肌肉收缩的三种形式
肌肉对单个 发生的机械反应称为单收缩根据肌肉收缩时肌长度和肌张力的变化,
可将肌肉收缩分为三种形式
1、缩短收缩(向心收缩)
特点:张力大于外加阻力,肌长度缩短
作用:是肌肉运动的主要形式,是实现动力性运动的基础(如挥臂、高抬腿等)
(1)等张收缩
外加阻力恒定,当张力发展到足以克服外加阻力后,张力不再发生变化但在不同的关节角度时,肌肉收缩产生的张力则有所不同在关节运动的整个范围内,肌肉用力最大的一点称为“顶点”在此关节角度下,骨杠杆效率最差
如:推举杠铃, 关节角度在120°时肱二头肌收缩张力最大,关节角度在30°时肱二头肌收缩张力最小
最大等长收缩时,只有在“顶点”即骨杠杆效率最差的关节角度下,肌肉才有可能达到最大收缩而在其他关节角度下,肌肉收缩均小于自身最大力量
在整个关节活动的范围内,肌肉做等张收缩时所产生的张力往往不是肌肉的最大张力
(2)等动收缩
在整个关节活动范围内,肌肉以恒定速度进行的最大用力收缩但器械阻力不恒定
等动练习器:
在离心制动器上连一条尼龙绳,由于离心制动作用,扯动绳子越快,器械产生的阻力就越大
特点:器械产生的阻力与肌肉用力的大小相适应
等动收缩的优点:
外加阻力能随关节活动的变化而精确地进行调整,使肌肉在整个关节活动范围内都能产生最大的肌张力
2、拉长收缩(离心收缩)
特点:张力小于外加阻力,肌长度拉长
作用:缓冲、制动、减速、克服重力
如:蹲起运动、下坡跑、下楼梯、从高处跳落等动作,相关肌群做离心收缩可避免运动损伤
3、等长收缩
特点:张力等于外加阻力,肌长度不变
作用:支持、固定、维持某种身体姿势其固定功能还可为其他关节的运动创造适宜条件
如:站立、悬垂、支撑等动作
4、三种收缩形式的比较
(1)力量:收缩速度相同情况下,离心收缩产生的张力最大(比向心收缩大50%,比等长收缩大25%)
(2)代谢:输出功率时,离心收缩能量消耗低,耗氧量少
(3)肌肉酸痛:离心收缩疼痛最显著,等长收缩次之,向心收缩最轻
肌收缩
肌肉对 所产生的收缩反应现象狭义来说,是指脊椎动物骨骼肌靠传播性活动电位而发生的收缩单一的活动电位产生单收缩,反复活动电位产生强直收缩不通过活动电位的肌肉收缩多数情况是由于非传布性的去极化而产生的,去极化如只限于局部肌肉,且为短暂性的,称为局部收缩去极化如在肌肉全部而且是持续性的,则称为拘性收缩在平滑肌等所见到的持续性收缩一般称为痉挛,但很多仍然是伴随着反复活动电位或是持续性去极化可是在双壳贝的闭壳肌等所看到的持续性收缩并没有电位的变化,这种收缩是出于闸式结构肌肉收缩的记录大致可有两种情况:一种是在重量负荷下记录肌肉缩短时的长度变化――等张收缩另一种是记录肌肉长度保持一定时的张力变化的等长收缩
一、骨骼肌细胞的微细结构
粗肌丝 :肌球蛋白
1肌原纤维: 肌动蛋白
细肌丝 原肌球蛋白
肌钙蛋白
2肌管系统 横管系统(T管)
纵管系统 (L管)
二、肌肉的特性
1、肌肉的物理特性
① 伸展性:肌肉在外力作用下可被拉长,为肌肉的伸展性
② 弹性:当外力消失时,肌肉又恢复到原来形状,为肌肉的弹性
③ 粘滞性:肌肉活动时由于肌肉内部各蛋白分子相互摩擦产生的内部阻力为肌肉的粘滞性肌肉的物理特性受温度的影响当肌肉温度升高时,肌肉的粘滞性下降,伸展性和弹性增加
2、肌肉的生理特性
①兴奋性:肌 有对 发生反应兴奋的能力
