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文檔簡介

第一章肌肉的活動第一節肌肉的興奮與收縮第二節肌肉收縮的形式及力學征第三節肌纖維類型與運動2024/10/291第一章肌肉的活動第一章肌肉收縮

教學目的與要求:1、骨骼肌纖維的分類方法。2、掌握運動對骨骼肌纖維的影響。3、了解肌電圖在體育科學中的應用。教學重點與難點:1、不同類型骨骼肌纖維的區分方法。2、不同類型骨骼肌纖維的特征以及骨骼肌纖維類型與運動的關系。2024/10/292第一章肌肉的活動導言本章系統闡述神經肌肉的興奮性,含興奮的產生、傳導和興奮在神經肌肉接點的傳遞,認為這是完整機體內肌肉收縮的生理學基礎;根據肌絲滑行理論著重對肌細胞的收縮過程與機制,以及肌肉收縮的形式和力學特征進行分析;此外對肌纖維的類型與運動能力的關系也作簡要的介紹。

2024/10/293第一章肌肉的活動

第一節肌肉的興奮與收縮2024/10/294第一章肌肉的活動本節主要內容一。神經肌肉的興奮和生物電現象二。肌肉收縮的原理2024/10/295第一章肌肉的活動神經肌肉的興奮和生物電現象一、興奮和興奮性的概念二、引起興奮的刺激條件三、興奮性的評價指標四、興奮后恢復過程的興奮性變化五、神經肌肉的生物電現象六、興奮在神經肌肉接頭的傳遞2024/10/296第一章肌肉的活動一、興奮和興奮性概念興奮:在生理學中,將組織受刺激后產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生興奮的能力稱為興奮性。2024/10/297第一章肌肉的活動二、引起興奮的刺激條件三條件缺一不可:1、刺激強度(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)

2024/10/298第一章肌肉的活動(一)閾強度與閾刺激閾強度:通常把在一定刺激作用時間和強度—時間變化率下,引起組織興奮的這個臨界刺激強度,稱為閾強度或閾值。閾刺激:具有這種臨界強度的刺激,稱為閾刺激,強度小于閾值的刺激為閾下刺激,強度大于閾值的刺激為閾上刺激2024/10/299第一章肌肉的活動(二)強度—時間曲線強度-時間曲線:以刺激強度變化為縱坐標,刺激的作用時間為橫坐標,將引起組織興奮所需的刺激強度和時間的變化關系,描繪在直角坐標系中,可得到一條曲線,稱強度-時間曲線。基強度:刺激的強度低于某一強度時,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度,稱為基強度。意義:強度-時間曲線揭示了組織興奮的普遍規律,在體內一切可興奮組織都可以繪制出類似的曲線。2024/10/2910第一章肌肉的活動強度時間基強度時值(二)強度—時間曲線2024/10/2911第一章肌肉的活動三、興奮性的評價指標

(一)閾強度:是評定組織興奮性高低的最簡易指標。測定閾強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度,便能獲得剛能引起組織反應所需的最低刺激強度,這就是閾強度。興奮性與閾強度呈倒數關系,即引起組織興奮所需要的閾強度越低,表明組織的興奮性越高,反之則反。2024/10/2912第一章肌肉的活動三、興奮性的評價指標(二)時值:以2倍基強度刺激組織,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關系,即時值越小,組織的興奮性越高,反之則反。2024/10/2913第一章肌肉的活動四、興奮性變化過程

5個時期:絕對不應期相對不應期超常期

低常期恢復正常

2024/10/2914第一章肌肉的活動四、興奮后恢復過程興奮性變化興奮性:

(0)

(較低)

(較高

)(

較低)(正常)絕對不應期相對不應期超常期低常期恢復2024/10/2915第一章肌肉的活動四、興奮后恢復過程興奮性變化時期歷時興奮性刺激絕對不應期0.3ms0不反應相對不應期3ms↑高于正常

