生物奥赛细胞生理学--课件

动动 物物 生生 理理 学学1医学资料第一章第一章 细胞的基本功能细胞的基本功能神经肌肉的兴奋性神经肌肉的兴奋性神经肌肉细胞的生物电现象神经肌肉细胞的生物电现象兴奋的产生与传导兴奋的产生与传导兴奋由神经向肌肉的传递兴奋由神经向肌肉的传递肌肉收缩肌肉收缩2医学资料第一节第一节 神经肌肉的兴奋性神经肌肉的兴奋性一、何谓兴奋性一、何谓兴奋性?二、兴奋是如何引起的二、兴奋是如何引起的?三、怎样衡量细胞兴奋性高低三、怎样衡量细胞兴奋性高低?四、细胞兴奋性有哪些变化规律四、细胞兴奋性有哪些变化规律?3医学资料一、可兴奋细胞与兴奋性一、可兴奋细胞与兴奋性 兴奋性含义的变迁：兴奋性含义的变迁：生物体能够对刺激产生适应性反应生物体能够对刺激产生适应性反应应激性应激性 可兴奋组织：可兴奋组织：神经、肌肉、腺体神经、肌肉、腺体收缩收缩分泌分泌 共共共共同同同同的的的的、最最最最先先先先出出出出现现现现的的的的反反反反应应应应电变化电变化动作电位动作电位兴奋性：细胞受刺激时产生动作电位的特性。兴奋性：细胞受刺激时产生动作电位的特性。兴兴 奋：细胞产生动作电位的过程。奋：细胞产生动作电位的过程。4医学资料二、引起兴奋的条件二、引起兴奋的条件组织机能状态组织机能状态刺刺 激激刺激的三个参数刺激的三个参数强强 度度时时 间间强度时间变化速率强度时间变化速率三个相互影响的变量三个相互影响的变量阈阈 刺刺 激激阈上刺激阈上刺激阈下刺激阈下刺激必须达到一定的数值才能引起组织兴奋必须达到一定的数值才能引起组织兴奋5医学资料强度强度时间曲线：时间曲线：引起组织兴奋所需的最小刺激强度和引起组织兴奋所需的最小刺激强度和 最小作用时间之间的关系曲线。最小作用时间之间的关系曲线。u在一定范围内，二者在一定范围内，二者 呈反变关系呈反变关系uR点向右，曲线与横点向右，曲线与横 坐标平行坐标平行uI点向上，曲线与纵点向上，曲线与纵 坐标平行坐标平行基强度：基强度：当刺激作用时间无现长时，当刺激作用时间无现长时，引起组织兴奋所需要的最引起组织兴奋所需要的最 小刺激强度小刺激强度。强度强度时间曲线时间曲线时间时间强度强度IR基强度基强度阈阈 上上 刺刺 激激阈阈 下下 刺刺 激激阈刺激阈刺激6医学资料时间时间强度强度IR基强度基强度三、衡量细胞兴奋性的指标三、衡量细胞兴奋性的指标1、强度、强度时间曲线时间曲线2、时值：用两倍于基强度、时值：用两倍于基强度的刺激作用于组织，能引起的刺激作用于组织，能引起组织兴奋所需要的最小作用组织兴奋所需要的最小作用时间。时间。3、阈强度：在一定时间下，引起组织兴奋所需要的、阈强度：在一定时间下，引起组织兴奋所需要的 最小刺激强度。最小刺激强度。7医学资料三、细胞兴奋性变化规律三、细胞兴奋性变化规律（一）细胞兴奋后兴奋性发生周期性变化（一）细胞兴奋后兴奋性发生周期性变化1234兴奋性兴奋性（%）100安静时安静时1、绝对不应期：兴奋性为零、绝对不应期：兴奋性为零2、相对不应期：兴奋性低于正常（安静时）、相对不应期：兴奋性低于正常（安静时）3、超、超 常常 期：兴奋性高于正常期：兴奋性高于正常4、低、低 常常 期：兴奋性低于正常期：兴奋性低于正常8医学资料（二）阈下总合（二）阈下总合 一个阈下刺激不能引起兴奋，但多个阈下刺激一个阈下刺激不能引起兴奋，但多个阈下刺激同时作用于组织（空间总合）或相继作用组织（时间同时作用于组织（空间总合）或相继作用组织（时间总合），则能引起组织发生兴奋。