“是时天清阴,力气勇奔骤。”人体的肌肉能让我们举起很重的物体,当我们用力举起重物时,会发现上臂的肌肉变得更加结实坚硬,这是为什么呢?
因为我们在用力时,肌肉会收缩, 肌丝滑行学说 可以解释骨骼肌收缩的机制:肌肉收缩和舒张的基本单位为肌节,由粗肌丝和细肌丝构成,肌肉的缩短与伸长是由粗肌丝与细肌丝间的相互滑行实现的,而粗肌丝和细肌丝本身的长度并不变,称为肌丝滑行,从而使得肌肉变得结实坚硬。
粗肌丝与细肌丝间的相互滑行过程较为复杂,是通过横桥周期完成的。从粗肌丝中向外伸出的横桥可为肌丝滑行提供能量。横桥周期是指肌球蛋白的横桥与肌动蛋白结合、扭动、复位的过程:肌肉舒张状态时,横桥的ATP酶可分解与之结合的ATP产生能量,使上次扭动过的横桥复位,横桥同时与ADP和磷酸结合而处于高势能和高亲和力状态;胞质中浓度升高的Ca 2+ 触发横桥与肌动蛋白结合;横桥构象改变使其头部向桥臂方向扭动45度,拖动细肌丝向M线方向滑行,同时与横桥结合的ADP和磷酸被解离;横桥再与ATP结合导致亲和力降低而与肌动蛋白分离。当胞质中的Ca 2+ 浓度降低时则横桥周期停止。
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全身麻醉时肌肉松弛药的使用会抑制肌丝滑行,产生肌肉松弛的效果,因此,肌肉松弛药主要用于麻醉诱导时气管插管,以及麻醉维持期间根据麻醉和手术需要保持良好的肌肉松弛状态,方便手术操作。