第二章--细胞基本功能.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,细胞兴奋的一个共同的特征是：,但不同细胞其兴奋的外部表现是不一样，如腺细胞兴奋的表现为分泌唾液，而骨骼肌的兴奋以后表现为肌肉的收缩。,产生动作电位（,AP,）。,1,第四节 肌细胞的收缩,临床现象:,有机磷农药中毒病人为什么会出现肌肉挛缩表现、流泪、流涎，如何来治疗?,-银环蛇中毒的病人为什么肌无力,走路走不动的临床表现?,重症肌无力为什么会出现肌无力,如何估治疗？,2,skeletal muscle,Muscle cardiac muscle,smooth muscle（平滑肌）,Voluntary muscle 随意肌(skeletal),striated muscle（,横纹肌）,3,skeletal muscle,cardiac muscle,smooth muscle,4,第四节 肌细胞的收缩功能,一、横纹肌,神经AP,？,肌肉AP,？,肌肉收缩,5,（一）骨骼肌神经-肌接头处的兴奋传递,1、接头前膜,神经-骨骼肌接头结构,2、接头间隙,3、接头后膜,6,7,第四节 肌细胞的收缩功能,一、横纹肌,神经AP,肌肉AP,肌肉收缩,？,8,11,AP,Ca2+,Na+,EPP,Na+,胆碱酯酶,电化学电的传递,12,传递特点：,1、1：1的传递（化学性传递）；,2、单向性传递：,、时间延搁：,、易受内环境及药物等影响。,影响通道的受体：美洲箭毒，,-银环蛇毒,影响胆碱脂酶：有机磷农药，新斯的明,13,（二）横纹肌细胞的微细结构,横纹肌在结构上的主要特点是：,一是大量的,肌原纤维,二是高度发达的,肌管系统,（是指包绕在每一条肌原纤维周围的膜性管状结构）,14,1、肌原纤维和肌节,15,（二）横纹肌细胞的微细结构,1、肌原纤维和肌小节,肌原纤维,16,粗肌丝：,细肌丝：,肌小节,暗带,明带,明带,H带,17,2、肌管系统,18,2、肌管系统,（1）横管系统,（T管）,（2）纵管系统,（L管、肌质网）,（3）三联管（二联管,每一横管,两侧纵管终池,横管系统,纵管系统,细肌丝 粗肌丝,三联管,19,（三）横纹肌的收缩机制滑行理论 (,sliding hypothesis),基本内容：,肌肉收缩时，在肌细胞内并无肌丝或它们所含的分子结构的缩短，而只是在每一个肌小节内发生了,细肌丝向粗肌丝之间,的滑行。,证据：,肌肉收缩时仅看到明带长度的缩短，无暗带长度的变化。,20,Myofilament sliding theory,21,Myofilament sliding theory,22,1、粗、细肌丝的蛋白质组成和结构,（1）粗肌丝：由肌球蛋白组成，含,主杆,和,横桥,两部分。,1)横桥在粗肌丝表面几何排列：,23,2)横桥的特征：,能同细肌丝上的肌动（肌纤）蛋白呈可逆性结合；,具有ATP酶活性。,24,（2）细肌丝：,A、肌纤蛋白：,（肌动蛋白）,B、原肌凝蛋白：,C、肌钙蛋白：,25,Actin filament(thin filament),Actin,Tropomyosin,Troponin,26,27,2、肌肉收缩过程-,横桥周期,(cross-bridge cycling),概念:,横桥与肌动（纤）蛋白结合、摆动、复位和再结合的过程称,横桥周期,。,过程:,（见图）,28,图2-22 横桥周期（见正文）,29,（四）横纹肌的兴奋-收缩耦联,1、概念：,将肌细胞的电兴奋和肌细胞的机械收缩联系起来的中介机制。,2、耦联的结构基础：,三联管,3、耦联因子：,Ca,2+,4、耦联过程,（1）电兴奋通过横管系统传向肌,细胞深处，深入三联管；,（2）三联管处的信息传递；,（3）肌浆网对钙离子的贮存、释放和再聚积。,30,4、兴奋-收缩耦联过程：,（,1）,动作电位沿肌膜和由肌膜组成的,横管系统传向肌细胞深处，深入三联管，,同时激活,横管,膜和肌膜上的,L,型钙通道；,（2）,激活的,L,型钙通道通过变构作用或内流的,Ca,2+,激活肌质网膜上的,RYR,受体（一种,Ca,2+,通道），,Ca,2+,从肌质网流入胞质；,（3）,胞质,Ca,2+,浓度的上升促使肌钙蛋白与,Ca,2+,结合并引发肌肉收缩；,（4）,胞质,Ca,2+,浓度上升的同时,肌质网上的钙泵被激活,Ca,2+,被回收入肌质网,胞质内,Ca,2+,浓度降低,肌肉舒张。