第一章肌肉的活動

第一章

肌肉的活動第一節(jié)肌肉的興奮與收縮第二節(jié)肌肉收縮的形式及力學(xué)征第三節(jié)肌纖維類型與運(yùn)動1/13/20231第一章肌肉收縮

教學(xué)目的與要求：1、骨骼肌纖維的分類方法。2、掌握運(yùn)動對骨骼肌纖維的影響。3、了解肌電圖在體育科學(xué)中的應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：1、不同類型骨骼肌纖維的區(qū)分方法。2、不同類型骨骼肌纖維的特征以及骨骼肌纖維類型與運(yùn)動的關(guān)系。1/13/20232導(dǎo)言本章系統(tǒng)闡述神經(jīng)肌肉的興奮性，含興奮的產(chǎn)生、傳導(dǎo)和興奮在神經(jīng)肌肉接點(diǎn)的傳遞，認(rèn)為這是完整機(jī)體內(nèi)肌肉收縮的生理學(xué)基礎(chǔ)；根據(jù)肌絲滑行理論著重對肌細(xì)胞的收縮過程與機(jī)制，以及肌肉收縮的形式和力學(xué)特征進(jìn)行分析；此外對肌纖維的類型與運(yùn)動能力的關(guān)系也作簡要的介紹。

1/13/20233第一節(jié)肌肉的興奮與收縮1/13/20234本節(jié)主要內(nèi)容一。神經(jīng)肌肉的興奮和生物電現(xiàn)象二。肌肉收縮的原理1/13/20235神經(jīng)肌肉的興奮和生物電現(xiàn)象一、興奮和興奮性的概念二、引起興奮的刺激條件三、興奮性的評價指標(biāo)四、興奮后恢復(fù)過程的興奮性變化五、神經(jīng)肌肉的生物電現(xiàn)象六、興奮在神經(jīng)肌肉接頭的傳遞1/13/20236一、興奮和興奮性概念興奮：在生理學(xué)中，將組織受刺激后產(chǎn)生動作電位的過程或動作電位本身稱為興奮。興奮性：組織這種受刺激后產(chǎn)生興奮的能力稱為興奮性。1/13/20237二、引起興奮的刺激條件三條件缺一不可：1、刺激強(qiáng)度（閾刺激或以上）2、刺激作用時間（最短作用時間）3、一定的刺激變化速率(反比)

1/13/20238（一）閾強(qiáng)度與閾刺激閾強(qiáng)度：通常把在一定刺激作用時間和強(qiáng)度—時間變化率下，引起組織興奮的這個臨界刺激強(qiáng)度，稱為閾強(qiáng)度或閾值。閾刺激：具有這種臨界強(qiáng)度的刺激，稱為閾刺激，強(qiáng)度小于閾值的刺激為閾下刺激，強(qiáng)度大于閾值的刺激為閾上刺激1/13/20239（二）強(qiáng)度—時間曲線強(qiáng)度-時間曲線：以刺激強(qiáng)度變化為縱坐標(biāo)，刺激的作用時間為橫坐標(biāo)，將引起組織興奮所需的刺激強(qiáng)度和時間的變化關(guān)系，描繪在直角坐標(biāo)系中，可得到一條曲線，稱強(qiáng)度-時間曲線?；鶑?qiáng)度：刺激的強(qiáng)度低于某一強(qiáng)度時，無論刺激的作用時間怎樣延長，都不能引起組織興奮，這個最低的或者最基本的閾強(qiáng)度，稱為基強(qiáng)度。意義：強(qiáng)度-時間曲線揭示了組織興奮的普遍規(guī)律，在體內(nèi)一切可興奮組織都可以繪制出類似的曲線。

1/13/202310強(qiáng)度時間基強(qiáng)度時值（二）強(qiáng)度—時間曲線1/13/202311三、興奮性的評價指標(biāo)

（一）閾強(qiáng)度：是評定組織興奮性高低的最簡易指標(biāo)。測定閾強(qiáng)度時只須固定一適中的刺激作用時間，再由低向高逐漸增加刺激的強(qiáng)度，便能獲得剛能引起組織反應(yīng)所需的最低刺激強(qiáng)度，這就是閾強(qiáng)度。興奮性與閾強(qiáng)度呈倒數(shù)關(guān)系，即引起組織興奮所需要的閾強(qiáng)度越低，表明組織的興奮性越高，反之則反。

