王步標運動生理學肌肉與運動（課堂PPT）

1、11 / 2822 / 2833 / 2844 / 2855 / 2866 / 2877 / 2888 / 2899 / 281010 / 281111 / 281212 / 281313 / 281414 / 281515 / 281616 / 281717 / 281818 / 281919 / 282020 / 282121 / 282222 / 282323 / 282424 / 282525 / 282626 / 282727 / 282828 / 28292 / 20303 / 20314 / 2032 肌絲的分子組成肌絲的分子組成收縮蛋白收縮蛋白肌球蛋白肌球蛋白與肌動蛋白合稱為收

2、縮與肌動蛋白合稱為收縮蛋白。蛋白。細肌絲:原肌球蛋白肌鈣蛋白粗肌絲粗肌絲: : 肌球蛋白肌球蛋白 橫橋的功能特點：橫橋的功能特點：有有ATPATP結結合位點。具有合位點。具有ATPATP酶活性，可酶活性，可水解水解ATPATP供能。有與細肌絲供能。有與細肌絲的肌動蛋白可逆結合的位點。的肌動蛋白可逆結合的位點?？上蚣」?jié)中央擺動?？上蚣」?jié)中央擺動。 有橫橋位有橫橋位點點肌動蛋白335 / 20346 / 20肌管系統(tǒng)的功能一是物質交換；二是將動作電位傳導至肌纖維內部，引起終末池釋放Ca2+，以觸發(fā)肌肉收縮35肌肉的神經(jīng)支配（一）運動單位（一）運動單位（motor unitsmotor units）

3、 一個運動神經(jīng)元連同它所支配的全部肌纖維，一個運動神經(jīng)元連同它所支配的全部肌纖維，從功能上看是一個基本功能單位，故稱為從功能上看是一個基本功能單位，故稱為運運動單位動單位。l 快運動單位：由大運動神經(jīng)元連同它所支快運動單位：由大運動神經(jīng)元連同它所支配的所有快肌纖維組成快運動單位。配的所有快肌纖維組成快運動單位。l 慢運動單位：由小運動神經(jīng)元連同它所支慢運動單位：由小運動神經(jīng)元連同它所支配的所有慢肌纖維組成慢運動單位。配的所有慢肌纖維組成慢運動單位。36377 / 20388 / 203910 / 204041N-M接頭處的興奮傳遞過程42Ca2通道開放，Ca2內流43接頭前膜內囊泡移動、融合、

4、破裂，囊泡中的ACh釋放(量子釋放)44ACh與N2受體結合，Na、K 通透性 終板電位（EPP）45Na通道開放動作電位4612 / 204711 / 2048興奮在細胞內與神經(jīng)興奮在細胞內與神經(jīng)-肌肉接點處（細胞間）肌肉接點處（細胞間）傳遞特點的比較傳遞特點的比較細胞內傳導細胞內傳導細胞間傳導細胞間傳導方式方式局部電流局部電流 化學傳遞化學傳遞 特特點點雙向傳導雙向傳導單向傳遞單向傳遞不衰減傳導不衰減傳導 時間延擱時間延擱 相對不疲勞性相對不疲勞性高度敏感，易疲勞，易受高度敏感，易疲勞，易受化學因素影響化學因素影響 興奮傳遞為興奮傳遞為1 1對對1 1 傳遞速度快傳遞速度快4913 / 2

5、050三、肌肉收縮和舒張的原理與過程（一）肌肉收縮的肌絲滑行理論主要論點： （二）肌肉興奮收縮和舒張的過程 肌肉的收縮或伸長，是由于肌小節(jié)中粗絲和細絲相互滑行，而肌絲本身的長度和結構不變。當肌肉收縮時，由Z線發(fā)出的細絲沿著粗絲向暗帶中央滑動，結果相鄰的Z線靠攏，肌小節(jié)變短，從而整個肌細胞或整塊肌肉收縮。肌肉縮短后，暗帶長度不變，明帶變短，H帶由變短到消失。當肌肉拉長時, 明帶、H帶均加寬.證據(jù)：三個環(huán)節(jié)：興奮收縮偶聯(lián)； 橫橋運動引起肌絲滑行-肌肉收縮； 收縮的肌肉舒張。511、興奮-收縮耦聯(lián) 把以肌膜的電變化為特征的興奮過程與肌絲滑行為基礎的收縮過程聯(lián)系在一起的中介過程，稱為興奮-收縮偶聯(lián)。