超常期12msmax低于正常低常期70ms↓高于正常2024/10/2916第一章肌肉的活動五、神經肌肉細胞的生物電現象(一)靜息電位(RPRestingPotential)和動作電位(APActionPotential)(二)靜息電位和動作電位產生機制(三)動作電位的傳導(四)局部興奮2024/10/2917第一章肌肉的活動(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:細胞未受到刺激時存在于細胞膜內外兩側的電位差。人體神經、肌肉細胞的靜息電位是—90毫伏,其機制是K離子外流所致。

基本概念:外正內負(-70~-90mv)

細胞膜內外離子的分布(膜內K+,A-;膜外Na+,Cl-)

細胞膜的離子通道(電壓依從式與化學依從式)

細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)。

2024/10/2918第一章肌肉的活動2024/10/2919第一章肌肉的活動(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,在靜息電位的基礎上發生的膜電位由去極化到反極化與復極化的過程,其機制是細胞受到刺激后,該處對Na的通透性突然增加,對K的通透性暫時降低,造成膜兩側電位差減少基本概念:內正外負(-90mv——+30mv——~-90mv)細胞膜內外離子的分布(膜內Na+,A-;膜外K+,Cl-)

細胞膜的離子通道(電壓依從式與化學依從式)

細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)。

2024/10/2920第一章肌肉的活動2024/10/2921第一章肌肉的活動圖1-2靜息電位和動作電位2024/10/2922第一章肌肉的活動圖1-3單一神經動作電位的實驗模式圖2024/10/2923第一章肌肉的活動(二)靜息電位產生機制靜息(膜)電位2024/10/2924第一章肌肉的活動(二)靜息電位產生機制神經和肌肉細胞膜內、外某些離子的濃度膜內外離子分布的不均勻性K+Cl-Na+A-細胞細胞內濃度/mmol·l-1細胞外濃度/mmol·l-1

Na+K+CL-Na+K+CL-槍烏賊巨軸突5040011042010540蛙神經和肌肉1512031202.5120哺乳運動肌肉10140

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,形成內負外正的膜電位。

靜息膜電位是K+外流所造成。2024/10/2928第一章肌肉的活動2024/10/2929第一章肌肉的活動(二)動作電位產生機制K+Cl-Na+A-動作電位是Na+內流所造成+-Na+Na+Na+Na+動作電位的形成2024/10/2930第一章肌肉的活動2024/10/2931第一章肌肉的活動(二)動作電位產生機制動作電位(鋒電位)的形成過程2024/10/2932第一章肌肉的活動(二)動作電位產生機制分期及機制:

分期機制鋒電位去極化細胞受刺激,Na通道開放,Na快速內流(內正外負)復極化去極化一定程度,Na通道關閉,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2024/10/2933第一章肌肉的活動(二)動作電位產生機制

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

動力=阻力,Na+停止內流,形成外負內正的膜電位。

動作電位是Na+內流所造成。2024/10/2934第一章肌肉的活動動作電位機制小結2024/10/2935第一章肌肉的活動Na-K泵2024/10/2936第一章肌肉的活動小結:二種電位的比較比較項目靜息電位動作電位定義見上見上產生條件未受刺激閾刺激以上大小范圍0-90mV-90--+30mV狀態極化狀態(外正內負)除極化態、超極化態。復極化態產生機制K+外流Na+內流聯系過程:靜息電位→動作電位(閾電位→峰電位→后電位)