1/13/202312三、興奮性的評價指標(biāo)（二）時值：以２倍基強(qiáng)度刺激組織，剛能引起組織興奮所需的最短作用時間。

興奮性與時值亦呈倒數(shù)關(guān)系，即時值越小，組織的興奮性越高，

反之則反。1/13/202313四、興奮性變化過程

5個時期：絕對不應(yīng)期相對不應(yīng)期超常期

低常期恢復(fù)正常

1/13/202314四、興奮后恢復(fù)過程興奮性變化興奮性：

（0）

（較低）

（較高

）（

較低）（正常）絕對不應(yīng)期相對不應(yīng)期超常期低常期恢復(fù)1/13/202315四、興奮后恢復(fù)過程興奮性變化時期歷時興奮性刺激絕對不應(yīng)期0.3ms0不反應(yīng)相對不應(yīng)期3ms↑高于正常

超常期12msmax低于正常低常期70ms↓高于正常1/13/202316五、神經(jīng)肌肉細(xì)胞的生物電現(xiàn)象（一）靜息電位（rprestingpotential）和動作電位（apactionpotential）（二）靜息電位和動作電位產(chǎn)生機(jī)制（三）動作電位的傳導(dǎo)（四）局部興奮1/13/202317（一）靜息電位和動作電位靜息電位（跨膜電位、膜電位、Ｋ平衡電位）定義：細(xì)胞未受到刺激時存在于細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的電位差。人體神經(jīng)、肌肉細(xì)胞的靜息電位是—90毫伏，其機(jī)制是k離子外流所致。

基本概念：外正內(nèi)負(fù)（-70~-90mv）

細(xì)胞膜內(nèi)外離子的分布（膜內(nèi)k+，a-；膜外na+，cl-）

細(xì)胞膜的離子通道（電壓依從式與化學(xué)依從式）

細(xì)胞膜離子通道的選擇性通透（靜息時對k+通透，受到刺激后對na+通透）。

1/13/2023181/13/202319（一）靜息電位和動作電位

動作電位定義：指可興奮組織接受刺激而興奮時，在靜息電位的基礎(chǔ)上發(fā)生的膜電位由去極化到反極化與復(fù)極化的過程，其機(jī)制是細(xì)胞受到刺激后，該處對na的通透性突然增加，對k的通透性暫時降低，造成膜兩側(cè)電位差減少基本概念：內(nèi)正外負(fù)（-90mv——+30mv——~-90mv）細(xì)胞膜內(nèi)外離子的分布（膜內(nèi)na+，a-；膜外k+，cl-）

細(xì)胞膜的離子通道（電壓依從式與化學(xué)依從式）

細(xì)胞膜離子通道的選擇性通透（靜息時對k+通透，受到刺激后對na+通透）。

1/13/2023201/13/202321圖1-2靜息電位和動作電位1/13/202322圖1-3單一神經(jīng)動作電位的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ綀D1/13/202323（二）靜息電位產(chǎn)生機(jī)制靜息（膜）電位1/13/202324（二）靜息電位產(chǎn)生機(jī)制神經(jīng)和肌肉細(xì)胞膜內(nèi)、外某些離子的濃度膜內(nèi)外離子分布的不均勻性k+cl-na+a-細(xì)胞細(xì)胞內(nèi)濃度/mmol·l-1細(xì)胞外濃度/mmol·l-1

na+k+cl-na+k+cl-槍烏賊巨軸突5040011042010540蛙神經(jīng)和肌肉1512031202.5120哺乳運(yùn)動肌肉10140

15041401/13/202325（二）靜息電位產(chǎn)生機(jī)制k+cl-na+a-膜通道的選擇性通透1/13/202326（二）靜息電位產(chǎn)生機(jī)制k+cl-na+a-k+k+k+k++-靜息膜電位是k+外流所造成靜息膜電位的形成1/13/202327（二）靜息電位產(chǎn)生機(jī)制

k+借濃度差外流，動力（濃度差）越來越小，阻力（電位差）越來越大）。

動力=阻力，

k+停止外流，形成內(nèi)負(fù)外正的膜電位。

靜息膜電位是k+外流所造成。1/13/2023281/13/202329（二）動作電位產(chǎn)生機(jī)制k+cl-na+a-動作電位是na+內(nèi)流所造成+-na+na+na+na+動作電位的形成1/13/2023301/13/202331（二）動作電位產(chǎn)生機(jī)制動作電位（鋒電位）的形成過程1/13/202332（二）動作電位產(chǎn)生機(jī)制分期及機(jī)制：

分期機(jī)制鋒電位去極化細(xì)胞受刺激，na通道開放，na快速內(nèi)流（內(nèi)正外負(fù)）復(fù)極化去極化一定程度，na通道關(guān)閉，k通道開放，k外流后電位na泵：排na保k，形成微小電位波動1/13/202333（二）動作電位產(chǎn)生機(jī)制

