04肌肉的兴奋与收缩课件 生理学.ppt

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1、四、肌肉的兴奋与收缩学习目标1.掌握神经-肌接头处兴奋的传递过程、骨骼肌的收缩和舒张过程、骨骼肌的兴奋-收缩耦联。2.理解神经-肌接头的结构、骨骼肌收缩的形式。3.了解神经-肌接头兴奋传递的特点、心肌的收缩特点、平滑肌的收缩特点。（一）兴奋从神经元传递到肌细胞机体的各种运动都是通过肌肉收缩来完成的每个肌细胞都受到来自运动神经元轴突分支的支配1．神经-肌接头的结构由运动神经末梢和与它接触的骨骼肌细胞膜构成接头前膜接头后膜或终板膜接头间隙神经-肌接头的结构：①轴突末梢中含有大量囊泡，称为突触小泡，内含大量ACh神经-肌接头的结构特征：②终板膜存在ACh受体（N2型），可与AC

2、h结合，并引起通道开放③终板膜的胆碱酯酶可分解ACh为胆碱和乙酸，使其失去活性2．神经-肌接头处兴奋的传递过程AP传到轴突末梢，接头前膜去极化，膜上Ca2+通道开放，Ca2+内流，轴突末梢内Ca2+浓度升高，突触小泡向接头前膜移动，并以出胞方式释放ACh至接头间隙，ACh与终板膜的ACh受体结合，通道开放，导致Na+和K+的跨膜流动，Na+内流远大于K+外流，引起终板膜去极化、肌膜AP，肌肉收缩。3．神经-肌接头兴奋传递的特点a.神经肌-接头的兴奋传递是有效的b.ACh发挥作用后即被胆碱脂酶降解，中止其作用。影响神经-肌接头传递的一些因素：有机磷酯类能与胆碱脂酶结合使之失

3、活，导致ACh堆积，引起骨骼肌持续收缩。筒箭毒能与ACh竞争N2受体，阻断ACh的作用，导致肌肉松弛。（二）骨骼肌的结构与收缩机制1．骨骼肌的微细结构骨骼肌细胞内含有大量的肌原纤维和发达的肌管系统（1）肌原纤维与肌小节明带暗带H带肌小节M线Z线肌小节：位于相邻两Z线之间的一段肌原纤维，是肌细胞收缩和舒张的功能单位M线Z线Z线暗带的长度是不变的，明带、H带长度是可变的肌原纤维粗肌丝细肌丝肌动（纤）蛋白、原肌球(凝)蛋白和肌钙蛋白组成。（2）肌丝的分子组成肌原纤维粗肌丝细肌丝肌球（凝）蛋白分子组成，形似豆芽，分为杆部和头部。杆部朝向M线平行排列，聚集成束形成粗肌丝的主干；头部

4、有规则地裸露在粗肌丝表面，形成与细肌丝垂直排列的横桥肌球蛋白横桥横桥特性：①与肌纤蛋白可逆结合，带动其向M线滑行②具有ATP酶的活性，可分解ATP释放能量收缩蛋白肌球蛋白肌动蛋白调节蛋白肌钙蛋白原肌球蛋白肌球蛋白肌动蛋白肌钙蛋白原肌球蛋白横桥粗肌丝细肌丝原肌凝蛋白肌动蛋白原肌球蛋白包绕在每一条肌原纤维周围的膜性管状结构，即横管系统和纵管系统。（3）肌管系统纵管：即胞内肌质网，平行于肌原纤维横管：由肌膜向内凹陷而成，垂直于肌原纤维，与细胞外液相通横管与其两侧的终池组成一个三联管横管：将肌膜的动作电位传到肌细胞深部肌管的作用：三联管：传递信息至肌质网膜纵管：贮存、释放、聚积钙

5、2．骨骼肌的收缩机制细肌丝在粗肌丝之间向M线滑行，肌丝本身长度不变。肌丝滑行理论：肌肉收缩时只有明带长度缩短，H带相应变窄，而暗带长度不变，说明粗肌丝长度不变，细肌丝向粗肌丝中间移动，两者的重叠程度加强。证据：肌丝滑行的基本过程肌丝滑行的基本过程：①横桥头部结合ATP→分解ATP释能→横桥处于高势能状态（对肌动蛋白有高度亲和力）②胞质Ca2+↑→肌钙蛋白与Ca2+结合、构变→原肌球蛋白构变并移位→肌动蛋白结合位点暴露→横桥与之结合③横桥头部向M线摆动45°→拖动细肌丝向M线滑动（肌小节缩短），横桥头部释放ADP及Pi并变为低势能状态④横桥头部结合新ATP，与肌动蛋白分离、

6、回摆→分解ATP并结合肌动蛋白下一位点（胞质Ca2+较多时），重复上述过程（肌肉收缩）；若胞质Ca2+降到静息水平，肌钙蛋白与Ca2+解离、构变→原肌球蛋白构变并掩盖肌动蛋白结合位点→阻碍横桥与肌动蛋白结合→细肌丝复位（肌肉舒张）3．骨骼肌的兴奋-收缩耦联将肌细胞膜的电变化和肌细胞的机械收缩联系起来的中介过程。1.肌膜AP通过横管系统传到肌细胞深部2.信息在三联管传递3.纵管系统对Ca2+的释放和聚积兴奋-收缩耦联的步骤：三联管是兴奋-收缩耦联的重要结构Ca2+是兴奋-收缩耦联的关键因子运动神经纤维兴奋，冲动经神经-肌接头的“电-化学-电”的传递，引起肌细胞膜兴奋，动作电

7、位沿横管传入细胞深部，通过三联管的信息传递，导致肌质网释放Ca2+，胞质内Ca2+浓度升高并与肌钙蛋白结合，触发肌丝滑行，肌肉收缩；肌质网膜钙泵将Ca2+镊入肌质网，胞质内Ca2+浓度下降，细肌丝复位，肌肉舒张。骨骼肌收缩的核心内容4.骨骼肌收缩的形式（1）等长收缩和等张收缩只有张力增加而肌纤维长度不变的肌肉收缩张力不变而肌肉长度缩短的肌肉收缩等张收缩：等长收缩：能使负荷移动的肌肉收缩都是等张收缩收缩期舒张期（2）单收缩和强直收缩单收缩：肌肉接受一次刺激产生的单个收缩刺激间隔短于单收缩历程，引起收缩总和，即在前一次收缩的基础上