②收缩性
三、细胞的生物电现象
1 细胞的兴奋性;兴奋
2 单一细胞的跨膜静息电位和动作电位
①静息电位:(1)概念:(内负外正)
(2)极化、超极化、去极化(除极化)及复极化的概念
②动作电位:(1)概念:(跨膜出现短暂可逆的电位变化)
(2)产生时的电变化;(3)波形的特点(锋电位、负后电位、正后电位);(4)产生的意义;(5)特点
3生物电现象的产生机制
① K+平衡电位:产生的条件和产生机制
② 锋电位和Na+平衡电位: 产生的条件和产生机制
③ Na+通道的失活和膜电位的复极
(1)绝对不应期和相对不应期
(2)Na+泵的作用
4 动作电位的引起和它在同一细胞上的传导
(一)阈电位和锋电位的引起
1阈电位的概念2阈电位现象的原因
3阈强度、阈 、阈下
(二)局部兴奋及其特性
(三)兴奋在同一细胞上的传导机制
1局部电流学说 2有髓神经纤维的跳跃式传导
四、 肌细胞的收缩功能
1、 神经-骨骼肌接头处的兴奋传递
神经-骨骼肌接头结构;兴奋传递过程;终板电位的特点;兴奋传递的特点
2、 运动单位的组成
3、 运动单位的动员
(4)骨骼肌收缩的分子机制
1. 滑行学说及其主要内容
2. 收缩过程的分子机制
①粗肌丝的结构及横桥的特性
②肌丝滑行的机制
③细肌丝的结构
五、肌肉的收缩形式与力学特征
1缩短收缩、拉长收缩和等长收缩
缩短收缩:缩短收缩是指肌肉收缩所产生的张力大于外加的阻力时,肌肉缩短,并牵引骨杠杆做相向运动的一种收缩形式依据整个关节运动范围肌肉张力与负荷的关系,缩短收缩又可分非等动收缩和等动收缩两种
拉长收缩:当肌肉收缩所产生的张力小于外力时,肌肉积极收缩但被拉长,这种收缩形式称拉长收缩,又称离心收缩
等长收缩:当肌肉收缩产生的张力等于外力时,肌肉积极收缩但长度不变,这种收缩形式称等长收缩
2肌肉收缩的力学特征
(一)后负荷对肌肉收缩的影响——张力与速度关系
后负荷:后负荷是肌肉收缩开始之后所遇到的负荷
力-速度曲线:固定前负荷不变,让肌肉在不同的后负荷条件下进行等张收缩把肌肉所产生的张力和缩短初速度绘成坐标曲线
(二)前负荷对肌肉收缩的影响—张力与长度关系:见课本图2-15
前负荷:是肌肉收缩开始前加上的负荷
六、肌纤维类型与运动能力
1人类肌纤维类型的类型
依据收缩机能将骨骼肌纤维分为“慢肌”和“快肌”两种类型的观点这一分类方法通常只适用于区别动物骨骼肌纤维类型,而不完全适合于区别人类的骨骼肌纤维类型
(1)根据组织化学染色法
依据具有不同酶活性的肌原纤维ATP酶在各种不同pH环境中预孵育时染色程度的差异,可将骨骼肌纤维划分为Ⅰ型Ⅱ型,以及Ⅰc、 Ⅱa、Ⅱb、Ⅱc、Ⅱac和Ⅱab六种亚型其中,Ⅱc型纤维被认为是一种未分化的较原始的肌纤维
(2)根据肌纤维代谢特征
把骨骼肌纤维分为慢缩强氧化型、快缩强氧化酵解型和快缩强酵解型三种类型
2两类肌纤维的形态、代谢和生理特征
形态特征
形态特征包括以下三个方面: ①结构特征; ②神经支配;③肌纤维面积
代谢特征:① 代谢底物;② 代谢酶活性
3、生理特征
①收缩速度:肌肉中快肌纤维百分比较高者,其收缩速度也较快
②收缩力量:肌肉收缩力大小取决于肌肉的横断面积并受肌纤维类型等因素影响,多数研究认为动物快肌收缩力量明显大于慢肌
③ 抗疲劳性:动物和人体实验均证明,慢肌纤维的抗疲劳能力较快肌强,故快肌纤维较慢肌纤维更易疲劳