動作電位的形成na+借濃度差內(nèi)流，阻力（濃度差）越來越小，動力（電位差）越來越大）。

動力=阻力，

na+停止內(nèi)流，形成外負(fù)內(nèi)正的膜電位。

動作電位是na+內(nèi)流所造成。1/13/202334動作電位機(jī)制小結(jié)1/13/202335na-k泵1/13/202336小結(jié)：二種電位的比較比較項(xiàng)目靜息電位動作電位定義見上見上產(chǎn)生條件未受刺激閾刺激以上大小范圍0-90mv-90--+30mv狀態(tài)極化狀態(tài)（外正內(nèi)負(fù)）除極化態(tài)、超極化態(tài)。復(fù)極化態(tài)產(chǎn)生機(jī)制k+外流na+內(nèi)流聯(lián)系過程：靜息電位→動作電位（閾電位→峰電位→后電位）

1/13/202337（三）動作電位的傳導(dǎo)機(jī)理：局部電流見圖1-4動作電位傳導(dǎo)原理示意圖1/13/202338（三）動作電位的傳導(dǎo)動作電位在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)（無髓鞘）1/13/202339（三）動作電位的傳導(dǎo)動作電位在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)（有髓鞘）1/13/202340（三）動作電位的傳導(dǎo)動作電位傳導(dǎo)的特點(diǎn)1、生理完整性2、雙向傳導(dǎo)3、不衰減性4、絕緣性1/13/202341（四）局部興奮定義：低于閾刺激水平的刺激使得受刺激的局部na+通道可被少量激活，使膜對na+的通透性輕度增加，造成原有的靜息電位輕度減少，此種電位變化只局限在受刺激的局部范圍，故稱局部反應(yīng)或局部興奮。特點(diǎn)（1）不是全或無（2）遞減式傳播：只向鄰近細(xì)胞膜作電緊張性擴(kuò)布（3）沒有不應(yīng)期（4）有總和現(xiàn)象1/13/2023421/13/202343小結(jié)：比較項(xiàng)目靜息電位動作電位局部電位定義：見上見上見上產(chǎn)生條件未受刺激閾刺激以上閾下刺激大小范圍0-90mv-90--+30mv/狀態(tài)極化狀態(tài)（外正內(nèi)負(fù)）除極化態(tài)、復(fù)極化態(tài)/產(chǎn)生機(jī)制k+外流na+內(nèi)流/特點(diǎn)見上見上見上聯(lián)系過程：靜息電位→動作電位（閾電位→峰電位→后電位）1/13/202344六、興奮在神經(jīng)肌肉接頭的傳遞（一）神經(jīng)肌肉接頭的結(jié)構(gòu)（二）興奮在神經(jīng)—肌肉接頭的傳遞的機(jī)制（三）興奮在神經(jīng)—肌肉接頭的傳遞的特點(diǎn)1/13/202345（一）神經(jīng)肌肉接頭的結(jié)構(gòu)a、定義：神經(jīng)-肌肉接頭（nerve-muscle,n-m接頭）：指運(yùn)動神經(jīng)末梢與骨骼肌相接近并進(jìn)行信息傳遞的裝置。b、結(jié)構(gòu)：接頭前膜——軸突末梢（乙酰膽堿（ach）、ca通道）

接頭間隙——寬20nm，與一般細(xì)胞外液溝通接頭后膜——終板膜（ach-r、na、k通道）1/13/2023461/13/2023471/13/202348（一）神經(jīng)肌肉接頭的結(jié)構(gòu)圖1-5神經(jīng)-肌肉接頭裝置1/13/202349（二）興奮在神經(jīng)—肌肉接頭的傳遞的機(jī)制a、過程：電（神經(jīng)纖維上ap）—化學(xué)（ach）—電（骨骼肌上ap）神經(jīng)纖維上的ap—前膜—前膜上ca通道開放，ca內(nèi)流—大量ach釋放至間隙—形ach-r—終板膜上na、k通道開放—na內(nèi)流—終板電位（屬局部電流）—總和—相近肌膜產(chǎn)生ap。1/13/202350n2-ach通道信號傳遞過程1/13/202351終板電位（epp)endplatepotential1/13/202352（三）興奮在神經(jīng)—肌肉接頭的傳遞的特點(diǎn)（1）化學(xué)傳遞遞質(zhì)為乙酰膽堿（2）興奮傳遞是1對1（3）單向性傳遞（4）時間延擱,（0.5—1.0ms）（5）高敏感性易受化學(xué)和其它環(huán)境因素影響1/13/202353運(yùn)動終板興奮傳遞過程概括運(yùn)動神經(jīng)末梢去極化

ca2+進(jìn)入神經(jīng)膜內(nèi)

ach的釋放

r-ach

終板電位(epp)

