第5章 骨骼肌生理
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第一章骨骼肌收缩第一节肌纤维的结构肌纤维通其他细胞一样,有细胞膜、细胞核、细胞质、细胞核。
肌浆中除含有丰富的线粒体,糖原和脂滴外,还充满平行排列的肌原纤维和复杂的肌管系统,这是骨骼肌细胞在结构上的主要特点。
一肌緣纤维和肌节明带和暗带在横向上都位于相同的水平,因而整个肌细胞也呈现明暗交替的横纹。
骨骼肌也叫横纹肌。
暗带中有一块相对较亮的区域,称为H带,其中央有条横向的线称为M线。
第二节骨骼肌细胞的电活动一、细胞的静息电位及其产生机制一)细胞的静息电位静息电位是一种稳定的直流电位,人们把静息电位存在时细胞膜外正内负的状态称为极化,当静息时膜内外电位差的数值向膜内负值加大的方向变化时,称为膜的超极化;相反当膜内电位向负值减少的方向变化称为去极化;细胞膜去极化后再向正常安静时膜内所处的负值恢复的过程称为复极化。
细胞水平的电活动主要表现在细胞膜的两侧点位差的改变,因而也称为跨膜电位。
二)静息电位产生的机制:由于细胞膜内Na+、K+的分布不均匀和细胞膜具有选择透过性静息电位实际上是K+的平衡电位二细胞的动作电位及产生机制一)细胞的动作电位:当受到一个适当的刺激,膜电位发生迅速的一过性波动称为动作电位。
二)动作电位的产生机制Na+的平衡电位?三、动作电位的传导动作电位的特征:1双向传平2安全相对不疲劳性,绝缘3不衰减四神经-肌肉接头的兴奋传递?二)兴奋在神经-肌肉接头的传递当运动神经元兴奋时,冲动沿神经纤维传至轴突末梢,使走图末梢去极化,改变了神经膜的通透性,使细胞外液中部分Ca2+进入轴突末梢(接头前膜),引起轴浆中200~300个突触小泡在接头前膜处出胞,释放出乙酰胆碱进入接头间隙。
当乙酰胆碱经接头间隙到达终版膜表面时,立即与中版膜上的乙酰胆碱受体相结合,引起膜对Na+、K+的通透性改变而导致去极化,进而触发一个可传导的动作电位,沿肌膜传导到整个肌纤维,引起肌纤维收缩。
第三节肌纤维的收缩肌纤维收缩过程包括:1肌膜电位变化出发肌肉收缩,既兴奋——收缩偶联2横桥的运动引起肌丝的滑动3肌肉收缩后的舒张。
生理学——骨骼肌的收缩功能骨骼肌是人体内最常见的肌肉组织,也是最重要的肌肉组织之一、它不仅具有支撑和保护的功能,还能通过收缩产生力量并推动我们的骨骼运动。
骨骼肌的收缩是通过肌肉纤维的收缩来完成的,以下将详细介绍肌肉收缩的过程以及与之相关的生理学知识。
肌肉收缩的过程可以分为四个主要步骤:兴奋-收缩-释放-恢复。
首先,神经冲动通过神经末梢传递给肌肉纤维,这个传递的过程称为兴奋。
神经冲动到达肌肉纤维后,会引发细胞内的一系列电生理反应,最终导致细胞内的钙离子释放。
当钙离子释放到肌肉纤维的细胞质中时,它们会与肌球蛋白结合在一起,这个过程被称为肌球蛋白和钙离子的结合。
肌球蛋白位于肌肉纤维中,并由两个部分组成:肌球蛋白I和肌球蛋白T。
钙离子结合到肌球蛋白I 上,使其发生构象改变,从而将粘着蛋白暴露出来。
接下来的步骤是收缩,也就是肌肉纤维产生力量并缩短。
肌球蛋白的构象改变会引起肌球蛋白和肌动蛋白之间的相互作用。
肌动蛋白是另一种蛋白质,负责肌肉纤维的收缩。
当肌动蛋白和肌球蛋白相互作用时,肌动蛋白会拉动肌球蛋白,使肌肉纤维缩短。
这个过程不断地发生,直到肌肉纤维达到最大的收缩程度。
完成收缩后,肌肉纤维需要重新松弛。
这个过程被称为释放。
释放过程中,钙离子被重新吸收到肌肉纤维内的储钙体中。
这让肌球蛋白恢复到初始状态,使肌动蛋白和肌球蛋白之间的相互作用断开。
