骨骼肌心肌和平滑肌
骨骼肌、心肌和平滑肌细胞生理
横桥结合的位点，静息时被原肌
球蛋白掩盖；原肌球蛋白：静息
时掩盖横桥结合位点；肌钙蛋白：
与Ca2+结合变构后,使原肌球蛋白
位移，暴露出结合位点。
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(二) 骨骼肌的肌膜系统
横管系统： T管(肌膜内凹而成。肌膜
AP沿T管传导)。 纵管系统：
L管(也称肌浆网。肌节两 端的L管称终池，富含Ca2+)。
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骨骼肌收缩的形式
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（三） 肌长-肌张力关系
肌肉遇到的负荷有两种：
前负荷：使肌肉具有一定的初长度 后负荷：不增加肌肉的初长度，但能阻止肌肉的缩短
只有在具有一定后负荷的条件下进行等张收缩， 肌肉收缩才能有效做功
肌钙蛋白的构型 原肌球蛋白位移，暴露 细肌丝上的结合位点 横桥与结合位点结合，
分解ATP释放能量 横桥摆动
肌节缩短=肌细胞收缩 ppt课件完整
按任意键 飞入横桥摆动动画
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横桥周期：
结 合
解 离
摆 动
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肌丝滑行几点说明: 1）肌细胞收缩时肌原纤维的缩短,并不是肌丝本身 缩短,而是细肌丝向肌节中央(粗肌丝内)滑行。因①相 邻Z线靠近,即肌节缩短；②暗带长度不变,即粗肌丝长 度不变；③从Z线到H带边缘的距离不变,即细肌丝长 度不变; ④明带和H带变窄。
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第一节 骨骼肌生理
骨骼肌是机体最大的组织，接受神经纤维的 支配，因而能将神经信号转变为肌细胞的收 缩。过程涉及电信号——化学信号——电信 号间的转换，最后表现为骨骼肌收缩。
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肌肉的分类
根据肌组织的形态结构和机能的不同，分骨骼肌、心肌和平滑肌三种类型，骨骼肌、心肌属横纹肌。
骨骼肌受躯体神经支配，属于随意肌；心肌和平滑肌受自主神经支配，属于不随意肌。
在肾盂处仅有薄层螺旋形走向的平滑肌。
输尿管上2/3段为内纵、外环两层平滑肌层，下1/3为内纵、中环、外环三层平滑肌层。
膀胱的肌层很厚，可分为内纵、中环和外纵三层。
在尿道内口处，环行肌层增厚形成括约肌。
小肠的肌层由内环行和外纵行两层平滑肌构成。
二、排尿管道肾产生的终尿经肾盏、肾盂、输尿管、膀胱及尿道等排尿管道排至体外。
排尿管道各部分的组织结构基本相似，均由粘膜、肌层和外膜构成。
（一）肾盏和肾盂肾盏的上皮与乳管上皮相移行，是由2～3层细胞组成的变移上皮。
上皮外面有少量结缔组织和平滑肌。
肾盂的变移上皮略厚，肌层已可分为内纵、外环两层平滑肌。
（二）输尿管粘膜形成多条纵行皱襞，管腔呈星形（图15－15）。
变移上皮较厚，有4～5层细胞，扩张时可变为2～3层，固有层为结缔组织。
输尿管上2／3段的肌层为内纵、外环两层平滑肌，下1／3段肌层增厚。
为内纵、中环和外纵三层。
输尿管斜穿膀胱壁，开口处粘膜折叠成瓣。
