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第五章 骨骼肌、心肌和平滑肌细胞生理

第五章 骨骼肌、心肌和平滑肌细胞生理. 思考题. 1 、概念：肌原纤维、肌节、三联体、等长收缩、等张收缩、单收缩、强直收缩 2 、骨骼肌的超微结构？ 3 、骨骼肌的收缩机制？. Dr. Jinsong Zhou 肌组织 (Muscular tissue) I. 概述 : A. 由含有收缩性蛋白质的肌细胞构成。 B. 特殊概念 : 细胞 → 纤维 (Fiber); SER→ 肌浆网 (Sarcoplasmic reticulum); 细胞膜 → 肌膜 (Sarcolemma); 细胞质 → 肌浆 (Sarcoplasm) 。

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第五章 骨骼肌、心肌和平滑肌细胞生理

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Presentation Transcript

  1. 第五章 骨骼肌、心肌和平滑肌细胞生理

  2. 思考题 • 1、概念：肌原纤维、肌节、三联体、等长收缩、等张收缩、单收缩、强直收缩 • 2、骨骼肌的超微结构？ • 3、骨骼肌的收缩机制？

  3. Dr. Jinsong Zhou 肌组织 (Muscular tissue) I. 概述: A. 由含有收缩性蛋白质的肌细胞构成。 B. 特殊概念: 细胞→纤维(Fiber); SER→肌浆网(Sarcoplasmic reticulum); 细胞膜→肌膜(Sarcolemma); 细胞质→肌浆(Sarcoplasm)。 C. 分3类: 骨骼肌，心肌和平滑肌。

  4. 第一节 骨骼肌生理 • 一、骨骼肌的超微结构 • （一）肌原纤维的结构组成

  5. II. 骨骼肌纤维(Skeletal muscle fiber): 收缩迅速，有力，随意。 A. 光镜结构: 1. 长圆柱状，直径10~100μm，长可达40cm。含有大量纵向 排列的肌原纤维(Myofibrils)。

  6. 2. 多核，位于纤维周边，肌膜下方。 3. 在其纵断面上，可见明暗相间的横纹(Cross striations)。横纹由明带(I Band)和暗带(A Band)构成。

  7. M线(M Line): A带的中线。Z 线(Z Line): I带的中线。 4. 肌节(Sarcomere): 1/2I + A + 1/2I，是肌原纤维的基本结构和功能单位。肌节是相邻Z线之间的一段肌原纤维。

  8. B. 电镜结构: 1. 肌原纤维: 无数，与肌纤维长轴平行排列。是肌纤维收缩的物质基础。每条肌原纤维由上千条粗肌丝和细肌丝构成。

  9. 4. 结果: A带，粗肌丝和细肌丝的长度不变，但I带，H带和肌节长度变短。

  10. （二）粗肌丝和细肌丝的功能解剖

  11. a. 粗肌丝(Thick filament)位于A带，固定在M线上。粗肌丝由肌球蛋白(Myosin)构成，肌球蛋白由杆和头2部分构成。头部称横桥(Cross-bridge) ，有ATP酶活性。杆部与其他的肌球蛋白杆部平行排列，集合成束形成粗肌丝。

  12. b.细肌丝(Thin filament) 固定于Z线， 由肌动蛋白(Actin) ，原肌球蛋白(Tropomyosin) 和肌钙蛋白(Troponin) 构成。 H 带: 位于M线两侧，是A带中不含细肌丝的部分。

  13. * 肌动蛋白: 长纤维状，由球形单体首尾相连并相互缠绕形成的双螺旋结构。有横桥的结合位点。 * 原肌球蛋白: 细长双螺旋结构，位于肌动蛋白双螺旋的凹槽内。 * 肌钙蛋白: 3亚单位复合体。TnT与原肌球蛋白结合，TnC与 Ca2+结合，TnI抑制肌动蛋白和肌球蛋白结合。

