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骨骼肌的收缩的原理

骨骼肌的收缩

通过神经使肌细胞兴奋,肌纤维缩短,肌肉收缩。

骨骼肌收缩机制(滑行学说)

1.外部表现

肌肉收缩时,细肌丝向粗肌丝中间滑行,使相邻的Z线相互靠近,肌小节长度变短,表现为整个肌细胞或整块肌肉的收缩。

2.分子结构的变化

横桥周期

兴奋-收缩耦联

肌细胞的组成肌节

肌肉收缩:肌细胞内的细肌丝沿粗肌丝向M线滑动,也就是肌小节长度变短。

滑行

肌肉舒张:肌细胞内的细肌丝回弹归位,肌小节长度复原。

神经肌肉接头

神经肌肉接头处为类似突触的结构。

接头前膜为运动神经轴突末梢膜的一部分。

接头后膜是与接头前膜相对的骨骼肌细胞膜,也叫做终板膜,呈向内凹陷的浅槽(增大表面积),膜中有N2型ACh受体阳离子通道。

神经肌肉接头兴奋传递

前膜释放ACh出胞后,激活终板膜N2型ACh受体阳离子通道,大量Na+内流,使终板膜去极化,产生终板电位。

终板电位(属于局部电位),以电紧张方式向周围传播,刺激邻旁肌膜中的电压门控Na+通道开放,引起Na+内流(肌膜去极化),当去极化达到阈电位水平时即可爆发动作电位(肌细胞兴奋),并传遍整个肌细胞膜。

1

肌膜出现动作电位,

沿横管系统传至肌细胞内部,到达终池旁

三联管

骨骼肌,T管与其两侧的终池形成三联管结构;

心肌,T管与单侧的终池形成二联管结构,

这些结构是兴奋、收缩耦联的关键部位。

2

动作电位激活肌膜中的L型Ca2+通道,最终引发终池中的Ca2+释放到胞质中,使胞质中Ca2+浓度↑

横纹肌肌质网Ca2+释放机制

3

Ca2+与肌钙蛋白结合,肌丝滑行,肌肉收缩

粗肌丝和细肌丝

未兴奋时,肌肉处于舒张状态,

原肌球蛋白掩盖肌动蛋白上的横桥结合位点。

1个原肌球蛋白与1个肌钙蛋白分子结合。

兴奋后,胞质内Ca2+浓度↑,Ca2+与肌钙蛋白结合==肌钙蛋白变构=原肌球蛋白移动==暴露出肌动蛋白上与横桥的结合位点==粗肌丝的横桥与肌动蛋白结合(==横桥周期)==细肌丝被拖动向M线方向摆动,肌肉收缩。

横桥周期

4

肌细胞兴奋后,胞质中升高的Ca2+激活肌质网的钙泵,胞质中Ca2+回收进肌质网,Ca2+浓度↓,Ca2+解除与肌钙蛋白的结合,细肌丝回弹归位,肌肉舒张。




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