当膀胱充盈时，输尿管壁和瓣膜受压封闭，可防止尿液返流。
输尿管外膜为疏松结缔组织，与周围结缔组织相移行。
图15-15 人输尿管 HE×100(上海医科大学组织胚胎学教研室供图)（三）膀胱膀胱粘膜形成许多皱襞，仅膀胱三角处的粘膜平滑。
膀胱充盈时，皱襞减少或消失。
粘膜上皮为变移上皮。
膀胱空虚时上皮厚约8～10细胞，表层细胞大，呈矩形；膀胱充盈时上皮变薄，仅3～4层细胞。
细胞也变扁。
电镜下，表层细胞游离面胞膜有内褶和囊泡，膀胱充盈时内褶可展开拉平。
细胞近游离面的胞质较为浓密，可防止膀胱内尿液的侵蚀。
固有层含较多的胶原纤维和弹性纤维。
肌层厚，由内纵、中环和外纵三层平滑肌组成，各层肌纤维相互交错，分界不清。
中层环行肌在尿道内口处增厚为括约肌。
外膜多为疏松结缔组织，仅膀胱顶部为浆膜。
简述骨骼肌、平滑肌和心肌的结构特点。
简述骨骼肌、平滑肌和心肌的结构特点。
骨骼肌、平滑肌和心肌是人体三种最重要的肌肉类型，在功能上分别承担起不同的重要任务。
本文将着重介绍它们的结构特点。
骨骼肌是由多个肌纤维组成的，它们是由肌细胞和肌纤维外围的细胞膜、结合蛋白、肌动蛋白、肌纤蛋白、肌酸痛症等物质组成。
它们通常是结构非常复杂的，每个肌纤维由许多细胞膜细胞组成，可以改变形状，提供力量和活动能力。
平滑肌是由许多独立的肌纤维组成的，每个肌纤维都有毛细胞和其它物质组成，它们被排列成一定的结构，能够向外收缩或向内收缩并改变血管的结构。
它们也可以加大或减小血管的大小，从而改变血液的流动速度。
心肌是心脏的主要组成部分，它有四个区域，每个区域的肌细胞的结构都不尽相同，它们是一个复杂的结构，通过特殊的细胞间质和特制的纤维结构将其连接起来，这种细胞可以收缩和放松，帮助心脏跳动。
心肌肌纤维上覆盖有肌刚毛，这些肌刚毛可以使心肌肌纤维收缩和发育，为心脏提供更多的动力。
骨骼肌、平滑肌和心肌都是人体重要的肌肉类型，它们各自有不同的特点和功能。
由于骨骼肌由多个肌纤维组成，具有改变形状和提供力量和活动能力的能力；平滑肌拥有收缩血管和改变血液流动速度的功能；心肌由肌细胞组成，它们可以收缩和发育，为心脏提供动力，以呼吸血液。
总之，骨骼肌、平滑肌和心肌的结构和功能对于人体的功能非常重要。
因此，有必要持之以恒的保护和维护这三种肌肉的结构，以维护和改善人体的健康状况。
定期检查、合理锻炼、健康饮食等都是保护肌肉结构的有效方法。
只有通过这样的措施，才能保持骨骼肌、平滑肌和心肌的正常功能，从而让人们的身体健康。
骨骼肌、平滑肌、心肌的比较生理
且粗细不等，分界不 清。 ➢有周期性横纹（不如 骨骼肌明显）；
心肌纤维的超微结构
心肌纤维的超微结构与骨骼肌相近似，但有以下特点
①肌原纤维较少且大小不规则
②横小管较粗
③肌质网较稀疏，纵小管不甚发达，终池扁小，往往横小管只 与一侧终池相贴，形成二连体。
4个Ca2+与胞质中的钙 调蛋白结合形成复合体
钙调蛋白复合体与胞质
中的肌球蛋白轻链激酶 （MLCK）结合（激活）
磷酸化的横桥被激活， 与肌动蛋白结合
4个Ca2+与胞质 中的钙调蛋白结 合形成复合体
激活的MLCK使用 ATP将位于肌球蛋 白球头的轻链磷酸 化
横桥分解ATP释 放能量
横桥摆动
三种肌肉收缩机制的比较：
肌质网洗漱，纵 小管不甚发达
三种类型肌肉的收缩机制
骨骼肌收缩机理：（肌丝滑行学说） •神经兴奋→肌膜→横小管→终池→肌浆网钙通 道开放→肌浆钙浓度升高→肌钙蛋白与钙结合 后发生构型改变而位移→肌动蛋白位点暴露→ 肌球蛋白头与位点结合，激活ATP酶释放能量→ 肌球蛋白屈曲转动将肌动蛋白拉向M线→细肌丝 滑入A带使I带变窄→肌节缩短。