总合），则能引起组织发生兴奋。表明：阈下刺激虽然不能引起组织兴奋，但能表明：阈下刺激虽然不能引起组织兴奋，但能够使组织的兴奋性增高。够使组织的兴奋性增高。9医学资料第二节第二节 神经肌肉的生物电现象神经肌肉的生物电现象示波器神经纤维膜学说膜学说膜学说膜学说+_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 10医学资料（一）膜的化学组成和分子结构（一）膜的化学组成和分子结构一、膜的结构与物质转运机能一、膜的结构与物质转运机能液态镶嵌模型液态镶嵌模型11医学资料1、脂质双分子层脂质双分子层构成构成：由双嗜性脂质分子两两相对由双嗜性脂质分子两两相对 排列成双分子层排列成双分子层12医学资料 双双嗜嗜 性性 脂脂 质质 分分 子子磷磷脂脂、胆胆固固醇醇13医学资料脂质双分子层脂质双分子层特点特点：液态（液态（流动性流动性）脂质双分子层脂质双分子层功能功能：骨架骨架(屏障作用屏障作用)14医学资料2、蛋白质蛋白质流动性流动性（横向移动（横向移动）膜功能的实现者膜功能的实现者P115医学资料蛋白质蛋白质功能功能：转运物质转运物质：转运蛋白（载体、通道、泵）：转运蛋白（载体、通道、泵）传递信息传递信息：受体蛋白：受体蛋白G蛋白蛋白-酶蛋白酶蛋白 免疫标志免疫标志 16医学资料3、糖类糖类形式形式：糖蛋白或糖脂糖蛋白或糖脂17医学资料功能：功能：免疫免疫标志标志 18医学资料主动转运主动转运（二）膜的物质转运功能（二）膜的物质转运功能单纯扩散单纯扩散被动转运被动转运易化扩散易化扩散入胞作用和出胞作用入胞作用和出胞作用泵转运泵转运19医学资料1、单纯扩散单纯扩散 概念概念：脂溶性物质顺浓度差通过细胞膜的过程。脂溶性物质顺浓度差通过细胞膜的过程。转运物质：转运物质：气体、氨气体、氨 通量：通量：物质每秒钟通过每平方厘米面积物质每秒钟通过每平方厘米面积 的（毫）的（毫）克分子数。克分子数。影响因素：影响因素：膜两侧分子的浓度差膜两侧分子的浓度差 膜对物质的通透性膜对物质的通透性 20医学资料2、易化扩散易化扩散概念：概念：不溶于或难溶于脂质的物质在脂蛋白帮不溶于或难溶于脂质的物质在脂蛋白帮助下顺浓度差通过细胞膜的过程助下顺浓度差通过细胞膜的过程。载载体体通道通道21医学资料（1）载体运输载体运输特点特点：特异性较高特异性较高 饱和现饱和现 竞争性抑制竞争性抑制22医学资料（2）通道运输通道运输特点特点：有三种状态有三种状态：关闭：关闭开放、失活开放、失活 特异性特异性 激活激活P1423医学资料化学门控通道化学门控通道：化学物质控制(递质、激素等)电压门控通道：电压门控通道：跨膜电位控制跨膜电位控制机械门控通道：机械门控通道：机械性刺激控制机械性刺激控制24医学资料（3）易化扩散的影响因素）易化扩散的影响因素膜两侧物质浓度差和电位差膜两侧物质浓度差和电位差膜上载体的数量或通道开放的数量膜上载体的数量或通道开放的数量（4）易化扩散的特点）易化扩散的特点顺电顺电-化学差扩散化学差扩散细胞不直接耗能细胞不直接耗能25医学资料钠离子钾离子钙离子氯离子膜内1215524膜外14542.5120哺乳动物骨骼肌细胞内外离子分布（mmol/L）不不均均衡衡分分布布26医学资料3、主动转运、主动转运概念：概念：物质分子或离子物质分子或离子在泵作用下耗能在泵作用下耗能而逆电而逆电-化学差通化学差通过细胞膜的过程过细胞膜的过程。