7-骨骼肌的兴奋-收缩耦联_图文.ppt
骨骼肌收缩机制
肌节长度 2-2.2 μm
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粗肌丝(thick filament)的组成
粗肌丝由肌球蛋白 (myosin)分子组成：包含 两条重链(heavy chain)、 两条碱性轻链(alkali light chain) 和 两 条 调 节 轻 链 (regulatory light chain)
尾部
横桥 铰链部 6
的横桥结合位点 横桥与结合位点结合，将水解
ATP产生的势能转换为动能
横桥向M线方向摆动
牵拉细肌丝朝肌节中央滑行
肌节缩短=肌细胞收缩
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肌肉收缩：水解ATP释放的化学能 机械能 横桥周期(cross-bridge cycling)
指横桥与肌动蛋白结合、扭动、解离、复位与再结合的过 程。周期的长短决定肌肉的缩短速度
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两类肌管的膜各自具有不同的功能蛋白分子
T管膜上除了有同肌膜一样的电压门控Na+、K+两种离子 通道外，还有一种特殊的电压门控L型钙通道（DHP受体） SR终池膜上则有另外一种钙通道(RyR)，其参与SR内Ca2+ 向胞质内释放；SR膜还有存在许多钙泵，消耗能量的情况 下，可逆浓度梯度将胞质内的Ca2+主动转运到SR中储存
钙触发钙释放 21
骨骼肌的兴奋-收缩耦联
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收缩、舒张均耗能！！！
骨骼肌舒张机制
兴奋-收缩耦联后
肌膜电位复极化
终池膜对Ca2+通透性↓ SR膜Ca2+泵激活
胞质[Ca2+]↓
Ca2+与肌钙蛋白解离
原肌球蛋白复位覆盖 横桥结合位点 骨骼肌舒张
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思考题：试述神经兴奋引起骨骼肌细胞收缩 的全过程
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骨骼肌-RyR1 心肌-RyR2 机制不同
生理学——骨骼肌的收缩功能ppt课件
电刺激神经纤维达阈值 神经纤维兴奋，产生动作电位 动作电位以局部电流形式传到神经末梢 Ca²+进入轴突末梢 轴突末梢量子式释放递质ACh 递质经过接头间隙与终板膜上N2受体结合
兴奋 收缩 耦联
收缩 过程
终板膜对Na+（还有K+）通透性增高而产生终 板电位
ACh被胆碱酯酶破坏 邻近肌膜去极化达阈电位而产生肌膜动作电位 肌膜动作电位沿横管传到细胞内部 肌质网终末池释放Ca²+入肌浆 Ca²+与肌钙蛋白结合，暴露肌纤蛋白上与粗肌 丝结合的位点 粗、细肌丝间形成横桥连接，细肌丝沿粗肌丝 向M线滑行，使肌小节缩短
2、肌管系统 (sarcotubular system)
横管系统(transverse tubule)
{ 纵管系统(longitudinal tubule) 肌质网 (sarcoplasmic reticulum)
三联管结构：由每一横管与来自两侧的纵管的 终末池组成的结构。其作用是把横管传来的电 信号与终末池Ca2+释放两个过程联系起来。完 成横管向肌浆网的信息传递。
舒张 过程
没有动作电位传来时 Ca²+被泵回肌质网
Ca²+脱离肌钙蛋白
粗、细肌丝间的相互作用停止， 细肌丝弹性回位
二、骨骼肌收缩的外部表现和力学分析 （一）骨骼肌的收缩形式
1、等长收缩（isometric contraction) 等张收缩（ isotonic contraction）
2、单收缩和复合收缩
终板电位引 发动作电位
电压依从性 Na+通道开放
阈电位
Na+
3、神经-肌肉接头兴奋传递的特征
（1）单向性传递 （2）1对1传递 （3）兴奋传递有一定的时间延搁。 （4）易受药物和其他环境因素的影响
