生理学肌细胞收缩功能(2014).ppt

n n在正常情况下，骨骼肌纤维的兴奋和收在正常情况下，骨骼肌纤维的兴奋和收缩完全是由控制它的躯体运动神经元所缩完全是由控制它的躯体运动神经元所引起的，骨骼肌纤维不会自发兴奋和收引起的，骨骼肌纤维不会自发兴奋和收缩。缩。n n而运动神经元与骨骼肌纤维之间的功能而运动神经元与骨骼肌纤维之间的功能联系是通过神经联系是通过神经肌接头这个特殊结构肌接头这个特殊结构来实现的。来实现的。骨骼肌骨骼肌Skeletal Muscle n n肌纤维肌纤维=肌细胞肌细胞n n运动神经元：其轴突可支配肌纤维运动神经元：其轴突可支配肌纤维n n运动单位运动单位=一个运动神经元一个运动神经元 +肌肌纤维纤维 n nMotor Unit=a motor neuron Motor Unit=a motor neuron+muscle fibers+muscle fibersCa 2+通道的开放和通道的开放和Ach 的释放的释放n n末梢钮扣末梢钮扣末梢钮扣末梢钮扣:含有上千个囊泡，含有上千个囊泡，含有上千个囊泡，含有上千个囊泡，Ach Ach 存在其中。存在其中。存在其中。存在其中。n nThe axon terminal is enlarged into The axon terminal is enlarged into the terminal button.the terminal button.Each terminal button contains thousands of vesicles Each terminal button contains thousands of vesicles that store Ach.that store Ach.n n动作电位可触发末梢钮扣处的电压门控钙离子动作电位可触发末梢钮扣处的电压门控钙离子动作电位可触发末梢钮扣处的电压门控钙离子动作电位可触发末梢钮扣处的电压门控钙离子通道打开。钙离子内流可引起通道打开。钙离子内流可引起通道打开。钙离子内流可引起通道打开。钙离子内流可引起Ach Ach 以出胞方式以出胞方式以出胞方式以出胞方式释放。释放。释放。释放。n nPropagation of action potential the terminal triggers Propagation of action potential the terminal triggers the the opening of Ca opening of Ca 2+2+channels channels in the terminal button.in the terminal button.n nIt permits It permits Ca Ca 2+2+to diffuse into the terminal button to diffuse into the terminal button from from extracellular fluid,which in turn causes the extracellular fluid,which in turn causes the release of release of AchAch by by exocytosisexocytosis from the vesicles.from the vesicles.终板电位终板电位 End plate potential n nAch Ach 与运动终板上受体结合，诱导与运动终板上受体结合，诱导与运动终板上受体结合，诱导与运动终板上受体结合，诱导NaNa+-K-K+，化化化化学门控通道开放。学门控通道开放。学门控通道开放。学门控通道开放。n nBinding of Ach with the receptor site in the motor end-Binding of Ach with the receptor site in the motor end-plate induces the opening of channels.plate induces the opening of channels.n n钠进多于钾出，使运动终板去极化，产生终板钠进多于钾出，使运动终板去极化，产生终板钠进多于钾出，使运动终板去极化，产生终板钠进多于钾出，使运动终板去极化，产生终板电位（电位（电位（电位（EPPEPP）（终板膜本身无电压门控钠通道，）（终板膜本身无电压门控钠通道，）（终板膜本身无电压门控钠通道，）（终板膜本身无电压门控钠通道，故不会产生动作电位）故不会产生动作电位）故不会产生动作电位）故不会产生动作电位）n n形成局部电流后可使邻近肌膜产生动作电位。