6、三個主要步驟：動作電位沿橫管系統(tǒng)傳到肌細胞內部。三聯(lián)管處的信息傳 終池中Ca2+釋放入肌漿與肌鈣蛋白結合，解除位阻效應。522、橫橋擺動肌絲滑行、橫橋擺動肌絲滑行肌節(jié)縮短肌節(jié)縮短肌細胞收縮肌細胞收縮 橫橋擺動，橫橋擺動，牽拉細肌絲向肌節(jié)中央滑行牽拉細肌絲向肌節(jié)中央滑行橫橋與細肌絲結合，橫橋與細肌絲結合，分解分解ATPATP釋放能量釋放能量原肌球蛋白位移，暴露原肌球蛋白位移，暴露 肌動蛋白上的結合位點肌動蛋白上的結合位點 CaCa2+2+與肌鈣蛋白結合，與肌鈣蛋白結合，肌鈣蛋白構型改變肌鈣蛋白構型改變肌肉收縮肌肉收縮535415 / 205516 / 205617 / 20573、肌肉的舒張肌膜

7、電位復極化肌膜電位復極化肌漿網(wǎng)膜肌漿網(wǎng)膜Ca2+泵激活泵激活肌漿肌漿Ca2+Ca2+與肌鈣蛋白解離與肌鈣蛋白解離原肌凝蛋白復蓋原肌凝蛋白復蓋橫橋結合位點橫橋結合位點骨骼肌舒張骨骼肌舒張5819 / 20591 / 7602 / 761 肌肉收縮產生的張力肌肉收縮產生的張力大于外加阻力時，肌肉縮大于外加阻力時，肌肉縮短，牽拉它附著的骨杠桿短，牽拉它附著的骨杠桿做向心運動，這種收縮形做向心運動，這種收縮形式稱為縮短收縮。式稱為縮短收縮。作用作用：實現(xiàn)各種加速運動：實現(xiàn)各種加速運動和位移運動和位移運動做功：做正功做功：做正功例：屈肘、抬腿、揮臂等。例：屈肘、抬腿、揮臂等。（一）縮短收縮（向心收縮）（

8、一）縮短收縮（向心收縮）62等張收縮動畫演示等張收縮等張收縮 肌肉收縮時，其外加阻肌肉收縮時，其外加阻力在整個收縮過程中是恒定力在整個收縮過程中是恒定的，當肌張力發(fā)展到足以克的，當肌張力發(fā)展到足以克服外加阻力后，其張力在收服外加阻力后，其張力在收縮的全過程就不再變化了?？s的全過程就不再變化了。這種收縮形式稱為等張收縮這種收縮形式稱為等張收縮。在運動實際中，不可能有。在運動實際中，不可能有等張收縮等張收縮現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 等張收縮時，肌肉產生的張力隨關節(jié)角度而變化63等動收縮等動收縮：肌肉在進行縮短收縮時，在整個關節(jié)運動范肌肉在進行縮短收縮時，在整個關節(jié)運動范圍內都以恒定的速度進行最大收縮稱為圍內都

9、以恒定的速度進行最大收縮稱為等動收縮等動收縮。如：。如：自由泳中的手臂劃水動作自由泳中的手臂劃水動作。 64（二）拉長收縮二）拉長收縮（離心收縮）（離心收縮） 當 肌 肉 收 縮 產當 肌 肉 收 縮 產生的張力小于外力時，生的張力小于外力時，肌肉雖積極收縮但仍肌肉雖積極收縮但仍被拉長了，這種收縮被拉長了，這種收縮形式稱為拉長收縮。形式稱為拉長收縮。作用：主要是制動、作用：主要是制動、減速、緩沖肌張力。減速、緩沖肌張力。做功：做負功做功：做負功例：例：落地緩沖、步行落地緩沖、步行下樓梯下樓梯65（三）等長收縮三）等長收縮 當肌肉收縮產生的張力當肌肉收縮產生的張力等于外力時，肌肉積極收等于外力時

