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動物生理學 第十章 肌肉生理 PPT課件_圖文

動物生理學 第十章 肌肉生理 PPT課件_圖文

第十章 肌肉生理 ? 動物的肌肉組織可以分為2類:第一類是附 著在骨骼上的骨骼肌(橫紋肌)。它約占動物 體重的50%。骨骼肌的活動受軀體神經的 直接控制。第二類是存在于內臟中的內臟 肌(平滑肌)。它受植物性神經的直接支配。 心肌可以看作是特殊類型的橫紋肌,但在 另一些方面又近似平滑肌。 ? ? ? ? ? ? 一、骨骼肌的物理特性 1.展長性 2.彈性 3.粘滯性 二、生理特性 具有興奮性、傳導性、收縮性,骨骼肌的 興奮性高于平滑肌和心肌,傳導速度也快 第一節神經肌肉接頭及其興奮傳遞 ? 一、神經肌肉接頭的結構特點 ? 運動神經元是通過神經—肌肉接頭將神經 沖動傳遞給骨骼肌。運動神經末梢和肌細 胞(即肌纖維)相接觸的部位,稱為神經—肌 肉接頭或運動終板。包括三個部分的結構: 突觸前膜、突觸后膜和突觸間隙。一條運 動神經纖維末梢,其分支可達幾十至幾百 條以上,每一分支都支配一條肌纖維。每 個運動神經元和它所支配的全部肌纖維, 稱為運動單位。 二、神經肌肉間的興奮傳遞 ? 當神經沖動傳到運動神經末梢時,立即引起軸 膜去極化,改變軸膜對Ca2+的通透性,使細胞 外液的Ca2+進入軸突內,內流的Ca2+與鈣調蛋 白結合成聚合物,后者將激活輕鏈激酶,從而 使輕鏈磷酸化;然后激活ATP酶,分解ATP,促 使小泡移向前膜而釋放。釋放出的Ach擴散通過 突觸間隙與突觸后膜的受體結合,導致通道結 構開放。允許Na+、K+甚至少量Ca2+的同時通 過,于是發生Na+的跨膜內流和K+的跨膜外流, 總的結果表現為后膜的去極化。這一終板膜的 去極化,稱為終板電位。 ? 影響神經—肌肉接頭傳遞的因素主要有:①細 胞外液Ca2+濃度升高時,乙酰膽堿釋放量增加, 有利于興奮傳遞;另外,Mg2+濃度升高,會 阻止乙酰膽堿釋放,不利于興奮傳遞。②乙酰 膽堿與受體結合是觸發終板—肌原纖維電位的 關鍵,而受體阻斷劑,如箭毒類藥物可與后膜 乙酰膽堿受體結合,使受體數減少,從而造成 傳遞阻滯。③膽堿脂酶能及時清除乙酰膽堿, 保證興奮由神經向肌肉傳遞。有些藥物,如有 機磷制劑,新斯的明等,均有抑制膽堿脂酶的 作用,使乙酰膽堿在體內蓄積,導致后膜持續 性去極化,使傳遞受阻。 三、骨骼肌的微細結構 ? 肌原纖維是肌細胞內細絲狀結構,是骨骼 肌收縮的基本結構單位,在光學顯微鏡下 呈現很規則的明暗相間的橫紋,暗的部分 較寬,叫A帶(暗帶)。明的部分較窄,叫I帶 (明帶),在I帶正中間有一條暗紋,叫Z線(間 膜)。A帶中間有一條亮紋,叫H帶,H正中 還有一條較深的線叫M線(中膜)。肌原纖 維的每兩條Z線之間的部分,叫做肌節。 ? 每條肌原纖維都由許多肌微絲組成,肌微絲又可 分為粗細兩種。 ? 1.粗肌絲—肌球蛋白 ? 2.細肌絲—肌動蛋白、原肌球蛋白、肌鈣蛋白, 肌鈣蛋白的亞基C與肌漿中的鈣離子結合,亞基T 是結合到原肌球蛋白上,亞基I傳遞信息。 ? 3.肌管系統 肌管系統由兩套結構、功能各不相同 的膜質管狀系統組成:即橫管系統又稱橫管或T管, 以及縱管系統也稱縱管或L管,又稱肌質網。 四、骨骼肌的收縮原理 ? 肌絲滑動學說: ? 1.當肌漿中Ca2+濃度升高時,肌鈣蛋白與足 夠的Ca2+ 結合后,構型發生改變,使原肌 球蛋白的構型也發生改變,解除了其安靜 時的抑制作用。 ? 2.橫橋與肌動蛋白結合,形成肌動球蛋白復 合物,橫橋內的ATP酶被激活,催化ATP水 解,牽引肌動蛋白微絲向暗帶內滑進,導 致肌纖維縮短。 第二節 骨骼肌收縮的外部表現 ? ? ? ? 一、骨骼肌的收縮形式 (一)等長收縮和等張收縮 (二)單收縮 (三)收縮總合與強直收縮 二、運動的力學裝置 ? 骨、關節和骨骼肌在機體的不同部位形成 不同的杠桿(即力學裝置)。有的杠桿利于產 生快速和幅度大的移位運動,有的杠桿利 于用較小的力量來承受較大的重量。在動 物體內也有物理學的三種杠桿。一般以第 一種和第三種杠桿為多,第二種杠桿很少。 三、軀體運動的類型 ? ? ? ? ? ? 1.站立 站立是動物在靜止時的正常姿勢。它的基礎是四肢 伸肌群內的肌纖維輪流收縮,產生一定的張力,以 支持體重和保持身體平衡。 2.就地運動 就地運動是指動物就地的臥倒、起立、蹴踢、直立、 翻滾和爬跨等運動而言的。這些運動比站立復雜得 多,是由一系列的軀體運動反射組成的連鎖反射。 3.地面運動 地面運動就是動物在地面的移位運動,其主要方式 是步行。快步是步行的變型,跳躍是地面運動中較 復雜的方式,而跑步是步行和跳躍之問的中間型。 四、運動時機體的生理變化 ? ? ? ? ? ? 1.循環系統的變化 2.呼吸機能的變化 3.消化機能的變化 4.體溫和排泄機能的變化 5.骨骼和肌肉的變化 6.血液成份的變化 五、疲勞 ? 1.疲勞及其發生的機理 ? 動物在持久的肌肉活動過程中,出現工作能力 下降,甚至完全消失,這種現象叫做疲勞。 ? 在實驗的條件下,直接刺激肌肉,經過一系列 的收縮后,其潛伏期、縮短期和舒張期都見延 長,收縮的程度也逐漸減少,所能完成的工作 也逐漸降低,最后不再收縮。這種離體的肌肉 疲勞,叫做肌疲勞。它的發生,主要是由于肌 肉所貯存的能量物質的大量消耗和肌肉收縮所 生成的產物(如乳酸)蓄積過多所致。此外,肌細 胞膜興奮性降低,以及興奮—收縮耦聯功能低 下,也是肌疲勞產生的生理基礎。 ? 在完整機體內,骨骼肌的任何活動都是反 射活動,是神經系統中樞部位產生的興奮, 通過傳出纖維傳到肌肉而引起的。在正常 情況下,完整機體所發生的疲勞,不發生 在感受器或傳入神經,也不發生在傳出神 經或效應器,而是在于神經中樞部位,故 叫做中樞性疲勞。這是因為中樞部位內有 大量突觸存在,由于氧和糖供應不足,就 可引起疲勞。 ? 2.疲勞的防止與延緩 ? 為了防止和延緩疲勞的出現,首先要有適 宜的負重和運動速度。如負重過大,運動 速度過快,都會迅速出現疲勞

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