形成局部电流后可使邻近肌膜产生动作电位。形成局部电流后可使邻近肌膜产生动作电位。形成局部电流后可使邻近肌膜产生动作电位。n n More NaMore Na+moves inward than K moves inward than K+outward,bringing about a outward,bringing about a depolarization of the motor end plate-This potential is known depolarization of the motor end plate-This potential is known as end-plate potential(EPP).Local current can reach the threshold as end-plate potential(EPP).Local current can reach the threshold of adjacent muscle fiber membraneof adjacent muscle fiber membrane）and bring about an action and bring about an action potential.potential.乙酰胆碱的释放特征乙酰胆碱的释放特征n n当运动神经未梢处于安静状态时，只有当运动神经未梢处于安静状态时，只有少数囊泡释放少量乙酰胆碱。少数囊泡释放少量乙酰胆碱。n n当运动神经未梢有动作电位传来时，大当运动神经未梢有动作电位传来时，大量囊泡向突触前膜移动，并以胞吐方式量囊泡向突触前膜移动，并以胞吐方式呈量子式释放。呈量子式释放。n n据推测，一次动作电位的到达，可使约据推测，一次动作电位的到达，可使约250250个囊泡释放，释放的乙酰胆碱分子可个囊泡释放，释放的乙酰胆碱分子可达达10107 7。乙酰胆碱酯酶乙酰胆碱酯酶Acetylcholinesterasen n运动终板表面含乙酰胆碱酯酶，可分解突触间隙游离运动终板表面含乙酰胆碱酯酶，可分解突触间隙游离运动终板表面含乙酰胆碱酯酶，可分解突触间隙游离运动终板表面含乙酰胆碱酯酶，可分解突触间隙游离的的的的AChACh 。n nThe surface of the motor end plate contains the The surface of the motor end plate contains the enzymes enzymes acetylcholinesteraseacetylcholinesterase,which can break,which can break downfreedownfree Ach in the cleft.Ach in the cleft.n nAs the concentration of free As the concentration of free AChACh falls because of its falls because of its breakdown by breakdown by acetylcholinesteraseacetylcholinesterase,less,less AChACh is is available to bind to the receptors.available to bind to the receptors.n nWhen receptors no longer contain bound Ach,the ion When receptors no longer contain bound Ach,the ion channels in the end plate close.The depolarized end channels in the end plate close.The depolarized end plate returns to its resting potential and can respond to plate returns to its resting potential and can respond to the subsequent arrival of the subsequent arrival of AChACh.