肌膜鋒電位

肌肉收縮1/13/202354補(bǔ)：運(yùn)動單位與肌電圖

1、運(yùn)動單位：一個運(yùn)動神經(jīng)元連同它的全部神經(jīng)末梢所支配肌纖維，從功能上是肌肉活動的基本單位，稱為運(yùn)動單位。它可大可小，眼內(nèi)肌中，每一運(yùn)動單位只有3條肌纖維，腓腸肌中，有上千條纖維。2、肌電圖：肌肉興奮時產(chǎn)生的動作電位通過引導(dǎo)放大后，在肌電圖儀上記錄下來的圖形稱為肌電圖。1/13/202355二。肌肉收縮的原理一、肌纖維的微細(xì)結(jié)構(gòu)二、肌肉的收縮機(jī)制三、單收縮與強(qiáng)直收縮1/13/202356一、肌纖維的微細(xì)結(jié)構(gòu)（一）肌原纖維與肌小節(jié)（二）肌管系統(tǒng)（三）肌絲的分子組成1/13/202357（一）肌原纖維和肌小節(jié)

骨骼肌超微結(jié)構(gòu)示意圖每個肌細(xì)胞含有數(shù)百至數(shù)千條與肌纖維長軸平行排列的肌原纖維。直徑約1-2微米，縱貫肌細(xì)胞全長。肌小節(jié)：兩條z線之間的結(jié)構(gòu)。1/13/202358（一）肌原纖維與肌小節(jié)肌肉→肌束→肌纖維→肌原纖維→肌小節(jié)肌原纖維：由許多肌小節(jié)組成，肌小節(jié)是實(shí)現(xiàn)肌肉收縮和舒張的最基本功能單位。

暗帶（粗肌絲）m線連接，中間較明為h帶①肌原纖維明帶（細(xì)肌絲）z線連接，②肌小節(jié)：暗帶+1/2明帶1/13/202359圖09肌小節(jié)的示意圖1/13/202360肌原纖維的結(jié)構(gòu)示意圖

1/13/202361圖12肌小節(jié)分子結(jié)構(gòu)1/13/202362粗肌絲和細(xì)肌絲的空間排列示意圖

1/13/202363（二）肌管系統(tǒng)1、定義：由單位膜構(gòu)成的囊管系統(tǒng)，包繞在每條肌纖維周圍，分橫管、縱管。

2、組成：橫管系統(tǒng)（t管）：肌膜的延續(xù)，內(nèi)為細(xì)胞外液，傳遞電信號橫行于肌原纖維之間?？v管系統(tǒng)（l管）：（肌質(zhì)網(wǎng)），末端稱終末池，貯存、釋放ca平行于肌原纖維之間。終末池：縱管兩端的膨大稱終末池（ca的貯庫）。三聯(lián)管：每條橫管和鄰近兩側(cè)的終末池形成，但彼此并不相通。

3、功能：（1）肌原纖維內(nèi)外物質(zhì)交換（2）將動作電位傳至肌纖維內(nèi)部，終末池鈣釋放，肌肉收縮1/13/202364（二）肌管系統(tǒng)

橫小管系統(tǒng):肌細(xì)胞膜從表面橫向伸入肌纖維內(nèi)部的膜小管系統(tǒng)?？v小管系統(tǒng):肌質(zhì)網(wǎng)系統(tǒng)。終池:肌質(zhì)網(wǎng)在接近橫小管處形成特殊的膨大。三聯(lián)管結(jié)構(gòu):每一個橫小管和來自兩側(cè)的終末池構(gòu)成復(fù)合體。

肌管系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

1/13/202365骨骼肌纖維超微結(jié)構(gòu)立體模式圖橫小管肌漿網(wǎng)肌原纖維終池縱小管三聯(lián)體肌膜終池a帶

i帶橫小管的開口血管肌核1/13/202366（三）肌絲的分子組成1、粗肌絲：由肌球蛋白（又稱肌凝蛋白）分子構(gòu)成（桿+頭）,（200-300個）。橫橋：肌球蛋白分子的球狀頭部稱為橫橋。功能：（1）有能與atp結(jié)合的位點(diǎn)，具有atp酶活性，當(dāng)它與肌動蛋白結(jié)合量使atp迅速水解釋放出能量。（2）在一定條件下，可和細(xì)肌絲上的肌動蛋白呈可逆性結(jié)合。1/13/2023671/13/2023681/13/202369（三）肌絲的分子組成2、細(xì)肌絲：由三種蛋白組成肌動蛋白（又稱肌纖蛋白）：60%，長纖維狀的雙螺旋結(jié)構(gòu)，能與橫橋可逆結(jié)合，被拖動滑行。原肌球蛋白：位于肌動蛋白的雙螺旋結(jié)構(gòu)的溝邊，安靜時掩蓋位點(diǎn)，隔離橫橋與肌動蛋白。肌鈣蛋白：以一定間隙位于原肌球蛋白之上，肌肉安靜時，鉤住原肌球蛋白，肌肉興奮時，與ca2+結(jié)合，鉤子失去作用，肌動蛋白露出與橫橋結(jié)合的位點(diǎn)，啟動肌肉收縮。包括c（ca受體）、t（連接）、i亞基（傳遞）

