人体机能学课件第六章细胞的基本功能.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 横桥与细肌丝解离→横桥水解ATP获能并复位→下一个横桥周期 肌浆中Ca2+浓度↓→肌钙蛋白构型恢复→原肌凝蛋白构型恢复→掩盖肌动蛋白上活性位点→横桥不能与肌动蛋白结合→细肌丝回到原位→肌肉舒张。 肌肉舒张 横桥周期 收缩蛋白 调节蛋白 肌凝蛋白肌动蛋白原肌凝蛋白肌钙蛋白 等长收缩 (isometric contraction) 张力增加、长度不变 等张收缩 (isotonic contraction) 张力不变、长度缩短 四、 肌肉收缩的外部表现和力学分析（一）骨骼肌收缩的形式 1．等长收缩和等张收缩 张力 时间 肌肉开始收缩 等长收缩 等张收缩 肌肉收缩能够拉动负荷：等张和等长收缩 肌肉收缩不能拉动负荷：等长收缩 2.单收缩和复合收缩(1)单收缩 单收缩曲线 Stimulus Stimulus Stimulus (2)复合收缩 不完全强直收缩 Incomplete tetanus 完全强直收缩 完全性强直收缩 单收缩 （二）肌肉的负荷 前负荷 (preload) 指肌肉收缩前所承受的负荷。它使肌肉在收缩前就处于一定的初长度 (initial length)。 后负荷 (afterload) 指肌肉开始收缩时才遇到的负荷或阻力，它阻碍收缩时肌肉的缩短。 preload afterload 影响肌肉收缩的因素 前负荷 后负荷 肌肉收缩能力 1．前负荷对肌肉收缩的影响——长度-张力曲线 曲线1——被动张力曲线：只改变肌肉初长度并不刺激肌肉收缩时肌肉所受的拉力。反映了安静肌肉在受到牵拉时产生某种回弹力，类似于拉长的弹簧。 曲线2——总张力曲线：肌肉在具有不同前负荷(被动张力)的条件下进行收缩时记录到的张力变化，为被动张力和收缩时产生的主动张力之和。 曲线3——主动张力曲线：反映不同前负荷或初长度对肌肉收缩所能产生的张力的影响。当前负荷开始增加时，每次收缩所产生的主动张力也相应地增大，但在超过某一限度后，再增加前负荷反而使主动张力越来越小。 在一定范围内，随着前负荷的增加，肌肉收缩做等长收缩时产生的张力也增加。前负荷过大，肌肉收缩时产生的张力反而减小。 肌肉收缩时产生最大张力的前负荷或初长度称为最适前负荷(optimal preload)或最适初长度(optimal initial length)。 初长度 张力 最适初长 最大张力 最适初长度 最适初长或最适前负荷时，肌小节内的粗细肌丝处于最理想重叠状态，每一个横桥附近都有能与之起作用的细肌丝，出现最佳收缩效果。 2．后负荷对肌肉收缩的影响：张力—速度曲线 后负荷很大时，肌肉缩短速度、缩短长度和做功均为零，产生的张力达最大值(P0)。 后负荷为0时，肌肉缩短速度达最大(Vmax)，但张力为0，故不做功。 随后负荷增加，收缩产生的张力亦增加，出现外部缩短的时间延长，缩短初速度和缩短长度变小。 张力—速度曲线分析 收缩能力——肌肉内部功能状态所决定的肌细胞收缩效果，包括兴奋-收缩耦联过程、胞浆Ca2+浓度、横桥头部ATP酶活性等，而与前、后负荷无关。 缺氧、酸中毒→收缩能力 ↓ Ca2+、咖啡因、肾上腺素→收缩能力↑ 3. 肌肉收缩能力对肌肉收缩力的影响 Summary The basic unit of contraction of muscle is sarcomere, and it is a special structure between two Z lines. The excitation of muscle cell is resulted from the excitatory transmission through neuromuscular junction and sequent generation of action potential of the muscle cell. This action potential initiate contraction of the cell by the process of excitation-contraction coupling, in which the elevation of