最后一个步骤是恢复,也就是肌肉纤维回到初始状态。
在恢复过程中,肌球蛋白和肌动蛋白之间的相互作用断开,肌动蛋白返回到肌球蛋白表面以等待下一次收缩。
肌肉纤维的收缩过程是一个高度协调的过程。
它是由神经系统通过神经冲动控制的,神经冲动通过神经末梢到达肌肉纤维后,会引发一系列电生理反应,最终导致肌肉纤维的收缩。
这种神经冲动的传递是由神经递质介导的,其中最重要的神经递质是乙酰胆碱。
乙酰胆碱通过神经递质的释放使得肌肉纤维收缩。
肌肉收缩的力量大小与肌肉纤维的数量和激活程度有关。
每个肌肉纤维都是由许多肌原纤维组成的,每个肌原纤维内有成千上万个肌纤维。
⽣理课后题答案第⼆章细胞膜动⼒学和跨膜信号转导1.哪些因素影响可通透细胞膜两侧溶质的流动?脂溶性越⾼,扩散通量越⼤。
①单纯扩散:膜两侧物质的浓度梯度和物质的脂溶性。
浓度梯度越⼤蛋⽩的数量。
②易化扩散:膜两侧的浓度梯度或电势差。
由载体介导的易化扩散:载体的数量,载体越多,运输量越⼤;竞争性抑制物质,抑制物质越少,运输量越⼤。
③原发性主动转运:能量的供应,离⼦泵的多少。
④继发性主动转运:离⼦浓度的梯度,转运⑤胞膜窖胞吮和受体介导式胞吞:受体的数量,ATP的供应。
⑥胞吐:钙浓度的变化。
2.离⼦跨膜扩散有哪些主要⽅式?①易化扩散:有⾼浓度或⾼电势⼀侧向低浓度或低电势⼀侧转运,不需要能量,需要通道蛋⽩介导。
如:钾离⼦通道、钠离⼦通道等。
②原发性主动转运:由低浓度或低电势⼀侧向⾼浓度或⾼电势⼀侧转运,需要能量的供应,需要转运蛋⽩的介导。
如:钠钾泵。
③继发性主动转运:离⼦顺浓度梯度形成的能量供其他物质的跨膜转运。
需要转运蛋⽩参与。
3.阐述易化扩散和主动转运的特点。
①易化扩散:顺浓度梯度或电位梯度,转运过程中需要转运蛋⽩的介导,通过蛋⽩的构象或构型改变,实现物质的转运,不需要消耗能量,属于被动转运过程。
由载体介导的易化扩散:特异性、饱和现象和竞争性抑制。
由通道介导的易化扩散:速度快。
②主动转运:逆浓度梯度或电位梯度,由转运蛋⽩介导,需要消耗能量。
原发性主动转运:由ATP直接提供能量,通过蛋⽩质的构象或构型改变实现物质的转运。
如:NA-K泵。
继发性主动转运:由离⼦顺浓度或电位梯度产⽣的能量供其他物质逆浓度的转运,间接地消耗ATP。
如:NA-葡萄糖。
4.原发性主动转运和继发性主动转运有何区别?试举例说明。
前者直接使⽤ATP的能量,后者间接使⽤ATP。
①原发性主动转运:NA-K泵。
过程:NA-K泵与⼀个ATP结合后,暴露出NA-K泵上细胞膜内侧的3个钠离⼦⾼亲结合位点;NA-K泵⽔解ATP,留下具有⾼能键的磷酸基团,将⽔解后的ADP 游离到细胞内液;⾼能磷酸键释放的能量,改变了载体蛋⽩的构型。
第五章神经系统与运动相关的结构和功能运动是人和动物最基本的功能之一,姿势则为运动的背景或基础。
躯体的各种姿势和运动都是在神经系统的控制下进行的。
神经系统对姿势和运动的调节是复杂的反射活动。
骨骼肌一旦失去神经系统的支配,就会发生麻痹。
第一节运动传出的最后公路一、脊髓和脑干运动神经元在脊髓前角存在大量运动神经元,即α、β、γ运动神经元;在脑干的绝大多数脑神经核(除第Ⅰ、Ⅱ、Ⅷ对脑神经核外)内也存在各种脑运动神经元。
脊髓α运动神经元和脑运动神经元接受来自去干四肢和头面部皮肤、肌肉和关节等处的外周传入信息,也接受从脑干到大脑皮层各级高位中枢的下传信息,产生一定的反射传出冲动,直达所支配的骨骼肌,因此它们是躯体运动反射的最后公路(final common path)。
作为运动传出最后公路的脊髓和脑干运动神经元,许多来自外周和高位中枢的各种神经冲动都在此发生整合,最终发出一定形式和频率的冲动到达效应器官。