1/13/2023701/13/202371（三）肌絲的分子組成細(xì)肌絲與粗肌絲結(jié)構(gòu)示意圖粗肌絲:

頭部有一膨大部——橫橋:①能與細(xì)肌絲上的結(jié)合位點(diǎn)發(fā)生可逆性結(jié)合;②具有atp酶的作用。細(xì)肌絲:肌動蛋白原肌球蛋白肌鈣蛋白：1/13/202372二、肌肉的收縮機(jī)制（一）肌肉收縮的滑行理論（二）肌肉收縮的過程1/13/202373（一）肌肉收縮的滑行理論20世紀(jì)50年代，赫胥，肌肉收縮或伸長，是由于肌小節(jié)中的粗絲細(xì)絲的相互滑行，而肌絲本身的長度和結(jié)構(gòu)不變。當(dāng)肌肉縮短時，由z線發(fā)出的細(xì)絲沿著粗絲向暗帶中央滑行，結(jié)果相鄰z線相互靠近，肌小節(jié)的長度變短，出現(xiàn)整個肌細(xì)胞和整塊肌肉的縮短。論點(diǎn)：肌肉收縮或伸長，是由于肌小節(jié)中的粗絲毫細(xì)絲的相互滑行，而肌絲本身的長度和結(jié)構(gòu)不變。論據(jù)：暗帶長度不變，明帶長度縮短；h帶也相應(yīng)變窄。1/13/202374m線z線粗肌絲細(xì)肌絲收縮后z線位置收縮前z線位置

i帶縮短

h帶縮短、甚至消失

a帶長度不變結(jié)果肌絲滑動學(xué)說1/13/2023751/13/2023761/13/202377（二）肌肉收縮的過程包括三個環(huán)節(jié)：1、興奮----收縮偶聯(lián)：2、橫橋運(yùn)動引起肌絲的滑行：3、肌肉的舒張：

1/13/2023781/13/2023791、興奮----收縮偶聯(lián)：①動作電位經(jīng)肌膜→橫管→終末池釋放ca2+→與肌鈣蛋白結(jié)合→原肌球蛋白對肌動蛋白的抑制解除→肌動蛋白與橫橋結(jié)合引起肌肉收縮。[過程：肌膜ap——至橫管膜——三聯(lián)體（關(guān)鍵部位）——終末池ca通道開放——ca外流——肌漿中ca↑（關(guān)鍵耦聯(lián)物）——肌絲滑行收縮。]

1/13/2023802、橫橋運(yùn)動引起肌絲的滑行：ca2+與肌鈣蛋白結(jié)合----原肌球蛋白從肌動蛋白雙螺旋溝邊滑到溝底----肌動蛋白露出位點(diǎn)----含atp的橫橋與之結(jié)合----水解atp釋放能量----橫橋頭部向粗絲中心傾斜----細(xì)絲向暗帶中央滑行。

[過程：肌漿中ca↑——ca與c亞基結(jié)合——i亞基傳遞信息——原肌球蛋白變構(gòu)——暴露橫橋與肌動蛋白結(jié)合位點(diǎn)——橫橋與肌動蛋白結(jié)合——拖動細(xì)肌絲滑行——肌肉收縮。]1/13/2023811/13/202382圖06橫橋的擺動1/13/2023833、肌肉的舒張：刺激停止----ca2+釋放停止----ca2+泵回終末池----ca2+與肌鈣蛋白解離----位點(diǎn)重新被掩蓋----橫橋與之分離----肌肉舒張。

1/13/202384肌肉收縮與舒張的相互轉(zhuǎn)化過程歸納運(yùn)動神經(jīng)沖動

沖動停止肌細(xì)胞膜電位變化

肌細(xì)胞膜電位復(fù)原橫管系膜電位變化

橫管系膜電位復(fù)原縱管系膜蛋白構(gòu)型變化，

縱管系膜蛋白構(gòu)型恢復(fù)對ca2+通透性↑c(diǎn)a2+釋放

對ca2+通透性↓ca2+泵回ca2+和肌鈣蛋白結(jié)合，位阻效應(yīng)解除ca2+和肌鈣蛋白解離，產(chǎn)生位阻效應(yīng)肌動-球蛋白形成