有粗、细肌丝， 但细肌丝中无肌 钙蛋白；无肌原 纤维
细胞膜内陷只形 成小凹，未形成 横小管
肌质网不发达， 只形成小管状结 构
长柱形，无分支， 短柱形，有分支，
多核
核1-2个
有粗、细肌丝； 有粗、细肌丝；
有肌原纤维
有肌原纤维（较
少）网密布，纵 小管发达
存在横小管，且 较粗大
肌原纤维，在光学显微 镜下观察：1）明带（I带） 和暗带（A带）； 2）H带， M线，Z线； 3）肌节
骨骼肌心肌平滑肌的异同点
骨骼肌心肌平滑肌的异同点
骨骼肌、心肌和平滑肌是三种不同类型的肌肉组织。
它们在结构、功能和分布等方面都有一些不同。
以下是它们之间的异同点：
一、结构方面：
1. 骨骼肌：骨骼肌由横纹肌细胞组成，它们是多核的、长形的、有横纹的细胞。
骨骼肌细胞被包在肌腱中，连接骨头。
骨骼肌还包括血管、神经和结缔组织。
2. 心肌：心肌也是由横纹肌细胞组成，但它们是单核的、短形的，有横纹和纵纹的细胞。
心肌细胞连接在一起形成心肌组织，并由心脏的结缔组织包裹。
3. 平滑肌：平滑肌是由平滑肌细胞组成，它们是单核的、长形的，没有横纹。
平滑肌细胞可以形成平滑肌组织，分布在人体中的许多内脏器官中。
二、功能方面：
1. 骨骼肌：骨骼肌用于支撑身体、运动和产生力量。
它们是意志控制的，意味着我们可以通过自我控制来控制它们的收缩和放松。
2. 心肌：心肌用于泵血，以维持身体的血液循环。
它们是自主控制的，也就是
说，它们是自动地收缩和放松的，我们无法自主控制它们。
3. 平滑肌：平滑肌用于控制内脏器官的大小和形状，例如肠道、血管和子宫。
它们也是自主控制的，但可以被神经和荷尔蒙调节。
三、分布方面：
1. 骨骼肌：骨骼肌分布在人体的骨架系统中，例如肢体、躯干和颈部。
2. 心肌：心肌只分布在心脏中。
3. 平滑肌：平滑肌分布在人体中的内脏器官中，例如肠道、血管和子宫。
骨骼肌 心肌 平滑肌
动作电位受钠通道阻断 剂的影响
心肌细胞是单核细胞Байду номын сангаас核位于 平滑肌为单核细胞，核位于中
中央。
央。
心肌收缩具节律性，为不随意 平滑肌收缩具节律性，为不随
肌。
意肌
不会存在强制收缩
出现强制收缩时可能会出现
痉挛。
自动节律性性具有一定规律， 与心机相比，其自动节律性低
且不规则，是肌源性的，节律
较慢，无固定节律点
对电刺激、化学刺激敏感 对机械强张、温度变化和化学
刺激敏感
具兴奋性、收缩性;还具有传 具兴奋性、收缩性;还有较大
导性和自动节律性；
的伸展性，以及紧张性、自动
节律性、对理化刺激的敏感性
收缩和舒张有一定节律性 收缩和舒张速度较慢，但持久
有 由于 Ga2+内流，复极化过程 中存在平台期 胞质内 Ca2+升高或降低是引 起肌肉收缩的关键，Ca2+来
源细胞内终池以及胞外
动作电位受钠通道阻断 剂的影响
有 无平台期
胞质内 Ca2+升高或降低是引 起肌肉收缩的关键，Ca2+来
源细胞外 动作电位不受钠通道阻断剂 的影响，但可被 Ca2+通道阻断 剂所阻断，这表明它的产生主
要依赖 Ca2+的内流
骨骼肌、心肌、平滑肌的比较
骨骼肌
心肌
平滑肌
由大量肌纤维（肌细胞）组 成，肌纤维是多核细胞，核 位于周边。 骨骼肌收缩受意识控制，为 随意肌。 存在强制收缩。
无自动节律性。
对电刺激、锐刺激敏感
具兴奋性、收缩性;以及传导 性、低伸展性
第五章 骨骼肌、心肌和平滑肌生理.
