帕特里克Roisen

作为教育学。斯坦福大学,
多次教学获奖

帕特里克教授AP生物已有14年,是多个教学奖项的得主。

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肌肉系统

帕特里克Roisen
帕特里克Roisen

作为教育学。斯坦福大学,
多次教学获奖

帕特里克教授AP生物已有14年,是多个教学奖项的得主。

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肌肉系统包括生物体身体的所有肌肉,允许生物体运动。很多肌肉肌肉系统脊椎动物是由神经系统控制的。肌肉组织有三种类型。骨骼肌(也称为横纹肌)提供身体运动。平滑肌控制呼吸等自动功能。心肌构成心脏,并使其将血液泵入循环系统。

我知道当你看着我的时候,你会想到肌肉。那是因为肌肉系统是身体中非常重要的系统。它与运动有关,我们知道这一点。它涉及到支持。有时候我们并没有意识到,但是想象一下,如果你停止使用肌肉,你只会发出brrr声,扑通一声摔在地上。它也被用来提供热量。我们不会去想这些,但只要记住当你在外面寒冷的时候会发生什么?你开始颤抖。为什么?来产生热量。 Most of the energy used by your muscles roughly 80 percent or so is given off as heat and this one of the ways that we mammals are able to maintain our high body temperature by using muscle contraction to generate a lot of heat.

在肌肉系统中,有三种不同的肌肉组织。不仅仅是组成二头肌的肌肉。二头肌是由骨骼肌组织构成的肌肉的一个很好的例子。骨骼肌组织顾名思义就是附着在骨头上的组织它们参与拉和移动我们的骨头。现在骨骼肌组织被认为是随意的,这意味着当我的手臂抬起时,因为我选择让它这样做。不仅仅是因为它会因为某种随机的原因上升并攻击我。

这里有一些不由自主的东西。如果你坐在一个大头针上,你就会突然冒出来。你没有说,我想跳起来在空中。但这仍然被认为是一种自愿的运动,尽管这是一种反射。

现在,骨骼肌是有条纹的,这意味着它们有剥离的外观,当我讨论骨骼肌解剖学的时候我会详细讲。我来谈谈他们为什么要脱光衣服。但它们不仅是自愿的,有条纹的,它们也是三种类型中的一种,它们通常被认为是最快和最强壮的。但它们相对容易疲劳。如果你不相信我,那就一边拿着行李箱,一边以最快的速度跑上15分钟。你会发现骨骼肌是多么容易疲劳。

心肌构成心脏壁,不像骨骼肌,心肌在人死后才会疲劳。因为,很明显一旦你的心脏停止跳动,你就永远下线了。所以它们的设计是不会疲劳的。实际上,这是心脏不挤压的原因之一。我可以挤压二头肌,让它们保持收缩状态。你的心脏并没有收缩,因为那是很愚蠢的。取而代之的是节奏,放松。被击败的。放松。这段时间虽然看起来一次心跳之间的间隔很短,但却足够长时间恢复所有必要的ATP能量,以便在接下来的80多年里继续心跳,希望是100年。 Cardiac muscles much like skeletal muscle tissue is also striated. It is considered involuntary. In fact your cardiac muscle cells have the ability to generate their own signal to contract. they are pretty fast. Maybe not as fast as the muscles that make up your eyes for looking around or maybe not as fast as, if you've ever seen somebody who's really good at those fast personal shooter games their fingers blur in the air, they're maybe not as fast as the skeletal muscles but they're still pretty fast. They're not quite as strong as the skeletal muscles and if you stopped to think about it, the amount of force your heart needs to pump to push blood up to the top of your heart, is nowhere near as much as your need to say toss a football 30 feet up in the air. You just don't need your heart to be that strong.

平滑肌或内脏肌,它们被称为平滑肌因为它们没有被称为条纹的剥离外观。所以它们被称为平滑肌。很多人开始转向内脏肌肉这个术语,因为它们排列在你的内脏,你的内脏。这些non-striated肌肉参与食物通过消化系统的移动,调整你的动脉和静脉的直径,他们帮助使你的头发上的东西当你害怕或冷,因为这个non-striated安排的蛋白质,他们不是那么快。但另一方面,你真的需要超级快地消化食物吗?嗯,它出来了?不。所以你可以用缓慢的宫缩,它们也不会疲劳。这是另一件好事。你不希望走在大街上消化道末端的括约肌,你不希望它发出“我累了”的声音 Hmm, crap.