2024/10/2937第一章肌肉的活動(三)動作電位的傳導機理:局部電流見圖1-4動作電位傳導原理示意圖2024/10/2938第一章肌肉的活動(三)動作電位的傳導動作電位在神經纖維上的傳導(無髓鞘)2024/10/2939第一章肌肉的活動(三)動作電位的傳導動作電位在神經纖維上的傳導(有髓鞘)2024/10/2940第一章肌肉的活動(三)動作電位的傳導動作電位傳導的特點1、生理完整性2、雙向傳導3、不衰減性4、絕緣性2024/10/2941第一章肌肉的活動(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,故稱局部反應或局部興奮。特點(1)不是全或無(2)遞減式傳播:只向鄰近細胞膜作電緊張性擴布(3)沒有不應期(4)有總和現象2024/10/2942第一章肌肉的活動2024/10/2943第一章肌肉的活動小結:比較項目靜息電位動作電位局部電位定義:見上見上見上產生條件未受刺激閾刺激以上閾下刺激大小范圍0-90mV-90--+30mV/狀態極化狀態(外正內負)除極化態、復極化態/產生機制K+外流Na+內流/特點見上見上見上聯系過程:靜息電位→動作電位(閾電位→峰電位→后電位)2024/10/2944第一章肌肉的活動六、興奮在神經肌肉接頭的傳遞(一)神經肌肉接頭的結構(二)興奮在神經—肌肉接頭的傳遞的機制(三)興奮在神經—肌肉接頭的傳遞的特點2024/10/2945第一章肌肉的活動(一)神經肌肉接頭的結構A、定義:神經-肌肉接頭(Nerve-muscle,N-M接頭):指運動神經末梢與骨骼肌相接近并進行信息傳遞的裝置。B、結構:接頭前膜——軸突末梢(乙酰膽堿(Ach)、Ca通道)

接頭間隙——寬20nm,與一般細胞外液溝通接頭后膜——終板膜(Ach-R、Na、K通道)2024/10/2946第一章肌肉的活動2024/10/2947第一章肌肉的活動2024/10/2948第一章肌肉的活動(一)神經肌肉接頭的結構圖1-5神經-肌肉接頭裝置2024/10/2949第一章肌肉的活動(二)興奮在神經—肌肉接頭的傳遞的機制A、過程:電(神經纖維上Ap)—化學(Ach)—電(骨骼肌上Ap)神經纖維上的Ap—前膜—前膜上Ca通道開放,Ca內流—大量Ach釋放至間隙—形Ach-R—終板膜上Na、K通道開放—Na內流—終板電位(屬局部電流)—總和—相近肌膜產生Ap。2024/10/2950第一章肌肉的活動N2-Ach通道信號傳遞過程2024/10/2951第一章肌肉的活動終板電位(EPP)EndPlatePotential2024/10/2952第一章肌肉的活動(三)興奮在神經—肌肉接頭的傳遞的特點(1)化學傳遞遞質為乙酰膽堿(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)高敏感性易受化學和其它環境因素影響2024/10/2953第一章肌肉的活動運動終板興奮傳遞過程概括運動神經末梢去極化

Ca2+進入神經膜內

Ach的釋放

R-Ach

終板電位(EPP)

肌膜鋒電位

肌肉收縮2024/10/2954第一章肌肉的活動補:運動單位與肌電圖

1、運動單位:一個運動神經元連同它的全部神經末梢所支配肌纖維,從功能上是肌肉活動的基本單位,稱為運動單位。它可大可小,眼內肌中,每一運動單位只有3條肌纖維,腓腸肌中,有上千條纖維。2、肌電圖:肌肉興奮時產生的動作電位通過引導放大后,在肌電圖儀上記錄下來的圖形稱為肌電圖。2024/10/2955第一章肌肉的活動二。肌肉收縮的原理一、肌纖維的微細結構二、肌肉的收縮機制三、單收縮與強直收縮2024/10/2956第一章肌肉的活動一、肌纖維的微細結構(一)肌原纖維與肌小節(二)肌管系統(三)肌絲的分子組成2024/10/2957第一章肌肉的活動(一)肌原纖維和肌小節

骨骼肌超微結構示意圖每個肌細胞含有數百至數千條與肌纖維長軸平行排列的肌原纖維。直徑約1-2微米,縱貫肌細胞全長。肌小節:兩條Z線之間的結構。2024/10/2958第一章肌肉的活動(一)肌原纖維與肌小節肌肉→肌束→肌纖維→肌原纖維→肌小節肌原纖維:由許多肌小節組成,肌小節是實現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(細肌絲)Z線連接,②肌小節:暗帶+1/2明帶2024/10/2959第一章肌肉的活動圖09肌小節的示意圖2024/10/2960第一章肌肉的活動肌原纖維的結構示意圖

