第四章 骨骼肌与运动

1、 第四章 骨骼肌与运动 马萍 目录 骨骼肌结构与力学特性骨骼肌结构与力学特性 骨骼肌收缩机制骨骼肌收缩机制 骨骼肌与运动形式骨骼肌与运动形式 影响骨骼肌与运动的因素影响骨骼肌与运动的因素 骨骼肌运动功能障碍骨骼肌运动功能障碍 第四章 骨骼肌与运动 马萍 重点与难点 重点重点：骨骼肌力学特性及影响因素；骨骼骨骼肌力学特性及影响因素；骨骼 肌收缩原理；骨骼肌运动形式及运动的协肌收缩原理；骨骼肌运动形式及运动的协 同关系。同关系。 难点难点：横桥理论与肌收缩的关系横桥理论与肌收缩的关系 第四章 骨骼肌与运动 马萍 一、肌的结构与特性一、肌的结构与特性 ( (一一) )肌形态与结构肌形态与结构 v肌原

2、纤维肌原纤维 v肌管系统肌管系统 第四章 骨骼肌与运动 马萍 ( (二二) )肌的辅助结构肌的辅助结构 v肌筋膜肌筋膜 v肌腱肌腱 v韧带韧带 一、肌的结构与特性一、肌的结构与特性 第四章 骨骼肌与运动 马萍 一、肌的结构与特性一、肌的结构与特性 （三）肌纤维类型（三）肌纤维类型 特特 性性白肌白肌I型纤维型纤维FG白肌白肌型纤维型纤维FOG红肌纤维红肌纤维SO 肌纤维的类型快快慢 肌纤维大小大大小 肌球蛋白ATP酶活性高高低 肌质网的发达程度发达发达差 对Ca2+亲和力高高低 线粒体数量少少多 线粒体酶活性低高高 毛细血管数量少中等多 第四章 骨骼肌与运动 马萍 特特 性性白肌白肌I型纤维型

3、纤维FG白肌白肌型纤维型纤维FOG红肌纤维红肌纤维SO 糖原贮量 多多少 糖酵解能力强强弱 有氧氧化能力弱强强 神经支配大运动神经元大运动神经元小运动神经元 收缩速度 快快慢 收缩力量 大大小 抗疲劳性弱弱强 一、肌的结构与特性一、肌的结构与特性 第四章 骨骼肌与运动 马萍 （四）肌的特性（四）肌的特性 v 物理特性物理特性 v 生理特性生理特性 一、肌的结构与特性一、肌的结构与特性 兴奋性兴奋性 传导性传导性 收缩性收缩性 伸展性伸展性 弹性弹性 粘滞性粘滞性 第四章 骨骼肌与运动 马萍 （五）肌的功能（五）肌的功能 运动、支撑骨、维持姿势、运动、支撑骨、维持姿势、 保护身体和产热的功能。保

4、护身体和产热的功能。 （六）肌功能状态指标（六）肌功能状态指标 肌力：肌的生理横截面、肌的初长度、肌的募集、肌力：肌的生理横截面、肌的初长度、肌的募集、 肌纤维的走向与肌腱长轴的关系、杠杆的效率。肌纤维的走向与肌腱长轴的关系、杠杆的效率。 快速力量，肌耐力，肌张力快速力量，肌耐力，肌张力 一、肌的结构与特性一、肌的结构与特性 第四章 骨骼肌与运动 马萍 二、骨骼肌生物力学特性二、骨骼肌生物力学特性 （一）非线性（一）非线性 第四章 骨骼肌与运动 马萍 二、骨骼肌生物力学特性二、骨骼肌生物力学特性 粘弹性粘弹性 第四章 骨骼肌与运动 马萍 （二）长度（二）长度- -张力与张力张力与张力- -速度

5、关系速度关系 二、骨骼肌生物力学特性二、骨骼肌生物力学特性 肌收缩的长度与张力关系肌收缩的长度与张力关系 第四章 骨骼肌与运动 马萍 v 指肌收缩前所承受的负 荷。 v 在后负荷固定条件下改 变前负荷，即改变肌的 初长度,观察肌所产生的 张力变化 。 前 负 荷 二、骨骼肌生物力学特性二、骨骼肌生物力学特性 第四章 骨骼肌与运动 马萍 5g 10g 电刺激器电刺激器 骨骨 骼骼 肌肌 骨骨 骼骼 肌肌 最适初最适初 长度长度 肌收缩肌收缩 实验实验 二、骨骼肌生物力学特性二、骨骼肌生物力学特性 当肌的初长度当肌的初长度 增加到某一长增加到某一长 度时，肌产生度时，肌产生 张力达最大张力达最大