有机磷农药中毒有机磷农药中毒n n有机磷农药中毒机理：抑制了有机磷农药中毒机理：抑制了胆碱酯酶胆碱酯酶的活性，造成的活性，造成乙酰胆碱乙酰胆碱的积聚，引起中的积聚，引起中毒症状毒症状.n n我国每年有机磷农药中毒事件高达我国每年有机磷农药中毒事件高达 6-76-7万起，死亡率为万起，死亡率为10%10%以上以上.n n有机磷农药：包括氧化乐果、敌敌畏、有机磷农药：包括氧化乐果、敌敌畏、敌百虫、乐果等敌百虫、乐果等.治疗治疗n n洗胃洗胃洗胃洗胃：可用：可用：可用：可用2%2%4%4%碳酸氢钠碳酸氢钠碳酸氢钠碳酸氢钠溶液溶液溶液溶液洗胃洗胃洗胃洗胃，也可，也可，也可，也可用生理盐水或清水洗胃用生理盐水或清水洗胃用生理盐水或清水洗胃用生理盐水或清水洗胃n n胆碱能胆碱能胆碱能胆碱能神经神经神经神经抑制剂：如抑制剂：如抑制剂：如抑制剂：如阿托品阿托品阿托品阿托品可拮抗可拮抗可拮抗可拮抗乙酰胆碱乙酰胆碱乙酰胆碱乙酰胆碱的毒蕈碱样作用。的毒蕈碱样作用。的毒蕈碱样作用。的毒蕈碱样作用。n n胆碱酯酶胆碱酯酶胆碱酯酶胆碱酯酶复活剂：有解磷定氯解磷定、双复磷复活剂：有解磷定氯解磷定、双复磷复活剂：有解磷定氯解磷定、双复磷复活剂：有解磷定氯解磷定、双复磷等，它们可夺取与胆碱酯酶结合的有机磷，恢等，它们可夺取与胆碱酯酶结合的有机磷，恢等，它们可夺取与胆碱酯酶结合的有机磷，恢等，它们可夺取与胆碱酯酶结合的有机磷，恢复胆碱酯酶分解复胆碱酯酶分解复胆碱酯酶分解复胆碱酯酶分解乙酰胆碱乙酰胆碱乙酰胆碱乙酰胆碱的活力。的活力。的活力。的活力。箭毒传说箭毒传说n n美洲的古印第安人在遇到敌人入侵时，女人和儿童在美洲的古印第安人在遇到敌人入侵时，女人和儿童在美洲的古印第安人在遇到敌人入侵时，女人和儿童在美洲的古印第安人在遇到敌人入侵时，女人和儿童在后方将箭毒木的汁液涂于箭头，供男人在战场上杀敌。后方将箭毒木的汁液涂于箭头，供男人在战场上杀敌。后方将箭毒木的汁液涂于箭头，供男人在战场上杀敌。后方将箭毒木的汁液涂于箭头，供男人在战场上杀敌。1859185918591859年土著民族在和英军交战时，这种毒箭的杀伤力年土著民族在和英军交战时，这种毒箭的杀伤力年土著民族在和英军交战时，这种毒箭的杀伤力年土著民族在和英军交战时，这种毒箭的杀伤力使英军惊恐万分。使英军惊恐万分。使英军惊恐万分。使英军惊恐万分。n n传说西双版纳最早发现箭毒木汁液含有剧毒的是一位传说西双版纳最早发现箭毒木汁液含有剧毒的是一位传说西双版纳最早发现箭毒木汁液含有剧毒的是一位传说西双版纳最早发现箭毒木汁液含有剧毒的是一位傣族猎人。这位猎人被一只硕大的狗熊紧逼而被迫爬傣族猎人。这位猎人被一只硕大的狗熊紧逼而被迫爬傣族猎人。这位猎人被一只硕大的狗熊紧逼而被迫爬傣族猎人。这位猎人被一只硕大的狗熊紧逼而被迫爬上一棵大树，可狗熊仍不放过他上一棵大树，可狗熊仍不放过他上一棵大树，可狗熊仍不放过他上一棵大树，可狗熊仍不放过他,生死存亡的紧要关头，生死存亡的紧要关头，生死存亡的紧要关头，生死存亡的紧要关头，猎人折断一根树枝刺向正往树上爬的狗熊，奇迹突然猎人折断一根树枝刺向正往树上爬的狗熊，奇迹突然猎人折断一根树枝刺向正往树上爬的狗熊，奇迹突然猎人折断一根树枝刺向正往树上爬的狗熊，奇迹突然发生了，狗熊立即落地而死。从那以后猎人就学会了发生了，狗熊立即落地而死。从那以后猎人就学会了发生了，狗熊立即落地而死。从那以后猎人就学会了发生了，狗熊立即落地而死。从那以后猎人就学会了把箭毒木的汁液涂于箭头用于狩猎。把箭毒木的汁液涂于箭头用于狩猎。把箭毒木的汁液涂于箭头用于狩猎。把箭毒木的汁液涂于箭头用于狩猎。“箭毒木箭毒木”又称又称“见血封喉血封喉树”又称又称见血封喉血封喉树“七上八下九倒地七上八下九倒地”，意思就是说，意思就是说，如果谁中了箭毒木的毒，那么往高处如果谁中了箭毒木的毒，那么往高处只能走七步，往低处只能走八步，但只能走七步，往低处只能走八步，但无论如何，走到第九步，都会倒地毙无论如何，走到第九步，都会倒地毙命命箭毒木又名加独箭毒木又名加独树、剪刀、剪刀树等等高可达高可达30米，多分布于赤道米，多分布于赤道热带地地区，国内区，国内则散散见于广于广东、广西、海、广西、海南、云南等省区。南、云南等省区。