2024/10/2961第一章肌肉的活動圖12肌小節分子結構2024/10/2962第一章肌肉的活動粗肌絲和細肌絲的空間排列示意圖

2024/10/2963第一章肌肉的活動(二)肌管系統1、定義:由單位膜構成的囊管系統,包繞在每條肌纖維周圍,分橫管、縱管。

2、組成:橫管系統(T管):肌膜的延續,內為細胞外液,傳遞電信號橫行于肌原纖維之間??v管系統(L管):(肌質網),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)。三聯管:每條橫管和鄰近兩側的終末池形成,但彼此并不相通。

3、功能:(1)肌原纖維內外物質交換(2)將動作電位傳至肌纖維內部,終末池鈣釋放,肌肉收縮2024/10/2964第一章肌肉的活動(二)肌管系統

橫小管系統:肌細胞膜從表面橫向伸入肌纖維內部的膜小管系統??v小管系統:肌質網系統。終池:肌質網在接近橫小管處形成特殊的膨大。三聯管結構:每一個橫小管和來自兩側的終末池構成復合體。

肌管系統結構示意圖

2024/10/2965第一章肌肉的活動骨骼肌纖維超微結構立體模式圖橫小管肌漿網肌原纖維終池縱小管三聯體肌膜終池A帶

I帶橫小管的開口血管肌核2024/10/2966第一章肌肉的活動(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結合的位點,具有ATP酶活性,當它與肌動蛋白結合量使ATP迅速水解釋放出能量。(2)在一定條件下,可和細肌絲上的肌動蛋白呈可逆性結合。2024/10/2967第一章肌肉的活動2024/10/2968第一章肌肉的活動2024/10/2969第一章肌肉的活動(三)肌絲的分子組成2、細肌絲: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構,能與橫橋可逆結合,被拖動滑行。原肌球蛋白:位于肌動蛋白的雙螺旋結構的溝邊,安靜時掩蓋位點,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+結合,鉤子失去作用,肌動蛋白露出與橫橋結合的位點,啟動肌肉收縮。包括C(Ca受體)、T(連接)、I亞基(傳遞)

2024/10/2970第一章肌肉的活動2024/10/2971第一章肌肉的活動(三)肌絲的分子組成細肌絲與粗肌絲結構示意圖粗肌絲:

頭部有一膨大部——橫橋:①能與細肌絲上的結合位點發生可逆性結合;②具有ATP酶的作用。細肌絲:肌動蛋白原肌球蛋白肌鈣蛋白:2024/10/2972第一章肌肉的活動二、肌肉的收縮機制(一)肌肉收縮的滑行理論(二)肌肉收縮的過程2024/10/2973第一章肌肉的活動(一)肌肉收縮的滑行理論20世紀50年代,赫胥,肌肉收縮或伸長,是由于肌小節中的粗絲細絲的相互滑行,而肌絲本身的長度和結構不變。當肌肉縮短時,由Z線發出的細絲沿著粗絲向暗帶中央滑行,結果相鄰Z線相互靠近,肌小節的長度變短,出現整個肌細胞和整塊肌肉的縮短。論點:肌肉收縮或伸長,是由于肌小節中的粗絲毫細絲的相互滑行,而肌絲本身的長度和結構不變。論據:暗帶長度不變,明帶長度縮短;H帶也相應變窄。2024/10/2974第一章肌肉的活動M線Z線粗肌絲細肌絲收縮后Z線位置收縮前Z線位置I帶縮短

H帶縮短、甚至消失

A帶長度不變結果肌絲滑動學說2024/10/2975第一章肌肉的活動2024/10/2976第一章肌肉的活動2024/10/2977第一章肌肉的活動(二)肌肉收縮的過程包括三個環節:1、興奮----收縮偶聯:2、橫橋運動引起肌絲的滑行:3、肌肉的舒張:

