亞單位：傳遞信息，使原肌凝蛋白構(gòu)形和位置改變，將肌動(dòng)蛋白結(jié)合位點(diǎn)暴露出來(lái)，促進(jìn)兩者的結(jié)合。骨骼肌收縮機(jī)制二、肌肉收縮的分子機(jī)制骨骼肌收縮機(jī)制骨骼肌收縮機(jī)制骨骼肌收縮機(jī)制三、骨骼肌收縮過(guò)程胞漿〔Ca2+〕↑→Ca2+與肌鈣蛋白Ｃ亞單位結(jié)合→原肌凝蛋白變構(gòu)→肌動(dòng)蛋白與橫橋的結(jié)合位點(diǎn)暴露→橫橋與肌動(dòng)蛋白結(jié)合→（能量）→橫橋發(fā)生擺動(dòng)，拉動(dòng)細(xì)肌絲向Ｍ線滑動(dòng)→肌小節(jié)的縮短→肌肉收縮骨骼肌收縮機(jī)制四、骨骼肌的興奮-收縮耦聯(lián)概念：以膜的電變化為特征的興奮過(guò)程和以肌絲滑行為基礎(chǔ)的收縮過(guò)程之間，存在著某種中介性過(guò)程把二者聯(lián)系起來(lái)，這一中介過(guò)程就叫興奮—收縮耦聯(lián)。基本過(guò)程電興奮通過(guò)橫管系統(tǒng)傳向肌細(xì)胞深處;三聯(lián)管處的信息傳遞;肌漿網(wǎng)對(duì)Ca+的釋放和再聚集。骨骼肌收縮機(jī)制四、骨骼肌的興奮-收縮耦聯(lián)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)沖動(dòng)傳至末梢↓N末梢對(duì)Ca2+通透性增加Ca2+內(nèi)流入N末梢內(nèi)↓接頭前膜內(nèi)囊泡向前膜移動(dòng)、融合、破裂↓ACh釋放入接頭間隙↓ACh與終板膜受體結(jié)合↓受體構(gòu)型改變↓終板膜對(duì)Na+、K+(尤其Na+)的通透性增加↓產(chǎn)生終板電位(EPP)↓EPP引起肌膜AP↓肌膜AP沿橫管膜傳至三聯(lián)管↓終池膜上的鈣通道開(kāi)放終池內(nèi)Ca2+進(jìn)入肌漿↓Ca2+與肌鈣蛋白結(jié)合引起原肌凝蛋白的構(gòu)型改變↓原肌凝蛋白發(fā)生位移暴露出細(xì)肌絲上與橫橋結(jié)合位點(diǎn)↓橫橋與結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合激活A(yù)TP酶作用,分解ATP↓橫橋擺動(dòng)↓牽拉細(xì)肌絲朝肌節(jié)中央滑行↓肌節(jié)縮短=肌細(xì)胞收縮

1、興奮傳遞2、興奮-收縮（肌絲滑行）耦聯(lián)骨骼肌收縮機(jī)制第三節(jié)骨骼肌的收縮形式骨骼肌的收縮形式一、等長(zhǎng)收縮與等張收縮等長(zhǎng)收縮：是指肌肉收縮時(shí)只有張力的增加而無(wú)長(zhǎng)度的縮短。等張收縮：是指肌肉收縮時(shí)，有長(zhǎng)度的縮短而肌張力保持不變。

當(dāng)負(fù)荷小于肌張力時(shí),出現(xiàn)等張收縮；當(dāng)負(fù)荷等于或大于肌張力時(shí),出現(xiàn)等長(zhǎng)收縮；正常人體骨骼肌的收縮大多是混合式的,而且總是等長(zhǎng)收縮在前,當(dāng)肌張力增加到超過(guò)后負(fù)荷時(shí),才出現(xiàn)等張收縮。骨骼肌的收縮形式二、單收縮與強(qiáng)直收縮單收縮:一次刺激,引起肌肉一次收縮強(qiáng)直收縮:連續(xù)刺激,引起肌肉強(qiáng)而久的收縮

不完全強(qiáng)直收縮：刺激頻率增加時(shí)，單收縮就會(huì)發(fā)生總和，總和過(guò)程發(fā)生在舒張期，會(huì)出現(xiàn)不完全強(qiáng)直收縮，表現(xiàn)為鋸齒狀的收縮曲線。完全強(qiáng)直收縮：刺激頻率進(jìn)一步增加時(shí)，總和過(guò)程發(fā)生在收縮期，就出現(xiàn)完全強(qiáng)直收縮。強(qiáng)直收縮產(chǎn)生的張力是單收縮的3~4倍。骨骼肌的收縮形式骨骼肌的收縮形式第四節(jié)影響骨骼肌收縮的因素影響骨骼肌收縮的因素一、前負(fù)荷決定初長(zhǎng)度前負(fù)荷→肌節(jié)初長(zhǎng)度→粗細(xì)肌絲的重疊程度→肌張力。肌節(jié)最適初長(zhǎng)（2.0-2.2m）時(shí)，粗細(xì)肌絲重疊佳，肌縮速度、幅度和張力最大；影響骨骼肌收縮的因素一、前負(fù)荷骨骼肌收縮的長(zhǎng)度張力曲線

結(jié)論：在一定范圍內(nèi)，前負(fù)荷愈大，初長(zhǎng)度愈長(zhǎng)，收縮力愈強(qiáng)；最適初長(zhǎng)度時(shí)，肌肉收縮能使肌肉產(chǎn)生最大張力；前負(fù)荷過(guò)大或過(guò)小，初長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短，收縮力降低。影響骨骼肌收縮的因素一、前負(fù)荷影響骨骼肌收縮的因素二、后負(fù)荷肌肉收縮時(shí)才遇到的負(fù)荷。是肌肉收縮的阻力或做功對(duì)象，影響收縮產(chǎn)生的張力和速度。

故：先等長(zhǎng)后等張收縮。（后負(fù)荷可用肌張力表示。）

如將同一塊肌肉在不同后負(fù)荷條件下所產(chǎn)生的張力和縮短時(shí)的速度繪成曲線，稱為張力----速度曲線:后負(fù)荷為0→肌縮速度、幅度↑和張力最小后負(fù)荷↑→肌縮速度、幅度↓和張力↑；后負(fù)荷↓