（三）多单位平滑肌和神经源性活动
多单位平滑肌：由多个分离的，在功能上相互独立的单位组成。 大血管的管壁、气管等 多单位平滑肌和骨骼肌都属于神经源性活动。
三、平滑肌的收缩
（一）平滑肌收缩的机制
平滑肌兴奋时，胞内Ca2+浓度升高，引起肌球蛋白的2+与钙调蛋白结合；
3.动作电位：动作电位一般是在慢波基础上去极化发生的 ①上升慢，持续时间长，与慢波相比，它又要快得多，因 此又称为快波（fast wave）. ②平滑肌动作电位的上升支由一种慢通道介导的离子内流 引起（主要是Ca2+和少量Na+的内流）。 ③平滑肌动作电位下降支主要是K+外流而产生的复极化。 ④大量Ca2+进入肌细胞，通过钙调素激活肌动蛋白－肌球 蛋白－三磷酸腺苷系统，引起肌肉收缩。 肌肉收缩是继动作电位之后产生的
其信息通过TnI传递 给TnT
肌动蛋白与 肌球蛋白的 横桥结合
原肌球蛋白的构型 发生变化，深陷于 肌动蛋白的双股螺 旋沟中
ATP分解释放能量
肌肉收缩
肌肉舒张:
肌浆中的Ca2+↓ Ca2+与TnC结合解 除，其构型复原 原肌球蛋白回到横 桥和肌动蛋白分子 之间的位置
肌肉舒张
阻碍两者相互 作用继续进行
第五章 骨骼肌、心肌和平滑肌生理
第一节 骨骼肌生理
一、骨骼肌的结构特征
骨骼肌 纤维由肌原 纤维和肌管 系统构成， 肌原纤维由 高度有序排 列的粗肌丝 和细肌丝构 成，被膜状 微管结构 （肌管系统） 所环绕
（一）骨骼肌的超微结构
１、肌原纤维（myofibril） （1）粗肌丝：200-300个肌球蛋白分子组成
第三节 心肌生理
一、心肌的形态结构
第5章-骨骼肌、心肌和平滑肌细胞生理
• C亚单位带负电荷，可与Ca2+结合。 • T亚单位将整个肌钙蛋白结合在原肌凝蛋 白上。 • I亚单位的作用是将C亚单位结合Ca2+的信 号传给原肌凝蛋白，引起它的变形。
二、骨骼肌收缩的机制
（一）肌肉收缩的肌丝滑行学说 • 1、主要证据 • A. 粗细肌丝之间的几何构形表明在收缩 时它们之间要相互作用。 • B. 肌肉收缩时，暗带的长度没有改变， 说明粗肌丝没有发生卷曲变化。 • C. 拉长肌丝，H带的长度也增长。暗带的 长度不变。 • 这表明，肌收缩是粗细肌丝互相穿插滑行 造成的。
2、细肌丝（由三种蛋白质组成）
A. 肌动蛋白（肌纤蛋白，actin） 占60%。单体呈球 状，聚合成双螺旋结构，是细肌丝的主干。上面每隔一 段距离就有一个与横桥结合的位点。正常情况下被掩盖 着。
肌钙蛋白 原肌球蛋白 肌动蛋白
• B. 原肌球蛋白： 为丝状，位于肌动蛋 白双螺旋的沟内，处于横桥与肌动蛋白之 间，掩盖着横桥的结合位点。 • C. 肌钙蛋白： 是钙离子的受体含有T、 I、C三个亚单位：
由上到下：
单收缩 收缩总和 不完全强直收缩 完全强直收缩
在体骨骼肌是 以运动单位而不是 以单根肌纤维收缩 的。
3、肌肉长度与收缩张力的关系
肌肉过长或过短都使张力下降，以肌小节长2.20-2.25 μm时 张力最大。此时粗细肌丝重叠程度最佳，发挥作用的数目最多。
初长过短，部分细 肌丝得不到横桥
初长过长时，部分 横桥没有结合位点