2024/10/2978第一章肌肉的活動2024/10/2979第一章肌肉的活動1、興奮----收縮偶聯:①動作電位經肌膜→橫管→終末池釋放Ca2+→與肌鈣蛋白結合→原肌球蛋白對肌動蛋白的抑制解除→肌動蛋白與橫橋結合引起肌肉收縮。[過程:肌膜Ap——至橫管膜——三聯體(關鍵部位)——終末池Ca通道開放——Ca外流——肌漿中Ca↑(關鍵耦聯物)——肌絲滑行收縮。]

2024/10/2980第一章肌肉的活動2、橫橋運動引起肌絲的滑行:Ca2+與肌鈣蛋白結合----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----含ATP的橫橋與之結合----水解ATP釋放能量----橫橋頭部向粗絲中心傾斜----細絲向暗帶中央滑行。

[過程:肌漿中Ca↑——Ca與C亞基結合——I亞基傳遞信息——原肌球蛋白變構——暴露橫橋與肌動蛋白結合位點——橫橋與肌動蛋白結合——拖動細肌絲滑行——肌肉收縮。]2024/10/2981第一章肌肉的活動2024/10/2982第一章肌肉的活動圖06橫橋的擺動2024/10/2983第一章肌肉的活動3、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----位點重新被掩蓋----橫橋與之分離----肌肉舒張。

2024/10/2984第一章肌肉的活動肌肉收縮與舒張的相互轉化過程歸納運動神經沖動

沖動停止肌細胞膜電位變化

肌細胞膜電位復原橫管系膜電位變化

橫管系膜電位復原縱管系膜蛋白構型變化,

縱管系膜蛋白構型恢復對Ca2+通透性↑Ca2+釋放

對Ca2+通透性↓Ca2+泵回Ca2+和肌鈣蛋白結合,位阻效應解除Ca2+和肌鈣蛋白解離,產生位阻效應肌動-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2024/10/2985第一章肌肉的活動圖1-9肌肉興奮----收縮偶聯示意圖2024/10/2986第一章肌肉的活動圖1-10橫橋運動引起肌絲滑行過程2024/10/2987第一章肌肉的活動興奮通過神經—肌肉接點的傳遞Ca2+2024/10/2988第一章肌肉的活動2024/10/2989第一章肌肉的活動肌肉舒張時的狀態作用點作用位置原肌凝蛋白肌鈣蛋白2024/10/2990第一章肌肉的活動肌肉收縮時的狀態Ca2+2024/10/2991第一章肌肉的活動三、單收縮與強直收縮1、單收縮2、強直收縮:2024/10/2992第一章肌肉的活動1、單收縮單收縮:整塊肌肉或單個肌細胞收到一次刺激,產生一次動作電位,出現一次收縮稱單收縮。圖1-11肌肉單收縮曲線2024/10/2993第一章肌肉的活動2、強直收縮:強直收縮:是指肌肉接受時間間隔很短的連續刺激,即后一刺激在前一次收縮的舒張期結束前到達肌肉,肌肉處于一定持續性縮短狀態。不完全強直收縮:如果后一刺激落在前一刺激引起的舒張期內,肌肉在收縮過程中不能完全舒張,稱為------。完全強直收縮:如果后一刺激落在前一刺激引起的收縮期內,肌肉在收縮過程中持續處于收縮狀態,稱為----。2024/10/2994第一章肌肉的活動2、強直收縮:圖1-12不完全強直收縮與完全強直收縮2024/10/2995第一章肌肉的活動三、肌肉做功、功率和機械效率(一)影響機械功大小的因素1、肌肉的生理橫斷面2、肌肉長度2024/10/2996第一章肌肉的活動肌肉結締組織對肌肉收縮的影響肌肉的彈性成分收縮成分:肌細胞(肌纖維)90%彈性成分:結締組織如肌內膜、肌束膜、肌外膜、肌腱等。二者成并聯或串聯的關系,見圖1-182024/10/2997第一章肌肉的活動肌肉結締組織對肌肉收縮的影響彈性成分的作用:①儲存能量。當收縮成分縮短時,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揮出來,而促使肌肉產生更大的力量和更大的運動速度,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生的張力趨于緩和,防止肌肉損傷。如跳躍、投擲。