肌動-球蛋白分解

肌球蛋白atp酶活性↑

肌球蛋白atp酶活性↓肌肉收縮肌肉舒張1/13/202385圖1-9肌肉興奮----收縮偶聯(lián)示意圖1/13/202386圖1-10橫橋運(yùn)動引起肌絲滑行過程1/13/202387興奮通過神經(jīng)—肌肉接點(diǎn)的傳遞ca2+1/13/2023881/13/202389肌肉舒張時的狀態(tài)作用點(diǎn)作用位置原肌凝蛋白肌鈣蛋白1/13/202390肌肉收縮時的狀態(tài)ca2+1/13/202391三、單收縮與強(qiáng)直收縮1、單收縮2、強(qiáng)直收縮：1/13/2023921、單收縮單收縮：整塊肌肉或單個肌細(xì)胞收到一次刺激，產(chǎn)生一次動作電位，出現(xiàn)一次收縮稱單收縮。圖1-11肌肉單收縮曲線1/13/2023932、強(qiáng)直收縮：強(qiáng)直收縮：是指肌肉接受時間間隔很短的連續(xù)刺激，即后一刺激在前一次收縮的舒張期結(jié)束前到達(dá)肌肉，肌肉處于一定持續(xù)性縮短狀態(tài)。不完全強(qiáng)直收縮：如果后一刺激落在前一刺激引起的舒張期內(nèi)，肌肉在收縮過程中不能完全舒張，稱為------。完全強(qiáng)直收縮：如果后一刺激落在前一刺激引起的收縮期內(nèi)，肌肉在收縮過程中持續(xù)處于收縮狀態(tài)，稱為----。1/13/2023942、強(qiáng)直收縮：圖1-12不完全強(qiáng)直收縮與完全強(qiáng)直收縮1/13/202395三、肌肉做功、功率和機(jī)械效率（一）影響機(jī)械功大小的因素1、肌肉的生理橫斷面2、肌肉長度1/13/202396肌肉結(jié)締組織對肌肉收縮的影響肌肉的彈性成分收縮成分：肌細(xì)胞（肌纖維）90%彈性成分：結(jié)締組織如肌內(nèi)膜、肌束膜、肌外膜、肌腱等。二者成并聯(lián)或串聯(lián)的關(guān)系，見圖1-181/13/202397肌肉結(jié)締組織對肌肉收縮的影響彈性成分的作用：①儲存能量。當(dāng)收縮成分縮短時，彈性成分被拉長，而將前者釋放的部分能量吸收儲存起來，這部分儲存能量，以彈性反作用的形式發(fā)揮出來，而促使肌肉產(chǎn)生更大的力量和更大的運(yùn)動速度，例如，跑步中蹬地力量的肌群，如股四頭肌、臀大肌。②防止肌肉損傷。此外，由于彈性成分的伸展吸收一部分力，從而使收縮成分在迅速收縮時所產(chǎn)生的張力趨于緩和，防止肌肉損傷。如跳躍、投擲。

1/13/202398肌肉結(jié)締組織對肌肉收縮的影響一、肌肉結(jié)締組織的組成組成：結(jié)締組織、肌腱、z線、橫橋。二、運(yùn)動對肌肉結(jié)締組織的影響（一）長期運(yùn)動可提高肌腱的抗張力量和抗斷裂力量。（二）長期運(yùn)動可使肌中結(jié)締組織肥大1/13/202399肌電圖在體育科研中的應(yīng)用一、肌電圖以及肌電圖的引導(dǎo)二、四、肌電圖在運(yùn)動中的可能應(yīng)用1/13/2023100肌電圖在體育科研中的應(yīng)用肌電圖（electromyography，emg）：肌肉興奮時產(chǎn)生的動作電位通過引導(dǎo)放大后，在肌電圖儀上記錄下來的圖形稱為肌電圖。

1/13/2023101肌電圖在體育科研中的應(yīng)用肌電圖在運(yùn)動中的可能應(yīng)用1、利用肌電圖分析技術(shù)動作，了解完成該動作的主要作用肌群，及其用力程度和順序，為體育教學(xué)與訓(xùn)練提供依據(jù)。2、利用肌電圖解決作育基礎(chǔ)學(xué)科（如運(yùn)動生理學(xué)、運(yùn)動解剖學(xué)、運(yùn)動生物力學(xué)、運(yùn)動醫(yī)學(xué)）中的某些理論和實(shí)踐問題。3、利用肌電圖了解訓(xùn)練對神經(jīng)肌肉的影響，為評定運(yùn)動員訓(xùn)練水平提供依據(jù)。1/13/2023102第二節(jié)：肌肉的收縮形式與力學(xué)分析一、肌肉的收縮形式二、肌肉收縮的力學(xué)分析三、肌肉做功、功率和機(jī)械效率1/13/2023103一、肌肉的收縮形式依肌肉收縮時長度和張力的特點(diǎn)：（一）縮短收縮（向心收縮）（二）拉長收縮（離心收縮）（三）等長收縮1/13/2023104（一）縮短收縮（向心收縮）定義：當(dāng)肌肉收縮時產(chǎn)生的張力大于外加阻力（負(fù)荷）時，肌肉縮短，牽拉骨杠桿做向心運(yùn)動，這種收縮稱縮短收縮。它是實(shí)現(xiàn)各種加速度的基礎(chǔ)。如屈肘、高抬腿、揮臂?？s短收縮時，肌肉消耗了大量的能量以完成外功。縮短收縮依收縮時負(fù)荷和速度的變化為等張收縮和等動收縮。

