过程。
10局部电位与动作电位的区别主要有下列四点:①局部电位是等级性的,其大小与刺激的强弱成正比,而动作电位是“全或无”的,要么产生,要么不产生;②局部电位可以总和,或是时间总和,或是空间总和,而动作电位则不能总和;③局部电位不能远距离传导,只能电紧张性扩布,影响范围很小,而动作电位能沿着细胞膜进行不衰减性传导;④局部电位没有不应期,而动作电位则有不应期。⑤局部电位的方向既可以是超极化的也可是去极化的,而动作电位首先是去极化。
11当运动神经兴奋时,神经冲动以电传导方式传导到轴突的末梢,使轴突末梢膜(前膜)电压依从性Ca2+通道开放,膜对Ca2+的通透性增加,Ca2+由细胞外进入细胞内,胞内的Ca2+浓度增高,促进大量囊泡向轴突膜内侧面靠近,囊泡膜与突触前膜内侧面发生融合,然后破裂,囊泡中的乙酰胆碱释放出来。乙酰胆碱以扩散方式通过突触间隙,与终板膜(突触后膜)上的特异性N受体相结合,使原来处于关闭状态的通道蛋白发生构象变化,使通
道开放,Na+、K+
、Ca2+离子通过细胞膜(主要是Na+
内流和少量K+
外流),其结果是膜内电位绝对值减小,出现终板电位。终板电位与邻近肌膜产生局部电流,使肌膜去极化达阈电位后肌膜上的电压门控Na+通道大量开放,肌膜上出现动作电位,完成兴奋的传递。
12把肌细胞的电兴奋与肌细胞的机械收缩连接起来的中介过程称为兴奋-收缩耦联。
肌肉收缩并非是肌丝本身的缩短,而是由于细肌丝向粗肌丝之间滑行的结果。其过程是:肌细胞膜的动作电位沿膜扩布,并引起横管膜的电位变化,进一步引起终末池膜上Ca2+释放通道的开放,贮存在终池中的Ca2+顺浓度梯度扩散至肌浆中。当肌浆中Ca2+浓度升高到一定程度时,Ca2+与细肌丝上的肌钙蛋白结合,使原肌凝蛋白构型发生变化,将细肌丝上横桥的结合位点暴露出来;促使横桥迅速与细肌丝上的结合位点(肌动蛋白)结合,通过横桥的摆动,拖动细肌丝沿粗肌丝之间滑行,肌小节缩短,肌肉收缩。横桥与细肌丝结合位点的结合同时也激活了横桥的ATP酶活性,分解ATP,释放能量供运动使用。 13肌肉在收缩之前所遇到的负荷称为前负荷。它使肌肉在收缩之前具有一定的初长度。在一定范围内,肌肉收缩产生的张力与收缩前肌肉的初长度成正比,超过某一限度,则又呈反变关系。亦就是说,在初长度增加的初始阶段,随着初长度的增加,肌张力亦增加;肌肉在最适长度(最适前负荷)时,收缩产生最大张力。再增加初长度,肌张力反而减小,即在肌肉处于最适初长度时若开始等长收缩,则产生的张力最大;若进行等张收缩,则缩短速度最快、缩短的程度最大,做功量最多。
后负荷是指肌肉开始收缩之后所遇到的负荷或阻力。当肌肉在有后负荷的条件下进行收缩时,肌肉先产生张力增加,然后再出现肌肉的缩短。在一定范围内,后负荷越大,产生的张力就越大,且肌肉开始缩短的时间推迟,缩短速度变越慢(等张收缩),且当后负荷增加到某一数值时,肌肉产生的张力达到它的最大限度,此时肌肉完全不缩短,缩短速度等于零(等长收缩)。肌肉收缩时的初速度与后负荷呈反变关系。因此,肌肉只有在适度的后负荷时,才能获得肌肉做功的最佳效果。
14肌肉的最适初长就是肌肉收缩时产生最佳效果(产生张力最大)的初长。在体肌肉基本处于最适初长。这一初长恰恰等于肌小节为2.0-2.2μm的长度。当肌小节处于这
种长度时,粗、细肌丝间的关系恰恰使横桥的作用达到最
大限度。肌小节大于或小于最适长度时,故收缩效果均下降。
15细胞膜的某一小段出现动作电位时,该处膜电位由静息时的内负外正变为内正外负,但相邻的未兴奋段膜两侧的电位仍是静息时的内负外正,于是在膜的兴奋段和未兴奋段之间将由于电位差的存在而出现了电荷的移动,称为局部电流。它的运动方向是,在膜外,有正电荷由未兴奋段移向已兴奋段,在膜内,有正电荷由已兴奋段移向未兴奋段。这样移动的结果,是造成未兴奋段膜内电位升高而膜外电位降低,引起该处膜的去极化。当局部电流的出现使邻近的未兴奋膜去极化到阈电位时,也会使该段出现它自己的动作电位。所以动作电位的传导,实际上是已兴奋的膜部分通过局部电流“刺激”了未兴奋的部分,使之出现动