会聚到运动神经元的各种神经冲动可能起以下作用:①引发随意运动;②调节姿势,为运动提供一个合适而又稳定的背景或基础;③协调不同肌群的活动,使运动得以平稳和精确地进行。
γ运动神经元的轴突末梢也以乙酰胆碱为递质,它支配骨骼肌的梭内肌纤维(见后文)。
γ运动神经元兴奋性较高,常以较高的频率持续放电,其主要功能是调节肌梭对牵张刺激的敏感性。
β运动神经元发出的纤维对骨骼肌的梭内肌和梭外肌都有支配,但其功能尚不十分清楚。
二、运动单位一个脊髓α运动神经元或脑干运动神经元及其所支配的全部肌纤维所构成的一个功能单位,称为运动单位(motor unit)。
运动单位的大小可有很大的差别,如一个眼外肌运动神经元只支配6~12根肌纤维,而一个四肢肌肉(如三角肌)的运动神经元所支配的肌纤维数目可达2000根左右。
前者有利于支配肌肉进行精细运动,而后者则有利于产生巨大的肌张力。
同一个运动单位的肌纤维,可以和其他运动单位的肌纤维交叉分布,使其所占有的空间范围比该单位肌纤维截面积的总和大10~30倍。
第二章细胞膜动力学和跨膜信号通讯细胞膜的物质转运功能被动转运概念:物质顺电位或化学梯度的转运过程。
(passive transport) 特点:①不耗能(转运动力依赖物质的电-化学梯度所贮存的势能)②依靠或不依靠特殊膜蛋白质的“帮助”;③顺电-化学梯度进行。
分类:1、单纯扩散概念:一些脂溶性物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程。
2、易化扩散概念:一些非脂溶性或脂溶解度甚小的物质,需特殊膜蛋白质的“帮助”下,由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程。
此过程不需消耗细胞能量。
(包括经通道的和经载体的易化扩散(特点:特异性、饱和现象、竞争性抑制))。
主动转运概念:指物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程。
(active transport) 特点:①需要消耗能量,能量由分解ATP来提供;②依靠特殊膜蛋白质(泵)的“帮助”;③是逆电-化学梯度进行的。
分类:1、原发性主动转运(泵转运)(如:Na+-K+泵、Ca2+-Mg2+泵、H+-K+泵等);2、入胞和出胞式转运。
当[Na+]i↑[K+ ]o↑时,都可被激活,ATP分解产生能量,将胞内的3个Na+移至胞外同时,将胞外的2个K+移入胞内。
第三章神经元的兴奋和传导静息电位和动作电位的概念及产生机制静息电位产生的机制:要在膜两侧形成电位差,必须具备两个条件:①膜两侧的离子分布不均,存在浓度差;②对离子有选择性通透的膜。
膜两侧[K+]浓度差是促使K+扩散的动力,但随着K+的不断扩散,膜两侧不断加大的电位差是K+继续扩散的阻力,当动力和阻力达到动态平衡时,K+的净扩散通量为零→膜两侧的平衡电位。
动作电位可兴奋细胞受到刺激,细胞膜在静息电位基础上发生一次短暂的、可逆的,并可向(Action potential、AP):周围扩布的电位波动称为动作电位。
阈强度:刚能引起细胞产生兴奋的最小刺激强度;阈刺激:刚好达到临界强度(阈强度)的刺激;阈上刺激:高于阈强度的刺激;阈下刺激:低于阈强度的刺激。
人体及动物生理学思考题第1章绪论生理学、研究水平、内环境、生命活动的调节(外源性:神经调节、体液调节;内源性:自身调节)、反馈1.何为稳态,细胞是如何实现自稳态的调节的?2.举例说明负反馈的调节机制。