10、，肌肉積極收縮但長度不變，這種收縮縮但長度不變，這種收縮形式稱為等長收縮。形式稱為等長收縮。 作用：支撐、固定和維作用：支撐、固定和維持某一種姿勢的作用。持某一種姿勢的作用。做功：不做功做功：不做功如：站立、懸垂、支撐等。如：站立、懸垂、支撐等。663 / 767二、肌肉的收縮的力學分析肌肉在正?；驅嶒炇覘l件下可能會遇到兩種負荷：肌肉在正?；驅嶒炇覘l件下可能會遇到兩種負荷：前負荷前負荷：指在肌肉收縮之前就加在肌肉上的負荷，指在肌肉收縮之前就加在肌肉上的負荷，它使肌肉在收縮之前已處于被拉長狀態(tài)。它使肌肉在收縮之前已處于被拉長狀態(tài)。后負荷后負荷：指在肌肉收縮之后才遇到的阻力或負荷，指在肌肉收縮之后

11、才遇到的阻力或負荷，它不能增加肌肉收縮前的初長度，但能阻礙肌肉收它不能增加肌肉收縮前的初長度，但能阻礙肌肉收縮時的縮短。縮時的縮短。684 / 7695 / 7706 / 77172單收縮（三）肌肉收縮的總和(單收縮與強直收縮)73強直收縮強直收縮不不完全強直收縮完全強直收縮完全強直收縮完全強直收縮74單收縮：整塊骨骼肌或單個肌細胞受到一次短促的刺激時，單收縮：整塊骨骼肌或單個肌細胞受到一次短促的刺激時， 被刺激的細胞產生一次動作電位，緊接著進行一被刺激的細胞產生一次動作電位，緊接著進行一 次收縮。次收縮。強直收縮強直收縮不完全強直收縮：不完全強直收縮：新刺激落在前一個收縮過程新刺激落在前一個

12、收縮過程中的舒張期，使肌肉還沒有完全舒張就產生第中的舒張期，使肌肉還沒有完全舒張就產生第二次收縮。二次收縮。完全強直收縮：完全強直收縮：新刺激落在前一個收縮過程的新刺激落在前一個收縮過程的收縮期，使肌肉在前一收縮的收縮期未就開始收縮期，使肌肉在前一收縮的收縮期未就開始了第二次收縮。了第二次收縮。返回75( (四）肌肉的彈性成分對收縮力學的影響四）肌肉的彈性成分對收縮力學的影響 1 1、肌肉的彈性成分、肌肉的彈性成分7677彈性成分的作用彈性成分的作用1）2）減少能耗，提高肌肉機械效率）減少能耗，提高肌肉機械效率3 3）使肌張力變化趨于緩和，防止肌肉損傷）使肌張力變化趨于緩和，防止肌肉損傷傳統(tǒng)武

13、術理論有：傳統(tǒng)武術理論有：“寧練筋長一分，不練肌厚寧練筋長一分，不練肌厚三分三分”、“筋長則力大，肉厚則身沉筋長則力大，肉厚則身沉”。有學者研究發(fā)現(xiàn)：黑人運動員彈跳好的原因之有學者研究發(fā)現(xiàn)：黑人運動員彈跳好的原因之一，就是跟腱特長。古巴女排選手可長達一，就是跟腱特長。古巴女排選手可長達2929厘厘米。米。781 / 7792 / 7803 / 7814 / 7825 / 7836 / 784 慢肌纖維適合于耐力項目運動；慢肌纖維適合于耐力項目運動； 快肌纖維適合于速度與力量性項目。快肌纖維適合于速度與力量性項目。 研究表明表研究表明表1-21-2，優(yōu)秀耐力運動員，優(yōu)秀耐力運動員STST百分比百

14、分比較高，速度運動員較高，速度運動員FTFT百分比較高。百分比較高。三、肌纖維類型與運動成就l 不同的肌纖維適合于不同的運動項目不同的肌纖維適合于不同的運動項目 l 應用：運動選材應用：運動選材當然，選拔運動員時除選擇肌纖維優(yōu)勢外，還要當然，選拔運動員時除選擇肌纖維優(yōu)勢外，還要考慮生理、心理、生化、心血管功能和技戰(zhàn)術等考慮生理、心理、生化、心血管功能和技戰(zhàn)術等因素。因素。85（一）訓練能否引起兩類肌纖維互變（一）訓練能否引起兩類肌纖維互變結論：肌纖維分配模式既取決于遺傳，也受訓練結論：肌纖維分配模式既取決于遺傳，也受訓練影響。影響。研究還表明：隨年齡增加慢肌纖維百分比增加。研究還表明：隨年齡增