特点：特点：细胞直接耗能并细胞直接耗能并逆电逆电-化学差进行化学差进行27医学资料钠泵转运量：钠泵转运量：3钠出、钠出、2钾钾 入入钠泵作用：钠泵作用：泵入钾泵出钠，形泵入钾泵出钠，形成并保持膜内高钾成并保持膜内高钾膜外高钠的分布膜外高钠的分布28医学资料钠泵的意义：钠泵的意义：细胞内高钾是许多代谢反应的必要条件细胞内高钾是许多代谢反应的必要条件维持正常细胞体积维持正常细胞体积建立离子势能贮备建立离子势能贮备29医学资料主动转运与被动转运的区别主动转运与被动转运的区别主动转运主动转运被动转运被动转运由细胞直接提供能量由细胞直接提供能量不需细胞直接供能不需细胞直接供能逆电逆电-化学势差化学势差顺电顺电-化学势差化学势差使膜两侧浓度差更大使膜两侧浓度差更大使膜两侧浓度差更小使膜两侧浓度差更小30医学资料继发性主动转运继发性主动转运31医学资料4、出胞和入胞、出胞和入胞大分子物质或物质团块进出细胞的过程大分子物质或物质团块进出细胞的过程。32医学资料4、出胞和入胞、出胞和入胞大分子物质或物质团块进出细胞的过程大分子物质或物质团块进出细胞的过程。出胞作用出胞作用入胞作用入胞作用33医学资料二、细胞的生物电现象二、细胞的生物电现象生物电的两种表现形式：生物电的两种表现形式：静息电位静息电位动作电位动作电位34医学资料（一）生物电现象的观察和记录方法（一）生物电现象的观察和记录方法示示波波器器微微电电极极枪乌贼枪乌贼神经轴突神经轴突1、35医学资料2、细胞外纪录、细胞外纪录示波器 神经纤维36医学资料1 1、静息电位：、静息电位：（Resting Potential，RP）细胞未受刺激时膜两侧存在的内负外正的电位差。细胞未受刺激时膜两侧存在的内负外正的电位差。（二）细胞的静息电位和动作电位（二）细胞的静息电位和动作电位示波器神经纤维+_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 规定膜外为零，膜内约为规定膜外为零，膜内约为-70-90mv37医学资料2 2、动作电位：、动作电位：(Action Potential,AP)细胞受刺激时，膜细胞受刺激时，膜两侧电位在静息电位基两侧电位在静息电位基础上发生的一次快速而础上发生的一次快速而可逆得倒转。可逆得倒转。（二）细胞的静息电位和动作电位（二）细胞的静息电位和动作电位0V刺激器刺激器0mv膜膜内内电电位位38医学资料 AP的波形的波形RP去去极极化化复复极极化化峰电位峰电位主要成分主要成分后电位后电位负后电位负后电位正后电位正后电位去极化去极化复极化复极化39医学资料极极 化化 静息电位时膜两侧保持的内负外正静息电位时膜两侧保持的内负外正 的状态。的状态。去极化去极化 膜内电位向负值减少方向变化的过程（膜电位减小甚至消失）。膜内电位向负值减少方向变化的过程（膜电位减小甚至消失）。反极化反极化 膜内电位由零变为正值的过程。膜内电位由零变为正值的过程。