现为濒临灭绝的的稀有稀有树种，国家三种，国家三级保保护植物。植物。南美箭毒南美箭毒 Curare n nThe deadly The deadly South American arrowhead poison South American arrowhead poison curarecurare binds strongly to the binds strongly to the AChACh receptors,but receptors,but it does not open their ion channels and is not it does not open their ion channels and is not destroyed by destroyed by acetylcholinesteraseacetylcholinesterase.n nWhen a receptor is occupied by curare,When a receptor is occupied by curare,AChACh cannot bind to the receptor.Hence,there is no cannot bind to the receptor.Hence,there is no EPP in the motor end plate and no contraction.EPP in the motor end plate and no contraction.n nSince the skeletal muscles responsible for Since the skeletal muscles responsible for breathingbreathing（呼吸）呼吸）呼吸）呼吸）,curare poisoning can lead,curare poisoning can lead to death by asphyxiationto death by asphyxiation（窒息）窒息）窒息）窒息）.肉毒杆菌毒素肉毒杆菌毒素 Botulin and AChn nBotulinBotulin is an enzyme that is an enzyme that breaks down a breaks down a protein required for the binding and fusion of protein required for the binding and fusion of AChACh veseclesvesecles with the with the presynapticpresynaptic membrane.membrane.n nHence,Hence,it can block the release of acetylcholine it can block the release of acetylcholine from nerve terminalsfrom nerve terminals in neuromuscular in neuromuscular junctionjunction.n n This poisoning is one of the most potent This poisoning is one of the most potent poisons,which can cause flaccid paralysis poisons,which can cause flaccid paralysis（肌肌肌肌肉松驰性瘫痪）肉松驰性瘫痪）肉松驰性瘫痪）肉松驰性瘫痪）.生物武器生物武器n n 它造价低，技术难度不大，隐秘性强，它造价低，技术难度不大，隐秘性强，可以在任何地方研制和生产。可以在任何地方研制和生产。n n有资料显示，以有资料显示，以1969年为例，当时每平年为例，当时每平方公里导致方公里导致50%死亡率的成本分别为：死亡率的成本分别为：传统武器传统武器2000美元；核武器，美元；核武器，800美元；美元；化学武器，化学武器，600美元；生物武器，美元；生物武器，1美元。美元。肉毒杆菌毒素肉毒杆菌毒素-“穷人的原子穷人的原子弹弹”n n肉肉毒毒杆杆菌菌毒毒素素是是最最流流行行的的两两大大生生物物武武器器之之一一,是是一一种种廉廉价价和和高高效效的的杀杀人人武武器器，其其死死亡亡率率高高达达60%至至70%。