生理学-肌细胞收缩功能(2014)

《生理学基础》教案
(3)肌丝滑行过程
结构基础：肌节(相邻Z线之间的肌原纤维.串联成肌原纤维)
滑行过程：
①口2+与肌钙蛋白结合后发生变构
②原肌球蛋白位移，暴露横桥作用点
③横桥与细肌丝肌动蛋白结合，活激ATP酶，分解ATP
④横桥获得能量拉动细肌丝向M线方向滑行，肌节缩短
3.骨骼肌收缩形式与影响因素
⑴肌细胞收缩形式
搴长收缩等张收缩
等长收缩：长度不变，张力增加的收缩形式
意义：发展肌张力，克服重力等外力
等张收缩：张力不变，长度缩短的收缩形式
意义：可使机体做功或运动
单收缩复合收缩
单收缩：刺激一次，完成一次收缩与舒张
不完全强直收缩：连续刺激的频率增加到新刺激都落在前一次收缩的舒张期，引起每次舒张均不完全的收缩形
式，仅见于实验中
完全强直收缩：连续刺激的频率增加到新刺激都叠加前一次收缩的舒张期，引起持续收缩而不舒张的收缩形
式，在体骨骼肌收缩均为此类型
⑵影响因素
前负荷：肌肉收缩前承受的负荷，可改变肌肉初长度，进而影响肌肉收缩力
后负荷：肌肉收缩开始后承受的负荷，改变肌肉收缩形式与收缩速度
肌肉收缩能力：肌肉的功能状态与内在特性，与前后负荷无关
(-)单项选择题
跟 1 .兴奋-收缩藕联中起关键作用的离子是( )。