超射值超射值 膜内电位由零到反极化顶点的数值膜内电位由零到反极化顶点的数值。复极化复极化 去极化、反极化后恢复到极化状态的过程。去极化、反极化后恢复到极化状态的过程。超极化超极化 膜内电位向负值增大方向变化的过程（膜电位增大）。膜内电位向负值增大方向变化的过程（膜电位增大）。描述膜电位状态的几个术语：描述膜电位状态的几个术语：膜膜内内电电位位(mv)RP040医学资料全或无现象全或无现象(All or None）实验实验:APAP的特点的特点：非衰减传导非衰减传导 41医学资料 APAP的特点的特点：（1）“全或无全或无”现象现象:动作电位一经引起，其幅度不随着动作电位一经引起，其幅度不随着刺激的强度而改变。刺激的强度而改变。（2）不衰减传导：动作电位在同一个细胞范围内可沿细）不衰减传导：动作电位在同一个细胞范围内可沿细胞膜传向远处，并且其幅度不随着传导距离的增加而衰减。胞膜传向远处，并且其幅度不随着传导距离的增加而衰减。（3）具有不应期，不能叠加。）具有不应期，不能叠加。APAP的意义：的意义：兴奋的标志兴奋的标志42医学资料（三）生物电现象的产生机制（三）生物电现象的产生机制膜膜 学学 说说膜两侧存在电位差膜两侧存在电位差带电离子在膜两侧带电离子在膜两侧 移动所致移动所致动力动力膜两侧离子膜两侧离子 不均衡分布不均衡分布条件条件膜对离子具膜对离子具 有选择性通透有选择性通透离离子子 学学 说说43医学资料1 1、静息电位、静息电位钾平衡电位钾平衡电位细细胞膜内外离子分布不均胞膜内外离子分布不均衡衡静息状静息状态态下，下，细细胞膜胞膜对对离子的通透具有离子的通透具有选择选择性性:K K+ClCl-NaNa+A A-P1044医学资料RPRP产生机制产生机制结论:RP的产生主要是K向膜外扩散的结果。RP=K+的平衡电位膜外膜外为为正、膜内正、膜内为负为负的极化状的极化状态态 A A-K+K+KK i 顺浓顺浓度差向膜外度差向膜外扩扩散散 AA-i 不能向膜外不能向膜外扩扩散散K+K+K+iK+i、膜内、膜内电电位位(负电场负电场)K+oK+o膜内膜内电电位位(正正电场电场)+_+_浓浓度度梯梯度度电电位位梯梯度度当当扩扩散散动动力与阻力达到力与阻力达到动态动态平衡平衡时时=RP=RP电化学势为零电化学势为零45医学资料1 1、Nernst Nernst 公式公式 Ek=59.5 lg K+o/K+i (mV)(膜内外两侧钾离子浓度差决定了静息电位幅度膜内外两侧钾离子浓度差决定了静息电位幅度)理理论值 87mV，实际值 77mV 2 2、改变细胞外液中的、改变细胞外液中的K+K+浓度浓度 3 3、通道阻断剂四乙基铵、通道阻断剂四乙基铵(TEA)(TEA)证据证据46医学资料细胞膜内外离子分布不均衡细胞膜内外离子分布不均衡膜外高膜外高Na+Na+、膜内高膜内高K+K+膜在受到膜在受到阈阈刺激而刺激而兴奋时兴奋时，电压门电压门控性控性Na+Na+、K+K+通道通道先先 后被后被激活而开放。激活而开放。2 2、动作电位、动作电位47医学资料 钠平衡电位钠平衡电位 细胞受到刺激产生细胞受到刺激产生兴奋时，钠离子通道兴奋时，钠离子通道首先开放，在浓度梯首先开放，在浓度梯度和电位梯度的的作用度和电位梯度的的作用下，发生钠离子大量下，发生钠离子大量快速内流达到钠离子快速内流达到钠离子平衡电位。