抽搐和破伤风的反应

骨骼肌回复单身电击足够规模的快速、强烈收缩阶段的收缩。如果把一只青蛙的两端缝匠肌(在0°C)是固定以防止缩短,张力增加约200毫秒,然后开始减少,起初相当迅速,然后更慢。更多的发生在这个机械单一刺激,称为抽搐,比张力记录显示。

机械的重复刺激取决于刺激。肌肉,像其他的组织,一段时间后其动作电位时膜不会响应刺激的强度。这绝对不应期在0°C的青蛙缝匠肌持续刺激后大约10毫秒。因此,第二个脉冲时间内不会引起任何响应。但是,如果脉冲相距300毫秒,肌肉会放松当第二个脉冲,和张力将出现在波相位的刺激,导致一个未溶化的破伤风。可以刺激肌肉在这些极端张力之间的频率由肌肉保持不变。后一种类型的被称为收缩融合破伤风和刺激产生的速率叫做融合频率。准确的速度取决于特定的肌肉和温度。

通常,最大破伤风张力从1.2到1.8倍的最大张力在抽搐。在肌肉中,很多弹性结构,连接在系列收缩元素,期间拉伸收缩。附件的肌肉纤维肌腱末端的肌肉和附件的薄丝Z线造成这一弹性组件。然而,在单纤维的大部分弹性弹性系列的元素是由actin-myosin跨桥梁本身。完整的最大拉力才明显的肌肉收缩元素已经缩短到拉伸弹性elements-somewhat像之前在一根绳子的一端拉可以感到另一端。在抽搐,肌肉的活动是如此短暂,不能扩展弹性收缩元素元素完全放松开始前;因此,紧张的肌肉不会达到最大程度的水平。在破伤风、收缩元素维护的活动,和他们最终可以缩短足够扩展完全弹性元素的系列。当这个已经完成,最大拉力明显的肌肉。

长度张力的关系

力由肌肉发达,收缩还是休息,强烈依赖于肌肉的长度。骨骼肌不休息发挥任何力量长度小于正常休息身体肌肉的长度。在某种程度上超越了正常的休息时骨骼肌扩展长度的肌肉,然而,一个被动的力量开始维护自己。这种被动的力量发生的确切长度取决于特定的肌肉。这个力的特点是被动的,因为它是在noncontracting开发或不活跃的肌肉,肌肉的弹性元件。

Load-velocity关系

当一个肌肉提升一个恒定负载(等渗条件)刺激启动后,力增加,就像在一个等长收缩,力等于负载时,肌肉开始缩短和电梯的负载。当活动的肌肉和力量开始下降,肌肉伸展的负载恢复到初始长度。肌肉的张力等于负载肌肉缩短和延长期间,除了在短暂的加速度随着肌肉开始移动。只有肌肉后回到初始长度的张力开始减少。负载的大小也决定了速度缩短;这个负载和速度之间的关系也适用于心肌和平滑肌。

能源转换

当一个化学反应发生时,能源被吸收或释放。肌肉萎缩,化学反应释放能量,要么是机械的工作或者是。第一定律热力学,或者是守恒定律的能量,州产生的热量和功必须等于由化学反应释放的能量。肌肉缩短和外部工作解放更多的能量以热能的形式和工作比那些在静力条件下合同,不缩短或外部工作。根据热力学第一定律,这一发现意味着化学反应发生在收缩的数量取决于所执行的收缩肌肉的类型。换句话说,能量的流动受到监管。

效率肌肉收缩的过程取决于自由能的命运在化学reactions-i.e发布。,无论是主要转换成工作或退化成热。的热力学第二定律设置限制的能量可以转化为机械功。虽然生产的热量可以减损肌肉工作的效率,能量以热能的形式并不总是出现浪费。在温血动物,例如,肌肉释放出来的热量保持恒定的体温不考虑环境温度。当一个动物颤抖在寒冷的,肌肉中产生大量的热量。肌肉交替收缩和放松,释放能量主要以热能的形式。

能源对肌肉的工作

释放肌肉使用免费的能量通过化学反应耦合化学反应物理收缩蛋白的变化。这个基本的确切分子细节耦合过程然而,完全清楚。已确定的反应,分裂的三磷酸腺苷是收缩energy-yielding反应最近的事件。水参与反应,ATP是分解ADP和磷酸盐(P);发生在肌肉的反应,在此期间,化学自由能转换成工作,可以编写如下:ATP + H2→ADP + P O +收缩元素+ +工作+热收缩元素这个方程强调收缩元素的的作用和反应,产生的耦合性质的工作。