A. K+
B.Na+
C. Ca2+
D. Cl-
E. Na+和Cl-
教学反思。

肌细胞的收缩功能骨骼肌由成束的肌纤维组成，每个肌纤维又由许多肌小节组成。

肌小节是最基本的结构单位，由一个肌小节神经元和与之相连的肌纤维组成。

肌小节神经元负责向肌纤维传递神经冲动，使其发生收缩。

肌纤维内部有一组织结构复杂的细胞器，包括肌原纤维、肌小球和肌节。

肌原纤维是肌纤维内的基本单位，由多个肌节组成。

每个肌节内部包含一个肌小球，肌小球由许多列排列的骨小球和肌球组成。

骨小球是肌纤维内的最小收缩单位，由一系列互相连接的肌原丝组成。

肌原丝是肌细胞内部的细长结构，由肌球蛋白和肌凝蛋白组成。

肌球蛋白包括肌球蛋白重链和肌球蛋白轻链，肌凝蛋白包括肌凝蛋白I和肌凝蛋白T。

肌原丝由这两种蛋白交错排列而成，形成肌纤维内的特征性条纹。

肌肉的收缩是由肌原纤维内的蛋白质结构变化引起的。

当神经冲动到达肌小节神经元时，神经递质乙酰胆碱被释放，并与毛细血管突触结合，引发动作电位传播至肌纤维的T管系统。

T管系统是肌原纤维与细胞外液中的钙离子相连的管道系统。

当动作电位通过T管系统传播时，钙离子会释放到肌原纤维内，与肌球蛋白结合，引发一系列化学反应。

首先，钙离子与肌球蛋白中的肌凝蛋白结合，使得肌凝蛋白改变构象。

肌凝蛋白的改变构象会导致肌球蛋白及其重链产生位移，与相邻骨小球的肌原丝发生相互作用。

其次，位于肌原丝上的肌球蛋白重链与肌球蛋白轻链也发生构象改变，这一构象改变会导致肌原丝发生位移。

最后，在肌原纤维发生位移的同时，肌小节内部的肌纤维也会发生收缩，由于肌小节和肌原纤维之间的连接，整个骨骼肌在收缩时会以相同的方式运动。

肌纤维的收缩是由一系列上述的化学反应构成的，这些反应会产生机械能，并实现肌肉的收缩功能。

当神经冲动消失时，钙离子会被重新吸回到肌原纤维内，肌凝蛋白将恢复原来的构象，肌球蛋白和肌原丝则回到原来的位置，肌纤维恢复初始状态。

总结起来，肌细胞的收缩功能是由神经冲动引发的一系列蛋白质构象改变和相互作用所实现的。

这个过程不仅需要神经递质的参与，还依赖于肌细胞内多种结构的紧密配合和调节。

306西医综合考研生理复习：肌细胞的收缩功能肌细胞的收缩功能1.骨骼肌的特殊结构：肌纤维内含大量肌原纤维和肌管系统，肌原纤维由肌小节构成，粗、细肌丝构成的肌小节是肌肉进行收缩和舒张的基本功能单位。

肌管系统包括肌原纤维去向一致的纵管系统和与肌原纤维垂直去向的横管系统。

纵管系统的两端膨大成含有大量Ca2+的终末池，一条横管和两侧的终末池构成三联管结构，它是兴奋收缩耦联的关键部位。

2.粗、细肌丝蛋白质组成：记忆方法：①肌肉收缩过程是细肌丝向粗肌丝滑行的过程，即细肌丝活动而粗肌丝不动。

细肌丝既是活动的肌丝必然含有能“动”蛋白——肌凝蛋白。

②细肌丝向粗肌丝滑动的条件是肌浆内Ca2+浓度升高而且细肌丝结合上Ca2+，因此细肌丝必含有结合钙的蛋白——肌钙蛋白。

③肌肉在安静状态下细肌丝不动的原因是有一种安静时阻碍横桥与肌动蛋白结合的蛋白，而这种原来不动的蛋白在肌肉收缩时变构(运动)，这种蛋白称原肌凝蛋白。

3.兴奋收缩耦联过程：①电兴奋通过横管系统传向肌细胞深处。

②三联管的信息传递。

③纵管系统对Ca2+的贮存、释放和再聚积。

4.肌肉收缩过程：肌细胞膜兴奋传导到终池→终池Ca2+释放→肌浆Ca2+浓度增高→Ca2+与肌钙蛋白结合→原肌凝蛋白变构→肌球蛋白横桥头与肌动蛋白结合→横桥头ATP酶激活分解ATP→横桥扭动→细肌丝向粗肌丝滑行→肌小节缩短。