平衡电位。动作电位的幅度取动作电位的幅度取决于膜两侧钠离子浓决于膜两侧钠离子浓度差。度差。膜外膜内浓度梯度电位梯度+-48医学资料1 1、去极化：、去极化：细胞受刺激时，钠通道细胞受刺激时，钠通道开放，钠大量内流导致开放，钠大量内流导致去极化。去极化。APAP产生机制产生机制0-70-90+30膜内电位mv膜外膜外膜内膜内Na+K+钠钠离离子子通通道道钾钾离离子子通通道道钠泵钠泵2 2、复极化：、复极化：钠通道关闭，钾通道钠通道关闭，钾通道开放，钾外流引起。开放，钾外流引起。3 3、后电位：、后电位：钠泵工作，泵出钠、钠泵工作，泵出钠、泵入钾，恢复膜两泵入钾，恢复膜两侧原浓度差。侧原浓度差。49医学资料0-70-90+30膜内电位mv电位梯度电位梯度Na+Na+浓度梯度浓度梯度Na+Na+钠离子平衡电位钠离子平衡电位K+K+钠泵钠泵2K+3Na+K+K+50医学资料当细胞受到刺激当细胞受到刺激细胞膜上细胞膜上Na+Na+通道激活而开放通道激活而开放Na+Na+顺浓度差和电位差大量快速内流顺浓度差和电位差大量快速内流膜内负电位减小到零（去极化）并变为正电位（反极化）膜内负电位减小到零（去极化）并变为正电位（反极化）膜两侧电化学势为零膜两侧电化学势为零达到钠离子平衡电位达到钠离子平衡电位 Na+iNa+i、K+OK+O激活激活Na+Na+K+K+泵泵APAP的的产产生生机机制制Na+Na+通道关通道关Na+Na+内流停内流停+同时同时K+K+通道激活而开放通道激活而开放K K顺浓度差和膜内正电位的吸引顺浓度差和膜内正电位的吸引K K迅速外流迅速外流膜内电位迅速下降，恢复到膜内电位迅速下降，恢复到RPRP水平（水平（APAP下降支）下降支）Na+Na+泵出、泵出、K+K+泵回，泵回，离子恢复到兴奋前水平离子恢复到兴奋前水平后电位后电位+浓度梯度浓度梯度电位梯度电位梯度Na+0+膜膜电电位位内内 +Na+51医学资料1、Nernst公式公式 ENa=59.5 lg Na+o/Na+i (mV)2、改、改变细胞外液的胞外液的Na浓度度3、河豚毒、河豚毒(tetrodotoxin,TTX）4、电压钳或膜片或膜片钳证据证据1-5um膜片吸管（玻璃微电极）形成高阻抗紧密封接形成高阻抗紧密封接使膜片在电学上与其它膜分隔开。使膜片在电学上与其它膜分隔开。52医学资料 细胞膜上有细胞膜上有电压门控钠离子通道电压门控钠离子通道，当膜，当膜去极化达到一定的数去极化达到一定的数值值时，可使钠离子通道被激活而开放，出现钠离子大量快速内时，可使钠离子通道被激活而开放，出现钠离子大量快速内流。流。第三节兴奋的引起和传导第三节兴奋的引起和传导一、兴奋的产生一、兴奋的产生-90-70 阈电位阈电位：(threshold potential(threshold potential）:钠通道被大量激活并产生钠通道被大量激活并产生钠通道被大量激活并产生钠通道被大量激活并产生动作电位的临界膜电位值。动作电位的临界膜电位值。动作电位的临界膜电位值。动作电位的临界膜电位值。-0+30刺激53医学资料局部电位：细胞受刺激时膜电位的轻微去极化。局部电位：细胞受刺激时膜电位的轻微去极化。