2024/10/2998第一章肌肉的活動肌肉結締組織對肌肉收縮的影響一、肌肉結締組織的組成組成:結締組織、肌腱、Z線、橫橋。二、運動對肌肉結締組織的影響(一)長期運動可提高肌腱的抗張力量和抗斷裂力量。(二)長期運動可使肌中結締組織肥大2024/10/2999第一章肌肉的活動肌電圖在體育科研中的應用一、肌電圖以及肌電圖的引導二、四、肌電圖在運動中的可能應用2024/10/29100第一章肌肉的活動肌電圖在體育科研中的應用肌電圖(Electromyography,EMG):肌肉興奮時產生的動作電位通過引導放大后,在肌電圖儀上記錄下來的圖形稱為肌電圖。

2024/10/29101第一章肌肉的活動肌電圖在體育科研中的應用肌電圖在運動中的可能應用1、利用肌電圖分析技術動作,了解完成該動作的主要作用肌群,及其用力程度和順序,為體育教學與訓練提供依據。2、利用肌電圖解決作育基礎學科(如運動生理學、運動解剖學、運動生物力學、運動醫學)中的某些理論和實踐問題。3、利用肌電圖了解訓練對神經肌肉的影響,為評定運動員訓練水平提供依據。2024/10/29102第一章肌肉的活動第二節:肌肉的收縮形式與力學分析一、肌肉的收縮形式二、肌肉收縮的力學分析三、肌肉做功、功率和機械效率2024/10/29103第一章肌肉的活動一、肌肉的收縮形式依肌肉收縮時長度和張力的特點:(一)縮短收縮(向心收縮)(二)拉長收縮(離心收縮)(三)等長收縮2024/10/29104第一章肌肉的活動(一)縮短收縮(向心收縮)定義:當肌肉收縮時產生的張力大于外加阻力(負荷)時,肌肉縮短,牽拉骨杠桿做向心運動,這種收縮稱縮短收縮。它是實現各種加速度的基礎。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??s短收縮依收縮時負荷和速度的變化為等張收縮和等動收縮。

2024/10/29105第一章肌肉的活動等張收縮與等動收縮等動收縮:在整個關節運動范圍內以恒定的速度進行最大收縮。等動收縮時在整個關節的范圍內都能產生最大的張力,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。當肘關節屈曲一恒定負荷時,它能產生的張力隨關節角度變化而變化。圖示1---142024/10/29106第一章肌肉的活動等張收縮與等動收縮圖1—13圖1---142024/10/29107第一章肌肉的活動(二)拉長收縮(離心收縮)⑴定義:當肌肉收縮所產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。2024/10/29108第一章肌肉的活動(三)等長收縮⑴定義:當肌肉收縮時產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。2024/10/29109第一章肌肉的活動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減少等長收縮不變等于固定未中等2024/10/29110第一章肌肉的活動二、肌肉收縮的力學分析(一)肌肉收縮的張力---速度關系(二)肌肉收縮的張力—長度關系(三)肌肉收縮能力2024/10/29111第一章肌肉的活動(一)肌肉收縮的張力---速度關系后負荷:肌肉收縮時遇到的阻力。肌肉收縮的張力與速度關系是指負荷(后負荷)對肌肉收縮速度的影響。肌肉收縮的速度隨負荷的增加而下降。圖示1—15當負荷達到某一數值時,肌肉完全不能縮短,但肌肉的張力達最大(Po),當負荷減少到零時,肌肉縮短的速度達到最大。肌肉收縮時的張力——取決于活化的橫橋數目。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。