受受害害者者症症状状是是头头痛痛、肢肢体体瘫瘫痪痪，如如不不及及时时治治疗疗将将在在2至至10天天内内死死去去。这这种种毒毒素素可可以以批批量量生生产产，并并可可通通过过皮皮肤肤吸吸收收、肺肺部部吸吸收收、眼眼睛睛接接触、等方式传染。触、等方式传染。肉毒杆菌毒素肉毒杆菌毒素-“富人的美容富人的美容剂剂”n n肉毒杆菌毒素除皱纹的原理很简单，肉毒杆菌毒素除皱纹的原理很简单，肉毒杆菌毒素除皱纹的原理很简单，肉毒杆菌毒素除皱纹的原理很简单，A A型肉毒型肉毒型肉毒型肉毒毒素可以起到麻痹肌肉的作用，脸部注射后，毒素可以起到麻痹肌肉的作用，脸部注射后，毒素可以起到麻痹肌肉的作用，脸部注射后，毒素可以起到麻痹肌肉的作用，脸部注射后，阻断神经和肌肉之间的信息传导，可使局部肌阻断神经和肌肉之间的信息传导，可使局部肌阻断神经和肌肉之间的信息传导，可使局部肌阻断神经和肌肉之间的信息传导，可使局部肌肉瘫痪，肌肤因此舒展，皱纹便神奇般消失肉瘫痪，肌肤因此舒展，皱纹便神奇般消失肉瘫痪，肌肤因此舒展，皱纹便神奇般消失肉瘫痪，肌肤因此舒展，皱纹便神奇般消失n nA A型肉毒毒素注射过量可致人死命。但美容除型肉毒毒素注射过量可致人死命。但美容除型肉毒毒素注射过量可致人死命。但美容除型肉毒毒素注射过量可致人死命。但美容除皱注射的皱注射的皱注射的皱注射的A A型肉毒毒素是人致死量的型肉毒毒素是人致死量的型肉毒毒素是人致死量的型肉毒毒素是人致死量的3%3%。注入。注入。注入。注入肌肉后它选择性使肌肉松弛，几乎无多余的肌肉后它选择性使肌肉松弛，几乎无多余的肌肉后它选择性使肌肉松弛，几乎无多余的肌肉后它选择性使肌肉松弛，几乎无多余的A A型肉毒毒素进入血液或进入人脑脊液。型肉毒毒素进入血液或进入人脑脊液。型肉毒毒素进入血液或进入人脑脊液。型肉毒毒素进入血液或进入人脑脊液。重症肌无力重症肌无力（myasthenia gravis，MG）n n主要累及神经肌肉接头突触后膜上乙酰胆碱受主要累及神经肌肉接头突触后膜上乙酰胆碱受主要累及神经肌肉接头突触后膜上乙酰胆碱受主要累及神经肌肉接头突触后膜上乙酰胆碱受体的自身免疫性疾病。体的自身免疫性疾病。体的自身免疫性疾病。体的自身免疫性疾病。n n临床表现为部分或全身骨骼肌无力和易疲劳，临床表现为部分或全身骨骼肌无力和易疲劳，临床表现为部分或全身骨骼肌无力和易疲劳，临床表现为部分或全身骨骼肌无力和易疲劳，活动后症状加重。活动后症状加重。活动后症状加重。活动后症状加重。n n主要由主要由主要由主要由AchRAchRAchRAchR抗体介导，在细胞免疫和补体参与抗体介导，在细胞免疫和补体参与抗体介导，在细胞免疫和补体参与抗体介导，在细胞免疫和补体参与下突触后膜的下突触后膜的下突触后膜的下突触后膜的AchRAchRAchRAchR被大量破坏，不能产生足够被大量破坏，不能产生足够被大量破坏，不能产生足够被大量破坏，不能产生足够的终板电位，导致突触后膜传递功能障碍而发的终板电位，导致突触后膜传递功能障碍而发的终板电位，导致突触后膜传递功能障碍而发的终板电位，导致突触后膜传递功能障碍而发生肌无力。生肌无力。生肌无力。生肌无力。临床特点临床特点n n肌无力的显著特点是日波动性，于下午或傍晚肌无力的显著特点是日波动性，于下午或傍晚肌无力的显著特点是日波动性，于下午或傍晚肌无力的显著特点是日波动性，于下午或傍晚劳累后加重，晨起或休息后减轻，此种波动现劳累后加重，晨起或休息后减轻，此种波动现劳累后加重，晨起或休息后减轻，此种波动现劳累后加重，晨起或休息后减轻，此种波动现象称之为象称之为象称之为象称之为“晨轻暮重晨轻暮重晨轻暮重晨轻暮重”。n n全身骨骼肌均可受累，以眼外肌受累最为常见，全身骨骼肌均可受累，以眼外肌受累最为常见，全身骨骼肌均可受累，以眼外肌受累最为常见，全身骨骼肌均可受累，以眼外肌受累最为常见，其次是面部及咽喉肌以及四肢近端肌肉受累。其次是面部及咽喉肌以及四肢近端肌肉受累。其次是面部及咽喉肌以及四肢近端肌肉受累。其次是面部及咽喉肌以及四肢近端肌肉受累。n n逐步扩大。呼吸肌受累可导致严重的呼吸困难。逐步扩大。呼吸肌受累可导致严重的呼吸困难。逐步扩大。呼吸肌受累可导致严重的呼吸困难。逐步扩大。呼吸肌受累可导致严重的呼吸困难。心肌偶可受累，可引起突然死亡。心肌偶可受累，可引起突然死亡。心肌偶可受累，可引起突然死亡。心肌偶可受累，可引起突然死亡。