肌 管 系 统 的 立 体 模 式 图
三联体
（三）粗、细肌丝
肌钙蛋白
肌动蛋白
原肌球蛋白
横桥
1、粗肌丝（由肌球蛋白分子构成）
相邻的两对横桥互相 扭转60度角，相距 14.3nm
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B. 电镜结构: 1. 肌原纤维: 无数，与肌纤维长轴平行排列。是肌纤维收缩 的物质基础。每条肌原纤维由上千条粗肌丝和细肌丝构成。
4. 结果: A带，粗肌丝和 细肌丝的长度不变，但 I带，H带和肌节长度变 短。
（二）粗肌丝和细肌丝的功能解剖
a. 粗肌丝(Thick filament)位于A带，固定在M线上。粗肌丝由肌 球蛋白(Myosin)构成，肌球蛋白由杆和头2部分构成。头部 称横桥(Cross-bridge) ，有ATP酶活性。杆部与其他的肌球 蛋白杆部平行排列，集合成束形成粗肌丝。
C. 骨骼肌收缩原理: 滑动学说(Sliding filament hypothesis) 。 1. 神经冲动 → 肌膜 → 横小管 → 三联体 → 纵小管 → Ca2+ 泵 → Ca2+ 浓度上升 2. Ca2+ 与 TnC 结合 → TnI 位置变化 → 横桥与肌动蛋白结合 → ATP酶水解ATP 获得能量。 3. 横桥向内弯曲 → 细肌丝滑进粗肌丝内。舒张时横桥与肌 动蛋白分离，此时需要ATP。
2. 横纹和肌原纤维可见但不明显。纤维外有大量的毛细血管。 3. 纤维之间有闰盘(Intercalated disc)连接。
B. 电镜结构: 与骨骼 肌纤维相比，心肌纤 维具有以下特点： 1. 横小管粗短，位于 Z线。不能完全缠绕 每条肌原纤维。 2. 肌浆网稀疏，只能 形成二联体(Diads) 。 3. 糖原和MT丰富。
（三）骨骼肌的肌膜系统
横小管(Transverse
tubules): a. 来源于肌膜于AI带 交界处的向内凹陷。 b. 横小管在肌浆内分 支吻合，在每个肌节 的AI带交界处包绕每 条肌原纤维。 c. 横小管能将肌纤维 表面的电冲动迅速传 递到肌纤维内部。
c. 纵小管上有一种特殊的蛋白质，称 Ca2+ 泵(Pump) ，能调
• 等长收缩(isometric contraction) • 等张收缩(isotonic contraction) • 单收缩(Twitch) • 强直收缩(tetanus)
第二节 平滑肌生理 第三节 心肌生理
• 自发电活动 • 功能合胞体
III. 心肌纤维(Cardiac muscle fiber): 收缩有力，有节奏， 不随意。 A. 光镜结构: 1. 心肌纤维位于心脏。直径15 μm ，长85~100 μm 。纤维 有分支。1~2个细胞核位于细胞中央。
4. 闰盘: 相邻心肌纤维之间的连接，呈阶梯状。 a. 横面上有桥粒和中间连接。 b. 纵面上有缝隙连接。
IV. 平滑肌纤维(Smooth muscle fiber): 收缩缓慢，不随意。 A. 通常成群、分层存在于血管壁或其他有腔器官的壁内。
B. 纤维纺缍形，核细长， 位于纤维中央。横纹不可 见。 C. 平滑肌纤维外周有网状 纤维和基膜包绕，纤维之 间有缝隙连接。