6、。 第四章 骨骼肌与运动 马萍 v产生机制: v肌处于最适初长度时，粗细肌丝处于最理想 的重叠状态，可结合于肌纤蛋白上的横桥数 目达到最大；肌被拉长时(肌小节2.2m)， 粗细肌丝之间的重叠减小，可结合于肌纤蛋 白的横桥数目减少 v相反，当肌的长度明显小于最适初长度时， 使可结合于肌纤蛋白上的横桥数目减少 二、骨骼肌生物力学特性二、骨骼肌生物力学特性 第四章 骨骼肌与运动 马萍 （二）长度（二）长度- -张力与张力张力与张力- -速度关系速度关系 二、骨骼肌生物力学特性二、骨骼肌生物力学特性 肌收缩的张力与速度关系肌收缩的张力与速度关系 第四章 骨骼肌与运动 马萍 v 指肌收缩后遇到的负荷。指

7、肌收缩后遇到的负荷。 v 当肌受到刺激发生收缩时当肌受到刺激发生收缩时 ，由于后负荷的存在，肌，由于后负荷的存在，肌 不能立即缩短，而首先表不能立即缩短，而首先表 现为张力增加以克服负荷现为张力增加以克服负荷 或阻力。或阻力。 后后 负负 荷荷 二、骨骼肌生物力学特性二、骨骼肌生物力学特性 第四章 骨骼肌与运动 马萍 v实验中，逐渐增加肌的后负荷 肌张力 逐渐增大 肌收缩速度和缩短的长度逐 渐减小 负荷超过某一数值时 肌全 然不能缩短 肌缩短的速度及长度均等 于零 肌产生的张力达到最大(简称P0) 。 二、骨骼肌生物力学特性二、骨骼肌生物力学特性 第四章 骨骼肌与运动 马萍 v产生机制： v肌

8、收缩产生张力的大小与横桥数目有关， 而收缩速度快慢与横桥（肌球蛋白ATP酶活 性）上能量释放速率有关。 v训练有素的运动员，其张力速度曲线向 右上方偏移，在相同的力量下，可发挥更 大的速度，或在相同的速度下，可表现出 更大的力量。 二、骨骼肌生物力学特性二、骨骼肌生物力学特性 第四章 骨骼肌与运动 马萍 （三）辅助结构生物力学特性（三）辅助结构生物力学特性 肌腱和韧带的应力肌腱和韧带的应力- -应变曲线应变曲线 二、骨骼肌生物力学特性二、骨骼肌生物力学特性 第四章 骨骼肌与运动 马萍 （三）辅助结构生物力学特性（三）辅助结构生物力学特性 影响肌腱生物力学特性的因素影响肌腱生物力学特性的因素 二

9、、骨骼肌生物力学特性二、骨骼肌生物力学特性 解剖位置解剖位置 年龄年龄 激光和热治疗激光和热治疗 锻炼和固定锻炼和固定 第四章 骨骼肌与运动 马萍 （三）辅助结构生物力学特性（三）辅助结构生物力学特性 影响韧带生物力学特性的因素影响韧带生物力学特性的因素 二、骨骼肌生物力学特性二、骨骼肌生物力学特性 温度温度 机械应力机械应力年龄年龄 负荷加载速度负荷加载速度 第四章 骨骼肌与运动 马萍 （四）肌的做功（四）肌的做功- -肌张力与功的关系肌张力与功的关系 二、骨骼肌生物力学特性二、骨骼肌生物力学特性 v 肌的做功是指肌作的外功，即机械功。肌的做功是指肌作的外功，即机械功。 v 肌的缩短距离与负

10、荷的乘积为功。肌的缩短距离与负荷的乘积为功。 v 肌工作的理想负荷理论上应是中等负荷。因此，在肌工作的理想负荷理论上应是中等负荷。因此，在 力量训练中，要选择合适的负荷，才能使骨骼肌做力量训练中，要选择合适的负荷，才能使骨骼肌做 最大功。最大功。 第四章 骨骼肌与运动 马萍 （四）肌的做功（四）肌的做功- -功率功率 二、骨骼肌生物力学特性二、骨骼肌生物力学特性 物理学中把单位时间所做的功称为功率。物理学中把单位时间所做的功称为功率。 运动中把力和速度的乘积称为爆发力。运动中把力和速度的乘积称为爆发力。 v 骨骼肌等长收缩时功率等于零，而非等长收缩时骨骼肌等长收缩时功率等于零，而非等长收缩时