1/13/2023105等張收縮與等動收縮等動收縮：在整個關(guān)節(jié)運(yùn)動范圍內(nèi)以恒定的速度進(jìn)行最大收縮。等動收縮時在整個關(guān)節(jié)的范圍內(nèi)都能產(chǎn)生最大的張力，而等張收縮則不能。圖1—13，如自由泳的手臂劃水動作。等張收縮：其負(fù)荷即外加阻力在整個收縮過程中是很恒定的。如屈肘、高抬腿。當(dāng)肘關(guān)節(jié)屈曲一恒定負(fù)荷時，它能產(chǎn)生的張力隨關(guān)節(jié)角度變化而變化。圖示1---141/13/2023106等張收縮與等動收縮圖1—13圖1---141/13/2023107（二）拉長收縮（離心收縮）⑴定義：當(dāng)肌肉收縮所產(chǎn)生的張力小于外力時，此時肌肉雖然積極地收縮，但仍被拉長，這種收縮稱拉長收縮。貯存能量，肌肉作負(fù)功。⑵作用：制動、減速、克服重力等。如：人從高處跳下，股四頭肌和臀大肌產(chǎn)生拉長收縮，以緩和和制動身體下落。跑步時，伸髖肌被拉長，制止大腿過分抬高。下坡跑、下梯也是離心收縮的例子。1/13/2023108（三）等長收縮⑴定義：當(dāng)肌肉收縮時產(chǎn)生的張力等于外力時，肌肉雖積極收縮，但長度不變，這種收縮稱等長收縮。肌肉的張力可發(fā)展到最大，但位置未移動，肌肉未作功，但仍然消耗了能量。如握拳。⑵作用：支持、固定、維持某一姿勢。如：站立、懸垂、支撐等。1/13/2023109肌肉的三種工作形式的比較

收縮形式肌長度變化阻力與肌力運(yùn)動中功能對外做功能量供給縮短收縮縮短小于加速正增加拉長收縮拉長大于減速負(fù)減少等長收縮不變等于固定未中等1/13/2023110二、肌肉收縮的力學(xué)分析（一）肌肉收縮的張力---速度關(guān)系（二）肌肉收縮的張力—長度關(guān)系（三）肌肉收縮能力1/13/2023111（一）肌肉收縮的張力---速度關(guān)系后負(fù)荷：肌肉收縮時遇到的阻力。肌肉收縮的張力與速度關(guān)系是指負(fù)荷（后負(fù)荷）對肌肉收縮速度的影響。肌肉收縮的速度隨負(fù)荷的增加而下降。圖示1—15當(dāng)負(fù)荷達(dá)到某一數(shù)值時，肌肉完全不能縮短，但肌肉的張力達(dá)最大（po），當(dāng)負(fù)荷減少到零時，肌肉縮短的速度達(dá)到最大。肌肉收縮時的張力——取決于活化的橫橋數(shù)目。肌肉收縮時的速度——取決于能量釋放的速度和肌球蛋白atp酶的活性。

1/13/2023112povmax1.02.03.04.0縮短速度（cm.s-

）0102030405060負(fù)荷（g)圖1-15肌肉收縮的張力—速度曲線（一）肌肉收縮的張力---速度關(guān)系1/13/2023113（一）肌肉收縮的張力---速度關(guān)系指導(dǎo)實(shí)踐：①根據(jù)張力—速度關(guān)系曲線分析，在其它條件相同的情況下，如果希望有較大的速度，則負(fù)荷必須相應(yīng)減小，如果肌肉要克服較大的阻力，則收縮速度不可能維持原有數(shù)值。如果要完成最大的物理功，以中等負(fù)荷較宜。在運(yùn)動實(shí)際中，張力—速度曲線可用來考慮確定最適作業(yè)的最佳負(fù)荷和發(fā)揮最大爆發(fā)力。②肌肉收縮的張力—速度關(guān)系曲線可通過訓(xùn)練而改變，向右上方偏移。相同的力量下，可發(fā)揮更大的速度，或相同的速度下，可發(fā)揮最大的力量

。③訓(xùn)練時采取不同的負(fù)荷對張力—速度曲線影響不同，無負(fù)荷和最大負(fù)荷分別在速度或力量上有較大改變，中等負(fù)荷表現(xiàn)為力量和速度的全面增進(jìn)。見圖1-16。1/13/2023114（一）肌肉收縮的張力---速度關(guān)系1/13/2023115（二）肌肉收縮的張力—長度關(guān)系