简述骨骼肌的兴奋收缩耦联过程
简述骨骼肌的兴奋收缩耦联过程
一、骨骼肌兴奋收缩耦联过程
骨骼肌兴奋收缩耦联过程是指神经系统控制下骨骼肌发生收缩的过程。
它由大脑释放神经化学物质，神经系统接受信号，信号经由脊髓传达，最终递质影响骨骼肌，使其发生兴奋收缩耦联的过程。
1.神经系统对骨骼肌的收缩可以分为三个过程
（1）神经冲动传入肌肉细胞，中枢神经系统开始发放化学物质，其中主要有乙酰胆碱（ACh）和肾上腺素（Ep），引发肌肉细胞内生长因子的释放。
（2）肌肉受到刺激后，会发生收缩，由肌肉间质中释放大量释放ATP，催化肌球蛋白切裂变性，进而引发肌肉收缩。
（3）肌肉细胞运动后会附着到骨膜上，产生骨骼肌收缩和普，最终完成肌肉收缩运动，达到控制肌肉态势的目的。
2.骨骼肌兴奋收缩耦联过程的优点
（1）可以更快速的收缩肌肉，从而满足生理需要；
（2）神经系统的及时反应，可以有效的控制肌肉状态；
（3）可以通过感知声音、光线和其他环境因素而自动受到刺激，调节肌肉状态。
另外，骨骼肌兴奋收缩耦联过程还可以帮助我们调节和控制肌肉的力度和范围，提高运动能力。
三、结论
总的来说，骨骼肌兴奋收缩耦联过程是一个极其复杂的过程。
它涉及到神经系统和肌肉细胞的有机耦合，以及肌肉的催化，肌肉的紧缩和放松，各种细胞激素的调节，能够有效的调节肌肉，让肌肉得以收缩发力，同时提高肌肉运动的灵敏度。
骨骼肌收缩与兴奋收缩原理
骨骼肌收缩与兴奋收缩原理
骨骼肌收缩是由于神经冲动引起的。
当神经冲动到达骨骼肌时，它会引发一系列事件，最终导致肌肉收缩。
这个过程可以分为四个阶段：兴奋、收缩、松弛和恢复。
在兴奋阶段，神经冲动在神经元间传递，并跨越神经肌结合部（称为神经肌突触）。
在神经肌突触的末梢，神经冲动释放了一种叫做乙酰胆碱的神经递质。
乙酰胆碱结合到肌肉细胞上的乙酰胆碱受体上，导致肌肉细胞内钙离子浓度增加。
在收缩阶段，钙离子结合到肌肉细胞内的肌钙蛋白上，刺激肌纤维内的肌头蛋白。
肌头蛋白与肌动蛋白相互作用，使肌动蛋白上的阻滞物移动，暴露出肌动蛋白上的结合位点。
这使肌头蛋白结合到肌动蛋白上，产生肌肉收缩。
在松弛阶段，神经冲动停止传递，乙酰胆碱被降解并清除。
肌肉细胞内的钙离子被转运回储存器中。
这使肌动蛋白上的阻滞物再次隐藏结合位点，肌头蛋白和肌动蛋白分离，肌肉松弛。
在恢复阶段，肌肉细胞重新储存钙离子，并准备好再次收缩一次。
总的来说，骨骼肌收缩是一个复杂的过程，包括神经冲动的传播、乙酰胆碱的释放、钙离子浓度的调节以及肌头蛋白和肌动蛋白之间的相互作用。
这个过程使得我们能够进行运动和产生力量。
骨骼肌兴奋收缩耦联的结构基础
骨骼肌兴奋收缩耦联的结构基础
1什么是收缩耦联
收缩耦联是指一种神经、肌肉共同有序运动的、非常复杂的机制。
它可以体现在受损的骨骼肌中，它是提供骨骼肌兴奋收缩的结构基础。
2如何发挥作用
收缩耦联机制的具体运作过程如下：首先，初始的兴奋会传导到神经系统，兴奋会激活能够传递到骨骼肌电位的肌肉神经元的膜电位。
随后，这些能量会使骨骼肌细胞的肌肉纤维收缩，从而达到细胞的收缩。
而这一系列带有收缩功能的兴奋就称为收缩耦联。
3收缩耦联的重要性
收缩耦联在一定程度上能够促进索状肌的收缩，它可以为骨骼肌提供强劲的力量和有效的运动。
收缩耦联中最重要的是，能够持续收缩索状肌，调节其长度，维持肌肉运动的协调性，避免运动性损伤的发生，从而保证肌肉的机能和状态。
4收缩耦联的发展
近年来，收缩耦联在应用上也有了很大的发展，如在训练中，许多训练都能让肌肉通过协调性收缩耦联来巩固训练效果；还用于康复治疗，有助于改善受损的肌肉功能。
收缩耦联机制的开发对肌肉健康具有重要的意义。
5结论
收缩耦联是支撑骨骼肌兴奋与收缩的结构基础，它可以让肌肉持续收缩，增强人体的活动能力，多次的收缩耦联适程能够提高肌肉的发力能力。
收缩耦联的运用也可以帮助提高骨骼肌的功能，恢复受损肌肉组织，增强机能，促进身体健康和调节身体运动。
骨骼肌兴奋收缩耦联的离子
骨骼肌兴奋收缩耦联的离子