  14. C. 骨骼肌收缩原理: 滑动学说(Sliding filament hypothesis) 。 1.神经冲动 → 肌膜 → 横小管 → 三联体 → 纵小管 →Ca2+泵 →Ca2+浓度上升 2.Ca2+与 TnC 结合 →TnI 位置变化 → 横桥与肌动蛋白结合 →ATP酶水解ATP 获得能量。 3.横桥向内弯曲 → 细肌丝滑进粗肌丝内。舒张时横桥与肌动蛋白分离，此时需要ATP。

  15. （三）骨骼肌的肌膜系统

  16. 横小管(Transverse tubules): a.来源于肌膜于AI带交界处的向内凹陷。 b.横小管在肌浆内分支吻合，在每个肌节的AI带交界处包绕每条肌原纤维。 c.横小管能将肌纤维表面的电冲动迅速传递到肌纤维内部。

  17. c.纵小管上有一种特殊的蛋白质，称 Ca2+泵(Pump) ，能调节肌浆内Ca2+的浓度。 4.骨骼肌纤维还含有丰富的MT，糖原和能结合O2的肌红蛋白(Myoglobin)。

  18. 纵小管(肌浆网): a.由分支吻合的SER构成。肌浆网纵向包绕每条肌原纤维，但被横小管分隔。 b.纵小管在遇到横小管时膨大，形成终池(Terminal cisternae) 。横小管和两侧的终池构成三联体(Triad) 。

  19. 二、骨骼肌的收缩机制

  20. 总结 • 肌膜动作电位---T小管---激活受体DHPR---终池钙通道开放---钙内流进入肌浆---和细肌丝肌钙蛋白结合---肌钙蛋白构象改变---原肌球蛋白构象改变---暴露肌动蛋白和横桥结合的位点---横桥和肌动蛋白结合---横桥摆动拖动细肌丝向肌节中间移动

  21. 三、骨骼肌收缩的机械特性 • 等长收缩(isometric contraction) • 等张收缩(isotonic contraction) • 单收缩(Twitch) • 强直收缩(tetanus)

  22. 第二节 平滑肌生理第三节 心肌生理 • 自发电活动 • 功能合胞体

  23. III. 心肌纤维(Cardiac muscle fiber): 收缩有力，有节奏，不随意。 A. 光镜结构: 1.心肌纤维位于心脏。直径15 μm ，长85~100 μm 。纤维有分支。1~2个细胞核位于细胞中央。

  24. 2.横纹和肌原纤维可见但不明显。纤维外有大量的毛细血管。2.横纹和肌原纤维可见但不明显。纤维外有大量的毛细血管。 3.纤维之间有闰盘(Intercalated disc)连接。

  25. B. 电镜结构: 与骨骼肌纤维相比，心肌纤维具有以下特点： 1.横小管粗短，位于Z线。不能完全缠绕每条肌原纤维。 2.肌浆网稀疏，只能形成二联体(Diads) 。 3.糖原和MT丰富。

  26. 4.闰盘: 相邻心肌纤维之间的连接，呈阶梯状。 a.横面上有桥粒和中间连接。 b.纵面上有缝隙连接。

  27. IV. 平滑肌纤维(Smooth muscle fiber): 收缩缓慢，不随意。 A.通常成群、分层存在于血管壁或其他有腔器官的壁内。

  28. B.纤维纺缍形，核细长，位于纤维中央。横纹不可见。B.纤维纺缍形，核细长，位于纤维中央。横纹不可见。 C.平滑肌纤维外周有网状纤维和基膜包绕，纤维之间有缝隙连接。

  29. D.肌丝在细胞质内相互交叉，形成网络状结构。肌膜下的密斑(Dense body)和肌浆内的密体(Dense disc)相当于Z线。 E.肌丝由含有肌动蛋白和原肌球蛋白的细肌丝和含肌球蛋白的粗肌丝构成。

  30. 测验题 • 用所学的知识说明刺激神经导致骨骼肌收缩这一过程的机制。

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