特性：特性：1 随阈下刺激增大而增大随阈下刺激增大而增大2 电紧张性扩布电紧张性扩布 3 总和现象总和现象（时间性、空间性）（时间性、空间性）局部电位及其特性局部电位及其特性54医学资料局部反应局部反应 阈下刺激引起阈下刺激引起钠通道少量开放钠通道少量开放 反应等级性反应等级性有总和效应有总和效应 衰减性传播衰减性传播动作电位动作电位 阈阈(上上)刺激引起刺激引起钠通道大量开放钠通道大量开放“全或无全或无”无无非衰减性传播非衰减性传播局部电位与局部电位与AP的区别的区别55医学资料 绝对不应期相对不应期超常期低常期阈阈 电电 位位100%0兴兴奋奋后后兴兴奋奋性性的的周周期期性性变变化化静息电位静息电位56医学资料 兴奋性兴奋性 时间时间 原因原因 绝对不应期绝对不应期 零零 0 -60 mV Na+通道失活通道失活 相对不应期低于正常相对不应期低于正常 -60-80 mV 少量少量 Na+激活激活 超常期高于正常超常期高于正常 -80-90 mV 大部分可利用大部分可利用 低常期低于正常低常期低于正常 -90 mV超极化超极化意义：意义：细胞兴奋的最高频率决定于绝对不应细胞兴奋的最高频率决定于绝对不应 期的长短。期的长短。例如：例如：绝对不应期绝对不应期 2 ms;兴奋的最高频率兴奋的最高频率?1000/2=500 Hz1000/2=500 Hz57医学资料传传 导：导：兴奋在同一细胞上传播的过程。兴奋在同一细胞上传播的过程。局部电流：局部电流：已兴奋处和未兴奋处因电位差而引起已兴奋处和未兴奋处因电位差而引起 的电荷移动。的电荷移动。二、兴奋的传导二、兴奋的传导58医学资料 有髓神经纤维传导兴奋的方式是跳跃式传导有髓神经纤维传导兴奋的方式是跳跃式传导 59医学资料有髓神经纤维与无髓神经纤维：有髓神经纤维与无髓神经纤维：60医学资料第四节第四节兴奋由神经向肌肉的传递兴奋由神经向肌肉的传递 61医学资料1、N-M接头的结构 突触前膜突触前膜：囊泡内含囊泡内含 AChACh,并以囊泡并以囊泡为单为单位位释释放放AChACh（称量子（称量子释释放）。放）。突触突触间间隙：隙：约50-60nm50-60nm。突触后膜：突触后膜：又称又称终终板膜，板膜，N-N-型型AchAch门门控通道控通道一、神经肌肉接头处兴奋的传递一、神经肌肉接头处兴奋的传递62医学资料AchAchNaNaN-型型Ach门控通道门控通道 63医学资料2.N-M接头处的兴奋传递过程 64医学资料当神经冲动传到轴突末当神经冲动传到轴突末接头前膜内囊泡移动、融合、破裂，接头前膜内囊泡移动、融合、破裂，囊泡中的囊泡中的AChACh释放释放(量子释放量子释放)AChACh与终板膜上的受体结合，与终板膜上的受体结合，受体蛋白分子构型改变受体蛋白分子构型改变终板膜对终板膜对NaNa、K K (尤其是尤其是NaNa)通透性通透性终板膜去极化终板膜去极化终板电位（终板电位（EPPEPP）EPPEPP电紧张性扩布至肌膜电紧张性扩布至肌膜去极化达到阈电位去极化达到阈电位爆发肌细胞膜动作电位爆发肌细胞膜动作电位膜膜CaCa2 2通道开放，膜外通道开放，膜外CaCa2 2向膜内流动向膜内流动65医学资料 3.N-M接头处的兴奋传递特征:（1 1）是是电电-化学化学-电电的的过过程程：N N末梢末梢APAChAPACh受体受体EPPEPP肌膜肌膜AP AP （2 2）具具1 1对1 1的关系的关系：接接头头前膜前膜传传来一个来一个APAP，便能引起肌，便能引起肌细细胞胞兴奋兴奋和收和收缩缩一次（因每次一次（因每次AChACh释释放的量，放的量，产产生的生的EPPEPP是引起肌膜是引起肌膜APAP所需所需阈值阈值的的3-43-4倍）。