第2章跨膜物质转运单位膜、液态镶嵌模型、通透性、1.哪些因素影响可通透细胞膜两侧溶质的流动?2.离子跨膜扩散有哪些主要方式?3.阐述易化扩散和主动转运的特点?4.原发性主动转运和继发性主动转运有何区别?试举例说明。
5.阐述继发性主动转运过程中通过同向转运和反向转运的Na+和溶质的移动方向。
6.试述G蛋白耦联信号转导的特点。
7. 比较化学门控通道和电压门控通道信号传递的特点。
第3章神经元的兴奋和传导静息电位、极化、刺激、兴奋、反应、兴奋性、阈强度、阈刺激、分级电位、动作电位、兴奋细胞的不应期、动作电位的“全或无”特性连续传导、跳跃传导、、郎飞结1.简述神经细胞静息膜电位形成的离子机制。
2.何为离子的平衡电位?试述K+平衡电位与静息膜电位的关系。
3.简述动作电位形成的离子机制。
4.试述在阈电位水平时,膜K+通道和Na+通道发生的变化。
5.在动作电位期间,去极化形成的超射值为何小于Na+的平衡电位值?6.何为神经纤维的跳跃传导?简述跳跃传导的形成机理。
7.试用离子通道的门控理论,解释神经细胞兴奋的绝对不应期和相对不应期现象。
8. 神经冲动传导的一般特性第4章突触传递和突触活动的调节突触、神经肌肉接头、神经递质、神经调质、受体1. 简述神经肌肉接头结构和信号传递的基本过程。
2. 比较兴奋性突触后电位和抑制性突触后电位的异同点。
3. 简述突触前抑制的调节机制。
4. 举例说明传入侧支性抑制和回返性抑制的特点及功能意义。
5. 简述神经递质和神经调质的异同,举例说明在一些情况下,神经递质和神经调质之间无截然的界线。
第5章骨骼肌生理横桥、肌丝滑行学说、兴奋-收缩偶联、等张收缩、等长收缩、伸长收缩、单收缩、总和收缩、(完全、不完全)强直收缩、单位平滑肌、起搏点电位1.简述骨骼肌收缩的横桥周期的主要过程。
复习:一、人体生物力学材料的分类人体生物力学材料的力学性质是多种多样的,依据其性能可分为弹性材料、粘性材料、塑性材料、粘弹性材料。
弹性材料的特点:应力与应变成正比,材料能保证固定的形状,在外力的作用下,外力功转变为弹性能。
外力消失或恢复原状。
如体育器材中的撑杆粘性材料:应力取决于应变率,粘性流体无固定形状,流动过程不可逆,在外力作用下,外力功转化为分子热消耗。
如运动高强度粘性绷带,塑料材料:应力与应变成非线性,在外力作用下外力功转变为变形能,外力消失后材料的变形不可修复。
如我们体育器械手柄中的塑性材料粘弹性材料:如果有一种材料,其力学性质既具有弹性材料的力学性质,又具有粘弹性材料的力学性质,那么这种材料就叫做粘弹性材料。
如我们玩的碰碰车,属于粘弹性材料,还有我们的血管、皮肤、韧带等等人体材料也属于粘弹性材料。
二、粘弹性材料的特点1)当物体突然发生应变时,若应变保持一定,则相应的应力随时间的增加而下降,这种现象叫应力松弛,从而导致变形恢复力(回弹应力)随时间逐渐降低的现象。
打包带变松、橡皮筋变松。
2)若令应力保持一定,物体的应变随时间的增加而增大,这种现象叫蠕变(缓慢变形)。
水滴石川。
3)对物体做周期性的加载和卸载,则加载时的应力-应变曲线同卸载时的应力-应变曲线不重合,这种现象称为滞后。
三、骨载荷的分类1.按照载荷作用的性质,我们可以将载荷分为静载荷和动载荷静载荷是逐渐加于物体上的,由零逐渐增至某一值以后不再改变,在这种载荷作用下,物体各部分不产生加速度或是加速度小得可以忽略不计。
例如慢起倒立时,作用在手臂上的载荷属于静载荷。
动载荷是物体在载荷的作用下,它的某些部分或各部分所引起的加速度相当显著,这种载荷称为动载荷。
动载荷又分为冲击载荷和交变载荷。