,31,32,（五）,影响横纹肌收缩效能的因素,横纹肌收缩效能,表现为收缩时产生张力和,（或）缩短程度，以及产生张力或缩短的,速度。,33,几个基本概念:,1.,前负荷(preload)：,是指肌肉收缩之,前,加在肌肉上的负荷。,2.,初长度（initial length）：,肌肉收缩前处于某种程度被拉长的肌肉长度，称为初长度。,3.,后负荷(afterload)：,是指肌肉开始收缩时,(后),才遇到的阻力或负荷。,4.,等长收缩(isometric contraction)：,指肌肉收缩时，长度不变，张力增加的收缩。,5.,等张收缩(isotonic contraction)：,指肌肉收缩时，张力不变，长度缩短的收缩。,34,影响肌肉收缩的三大因素：,前负荷,后负荷,肌肉收缩能力,35,1、前负荷或肌肉初长度对肌肉收缩影响长度-张力曲线,（1）实验方法：,1）保持肌肉本身功能状态不变,2）后负荷处于无限大等长收缩,36,1）逐渐增加肌肉收缩的前负荷，,肌肉的初长度即逐渐增加，,肌肉收缩所产生的主动张力,也随着增加；,2）肌肉处于最适前负荷或最适,初长度时，产生的张力最大;,3）再增加前负荷，则肌肉增加,的张力将随着前负荷的增加而,逐渐减小。,（2）实验结果：,37,（3）实验解释为何肌肉存在最适前负荷,38,39,40,2、后负荷对肌肉收缩的影响 张力-速度曲线,（1）实验方法：,1）保持肌肉本身功能状态不变；,2）将前负荷固定不变，然后依次改变后负荷。,41,后负荷：肌肉收缩时才遇到的负荷。,42,（2）实验结果张力-速度曲线,43,后负荷影响,1 先产生张力，后出现缩短，缩短发生,后张力不再增加,2 后负荷愈大，张力愈大，缩短出现愈,迟，缩短的初速度和总长度愈小,44,3、肌肉收缩能力的改变对肌肉收缩的影响内在特性,（1）概念：,肌肉收缩能力,是指与负荷无关的、决定肌肉收缩效能的内在特性。,（肌肉收缩效能表现为收缩时产生张力和/或缩短程度，以及产生张力或缩短的速度）。,（2）对肌肉收缩影响：,肌肉收缩能力 肌肉收缩效能；反之则反。,（3）影响因素：,神经、体液、药物等变化 胞质钙浓度和/或横桥ATP酶活性改变 肌肉收缩能力改变,45,1）,缺氧、酸中毒、肌肉中能源物质缺乏以及影响兴奋收缩耦联、肌肉内蛋白质或横桥功能特性的改变等因素，均可使肌肉收缩能力降低,2）Ca2+、咖啡因及肾上腺素等体液因素可提高肌肉收缩能力。,46,4、收缩的总和,单收缩(single twitch)：,指骨骼肌受到一次有效刺激后产生一次收缩。,47,单收缩：肌肉受低频刺激而出现的独立收缩。,48,收缩的总和,单收缩：,49,复合收缩：肌肉受高频刺激而出现,的叠加收缩。,50,4、收缩的总和,复合收缩：,指多个有效刺激引起重叠的收缩形式。,（1）不完全强直收缩(incomplete tetanus)：,（2）完全强直收缩(complete tetanus)：,51,Single Twitch,Summation of Contraction,Incomplete tetanus,Complete tetanus,52,53,小结：,1,、神经的兴奋如何使肌肉兴奋（神经-肌接头兴奋传递：结构、传递过程和原理、传递特征）,2、肌肉上的兴奋如何触发肌肉收缩（兴奋-收缩耦联：概念、过程）,3、前、后负荷，,骨骼肌收缩的总和形式有哪些？各有何特点？,54,本 章 要 点,：,物质跨膜转运的方式有哪些？哪些属于被动转运？,何谓主动转运？钠泵的主动转运有何生理意义？,何谓静息电位？试述静息电位产生机理和影响因素。,何谓动作电位、阈值(阈强度)、阈电位？试述动作电位产生的机理和特点。,局部电位有何特点？,动作电位的传导方式有哪几种？各有何特点？,何谓兴奋性？细胞兴奋后兴奋性有何周期性变化？,55,试述神经一肌接头兴奋传递的过程和原理。哪些因素可影响其传递？,何谓兴奋收缩耦联？,骨骼肌收缩的总和形式有哪些？各有何特点？,56,