能源存储

在骨骼肌代谢途径中最ATP生产涉及反应的糖葡萄糖或其他碳水化合物派生的从葡萄糖。在收缩中,例如,葡萄糖是由这些反应的崩溃糖原,存储形式的碳水化合物在动物细胞。Ca的浓度2 +暂时性的增加肌肉的激活。离子也活化剂的糖原分解的过程。在经济复苏时期,糖原供应补充由葡萄糖合成糖原提供给肌肉组织的血。更详细的讨论生产ATP代谢途径,看到新陈代谢

在一个休息脊椎动物肌肉,可用的ATP供应能维持最大肌肉工作不到一秒钟。肌肉,因此,必须不断补充ATP商店,这是在许多不同的方式完成的。一个迅速ATP的形成机制的运作,很长一段时间的科学家都无法发现任何改变ATP的肌肉收缩的结果。这立即重建ATP通过的反应化合物被称为phosphagens。包含所有这些化合物在化学单元称为磷酰基集团他们转移ADP产生ATP(这些化合物也被称为高能磷酸盐)。

在快速和强烈的收缩,phosphagen可以利用ATP快速重建和维护水平只要phosphagen持续,这在人类肌肉最大限度的工作只是几秒钟。收缩后,利用ATP形成phosphagen肌酸;ADP也是成立的。

在骨骼肌phosphagen的数量高于心脏或平滑肌。这关联类型的活动的肌肉。骨骼肌的活动的运作,而心肌和平滑肌收缩规律。骨骼肌需要立即供应大量的ATP,由phosphagen提供反应;心肌和平滑肌,使用ATP率较低,依靠慢反应来填补他们的能量需求。

分子机制的萎缩

神经冲动在肌肉收缩出现作为一个最终结果动作电位肌纤维膜,膜周围的肌肉纤维。这个电信号沟通以以下方式纤维内部的作用。当动作电位达到的横小管(通道开放通过肌纤维膜纤维外的空间;见上图的肌原纤维)在纤维的表面,它旅行到纤维沿管状膜,这是连续的表面膜,在每个功能的微米的一小部分收缩单元(图7)。在青蛙肌肉横小管周围的肌原纤维在每个Z线的水平,在哺乳动物的肌肉,他们位于边缘的一个乐队和我的乐队。三合会(三元素复杂组成的一个横小管和两个池,大囊状的膜),横小管墙是接近的膜终端池肌浆网

一些到机制、电气性能的变化横向小管在动作电位导致快速释放的终端池相对大量的钙离子进入肌质。随着钙离子的浓度增加肌质,他们成为绑定到薄丝肌钙蛋白。这个版本(或删除)的troponin-tropomyosin-mediated抑制myosin-actin交互。随着肌肉的刺激的继续,终池持续释放钙离子。然而,与此同时,一些钙离子被另一个从肌浆中删除部分肌浆网,纵向小管。一旦钙离子内腔(腔)的纵向小管,他们中的许多人慢慢扩散终端池,绑定到的地方蛋白质、隐钙素作为存储站点。移除离子从肌浆energy-requiring肌浆网。ATP的崩溃是供应能量的化学反应,和两个钙离子显然从肌浆中删除每个ATP分子分裂。

罗伯特·e·戴维斯 南希·a·科廷 约翰Gergely

心肌

的泵吗循环到全身,从而传输营养物质,分解产物,抗体,激素,气体和组织。心脏主要由肌肉;心肌细胞(集体称为心肌)排列的方式把它有别于其他类型的肌肉。心脏的作用的突出特点是其收缩性,是抽水行动的基础,和节奏性收缩。

心肌不同于同行,骨骼肌,因为它的展品有节奏的收缩。的血液泵的心脏每分钟(心输出量)来满足不同的代谢需要外围组织(肌肉、肾脏,大脑、皮肤、、心脏、胃肠道)。的心输出量是由收缩力由心脏的肌肉细胞(细胞),以及他们的频率被激活(韵律性)。影响因素的频率和心脏肌肉收缩的力量是至关重要的在确定正常心脏的泵送性能及其响应需求的变化。

结构和组织

心脏是一个网络高度支化的心肌细胞110μm长度和15μm宽度、端到端相连插入的磁盘。心肌组织的细胞组织成层的缠绕在心房。的收缩个人的心脏细胞产生力量,在这些乐队的肌肉缩短,降低合成心脏室的大小和随之而来的弹射血液进入肺循环和体循环血管。每个核心的重要组成部分细胞参与激励和代谢恢复过程等离子体膜和横小管登记Z线,纵肌浆网和终端池和线粒体。厚(肌凝蛋白)和薄(肌动蛋白、肌钙蛋白和原肌球蛋白)的蛋白质纤维排列成收缩单元(也就是说,肌节从Z线延伸至Z线)有特色cross-striated模式类似于骨骼肌肉。