2024/10/29112第一章肌肉的活動PoVmax1.02.03.04.0縮短速度(cm.s-

)0102030405060負荷(g)圖1-15肌肉收縮的張力—速度曲線(一)肌肉收縮的張力---速度關系2024/10/29113第一章肌肉的活動(一)肌肉收縮的張力---速度關系指導實踐:①根據張力—速度關系曲線分析,在其它條件相同的情況下,如果希望有較大的速度,則負荷必須相應減小,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值。如果要完成最大的物理功,以中等負荷較宜。在運動實際中,張力—速度曲線可用來考慮確定最適作業的最佳負荷和發揮最大爆發力。②肌肉收縮的張力—速度關系曲線可通過訓練而改變,向右上方偏移。相同的力量下,可發揮更大的速度,或相同的速度下,可發揮最大的力量

。③訓練時采取不同的負荷對張力—速度曲線影響不同,無負荷和最大負荷分別在速度或力量上有較大改變,中等負荷表現為力量和速度的全面增進。見圖1-16。2024/10/29114第一章肌肉的活動(一)肌肉收縮的張力---速度關系2024/10/29115第一章肌肉的活動(二)肌肉收縮的張力—長度關系

前負荷:肌肉收縮前遇到的負荷,并處于被拉長的狀態。肌肉收縮的長度--張力的關系是指肌肉收縮前的初長度(前負荷)對肌肉收縮所產生的張力的影響。在一定范圍內,肌肉的初長度逐漸增加,肌肉的張力也逐漸增大,當肌肉初長度增加到某一長度時(最適初長度),肌肉將產生最大的張力。當前負荷進一步增加,肌肉的初長度超過此限度后,肌肉收縮的張力隨前負荷增加而逐漸減少。①靜息長度:肌肉自然狀態下的長度。②初長度:肌肉收縮前的長度。③最適初長度:生理學上把能發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目。2024/10/29116第一章肌肉的活動2550751007085100115130145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系(二)肌肉收縮的長度—張力關系Lo2024/10/29117第一章肌肉的活動肌肉收縮的力學特征后負荷對肌肉收縮的影響—張力與速度的關系:呈反變關系前負荷對肌肉收縮的影響—張力與長度的關系:適宜初長度2024/10/29118第一章肌肉的活動(三)肌肉收縮能力以上兩種關系曲線是指當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也是可以必變的,通常把可以影響肌肉收縮效果的肌肉內部功能狀態的改變,稱為肌肉收縮能力。影響因素:神經-體液調節、藥物、病理狀態等。

2024/10/29119第一章肌肉的活動第三節肌纖維類型與運動能力

2024/10/29120第一章肌肉的活動本節主要內容一:不同類型骨骼肌纖維形態、功能特征二:骨骼肌纖維類型與運動的關系2024/10/29121第一章肌肉的活動一:不同類型骨骼肌纖維形態、功能特征1、骨骼肌纖維類型的區分2、不同類型骨骼肌纖維形態、代謝和生理特征2024/10/29122第一章肌肉的活動1、骨骼肌纖維類型的區分(一)骨骼肌纖維類型的區分(二)不同類型骨骼肌纖維的分布2024/10/29123第一章肌肉的活動2024/10/29124第一章肌肉的活動(一)骨骼肌纖維類型的區分根據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)2024/10/29125第一章肌肉的活動(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律2、骨骼肌纖維分布的“亞部化”現象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2024/10/29126第一章肌肉的活動2、不同類型骨骼肌纖維形態、代謝和生理特征形態特征生理特征代謝特征運動單位募集

2024/10/29127第一章肌肉的活動形態特征

名稱快肌纖維

慢肌纖維

直徑

大小肌漿網

發達

不發達毛細血管網

不豐富

豐富線粒體

少多運動神經元

神經纖維粗、傳導速度快神經纖維細、傳導速度慢2024/10/29128第一章肌肉的活動代謝特征快肌纖維慢肌纖維有氧能力低高無氧能力高低2024/10/29129第一章肌肉的活動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

2024/10/29130第一章肌肉的活動生理特征圖2-52024/10/29131第一章肌肉的活動生理特征圖2-6圖2-72024/10/29132第一章肌肉的活動運動單位募集

概念:指運動過程中不同類型運動單位參與活動的次序和程度。

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