二、骨骼肌的收缩机制
总结
• 肌膜动作电位---T小管---激活受体DHPR--终池钙通道开放---钙内流进入肌浆---和细 肌丝肌钙蛋白结合---肌钙蛋白构象改变--原肌球蛋白构象改变---暴露肌动蛋白和横 桥结合的位点---横桥和肌动蛋白结合---横 桥摆动拖动细肌丝向肌节中间移动
三、骨骼肌收缩的机械特性
节肌浆内Ca2+ 的浓度。
4. 骨骼肌纤维还含有丰富的MT，糖原和能结合O2 的肌红 蛋白(Myoglobin)。
纵小管(肌浆网): a. 由分支吻合的SER构成。肌浆网纵向包绕每条肌原纤 维，但被横小管分隔。 b. 纵小管在遇到横小管时膨大，形成终池(Terminal cisternae) 。横小管和两侧的终池构成三联体(Triad) 。
D. 肌丝在细胞质 内相互交叉，形 成网络状结构。 肌膜下的密斑 (Dense body)和肌 浆内的密体 (Dense disc)相当 于Z线。 E. 肌丝由含有肌 动蛋白和原肌球 蛋白的细肌丝和 含肌球蛋白的粗 肌丝构成。
b. 细肌丝(Thin filament) 固定于Z线， 由肌动蛋白(Actin) ， 原肌球蛋白(Tropomyosin) 和肌钙蛋白(Troponin) 构成。 H 带: 位于M线两侧，是A带中不含细肌丝的部分。
* 肌动蛋白: 长纤维状，由球形单体首尾相连并相互缠绕 形成的双螺旋结构。有横桥的结合位点。 * 原肌球蛋白: 细长双螺旋结构，位于肌动蛋白双螺旋的 凹槽内。 * 肌钙蛋白: 3亚单位复合体。TnT与原肌球蛋白结合， TnC与 Ca2+结合，TnI抑制肌动蛋白和肌球蛋白结合。
第一节 骨骼Biblioteka 生理• 一、骨骼肌的超微结构 • （一）肌原纤维的结构组成
II. 骨骼肌纤维(Skeletal muscle fiber): 收缩迅速，有力，随意。 A. 光镜结构: 1. 长圆柱状，直径10~100μm，长可达40cm。含有大量纵向 排列的肌原纤维(Myofibrils)。
第五章 骨骼肌、心肌和平滑肌 细胞生理
思考题
• 1、概念：肌原纤维、肌节、三联体、等长 收缩、等张收缩、单收缩、强直收缩
• 2、骨骼肌的超微结构？ • 3、骨骼肌的收缩机制？
Dr. Jinsong Zhou 肌组织 (Muscular tissue)
I. 概述: A. 由含有收缩性蛋白质的肌细胞构成。 B. 特殊概念: 细胞→纤维(Fiber); SER→肌浆网(Sarcoplasmic reticulum); 细胞膜→肌膜(Sarcolemma); 细胞质→肌浆(Sarcoplasm)。 C. 分3类: 骨骼肌，心肌和平滑肌。
2. 多核，位于纤维周边，肌膜下方。 3. 在其纵断面上，可见明暗相间的横纹(Cross striations)。 横纹由明带(I Band)和暗带(A Band)构成。
M线(M Line): A带的中线。Z 线(Z Line): I带的中线。 4. 肌节(Sarcomere): 1/2I + A + 1/2I，是肌原纤维的基本结构 和功能单位。肌节是相邻Z线之间的一段肌原纤维。