3不同类型肌纤维的分布
(1)肌纤维类型的百分组成
(2)骨骼肌纤维功能上的分布现象
(3)骨骼肌纤维类型的性别差异
(4)骨骼肌纤维类型组成的年龄变化
(5)遗传因素对骨骼肌纤维类型分布的影响
4肌肉中感受器的结构和功能
(1)肌梭的结构与功能;脊髓前角的描述;感受装置结构和功能的描述;γ运动纤维的作用;反馈信息的传递
(2)腱梭的结构与功能;感受装置结构;反馈信息的传递
七、肌肉的结缔组织
1、肌肉结缔组织的组成:胶原是结缔组织最主要成分,以胶原纤维形式存在
2.运动对肌肉结缔组织的影响
3.解释:快速下蹲比缓慢下蹲起跳和“挺胸带臂”比“停胸带臂”用力效果好的原因
4 运动对肌肉结缔组织的影响
①长期运动可提高肌腱的抗张力量和抗断裂力量
②长期运动可使肌中结缔组织肥大
八、肌电图的应用
1、肌电的引导
表面电极所引导的是整块肌肉的综合电活动,它具有操作简便,无损伤和无痛苦等优点,被广泛应用于体育科学研究,缺点是不能记录深层肌肉电活动
2、正常肌电图
正常肌肉在完全松弛情况下不出现电活动,引导电极插入肌肉后,在记录仪上仅描记出一条平稳的基线运动单位电位的波幅代表放电的强度,其大小取决于兴奋的运动单位大小或活动肌纤维数目
3、肌电图的应用
①利用肌电图分析技术动作,了解完成该项动作的主要肌群,及其用力程度和顺序,为体育教学与训练提供依据
②利用肌电图解决体育基础学科(如运动生理学、运动解剖学、运动生物力学和运动医学)中某些理论与实践问题
③利用肌电图了解训练对神经肌肉的影响,为评定运动员训练水平提供依据
骨骼肌收缩
骨骼肌收缩的机制:
1动作电位达成马达神经元的轴突。
2动作电位激活电压装门的钙离子渠道在轴突, 并且钙冲进来。
3钙造成乙酰胆碱泡在轴突对保险丝与膜, 释放乙酰胆碱入裂缝在轴突和肌肉纤维的马达终板之间。
4乙酰胆碱散开横跨裂缝和束缚对尼古丁感受器官在马达终板, 打开渠道在膜为钠和钾。钠冲进来, 并且钾冲。但是, 因为钠是更加有渗透性的, 肌肉纤维膜变得positively-charged, 触发动作电位。
5动作电位在肌肉纤维导致sarcoplasmic 蜂巢胃发行钙。
6钙束缚对troponin 当前在myofibrils 的稀薄的细丝。Troponin allosterically 然后调整tropomyosin 。Tropomyosin 完全通常阻碍束缚位置为cross-bridge; 一旦钙束缚对troponin, troponin 施行tropomyosin 搬出方式, 疏导束缚位置。
(已经是在准备好州) 的cross-bridge 束缚对最近被揭露的束缚位置。它然后提供力量冲程。
ATP 束缚cross-bridge, 施行它改变相应一致就象打破肌动蛋白肌球蛋白束缚。其它ATP 被分裂再加强发怒桥梁。
步骤7 和8 重覆只要钙是存在在稀薄的细丝。
一直, 钙活跃地抽回到sarcoplasmic 蜂巢胃。当不再礼物在稀薄的细丝, tropomyosin 改变相应一致回到其早先州, 以便再阻拦束缚位置。Cross-bridge 停止束缚对稀薄的细丝, 并且收缩停止。