15、加慢肌纖維百分比增加。四、訓練對肌纖維類型的影響四、訓練對肌纖維類型的影響1 1、遺傳決定而不能隨訓練互變、遺傳決定而不能隨訓練互變“自然選擇自然選擇”2 2、訓練可產生適應性變化、訓練可產生適應性變化可發(fā)生較小（可發(fā)生較?。?0%10%）的適應性轉變。的適應性轉變。86 訓練使肌纖維訓練使肌纖維選擇性肥大選擇性肥大： 力量訓練可使快肌纖維出現(xiàn)選擇性肥大。力量訓練可使快肌纖維出現(xiàn)選擇性肥大。 速度訓練可使快、慢肌纖維面積均增加，但快速度訓練可使快、慢肌纖維面積均增加，但快肌增加多于慢肌增加。肌增加多于慢肌增加。 耐力訓練可使慢肌纖維出現(xiàn)選擇性肥大。耐力訓練可使慢肌纖維出現(xiàn)選擇性肥大。（二）訓練

16、對肌纖維橫斷面積的影響（二）訓練對肌纖維橫斷面積的影響87 （三）訓練對肌纖維代謝能力的影響三）訓練對肌纖維代謝能力的影響實驗表明：耐力訓練可使慢肌纖維中線粒體數(shù)目增多，實驗表明：耐力訓練可使慢肌纖維中線粒體數(shù)目增多，體積增大，琥珀酸脫體積增大，琥珀酸脫H H酶活性增加，從而顯著提高慢肌酶活性增加，從而顯著提高慢肌纖維的有氧氧化能力；同時，也使快肌纖維中琥珀酸脫纖維的有氧氧化能力；同時，也使快肌纖維中琥珀酸脫H H酶活性提高。酶活性提高。力量和速度訓練可能使骨骼肌無氧代謝能力得到提高。力量和速度訓練可能使骨骼肌無氧代謝能力得到提高。（四）肌纖維對訓練適應的專一性（四）肌纖維對訓練適應的專一性

17、不同運動專項或不同訓練方法上。不同運動專項或不同訓練方法上。 在機體不同部位的肌肉上。在機體不同部位的肌肉上。881 1、肌肉的張力和彈性的急劇增加，可引起肌肉結、肌肉的張力和彈性的急劇增加，可引起肌肉結構成分的物理性損傷。構成分的物理性損傷。如肌肉及如肌肉及結締組織損傷結締組織損傷，肌筋膜、肌束膜等肌膜損傷；骨骼肌超微結構改肌筋膜、肌束膜等肌膜損傷；骨骼肌超微結構改變變肌原纖維排列不規(guī)則，整個肌節(jié)扭曲，肌原纖維排列不規(guī)則，整個肌節(jié)扭曲，Z Z線線異常等。異常等。2 2、新陳代謝的增加，氧自由基、代謝廢物對組織、新陳代謝的增加，氧自由基、代謝廢物對組織的毒性增加。的毒性增加。3 3、肌肉的神經(jīng)

18、調節(jié)發(fā)生改變，使肌肉發(fā)生痙攣而、肌肉的神經(jīng)調節(jié)發(fā)生改變，使肌肉發(fā)生痙攣而致疼。致疼。 運動肌肉延時性疼痛一、 原因 891 1、鍛煉安排要合理。、鍛煉安排要合理。 2 2、局部熱敷和涂擦藥物。、局部熱敷和涂擦藥物。 3 3、牽伸肌肉、按摩、運動可減輕酸疼、牽伸肌肉、按摩、運動可減輕酸疼 4 4、做好鍛煉時的準備活動和整理活動。、做好鍛煉時的準備活動和整理活動。 5 5、適當服用維持肌肉結構的蛋白類營養(yǎng)補、適當服用維持肌肉結構的蛋白類營養(yǎng)補劑：維生素、劑：維生素、-胡蘿卜素、支鏈氨胡蘿卜素、支鏈氨基酸、谷氨酰胺、銅、鋅、錳基酸、谷氨酰胺、銅、鋅、錳 等。等。 二、防治901 / 24911 1、原因：、原因：可能是由于運動引起終末池釋放可能是由于運動引起終末池釋放CaCa2+2+增加，攝增加，攝CaCa2+2+下降，下降，肌漿中肌漿中CaCa2+2+濃度升高，導致肌肉收縮、放