倍）。神神经经末梢的一次末梢的一次APAP只能引起一次肌只能引起一次肌细细胞胞兴奋兴奋和收和收缩缩（因（因终终板膜上含有丰富板膜上含有丰富的胆碱的胆碱酯酯酶酶，能迅速水解，能迅速水解AChACh）。）。66医学资料 4.影响N-M接头处兴奋传递的因素：（1 1）阻断阻断AChACh受体受体：箭毒和：箭毒和银环银环蛇毒蛇毒 （2 2）抑制胆碱抑制胆碱酯酯酶酶活性活性：有机磷：有机磷农药农药，新斯的明。，新斯的明。（3 3）自身免疫性疾病自身免疫性疾病：重症肌无力（抗体破坏重症肌无力（抗体破坏AChACh受体），受体），肌无力肌无力综综合征（抗体破坏合征（抗体破坏N N末梢末梢CaCa2+2+通道）。通道）。（4 4）接接头头前膜前膜AchAch释释放放：肉毒杆菌中毒。：肉毒杆菌中毒。5.EPP的特征：无“全或无”现象；无不应期；有总 和现象；EPP的大小与Ach释放量呈 正相关。67医学资料传递与传导的比较 传导 传递速度快双向传导相对不疲劳突触延搁单向传递易受内环境中各种因素的影响 68医学资料第五节肌肉收缩第五节肌肉收缩一、骨骼肌细胞的结构一、骨骼肌细胞的结构69医学资料（一）肌原纤维和肌小节（一）肌原纤维和肌小节70医学资料 肌原纤维肌原纤维肌小节：肌小节：是肌细胞收缩是肌细胞收缩的基本结构和的基本结构和功能位。功能位。1/2明带明带暗带暗带1/2明带明带 A带I带I带Z线Z线H带Z线Z线M线71医学资料H带Z线Z线肌微丝肌微丝粗肌丝：肌（凝）球蛋白粗肌丝：肌（凝）球蛋白细肌丝细肌丝肌动（纤）蛋白肌动（纤）蛋白原肌球蛋白原肌球蛋白肌钙蛋白肌钙蛋白72医学资料（二）肌管系统（二）肌管系统T 小小 管管：肌膜凹入细胞内部形成。肌膜凹入细胞内部形成。与肌原纤维垂直。与肌原纤维垂直。纵纵管系统：管系统：（肌浆网）（肌浆网）L小管小管与肌原纤维平行，与肌原纤维平行，包绕在肌原纤维周围。包绕在肌原纤维周围。肌节两端的肌节两端的L管称管称终（末）终（末）池池，贮，贮Ca2+。骨骼肌纤维横小管与其骨骼肌纤维横小管与其两侧的终末池合称为两侧的终末池合称为三联体三联体73医学资料P2074医学资料 肌管的作用肌管的作用横横 管管：传：传AP至肌细胞深部至肌细胞深部 纵管纵管：贮存、释放、聚积钙：贮存、释放、聚积钙三联管三联管：兴奋：兴奋-收缩耦联部位收缩耦联部位75医学资料二、骨骼肌收缩机制二、骨骼肌收缩机制m兴奋收缩耦联：指将肌细胞兴奋过程与收缩过程联系起来的中介过程。m滑行学说：P1976医学资料（一）兴奋（一）兴奋-收缩耦联收缩耦联 三个主要步骤三个主要步骤：肌膜肌膜电兴奋电兴奋的的传导传导:指肌膜指肌膜产产生生APAP后后,AP,AP由横管系由横管系统统迅迅速速传传向肌向肌细细胞深胞深处处，到达三，到达三联联管和肌管和肌节节附近。附近。