肌无力综合征肌无力综合征n n患者病变部位位于突触前膜，其自身抗体的靶患者病变部位位于突触前膜，其自身抗体的靶患者病变部位位于突触前膜，其自身抗体的靶患者病变部位位于突触前膜，其自身抗体的靶器官为突触前膜的钙离子通道和乙酰胆碱囊泡器官为突触前膜的钙离子通道和乙酰胆碱囊泡器官为突触前膜的钙离子通道和乙酰胆碱囊泡器官为突触前膜的钙离子通道和乙酰胆碱囊泡释放区。释放区。释放区。释放区。n n该抗体直接作用于周围神经末梢突触前膜该抗体直接作用于周围神经末梢突触前膜该抗体直接作用于周围神经末梢突触前膜该抗体直接作用于周围神经末梢突触前膜AChAChAChACh释放部位及电压门控性钙通道，阻滞钙离子传释放部位及电压门控性钙通道，阻滞钙离子传释放部位及电压门控性钙通道，阻滞钙离子传释放部位及电压门控性钙通道，阻滞钙离子传递，造成神经冲动所致的递，造成神经冲动所致的递，造成神经冲动所致的递，造成神经冲动所致的AChAChAChACh释放减少，产生释放减少，产生释放减少，产生释放减少，产生神经肌肉接头传递障碍。神经肌肉接头传递障碍。神经肌肉接头传递障碍。神经肌肉接头传递障碍。n n推测自身抗原可能为电压门控性钙通道复合物推测自身抗原可能为电压门控性钙通道复合物推测自身抗原可能为电压门控性钙通道复合物推测自身抗原可能为电压门控性钙通道复合物组成部分。组成部分。组成部分。组成部分。骨骼肌的构成骨骼肌的构成Organization of skeletal musclen n骨骼肌是由肌纤维组成。骨骼肌是由肌纤维组成。骨骼肌是由肌纤维组成。骨骼肌是由肌纤维组成。n nSkeletal muscle is made of individual muscle fibers.Skeletal muscle is made of individual muscle fibers.n n肌纤维是由肌原纤维组成。肌纤维是由肌原纤维组成。肌纤维是由肌原纤维组成。肌纤维是由肌原纤维组成。n nThe muscle fibers are made of myofibrilsThe muscle fibers are made of myofibrils.n n肌原纤维由肌丝构成。肌原纤维由肌丝构成。肌原纤维由肌丝构成。肌原纤维由肌丝构成。n nThe fibrils are divided into individual filaments.The fibrils are divided into individual filaments.n n肌丝由收缩蛋白构成。肌丝由收缩蛋白构成。肌丝由收缩蛋白构成。肌丝由收缩蛋白构成。n nThe filaments are made up of the contractile proteins.The filaments are made up of the contractile proteins.肌丝肌丝 Filamentsn n肌原纤维：含有粗肌丝和细肌丝肌原纤维：含有粗肌丝和细肌丝 The myofibrils contain thick and thin The myofibrils contain thick and thin filamentscomposedfilamentscomposed of contractile proteins of contractile proteins.n n粗肌丝：含有肌凝蛋白，又称肌球蛋白。粗肌丝：含有肌凝蛋白，又称肌球蛋白。Thick filaments contain the protein myosinThick filaments contain the protein myosin.n n细肌丝：含有肌纤蛋白（又称肌动蛋白）细肌丝：含有肌纤蛋白（又称肌动蛋白）、原肌凝蛋白（原肌球蛋白）和肌钙蛋、原肌凝蛋白（原肌球蛋白）和肌钙蛋白。白。Thin filaments contain proteins Thin filaments contain proteins actinactin,tropomyosintropomyosin,and,and troponintroponin.横管横管肌浆网的联系肌浆网的联系n n横管由肌细横管由肌细横管由肌细横管由肌细胞膜胞膜胞膜胞膜凹入凹入凹入凹入形形形形成，它与肌成，它与肌成，它与肌成，它与肌浆网相连。浆网相连。浆网相连。浆网相连。n n肌浆网含有肌浆网含有肌浆网含有肌浆网含有高浓度的钙高浓度的钙高浓度的钙高浓度的钙离子。