5.肌肉舒张过程：与收缩过程相反。

由于舒张时肌浆内钙的回收需要钙泵作用，因此肌肉舒张和收缩一样是耗能的主动过程。

肌肉收缩的外部表现和和学分析1.肌骼肌收缩形式：(1)等长收缩——张力增加而无长度缩短的收缩，例如人站立时对抗重力的肌肉收缩是等长收缩，这种收缩不做功。

等张收缩——肌肉的收缩只是长度的缩短而张力保持不变。

这是在肌肉收缩时所承受的负荷小于肌肉收缩力的情况下产生的。

可使物体产生位移，因此可以做功。

整体情况下常是等长、等张都有的混合形式的收缩。

(2)单收缩和复合收缩：低频刺激时出现单收缩，高频刺激时出现复合收缩。

第三章第四节肌肉的收缩功能肌肉的收缩功能是人体运动的基础。

在肌肉收缩过程中，肌肉纤维发生短缩，产生力量，使人体能够进行各种活动，如行走、跑步、举重等。

本文将解析肌肉收缩的机理、影响肌肉收缩功能的因素以及如何通过训练来提升肌肉收缩功能。

肌肉收缩的机理主要涉及到肌纤维、肌节、肌原纤维和肌动蛋白。

肌纤维是肌肉的基本单位，由多个肌节组成。

肌节内有数以百计的肌原纤维，它们形成了肌肉的纵横排列。

肌原纤维内含有肌动蛋白，其中包括肌球蛋白和肌动蛋白。

肌收缩的过程可以分为三个阶段：兴奋阶段、收缩阶段和放松阶段。

兴奋阶段是指神经冲动通过神经细胞传导到肌纤维，引起肌肉纤维内的肌节释放出钙离子。

钙离子与肌球蛋白结合，使肌动蛋白发生构象改变，从而使肌原纤维缩短。

这是肌肉收缩的关键步骤。

收缩阶段是肌原纤维缩短的过程，肌球蛋白和肌动蛋白之间的结合力增强，使肌纤维发生收缩。

放松阶段是在神经冲动停止后，肌纤维内的肌节停止释放钙离子，肌原纤维恢复松弛状态。

肌肉收缩功能受多种因素影响。

首先是神经系统的调控作用。

神经系统向肌纤维传导神经冲动，控制肌肉收缩的频率和力量。

如果神经系统受伤或功能异常，肌肉收缩功能将受到影响。

其次是肌肉本身的健康状况和结构。

肌肉的健康状况决定了能否正常进行肌肉收缩，如肌肉纤维的数量和质量是否正常等。

另外，肌肉的结构也会影响收缩功能，如肌肉纤维的排列方式和长度等。

此外，营养供应也是影响肌肉收缩功能的重要因素。

肌肉需要充足的营养物质供给，如蛋白质、碳水化合物和脂肪等，以维持正常的代谢和生长。

缺乏营养物质会导致肌肉疲劳和功能下降。

最后，运动训练对肌肉收缩功能的提升有重要作用。

通过适当的训练，可以增加肌肉纤维的数量和质量，改善肌肉结构，提高肌肉收缩的力量和速度。

此外，运动训练还可以促进神经系统的适应和调节，提高神经冲动传导效率，增加肌肉收缩的敏感性和协调性。

总结起来，肌肉的收缩功能是人体运动的基础，其机理涉及肌纤维、肌节、肌原纤维和肌动蛋白等多个结构和因素的相互作用。

肌肉收缩的生理学机制肌肉的收缩是人体进行各类运动活动的基本生理过程。

肌肉收缩可分为无节律（不依赖外界刺激）和有节律（依赖外界刺激）两种形式。

那么，肌肉收缩的生理学机制是如何实现的呢？一、横纹肌收缩机制横纹肌是人体中主要的肌肉类型，其收缩机制被称为兴奋-收缩耦合。

这种机制主要包括以下几个步骤：1. 神经冲动传导：当我们希望进行某项运动时，大脑会向相应肌肉发送神经冲动，这些冲动通过神经纤维传导至神经肌肉接头。

2. 神经肌肉接头：神经冲动在神经肌肉接头中引发电化学反应。

神经细胞释放出乙酰胆碱（Acetylcholine，简称ACh），ACh与肌肉纤维上的乙酰胆碱受体结合，导致细胞膜通透性改变，产生电位差。

3. 激动传导：电位差的改变导致横纹肌肉细胞中的肌浆网（sarcoplasmic reticulum）释放储存的钙离子（Ca2+）。

钙离子的释放触发了肌肉细胞内一系列激动传导反应。

4. 作用-肌酶复合物形成：激动传导导致细胞膜上的肌浆网释放大量的钙离子，钙离子与肌肉细胞中的肌桥头（myosin head）结合，形成作用-肌酶复合物。

5. 肌肉收缩：当作用-肌酶复合物形成后，肌酶头的变形将引起肌肉纤维收缩。

肌酶头变形后释放ADP和磷酸（Pi），成为收缩状态。

6. 肌肉放松：当神经冲动停止或停止释放乙酰胆碱时，肌肉细胞内的钙离子被肌浆网重新吸收，细胞膜通透性恢复正常，横纹肌肉细胞逐渐放松。

二、平滑肌收缩机制平滑肌是一种在内脏器官中常见的肌肉类型，其收缩机制与横纹肌有所不同。

平滑肌收缩机制主要包括以下几个步骤：1. 神经调节和体液调节：平滑肌收缩既可以由神经系统调节，也可以由体液内的化学信号（如激素）调节。

一些神经递质和激素能够促进或抑制钙离子的释放，进而影响平滑肌的收缩。

2. 钙离子流入：平滑肌细胞膜上存在钙离子通道，当钙离子通道打开时，外源性钙离子会流入细胞内。

此外，平滑肌细胞内的肌浆网也可以释放钙离子。