11、，其功率是力与速度的乘积。，其功率是力与速度的乘积。 v 如果要使张力与速度都达到最佳值时，其大小只如果要使张力与速度都达到最佳值时，其大小只 能是最高值的能是最高值的30%30%。 第四章 骨骼肌与运动 马萍 （四）肌的做功（四）肌的做功- -肌收缩的机械效率肌收缩的机械效率 二、骨骼肌生物力学特性二、骨骼肌生物力学特性 v 从能量的转化来说，还必须考虑有效的机械效率。从能量的转化来说，还必须考虑有效的机械效率。 肌收缩时产能总量包括机械能和热能两部分，机械肌收缩时产能总量包括机械能和热能两部分，机械 能可转化为有用功，而热能对肌收缩无用。能可转化为有用功，而热能对肌收缩无用。 v 人的机械

12、效率不是固定不变的，只有当负荷与收缩人的机械效率不是固定不变的，只有当负荷与收缩 速度都达到最佳时，所实现的机械效率才会最高。速度都达到最佳时，所实现的机械效率才会最高。 第四章 骨骼肌与运动 马萍 （四）肌的做功（四）肌的做功 二、骨骼肌生物力学特性二、骨骼肌生物力学特性 第四章 骨骼肌与运动 马萍 v 起点、止点起点、止点 v定点、动点定点、动点 v近固定近固定( (近侧支撑近侧支撑) )、远固定、远固定( (远侧支撑远侧支撑) ) v上固定上固定( (上支撑上支撑) )、下固定、下固定( (下支撑下支撑) ) v无固定无固定( (无支撑无支撑) ) 肌收缩时，两端的附着肌收缩时，两端的附

13、着 点都不固定，产生相向运动，称无固定。点都不固定，产生相向运动，称无固定。 三、肌工作的术语三、肌工作的术语 第四章 骨骼肌与运动 马萍 一、运动单位募集一、运动单位募集 第四章 骨骼肌与运动 马萍 二、肌收缩滑行学说二、肌收缩滑行学说 第四章 骨骼肌与运动 马萍 三、横桥理论三、横桥理论 第四章 骨骼肌与运动 马萍 第四章 骨骼肌与运动 马萍 运动形式运动形式肌纤维长度肌纤维长度肌力与阻力关系肌力与阻力关系关节活动关节活动 肌做功肌做功 （机械功）（机械功） 向心运动缩短肌力阻力明显有 离心运动拉长肌力阻力明显有 拉长-缩短周期 先拉长 后缩短 肌力或阻力 明显有 静力性运动不变肌力=阻力

14、 无无 等速运动 缩短 肌力达最大， 肌力=阻力 有有 第四章 骨骼肌与运动 马萍 v肌的协同肌的协同 第四章 骨骼肌与运动 马萍 骨骼肌结构的完整性 肌的生理横断面 肌纤维类型 神经冲动频率 运动中枢调控作用 离子浓度 缺氧与酸中毒 药物与激素 温度 自身因素 运动中枢 理化因素 影响运动 的因素 第四章 骨骼肌与运动 马萍 四、运动形式对肌结构的影响四、运动形式对肌结构的影响 运动形式运动形式主要形态变化主要形态变化肌功能变化肌功能变化 力量运动力量运动 （抗重阻力）（抗重阻力） 肌纤维增粗（II型肌纤维） 肌力增强肌力增强 爆发力增加爆发力增加 肌蛋白质合成增加 无氧酵解能力提高 线粒体

15、相对减少 肌结缔组织增厚 耐力运动耐力运动 肌纤维稍增粗 肌耐力增加肌耐力增加 抗疲劳增强抗疲劳增强 肌红蛋白增加 线粒体体积增大、含量增加 肌中脂肪减少 ATP酶活性增加 毛细血管网增多 第四章 骨骼肌与运动 马萍 一、肌力减退一、肌力减退 神经源性肌力减退神经源性肌力减退 肌源性肌力减退肌源性肌力减退 神经神经- -肌肉接头病变肌肉接头病变 废用性肌力减退废用性肌力减退 第四章 骨骼肌与运动 马萍 二、肌张力增高及障碍二、肌张力增高及障碍 肌张力增高肌张力增高 痉挛性肌张力增高痉挛性肌张力增高 强直性肌张力增高强直性肌张力增高 肌张力障碍肌张力障碍 扭转痉挛、麦杰综合征扭转痉挛、麦杰综合征 、手足徐动、手足徐动症症 第四章