三三联联管管处处的信息的信息传递传递：（尚不很清楚）：（尚不很清楚）肌肌浆浆网（网（纵纵管系管系统统）中）中CaCa2+2+的的释释放放:指指终终池膜上的池膜上的钙钙通通道开放，道开放，终终池内的池内的CaCa2+2+顺浓顺浓度梯度度梯度进进入肌入肌浆浆，触，触发发肌肌丝丝滑滑行，肌行，肌细细胞收胞收缩缩。CaCa2+2+是是兴奋兴奋-收收缩缩耦耦联联的耦的耦联联物物 77医学资料（二）肌丝滑行的机制：（二）肌丝滑行的机制：1、肌丝的分子组成、肌丝的分子组成78医学资料（1）粗肌丝：由肌凝蛋白组成）粗肌丝：由肌凝蛋白组成MMZ ZZ Z79医学资料横桥特性：横桥特性：1可以与肌纤蛋白发生可逆性结合可以与肌纤蛋白发生可逆性结合.2 能向能向M线方向摆动线方向摆动3有有ATP酶活性酶活性80医学资料肌肌钙蛋白蛋白原肌凝蛋白原肌凝蛋白（2）细肌丝：）细肌丝：肌动（纤）蛋白肌动（纤）蛋白 原肌凝蛋白原肌凝蛋白 肌钙蛋白：肌钙蛋白：肌肌动蛋白蛋白MSATTMTCIMMZ ZZ Z81医学资料MSATTMTICMSATTMTICCa2+Ca2+安静状安静状态胞胞浆Ca2+82医学资料肌钙蛋白肌动蛋白原肌凝蛋白83医学资料肌浆中的肌浆中的Ca2+TnC与与Ca2+结结合，肌钙蛋白的合，肌钙蛋白的构型发生变化构型发生变化其信息通过其信息通过TnI传递传递给给TnT原肌球蛋白的构型原肌球蛋白的构型改变，发生转位改变，发生转位肌动蛋白与肌动蛋白与肌球蛋白的肌球蛋白的横桥结合横桥结合 横桥横桥ATP酶激活酶激活 ATP分解释放能量分解释放能量 横桥向横桥向M线方向摆线方向摆动，拖动细肌丝向动，拖动细肌丝向粗肌丝中滑行粗肌丝中滑行 肌肉收缩肌肉收缩 暴露出肌暴露出肌动蛋白与动蛋白与横桥的结横桥的结合位点合位点滑行过程：滑行过程：84医学资料肌浆中的肌浆中的Ca2+Ca2+Ca2+与与TnC结合解除结合解除，其构型复原，其构型复原 原肌球蛋白的回到原肌球蛋白的回到横桥和肌动蛋白分横桥和肌动蛋白分子之间的位置子之间的位置 阻碍两者相互阻碍两者相互作用继续进行作用继续进行 肌肉舒张肌肉舒张 肌肉舒张肌肉舒张:85医学资料三、骨骼肌收缩的外部表现和力学分析86医学资料（一）前负荷对肌肉收缩的影响（一）前负荷对肌肉收缩的影响前负荷：肌肉前负荷：肌肉收缩前遇到的收缩前遇到的负荷。负荷。87医学资料 在一定范在一定范围内，前负荷围内，前负荷越大，初长度越大，初长度越长，粗细肌越长，粗细肌丝的有效重叠丝的有效重叠越多，肌肉收越多，肌肉收缩越强。缩越强。当肌肉收当肌肉收缩达到最大时缩达到最大时所对应的为最所对应的为最适前负荷和最适前负荷和最适初长度适初长度 88医学资料后负荷对肌肉收缩的影响后负荷对肌肉收缩的影响后负荷：肌肉收缩时才遇到的负荷。后负荷：肌肉收缩时才遇到的负荷。89医学资料等张收缩等张收缩等长收缩等长收缩90医学资料（三）单收缩和复合收缩单收缩：肌肉受低单收缩：肌肉受低频刺激而出现的独频刺激而出现的独立收缩。立收缩。复合收缩：肌肉受高复合收缩：肌肉受高频刺激而出现的叠加频刺激而出现的叠加收缩。收缩。91医学资料 单收收缩 不完全不完全强直收直收缩 不完全不完全强直收直收缩 完全完全强直收直收缩 92医学资料思考题：思考题：1、试述刺激坐骨神经引起腓肠肌收缩的 生理机制。2、比较局部电位与动作电位3、比较传导与传递93医学资料