目前认为,骨骼肌收缩的机制是肌丝滑动原理(sliding filament mechanism)。其过程大致如下:①运动神经末梢将神经冲动传递给肌膜;②肌膜的兴奋经横小管迅速传向终池;③肌浆网膜上的钙泵活动,将大量Ca2+转运到肌浆内;④肌原蛋白TnC与Ca2+结合后,发生构型改变,进而使原肌球蛋白位置也随之变化;⑤原来被掩盖的肌动蛋白位点暴露,迅即与肌球蛋白头接触;⑥肌球蛋白头ATP酶被激活,分解了ATP并释放能量;⑦肌球蛋白的头及杆发生屈曲转动,将肌动蛋白拉向M线;⑧细肌丝向A带内滑入,I带变窄,A带长度不变,但H带因细肌丝的插入可消失,由于细肌丝在粗肌丝之间向M线滑动,肌节缩短,肌纤维收缩;⑨收缩完毕,肌浆内Ca2+被泵入肌浆网内,肌浆内Ca2+浓度降低,肌原蛋白恢复原来构型,原肌球蛋白恢复原位又掩盖肌动蛋白位点,肌球蛋白头与肌动蛋白脱离接触,肌则处于松弛状态。骨骼肌是体内最多的组织,约占体重的40%。在骨和关节的配合下,通过骨骼肌的收缩和舒张,完成人和高等动物的各种躯体运动。骨骼肌由大量成束的肌纤维组成,每条肌纤维就是一个肌细胞。成人肌纤维呈细长圆柱形,直径约60 μm,长可达数毫米乃至数十厘米。在大多数肌肉中,肌束和肌纤维都呈平行排列,它们两端都和由结缔组织构成的腱相融合,后者附着在骨上,通常四肢的骨骼肌在附着点之间至少要跨过一个关节,通过肌肉的收缩和舒张,就可能引起肢体的屈曲和伸直。我们的生产劳动、各种体力活动等,都是许多骨骼肌相互配合的活动的结果。每个骨骼肌纤维都是一个独立的功能和结构单位,它们至少接受一个运动神经末梢的支配,并且在体骨骼肌纤维只有在支配它们的神经纤维有神经冲动传来时,才能进行收缩。因此,人体所有的骨骼肌活动,是在中枢神经系统的控制下完成的。
当胞液内Ca浓度增加到10moL/L -10 moL/L时,Ca便与TnC结合,之后,TnC构象变化,从而增强了TnC与TnI、TnT之间的结合力,使三者紧密结合,削弱了TnI与肌动蛋白的结合力,使肌动蛋白与TnI脱离,变成启动状态。
同时,TnT使原肌球蛋白移动到肌动蛋白螺旋沟的深处,而排除了肌动蛋白与肌球蛋白相结合的障碍,于是,肌动蛋白便与肌球蛋白的头部相结合,产生有横桥的肌动球蛋白,在此蛋白中,肌动蛋白使肌球蛋白的ATP酶活性大大提高,故肌球蛋白催化ATP水解反应。产生的能量使横桥改变角度,而水解产物的释放又使横桥的位置恢复,再与另一个ATP结合,如此循环,细丝便沿粗丝滑行,肌肉发生收缩。
扩展资料
肌肉收缩形式
依肌肉收缩时的张力和长度变化,可将肌肉收缩的形式分为三类:缩短收缩、拉长收缩和等长收缩。
(一)缩短收缩
1、概念:缩短收缩是指肌肉收缩所产生的张力大于外加的阻力时,肌肉缩短,并牵引骨杠杆做相向运动的一种收缩形式。缩短收缩时肌肉起止点靠近,又称向心收缩。
如进行屈肘、高抬腿跑、挥臂扣球等练习时,参与工作的主动肌就是作缩短收缩。
作缩短收缩时,因负荷移动方向和肌肉用力的方向一致,肌肉做正功。
2、种类:依据整个关节运动范围肌肉张力与负荷的关系,缩短收缩又可分非等动收缩和等动收缩两种。
(1)非等动收缩(习惯上称等张收缩):在整个收缩过程中给定的负荷是恒定的,而由于不同关节角度杠杆得益不同和肌肉收缩长度变化的影响,在整个关节移动范围内肌肉收缩产生的张力和负荷是不等同的,收缩的速度也不相同。
参考资料:
目录 1 拼音 2 英文参考 3 注解 1 拼音
jī ròu shōu suō
2 英文参考muscle contraction
3 注解
