第三节 肌肉收缩
一、神经-肌肉接头的兴奋传递
(一)神经-肌肉接头的结构
1.接头前膜:由运动神经的轴突末梢形成。
2.接头间膜:前膜和后膜之间的缝隙。
3.接头后膜:由骨骼肌细胞膜构成。
(二)神经-肌肉接头兴奋传递的过程及特点
当运动神经末梢产生动作电位时,该处的电压依从性的Ca2+通道开放,Ca2+内流,囊泡中的 ACH以量子式方式(即以囊泡为单位)释放到间隙,再与终板膜上的N2受体结合。终板膜对Na+的通透性增大Na+内流,终板膜去极化形成终板电位,总和后达到邻近肌细胞膜的阈电位,则肌细胞产生动作电位,引起收缩。
二、骨骼肌的收缩机制
(一)骨骼肌的维系结构
1.肌原纤维和肌小节。
2.肌管系统。
(二)肌肉收缩机制
1.肌丝的分子蛋白及其特征
粗肌丝:肌凝/球蛋白。
细肌丝:肌纤/动蛋白,可结合肌凝蛋白。
原肌凝/球蛋白:上有肌纤蛋白与横桥的结合位点。
肌钙蛋白:可结合钙。
2.骨骼肌的收缩过程:肌丝滑行。(https://www.daowen.com)
肌浆内[Ca2+]↑→Ca2+与肌钙蛋白结合→原肌凝蛋白构象改变→肌动蛋白位点暴露→横桥与位点结合→横桥摆动→牵动细肌丝向暗带中央滑行→相邻Z线靠近,肌小节缩短→肌纤维缩短,肌肉收缩。
三、骨骼肌的兴奋-收缩耦联
1.概念:兴奋-收缩耦联指将以动作电位为特征的兴奋与以肌丝滑行为特征的收缩联系起来的中介过程。
2.过程:包括动作电位沿着横管膜传向肌细胞深部、三联管处的信息传递以及终末池释放和重摄取Ca2+。其中兴奋-收缩耦联的耦联因子是Ca2+,结构基础是三联管。
四、骨骼肌收缩的外部表现
(一)骨骼肌的收缩形式
1.等长收缩和等张收缩
等长收缩:张力增加而长度不变。意义:保持一定的肌张力,维持人体的位置和姿势。
等张收缩:长度缩短而张力不变。意义:产生运动,做外功。
2.单收缩和强直收缩
单收缩:肌肉受到一次短促的有效刺激后爆发一次AP,产生一次机械收缩。
强直收缩:连续刺激下,肌肉处于持续收缩状态,产生单收缩的复合。
(二)影响骨骼肌收缩的因素
肌肉收缩受三大因素的影响:前负荷、后负荷及肌肉收缩能力。
1.前负荷:肌肉收缩以前所遇到的负荷称为前负荷,前负荷决定初长度。从长度-张力曲线可以看出,在一定范围内,前负荷越大,初长度越长,粗细肌丝的有效重叠越多,肌肉收缩越强。当肌肉收缩达到最大时所对应的为最适前负荷和最适初长度。此时做等长收缩,产生的张力最大;做等张收缩,产生的缩短最大。超过最适前负荷后,随着前负荷与初长度增加,粗、细肌丝的有效重叠反而减少,肌肉收缩减弱。
2.后负荷:指肌肉收缩过程中所遇到的负荷。从肌肉的张力-速度曲线可以看出,后负荷越大,肌肉收缩所产生的张力越大,缩短速度和程度越小。
3.肌肉收缩能力:与前、后负荷无关的肌肉本身的内在收缩特性。肌肉收缩能力与肌肉收缩强度呈正比关系。