离子。离子。离子。肌浆网肌浆网（SR）和）和 Ca2+释放释放n nT T T T管含有二氢吡啶受体管含有二氢吡啶受体管含有二氢吡啶受体管含有二氢吡啶受体,属电压敏感受体，又属电压敏感受体，又属电压敏感受体，又属电压敏感受体，又称称称称L-L-L-L-型型型型CaCaCaCa2+2+2+2+通道。通道。通道。通道。n n局部去极化可激活该受体，进而使终末池上的局部去极化可激活该受体，进而使终末池上的局部去极化可激活该受体，进而使终末池上的局部去极化可激活该受体，进而使终末池上的钙离子释放通道开放。钙离子释放通道开放。钙离子释放通道开放。钙离子释放通道开放。n nThe T tubule membrane contains The T tubule membrane contains dihydropyridinedihydropyridine receptor (When receptor (When an action potentialan action potential is propagated down is propagated down the T tubule,the local depolarization activates the T tubule,the local depolarization activates dihydrpopyridinedihydrpopyridine recepotorrecepotor that in turn opens the Ca that in turn opens the Ca2+2+release channel also known as release channel also known as ryanodineryanodine receptor)on receptor)on SR.SR.横管横管肌浆网肌浆网 Ca2+释放释放n n横管含有二氢吡啶受体横管含有二氢吡啶受体,属电压敏感受属电压敏感受体，又称体，又称L-L-型型CaCa2+2+通道。通道。n n当动作电位传导到横管时，当动作电位传导到横管时，局部去极化局部去极化可使该可使该L-L-型型CaCa2+2+通道发生变构效应，进通道发生变构效应，进而通过小梁式机械耦联使终末池上的钙而通过小梁式机械耦联使终末池上的钙离子释放通道开放。离子释放通道开放。CaCa2+2+顺浓度差快速顺浓度差快速进入胞质内，使其内浓度上升近百倍。进入胞质内，使其内浓度上升近百倍。在终池在终池CaCa2+2+释放到胞质中前释放到胞质中前,粗肌丝上横桥粗肌丝上横桥无法与细肌丝上的肌动蛋白结合无法与细肌丝上的肌动蛋白结合,因为肌因为肌动蛋白上的结合位点被原肌球蛋白遮盖动蛋白上的结合位点被原肌球蛋白遮盖.肌钙肌钙蛋白及其作用蛋白及其作用n n由三个亚由三个亚由三个亚由三个亚单位组成：肌钙蛋白单位组成：肌钙蛋白单位组成：肌钙蛋白单位组成：肌钙蛋白T T（TnTTnT)、肌钙、肌钙、肌钙、肌钙蛋白蛋白蛋白蛋白I(TnII(TnI)和肌钙蛋白和肌钙蛋白和肌钙蛋白和肌钙蛋白C(TnCC(TnC)n nTnTTnT与原肌凝蛋白结合，将整个肌钙蛋白固定与原肌凝蛋白结合，将整个肌钙蛋白固定与原肌凝蛋白结合，将整个肌钙蛋白固定与原肌凝蛋白结合，将整个肌钙蛋白固定在原肌凝蛋白上。在原肌凝蛋白上。在原肌凝蛋白上。在原肌凝蛋白上。n nTnCTnC可与可与可与可与Ca+Ca+结合。结合。结合。结合。n nTnITnI的作用是的作用是的作用是的作用是TnCTnC可与可与可与可与Ca+Ca+结合时，将信息传结合时，将信息传结合时，将信息传结合时，将信息传给原肌凝蛋白，引起后者发生构象变化并向肌给原肌凝蛋白，引起后者发生构象变化并向肌给原肌凝蛋白，引起后者发生构象变化并向肌给原肌凝蛋白，引起后者发生构象变化并向肌纤蛋白双螺旋沟深部滑行，从而暴露肌纤蛋白纤蛋白双螺旋沟深部滑行，从而暴露肌纤蛋白纤蛋白双螺旋沟深部滑行，从而暴露肌纤蛋白纤蛋白双螺旋沟深部滑行，从而暴露肌纤蛋白的结合位点，使横桥与之结合。的结合位点，使横桥与之结合。的结合位点，使横桥与之结合。的结合位点，使横桥与之结合。钙瞬变与肌肉的收缩与舒张钙瞬变与肌肉的收缩与舒张n n动作电位在引起肌细胞收缩和舒张前，动作电位在引起肌细胞收缩和舒张前，引起胞质中游离钙浓度的上升和下降。引起胞质中游离钙浓度的上升和下降。n n胞质中发生这种钙的波动，称为钙瞬变。