肌肉收缩是肌肉的特殊功能。肌肉收缩可表现为肌肉的长度缩短或张力增加。肌肉收缩时消耗化学物质,并产生热。
肌肉是由肌纤维组成的,肌纤维主要结构成分是肌原纤维,肌原纤维是由粗肌丝和细肌丝穿插组成的。粗肌丝与细肌丝之间的相对滑行是肌肉收缩的机制。粗肌丝主要由肌球蛋白组成。每个肌球蛋白分子长1500,呈长杆状,一端有球形膨大。在组成粗肌丝时,杆状部朝向M线而横向聚合在一起,形成粗肌丝的主干,球状部则有规律地 在两侧粗肌丝主干的表面,形成横桥,横桥安静时突出肌丝表面,与主干方向垂直。细肌丝由3种蛋白组成:60%是肌动蛋白,与肌球蛋白都属于收缩蛋白质。肌钙蛋白和原肌球蛋白则属于调节蛋白质。当肌浆中Ca2 浓度升高时,肌钙蛋白质结合钙后分子构型改变,然后将这些变化传递给原肌球蛋白,其分子构型也发生改变。进一步出现横桥与肌动蛋白的结合和横桥的摆动,横桥具有ATP水解酶功能,可催化ATP水解供能,肌丝滑行,最后肌纤维变短。
肌肉组织大部是由特殊分化了的肌细胞组成。肌细胞也称肌纤维。许多肌纤维由结缔组织包围组成肌束。肌束间有丰富的血管提供营养物质以及进行氧气与二氧化碳的交换。神经末梢分布于肌肉内。肌肉依其结构及机能特点可分为骨骼肌、平滑肌和心肌三种。三种肌细胞内皆有肌原纤维,形成在显微镜下观察到的纵纹,有收缩的能力。骨骼肌和心肌细胞的肌原纤维上有明暗相间的横纹,所以也叫横纹肌,而平滑肌上无横纹。骨骼肌收缩能力强,但不够持久。骨骼肌的活动受意识支配,也称随意肌;平滑肌收缩能力弱,但较持久,其活动不受意识支配,也称不随意肌;心肌收缩能力强,且能持久,不受意识支配,也属于不随意肌。骨骼肌约占人体体重42%。
自然是细胞分离了哦,力量锻炼使肌肉细胞变大,促进分离速度。克服重力的锻炼过程中又会使肌肉弹性和纤维发生变化,从而促使肌肉发达 增大肌肉块的14大秘诀: 大重量、低次数、多组数、长位移、慢速度、高密度、念动一致、顶峰收缩、持续紧张、组间放松、多练大肌群、训练后进食蛋白质、休息48小时、宁轻勿假。 1. 大重量、低次数:健美理论中用RM表示某个负荷量能连续做的最高重复次数。比如,练习者对一个重量只能连续举起5次,则该重量就是5RM。研究表明:1-5RM的负荷训练能使肌肉增粗,发展力量和速度;6-10RM的负荷训练能使肌肉粗大,力量速度提高,但耐力增长不明显;10-15RM的负荷训练肌纤维增粗不明显,但力量、速度、耐力均有长进;30RM的负荷训练肌肉内毛细血管增多,耐久力提高,但力量、速度提高不明显。可见,5-10RM的负荷重量适用于增大肌肉体积的健美训练。 2. 多组数:什么时候想起来要锻炼了,就做上2~3组,这其实是浪费时间,根本不能长肌肉。必须专门抽出60~90分钟的时间集中锻炼某个部位,每个动作都做8~10组,才能充分刺激肌肉,同时肌肉需要的恢复时间越长。一直做到肌肉饱和为止,“饱和度”要自我感受,其适度的标准是:酸、胀、发麻、坚实、饱满、扩张,以及肌肉外形上的明显粗壮等。 3. 长位移:不管是划船、卧推、推举、弯举,都要首先把哑铃放得尽量低,以充分拉伸肌肉,再举得尽量高。这一条与“持续紧张”有时会矛盾,解决方法是快速地通过“锁定”状态。不过,我并不否认大重量的半程运动的作用。 4. 慢速度:慢慢地举起,在慢慢地放下,对肌肉的刺激更深。特别是,在放下哑铃时,要控制好速度,做退让性练习,能够充分刺激肌肉。