最后,他们是无意识的。你不要选择去想,我必须挤,我必须挤。不。它只是发生。实际上你花了三年的时间来学习如何控制这些肌肉。我们称之为便盆训练和你花了三年时间学习如何保持身边,基本上,你可以覆盖信号开放,如果你曾经有人告诉你这样一个好笑话或者有人跳出来,你一惊一乍,有时,人们失去控制。

接下来是骨骼肌解剖学。肌肉是由多层组成的,但我可以把它们想象成一捆一捆的一捆。肌肉是由这些束组成的,称为肌束。每个肌束都是由肌肉细胞组成的,由于一些愚蠢的历史原因,肌肉细胞被称为肌肉纤维。每一根肌肉纤维都是由称为肌原纤维的蛋白质束组成的。每一个单独的蛋白质被称为肌丝。Myo是一个词根,意思是肌肉。肌丝以重复的模式排列至少在骨骼和心肌中被称为肌节。

现在,我可以告诉你所有这些但是展示给你看可能会更好。让我们快速浏览一下这个Youtube视频。现在,我要把它放大。现在我们看到某人强壮的肌肉。如果我们放大二头肌,切开它,取一个横截面,我们可以放大,我们可以看到这些束,叫做束。如果我们把其中一个束展开,我们可以看到它被一层草履虫包裹着这里有一个肌细胞。你可以看到组成它的多个原子核。伸出来的是肌原纤维。我们放大肌原纤维我们可以看到这些红色和蓝色的线排列在这个重复的图案中。这些红色和蓝色的线是构成肌原纤维的肌丝。 If we extend out some of these myofilaments we can see the red thick filaments and the blue thin filaments. The red filaments are made out of a protein called myoin, the blue ones are made oput of a protein called actin. And it's the myosin that has these little extensions that it's not appearing on this video called cross bridges that reach out and grab the actin that's around it. And they can pull when they do that. If you see this repeating pattern of thick filaments in a stack with blue thin filaments around it, that's called a sarcomere and it's their movement, that if we add it up leads to the contraction that we call muscle contraction.

现在,让我们切换到幻灯片,我们快速地看一下,我会很快地讲一下肌肉收缩的过程。上面这个红色的小突起向下延伸,这是肌凝蛋白交叉桥之一。这些银色的球,是肌动蛋白细丝。这些绿色的东西控制着蛋白质。一种叫肌钙蛋白另一种叫肌凝蛋白。

当神经细胞向肌肉发出信号时,肌肉细胞会释放钙离子。这些钙离子与绿色的离子结合或粘在一起。现在肌动蛋白阻止了交叉桥的抓取。但是有了钙,我们可以在右上角看到,钙帮助肌动蛋白移开所以覆盖着肌动蛋白结合的tripomyosin现在可以离开了。我们在右下角看到的红色肌凝蛋白,向下延伸并抓住肌动蛋白的结合位点。当它这样做的时候,交叉桥实际上有一个ATP或能量分子附着在上面。ATP在过桥时脱落,这叫做动力冲程。它抓住并拉动蛋白这就是导致肌节缩短的原因因为肌动蛋白被拉向内滑过肌凝蛋白。

现在,如果有ATP可用,过桥会松开肌动蛋白因为肌动蛋白被ATP抓住,然后向后伸展。这就像重置一个捕鼠器。肌凝蛋白交叉桥就像老鼠夹子折断的部分。你必须给它能量,让它放开鼠标。但一旦启动,如果肌凝蛋白,钙凝蛋白和三角肌凝蛋白这个长而细的绿色物质仍然结合在一起,它就会再次抓取。然而,如果钙被移回肌细胞的一部分,称为内浆网,那么肌钙蛋白和三角肌球蛋白就会覆盖肌动蛋白,而桥肌就不能再抓取了。这就是肌肉收缩。

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