如排球的扣球属于冲击载荷,长途行军属于交变载荷2.骨骼受力的形式:拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转和复合载荷拉伸载荷是自骨的表面向外施加大小相等而方向相反的载荷,例如人体各种悬垂动作时骨受到的载荷,骨在较大载荷的作用下会伸长同时变细。
济南版七年级下册《第5章人体生命活动的调节》2022年(有答案)单元测试卷(山东省菏泽市牡丹区)一、选择题1. 神经纤维是指()A.神经元的胞体和突起B.神经元的胞体和树突C.神经元的胞体和轴突D.轴突或长的树突及套在外面的髓鞘2. 某人患了“脑血栓”,失去说话能力,这是由于血栓压迫了大脑皮层的()A.语言中枢B.躯体感觉中枢C.听觉中枢D.躯体运动中枢3. 酒后驾车明显表现为反应慢,动作不协调,从而影响各项操作,这主要是因为酒精麻痹了驾车人的()A.大脑B.脊髓C.脑干D.小脑4. 调节人体生理活动的最高级中枢位于()A.小脑B.大脑皮层C.脊髓D.脑干5. 脑与躯体、内脏之间的联系通道是()A.脑神经B.脊神经C.脊髓D.脑干6. 神经系统的中枢部分是()A.脑和脊髓B.脑神经和脊神经C.脑和脑神经D.脊髓和脊神经7. 小脑的功能是()A.能对外界的刺激发生有规律的反应B.能把外界的刺激传导到大脑C.调节人体的生理活动D.使运动协调、准确、维持身体平衡8. 脊髓的主要功能是()A.传导神经冲动B.反射和传导功能C.形成感觉D.协调身体的运动9. 无论较近或较远的物体,正常人的眼睛能看清,主要原因是()A.视网膜可以前后移动B.晶状体曲度可以调节C.瞳孔可以放大和缩小D.眼球前后径可以改变10. 神经系统结构和功能的基本单位是()A.神经中枢B.神经元C.神经D.细胞体11. “植物人”是指只有呼吸和心跳等基本生命活动的人,这种病人的脑部肯定没有受伤的部分是()A.小脑B.大脑C.舌D.脑干12. 近视眼的成像位置及矫正方法是()A.视网膜前,凹透镜B.视网膜后,凸透镜C.视网膜前,凸透镜D.视网膜后,凹透镜13. 神经调节的基本方式是()A.应激性B.反射C.传导D.产生神经冲动14. 视觉形成过程中,形成图像和形成视觉的部位分别是()A.视网膜、视网膜B.大脑皮层、大脑皮层C.视网膜、大脑皮层D.大脑皮层、视网膜15. 下列的小儿活动属于简单反射的是()A.小儿打针就哭B.小儿看到医院就哭C.小儿听说打针就哭D.小儿看到医生就哭16. 下列各项中不属于反射的是()A.食虫鸟见到黄蜂不敢吃B.熟睡的人被蚊子叮咬会动一动C.精彩的哑剧表演引来人们的热烈掌声D.含羞草受到振动叶片并拢17. 人坐在行驶的汽车里,不靠视觉也能判断车速的快慢和左右转弯,这是由于刺激了具有特定感受器的()A.鼓膜、听小骨B.前庭、半规管C.半规管、耳蜗D.耳蜗、听小骨18. 听到巨大声响时,要迅速张口,其目的是()A.防止声响从口腔进入,听不清楚B.防止鼓膜内外音响度不同,听不准确C.防止鼓膜内外气压不平衡,损伤鼓膜D.防止脑震荡19. 神经系统中,专门调节心跳、血压等重要生命活动的神经传导中枢在()A.大脑皮层B.小脑C.脑干D.脊髓20. 脑和脊髓组成()A.周围神经系统B.中枢神经系统C.神经中枢D.神经元21. 聋哑人之间用手语交谈,必须依赖的神经中枢是()A.语言中枢、躯体感觉中枢B.视觉中枢、躯体感觉中枢C.躯体感觉中枢、语言中枢、视觉中枢D.视觉中枢、语言中枢、躯体运动中枢22. 下列反射活动中,神经中枢不在脊髓的反射是()A.缩手反射B.眨眼反射C.排尿反射D.看见红灯就停车23. 一天,一同学在放学回家的路上,突然间狂风呼啸,电闪雷鸣,紧接着大雨倾盆而下,他赶紧跑到一家商店避雨。