前負(fù)荷：肌肉收縮前遇到的負(fù)荷，并處于被拉長的狀態(tài)。肌肉收縮的長度--張力的關(guān)系是指肌肉收縮前的初長度（前負(fù)荷）對肌肉收縮所產(chǎn)生的張力的影響。在一定范圍內(nèi)，肌肉的初長度逐漸增加，肌肉的張力也逐漸增大，當(dāng)肌肉初長度增加到某一長度時（最適初長度），肌肉將產(chǎn)生最大的張力。當(dāng)前負(fù)荷進(jìn)一步增加，肌肉的初長度超過此限度后，肌肉收縮的張力隨前負(fù)荷增加而逐漸減少。①靜息長度：肌肉自然狀態(tài)下的長度。②初長度：肌肉收縮前的長度。③最適初長度：生理學(xué)上把能發(fā)揮最大收縮力量的肌肉初長度稱為最適初長度。④主動張力：肌肉收縮過程中肌球蛋白與肌動蛋白相互作用產(chǎn)生的張力。肌肉的主動張力在肌肉初長度稍長于靜息長度時最大。超過此長度后，主動張力逐漸下降。肌肉收縮的力量大小，主要取決于參與收縮的橫橋的數(shù)目。1/13/20231162550751007085100115130145最大主動張力百分比肌肉長度（%靜息長度）圖1-17肌肉初長度與主動張力的關(guān)系（二）肌肉收縮的長度—張力關(guān)系lo1/13/2023117肌肉收縮的力學(xué)特征后負(fù)荷對肌肉收縮的影響—張力與速度的關(guān)系：呈反變關(guān)系前負(fù)荷對肌肉收縮的影響—張力與長度的關(guān)系：適宜初長度1/13/2023118（三）肌肉收縮能力以上兩種關(guān)系曲線是指當(dāng)肌肉收縮的外部條件的改變對肌肉收縮力的影響，除此之外，肌肉本身的功能狀態(tài)也是可以必變的，通常把可以影響肌肉收縮效果的肌肉內(nèi)部功能狀態(tài)的改變，稱為肌肉收縮能力。影響因素：神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)、藥物、病理狀態(tài)等。

1/13/2023119第三節(jié)肌纖維類型與運(yùn)動能力

1/13/2023120本節(jié)主要內(nèi)容一：不同類型骨骼肌纖維形態(tài)、功能特征二：骨骼肌纖維類型與運(yùn)動的關(guān)系1/13/2023121一：不同類型骨骼肌纖維形態(tài)、功能特征1、骨骼肌纖維類型的區(qū)分2、不同類型骨骼肌纖維形態(tài)、代謝和生理特征1/13/20231221、骨骼肌纖維類型的區(qū)分（一）骨骼肌纖維類型的區(qū)分（二）不同類型骨骼肌纖維的分布1/13/20231231/13/2023124（一）骨骼肌纖維類型的區(qū)分根據(jù)肌纖維的收縮時間將肌纖維分為兩類：1、慢肌纖維st（紅?。?，Ⅰ型纖維2、快肌纖維ft（白?。?，Ⅱ型纖維。又分三個亞型：快a（Ⅱa）、快b（Ⅱb）、快c（Ⅱc）1/13/2023125（二）不同類型骨骼肌纖維的分布1、肌纖維類型分布的一般規(guī)律2、骨骼肌纖維分布的“亞部化”現(xiàn)象3、骨骼肌纖維類型的性別差異4、骨骼肌纖維類型組成的年齡變化5、遺傳因素對骨骼肌纖維類型分布的影響1/13/20231262、不同類型骨骼肌纖維形態(tài)、代謝和生理特征形態(tài)特征生理特征代謝特征運(yùn)動單位募集

1/13/2023127形態(tài)特征

名稱快肌纖維

慢肌纖維

直徑

大小肌漿網(wǎng)

發(fā)達(dá)

不發(fā)達(dá)毛細(xì)血管網(wǎng)

不豐富

豐富線粒體

少多運(yùn)動神經(jīng)元

神經(jīng)纖維粗、傳導(dǎo)速度快神經(jīng)纖維細(xì)、傳導(dǎo)速度慢1/13/2023128代謝特征快肌纖維慢肌纖維有氧能力低高無氧能力高低1/13/2023129生理特征快肌纖維慢肌纖維收縮速度

快慢收縮力量

大小抗疲勞能力

易疲勞不易疲勞

1/13/2023130生理特征圖2-51/13/2023131生理特征圖2-6圖2-71/13/2023132運(yùn)動單位募集

概念：指運(yùn)動過程中不同類型運(yùn)動單位參與活動的次序和程度。

特點(diǎn)：①低強(qiáng)度運(yùn)動：慢肌