第二章第二节肌肉收缩与舒张原理.ppt

第二节 肌肉收缩与舒张原理 一、肌肉的细微结构 二、肌肉收缩与舒张过程 一、肌肉的细微结构 肌肉是由成束排列的肌细胞组成，肌细胞外形成细长圆柱状，又称肌纤维，是肌肉结构和功能的基本单位。 每条肌纤维外被薄膜包裹，称肌膜，相当于细胞膜。 肌膜内有肌浆和多个细胞核。 肌浆内除了含有大量的线粒体、糖原和脂滴外，还充满与肌纤维平行的肌原纤维和复杂的肌管系统。 骨骼肌超微结构示意图 肌原纤维的结构示意图 肌原纤维的结构示意图 相邻两Z线间的一段肌原纤维称为肌小节，它包括中间的暗带和两侧各1/2的明带。 肌节又是由更微细的平行排列的粗肌丝和细肌丝组成的。 肌丝及其支持结构是肌原纤维的结构基础。 肌丝的分子组成 粗肌丝和细肌丝的空间排列示意图 （二）肌管系统 肌管系统：是指包绕在每一条肌原纤维周围的膜性囊管状结构，它们实际是由功能不同的两组独立的管道系统所组成的。 横管系统:肌细胞膜从表面横向伸入肌纤维内部的膜小管系统。 纵管系统:肌质网系统 。 终池:肌质网在接近横管处形成特殊的膨大。 三联管结构:每一个横管和来自两侧的终池构成的复合体。 Ca++通过和肌钙蛋白结合，诱发横桥和肌动蛋白之间的相互作用图 肌钙蛋白是含有三个亚单位的复合体。亚单位I、亚单位T和亚单位C分别对肌动蛋白、原肌球蛋白和Ca++。 二、肌肉收缩与舒张过程 在完整的机体内，肌肉的收缩与舒张活动是在中枢神经系统的控制下实现的，其过程至少包括：兴奋在神经—肌肉接点的传递、肌肉兴奋—收缩耦联和肌细胞的收缩与舒张三个环节。 （一）兴奋在神经—肌肉接点的传递 肌肉的收缩是由运动神经以冲动的形式传来刺激引起的。 运动神经纤维在到达所支配的骨骼肌时发出分支，形成末端膨大的神经末梢。神经末梢与肌纤维接触前失去髓鞘，再以裸露末梢嵌入肌膜上，被称为终板膜，在凹陷中形成所谓的神经—肌肉接点。 1、神经—肌肉接点的结构 2、神经-肌肉接头的兴奋传递 兴奋在神经—肌肉接点的传递是通过化学递质乙酰胆碱和终板膜电位变化来实现的。 兴奋在神经—肌肉接点的传递有如下特点： （1）化学传递：递质为乙酰胆碱； （2）兴奋传递节律是1对1的； （3）单向传递； （4）时间延搁； （5）高敏感性。 （二）肌肉的兴奋—收缩耦联 肌细胞的兴奋过程是以膜的电变化为特征的，而肌细胞的收缩过程是以肌纤维机械变化为基础的，它们有着不同的生理机制，肌肉收缩时，必定存在某种中介过程把它们联系起来，这一中介过程称为肌肉的兴奋—收缩耦联。 目前研究认为，肌肉的兴奋—收缩耦联至少包括三个主要步骤： 1、电兴奋通过横管系统传向肌细胞深处； 2、三联管结构处的信息传递； 3、肌浆网中的钙离子释放入胞浆，以及钙离子由胞浆向肌浆网的再聚积。 （三）肌肉的收缩与舒张过程 肌肉收缩时，虽然从外观上可以看到整个肌肉或肌纤维的缩短，但在肌细胞内并无肌丝或它们所含的分子结构的缩短或卷曲。而只是在每个肌小节内发生细肌丝想粗肌丝之间的滑行，出现明带的长度缩短，而暗带长度不变，相应H区变窄。亦即由Z线发出的细肌丝在某种力量的作用下，主动向暗带中央移动。结果各相邻Z线都相互靠近，肌小节长度变短，造成整个肌原纤维、肌细胞乃至整条肌肉长度的缩短。 从分子水平来分析，肌肉收缩实际上是构成粗肌丝的肌球蛋白和细肌丝的肌动蛋白相互作用的结果，而细肌丝中的原肌动蛋白和肌钙蛋白则是起着控制作用。 * （一）肌原纤维和肌小节 肌原纤维 骨骼肌 骨骼肌细胞 每个肌细胞含有数百至数千条与肌纤维长轴平行排列的肌原纤维。直径约1-2微米，纵贯肌细胞全长。 肌小节：两条Z线之间的结构。 肌丝的分子组成 球状部（头部）和与它相连的一小段杆状部分（桥臂），一起由肌丝中向外伸出，形成横桥，每条粗肌丝上伸出的横桥约有300－400个。横桥特点： ①ATP酶活性（高势能状态） ② 与肌动蛋白可逆结合 细肌丝与粗肌丝结构示意图 粗肌丝: 头部有一膨大部——横桥:①能与细肌丝上的结合位点发生可逆性结合;②具有ATP酶的作用。 细肌丝:肌动蛋白 原肌球蛋白 肌钙蛋白： 肌管系统结构示意图 神经-肌肉接头示意图 ①接头前膜 (终板前膜) ②接头后膜 (终极后膜) ③接头间隙 (终板间隙) 接头前膜（终板前膜）： ① 电压门控钙通道 ② 突触小泡（每个小泡约含有1万个ACh分子） 间 隙（终