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Cardiac muscle contraction

    心肌收缩是指心肌细胞在受到刺激后产生的一系列复杂的反应,导致心肌细胞发生收缩,从而使心脏泵出血液,维持正常的血流循环。心肌收缩的过程可以分为四个阶段:兴奋-收缩耦联、收缩、舒张以及舒张-充填耦联。

    在兴奋-收缩耦联过程中,心脏起搏细胞通过神经传递或自身电活动的产生激活心肌细胞上的L型钙通道(LTCC),使细胞内钙离子浓度升高。这些钙离子进入细胞内贮存的钙离子库,与肌球蛋白相互作用,从而引起肌肉皱缩。
 
    接着是收缩阶段,在这个过程中,Ca2+结合到肌小球蛋白C(cTnC)和肌凝蛋白I(cTnI)上,使肌球蛋白复合物发生构象变化,并且抑制肌小球蛋白-T复合物的互相作用,最终促使肌链发生滑动。
 
    舒张阶段,Ca2+被肌钙蛋白ATP酶(SERCA)重新吸收到肌质网内,同时肌球蛋白与肌链之间的互作用减弱。最后是舒张-充填耦联阶段,在这个过程中,肌细胞内的负压使心室内血液流回心脏并充填到心室中,为下一次收缩做好准备。
 
    心肌收缩是一个复杂的过程,需要多种蛋白质、离子通道及其他分子的相互作用,才能使心肌细胞产生有力的收缩。对于心肌收缩的理解和研究对于心脏疾病的发生、诊断和治疗具有重要的临床意义。