生理学之细胞之骨骼肌收缩
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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。