骨骼肌兴奋收缩耦联的离子包括钙离子、钠离子、钾离子和镁离子。
在肌肉收缩过程中，神经末梢会释放乙酰胆碱，刺激肌肉细胞膜上的乙酰胆碱受体。
这会导致肌肉细胞膜上的电位发生变化，从而引发一系列离子通道的开放和关闭。
钙离子是肌肉收缩的关键离子之一。
当肌肉细胞膜上的电位变化达到一定程度时，会引发肌浆网膜内的钙离子释放。
钙离子会结合肌球蛋白，使其发生构象变化，从而暴露出肌动蛋白结合位点。
肌动蛋白和肌球蛋白结合后，肌肉开始收缩。
钠离子和钾离子在肌肉收缩中也发挥重要作用。
钠离子主要参与肌肉细胞膜上的动作电位的传导，而钾离子则主要参与肌肉细胞膜上电位的复极过程。
镁离子则主要参与肌肉松弛过程。
当肌肉细胞内的钙离子被重新吸收到肌浆网膜内时，需要结合一定量的镁离子才能完成这个过程。
总之，这些离子在骨骼肌兴奋收缩耦联过程中密不可分，它们的协同作用才能使肌肉完成高效的收缩和松弛。
第四节肌肉的收缩功能 PPT
AP 从肌膜传到T管 L-钙通道构象改变,激活JSR膜上得ryanodine受体
内钙释放后进入胞质,胞质Ca2+浓度升高
与肌钙蛋白结合,原肌球蛋白构象改变,肌细胞机械收缩 耦联得关键物质——Ca2+ 耦联得关键结构——三联管
胞浆中Ca2+ 浓度升高 激活肌质网上得Ca2+泵 将胞浆中Ca2+泵回肌质网 胞浆中Ca2+ 浓度下降 肌肉舒张
(四)骨骼肌得收缩形式及影响收缩得因素
1. 收缩形式: • 等长收缩(isometric contraction) • 等张收缩(isotonic contraction)
2、 影响因素: (1)前负荷(preload),初长度(initial length)
两列肌纤蛋白得单体聚合成球状,形成细丝 得主干,每一个单体上具有一个与肌凝蛋白结 合得位点。
肌纤蛋白与肌凝蛋白为收缩蛋白。
原肌凝蛋白在安静就是疏松得附在肌纤蛋 白丝上,覆盖了其与肌凝蛋白结合得位点。
肌钙蛋白有与Ca2+结合得作用,调节原肌凝 蛋白得变构,暴露肌纤蛋白得结合位点。
肌钙蛋白与原肌凝蛋白为调节蛋白。
• 相关药物:
• 新斯得明、有机磷农药:抑制胆碱酯酶; • 筒箭毒碱、 α-银环蛇毒等:阻断胆碱N受体。
(二)骨骼肌得收缩活动
1、 骨骼肌得超微结构:
•肌原纤维(myofibril) •肌管系统(sarcobutubular system) (1)肌原纤维得结构与分子构成: •粗肌丝与细肌丝及其排列:
横桥摆动及与细动蛋 白解离快,所以速度快。 瞬间处于产生、维持 张力状态得横桥少。
骨骼肌细胞的收缩功能(生理学课件)
细肌丝
肌钙蛋白
肌动蛋白
肌丝分子结构
肌原纤维主要由粗肌丝和细肌丝组成。
肌原纤维
粗肌丝：肌球蛋白
头部(横桥)
杆状部 肌动蛋白
细肌丝 原肌球蛋白
肌钙蛋白
收缩蛋白：肌球蛋白和肌动蛋白。 调节蛋白：原肌球蛋白和肌钙蛋白。
肌丝滑行的基本过程
终池膜上的钙通道开放， 终池内的Ca2+进入肌浆
Ca2+与肌钙蛋白结合， 肌钙蛋白的构型改变
诊断：重症肌无力
胆碱酯酶的作用
胆碱酯酶存在于接头间隙和接头后膜上
作用：ACh
胆碱酯酶 乙酸+ 胆碱
2ms
意义：防止终板膜持续去极化，维持接头处
的正常功能。
动作电位的传导与局部电流
传导 传递 神经冲动
膜上任何一个部位产生的动作电位，都可沿着细胞膜向周围传播， 称为传导。 动作电位在两个细胞之间进行传播
关键的耦联因子:Ca2+ 结构基础:三联体
骨骼肌的兴奋－收缩偶联
动作电位传至横管 肌肉收缩
激活横管膜上Ｌ型 Ca2+通道
肌浆内Ca2+浓度迅速 升高
终池膜Ca2+释放通 道开放
Ca2+大量进入肌浆
AP过 后
激活肌浆网上 的钙泵
Ca2+逆浓度差 转运
肌浆内Ca2+ 浓度迅速降低
肌肉舒张
临床结合
20岁女大学生，近来感觉全身乏力且易疲劳。甚至梳头也感到吃力，不时有眼睑下垂，上楼梯时几 次跌倒在地，这些症状休息后可缓解。检查发现，血中抗胆碱能受体（N2-型ACh受体阳离子通道） 抗体数量增多，重复刺激运动神经元时骨骼肌的反应下降，使用新斯的明治疗后肌力恢复。