很多人忽视了退让性练习,把哑铃举起来就算完成了任务,很快地放下,浪费了增大肌肉的大好时机。 5. 高密度:“密度”指的是两组之间的休息时间,只休息1分钟或更少时间称为高密度。要使肌肉块迅速增大,就要少休息,频繁地刺激肌肉。“多组数”也是建立在“高密度”的基础上的。锻炼时,要象打仗一样,全神贯注地投入训练,不去想别的事。 6. 念动一致:肌肉的工作是受神经支配的,注意力密度集中就能动员更多的肌纤维参加工作。练某一动作时,就应有意识地使意念和动作一致起来,即练什么就想什么肌肉工作。例如:练立式弯举,就要低头用双眼注视自已的双臂,看肱二头肌在慢慢地收缩。 7. 顶峰收缩:这是使肌肉线条练得十分明显的一项主要法则。它要求当某个动作做到肌肉收缩最紧张的位置时,保持一下这种收缩最紧张的状态,做静力性练习,然后慢慢回复到动作的开始位置。我的方法是感觉肌肉最紧张时,数1~6,再放下来。 8. 持续紧张:应在整个一组中保持肌肉持续紧张,不论在动作的开头还是结尾,都不要让它松弛(不处于“锁定”状态),总是达到彻底力竭。 9. 组间放松:每做完一组动作都要伸展放松。这样能增加肌肉的血流量,还有助于排除沉积在肌肉里的废物,加快肌肉的恢复,迅速补充营养。 10. 多练大肌群:多练胸、背、腰臀、腿部的大肌群,不仅能使身体强壮,还能够促进其他部位肌肉的生长。有的人为了把胳膊练粗,只练胳膊而不练其他部位,反而会使二头肌的生长十分缓慢。建议你安排一些使用大重量的大型复合动作练习,如大重量的深蹲练习,它们能促进所有其他部位肌肉的生长。这一点极其重要,可悲的是至少有90%的人都没有足够重视,以致不能达到期望的效果。因此,在训练计划里要多安排硬拉、深蹲、卧推、推举、引体向上这5个经典复合动作。 11. 训练后进食蛋白质:在训练后的30~90分钟里,蛋白质的需求达高峰期,此时补充蛋白质效果最佳。但不要训练完马上吃东西,至少要隔20分钟。 12. 休息48小时:局部肌肉训练一次后需要休息48~72小时才能进行第二次训练。如果进行高强度力量训练,则局部肌肉两次训练的间隔72小时也不够,尤其是大肌肉块。不过腹肌例外,腹肌不同于其他肌群,必须经常对其进行刺激,每星期至少要练4次,每次约15分钟;选三个对你最有效的练习,只做3组,每组20—25次,均做到力竭;每组间隔时间要短,不能超过1分钟。 13. 宁轻勿假:这是一个不是秘诀的秘诀。许多初学健美的人特别重视练习重量和动作次数,不太注意动作是否变形。健美训练的效果不仅仅取决于负重的重量和动作次数,而且还要看所练肌肉是否直接受力和受刺激的程度。如果动作变形或不到位,要练的肌肉没有或只是部分受力,训练效果就不大,甚至出偏差。事实上,在所有的法则中,动作的正确性永远是第一重要的。宁可用正确的动作举起比较轻的重量,也不要用不标准的动作举起更重的重量。不要与人攀比,也不要把健身房的嘲笑挂在心上。
法国思想家伏尔泰曾说“生命在于运 动”,运动是生命的基础,而肌肉又是运动的基础。肌肉包括心肌,骨骼肌和平滑肌,本文章主要解释骨骼肌是如何收缩的。每一个动作的完成都需要肌肉的收缩,那么肌肉又是如何来收缩的呢?这个过程既复杂,又简单,它的简单在于一气呵成,肌肉瞬间收缩,复杂性又在于其中的具体过程。
要想理解骨骼肌收缩的原理,就必须先了解骨骼肌的结构,以下分别从光镜结构和电镜结构来解释。