胞质中发生这种钙的波动，称为钙瞬变。n n钙瞬变上升速度快，肌细胞缩短速度快；钙瞬变上升速度快，肌细胞缩短速度快；钙瞬变幅度大，肌细胞缩短幅度大。钙瞬变幅度大，肌细胞缩短幅度大。n n钙瞬变下降速度慢，肌细胞舒张变慢。钙瞬变下降速度慢，肌细胞舒张变慢。肌肉收的形式和力学分析肌肉收的形式和力学分析n n等长收缩：等长收缩：长度不变长度不变,张力增加。张力增加。n nIsometric contraction:Isometric contraction:When a muscle develops tension When a muscle develops tension but does not shorten.but does not shorten.n n等张收缩：等张收缩：长度缩短长度缩短,张力不变。张力不变。n nIsotonic contraction:Isotonic contraction:When a muscle is shortening but When a muscle is shortening but its tension remains constant.its tension remains constant.等张收缩举例等张收缩举例An example of isotonic contractionn n手臂可以提起一个物体时的状态手臂可以提起一个物体时的状态手臂可以提起一个物体时的状态手臂可以提起一个物体时的状态n nLifting an object:Lifting an object:When the tension developing When the tension developing in your biceps becomes great enough to in your biceps becomes great enough to overcome the weight of the object in your hand,overcome the weight of the object in your hand,you can lift the object,you can lift the object,with the whole muscle with the whole muscle shortening.shortening.n nBecause the weight of the object does not Because the weight of the object does not change as it is lifted,change as it is lifted,the muscle tension the muscle tension remains constant throughout the period of remains constant throughout the period of shortening.shortening.This is isotonic contraction.This is isotonic contraction.等长收缩举例等长收缩举例An example of isometric contractionn n想提起一重物想提起一重物想提起一重物想提起一重物,但太重提不起时的状态但太重提不起时的状态但太重提不起时的状态但太重提不起时的状态n nTry to lift an object:Try to lift an object:What happens if What happens if you try to you try to lift an object too heavy for you,lift an object too heavy for you,that is,if the that is,if the tension you are capable of developing in your tension you are capable of developing in your arm muscles is less than that required to lift the arm muscles is less than that required to lift the object?object