首先,一块肌外面有一层肌外膜,而一块肌由很多被肌束膜包裹的肌束组成,每一个肌束又由许多肌细胞(也叫肌纤维)组成,这些肌纤维之间有肌内膜相连,肌细胞的细胞膜也叫做肌膜。
肌纤维是长条状的细胞,一个肌纤维里有很多个细胞核。在光镜下可以看到肌纤维有明暗相间的条纹,分别称为明带(I带)和暗带(A带),在暗带中又有一个颜色稍浅的H带,在H带中间又有一条M线,在明带中间有一条Z线。而肌肉收缩的最小单位是肌节,一个肌节是由一个暗带和两个1/2明带组成。肌肉的收缩就是靠明带的缩短来完成的,为了进一步了解这些不同的带是如何形成的以及肌肉收缩原理就必须知道骨骼肌的电子镜下结构。
在电镜下,肌纤维是由粗肌丝和细肌丝构成。粗肌丝构成了暗带,由M线固定,细肌丝构成了明带,细肌丝中间由Z线固定,因为两种肌丝在暗带不完全重合,所以就形成了H带。粗肌丝是由肌球蛋白组成,肌球蛋白形状就像豆芽菜,分为头部和杆部,头部具有ATP酶活性可以产生动力,有趣的一点是头部是可以向内屈一定角度的。细肌丝是由三种蛋白构成,分别是肌动蛋白,肌钙蛋白和原肌球蛋白。肌动蛋白相应位点可以与肌球蛋白的头部结合,两者结合后就会激活肌球蛋白头部的酶活性提供动力使得肌球蛋白的头部向内摆,从而使得肌丝滑动达到了肌肉收缩的目的。由于肌肉的收缩与舒张处于不断变换更替状态,所以肌钙蛋白(上图中的肌原蛋白)和原肌球蛋白作为开关的作用就显示出来了。当肌肉处于舒张状态时,原肌球蛋白会结合在肌动蛋白上,掩盖住肌动蛋白与肌球蛋白的结合位点,使得两者无法结合。肌钙蛋白连接在肌动蛋白和原肌球蛋白上,当肌钙蛋白与钙离子结合后会导致原肌球蛋白构象改变,从而肌动蛋白与肌球蛋白的结合位点暴露。
那么骨骼肌究竟是如何进行收缩的呢?首先大脑传来的电信号到达神经末梢,动作电位传至神经末梢的细胞膜上,膜上的钙离子电压门控通道开放,神经与肌肉之间间隙的钙离子内流,激活突触小泡里神经递质乙酰胆碱的释放,这些乙酰胆碱与骨骼肌细胞膜上N2型受体阳离子通道(化学门控通道)相结合,钠离子经通道内流后骨骼肌细胞膜产生动作电位,随着横小管传至肌细胞内部(横小管是肌膜向细胞内凹陷形成),接着细胞内的钙离子储存库终池上电压门控钙离子通道打开,大量钙离子流入细胞质,然后与肌钙蛋白结合使得原肌球蛋白的构象改变,暴露出肌动蛋白与肌球蛋白的结合位点,肌球蛋白头部激活,产生动力,头部向内摆动,细肌丝向肌小节内部滑动从而完成了骨骼肌的收缩这一过程。
肌肉的收缩原理解释了很多有趣的现象。南美印第安人从植物中提取出了筒箭毒碱,并用于捕猎中,使得猎物肌肉麻痹无法动弹。后来科学家才发现这种物质阻断了骨骼肌膜上的N2型乙酰胆碱受体阳离子通道,也就是阻断了骨骼肌的兴奋所以肌肉也就麻痹了。
有机磷农药可以使得骨骼肌细胞膜上的胆碱酯酶失活,从而乙酰胆碱无法被代谢掉,这就导致了肌肉的束颤。同时,乙酰胆碱不只是存在于神经肌接头处的N2受体,它也是作用于M受体的递质,所以中毒后也产生促副交感作用,如唾液分泌增加、视野模糊(睫状肌收缩加强,睫状小带松弛,晶状体变凸,屈光度变大产生近视样改变)、汗液分泌增加、瞳孔缩小等症状。
新斯的明作为重症肌无力的首选药是通过抑制胆碱酯酶的活性来增强肌肉收缩的。
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