健身训练生理骨骼肌

1、第一章第一章 骨骼肌机能骨骼肌机能 第一节第一节 肌纤维的结构肌纤维的结构 第四节第四节 力量素质力量素质 第三节第三节 肌纤维类型和运动能力肌纤维类型和运动能力第二节第二节 骨骼肌的收缩形式骨骼肌的收缩形式第一节第一节 肌纤维的结构肌纤维的结构骨骼肌细胞肌肉纤维模式图肌肉纤维模式图骨骼肌（肌腹，肌骨骼肌（肌腹，肌腱）腱）肌纤维（肌细胞）肌纤维（肌细胞）肌原纤维（粗肌丝、肌原纤维（粗肌丝、细肌丝）细肌丝）骨骼肌超微结构示意图骨骼肌超微结构示意图 l每个肌细胞含有数每个肌细胞含有数百至数千条与肌纤百至数千条与肌纤维长轴平行排列的维长轴平行排列的肌原纤维肌原纤维。直径约。直径约1-21-2微米，纵

2、贯肌微米，纵贯肌细胞全长。细胞全长。l肌小节：肌小节：两条两条z z线线之间的结构。之间的结构。第二节第二节 骨骼肌的收缩形式骨骼肌的收缩形式 一、骨骼肌的物理特性一、骨骼肌的物理特性 伸展性：伸展性：骨骼肌在受到外力牵拉或负重时可被拉骨骼肌在受到外力牵拉或负重时可被拉长的特性。长的特性。 弹性：弹性：而当外力或负重取消后，肌肉的长度又可而当外力或负重取消后，肌肉的长度又可恢复的特性。恢复的特性。 粘滞性：粘滞性：肌浆内各分子之间的相互摩擦作用所产肌浆内各分子之间的相互摩擦作用所产生的特性。生的特性。 二、骨骼肌的收缩形式二、骨骼肌的收缩形式 ( (一一) )向心收缩向心收缩 概念：概念：肌肉

3、收缩时，长度缩短的收缩称为肌肉收缩时，长度缩短的收缩称为向心收缩。向心收缩。 特点：特点：收缩时肌肉长度缩短、起止点相互收缩时肌肉长度缩短、起止点相互靠近，因而引起身体运动。靠近，因而引起身体运动。( (二二) )等长收缩等长收缩 概念：概念：肌肉在收缩对其长度不变。肌肉在收缩对其长度不变。 （静力收缩）（静力收缩） 如体操中的如体操中的“十字支撑十字支撑”“”“直角支撑直角支撑”和武和武术中的站桩术中的站桩 (三)离心收缩 概念：概念：肌肉在收缩产生张力的同时被拉长的收缩肌肉在收缩产生张力的同时被拉长的收缩 如如下蹲下蹲时时，股四头肌在收缩的同时被拉长，以控，股四头肌在收缩的同时被拉长，以控

4、制重力对人体的作用，使身体缓慢下蹲，起缓冲制重力对人体的作用，使身体缓慢下蹲，起缓冲作用。作用。 如如搬运重物搬运重物时时，将重物放下，以及下坡跑和下楼，将重物放下，以及下坡跑和下楼梯等也需要肌肉进行离心收缩。梯等也需要肌肉进行离心收缩。 肌肉收缩形式肌肉收缩形式肌肉长度与力量产生肌肉长度与力量产生(四)等动收缩、等张收缩和等长收缩 等动收缩：等动收缩：在整个关节运动范围内肌肉在整个关节运动范围内肌肉以恒定的速度，且肌肉收缩时产生的力以恒定的速度，且肌肉收缩时产生的力量始终与阻力相等的肌肉收缩。量始终与阻力相等的肌肉收缩。 理论和实践证明，等动练习是提高肌肉理论和实践证明，等动练习是提高肌肉力

5、量的有效手段。力量的有效手段。 (五)骨骼肌不同收缩形式的比较1.1.力量力量 同一块肌肉，在收缩速度相同的情况下，同一块肌肉，在收缩速度相同的情况下，离心收缩可产生最大的张力。离心收缩产离心收缩可产生最大的张力。离心收缩产生的力量比向心收缩大生的力量比向心收缩大50%50%左右，比等长收左右，比等长收缩大缩大25%25%左右。左右。2.2.代谢代谢 在输出功率相同的情况下，肌肉离心收缩在输出功率相同的情况下，肌肉离心收缩时所消耗的能量低于向心收缩，其耗氧量时所消耗的能量低于向心收缩，其耗氧量也低于向心收缩。肌肉离心收缩对其他与也低于向心收缩。肌肉离心收缩对其他与代谢有关的生理指标的反应代谢有

6、关的生理指标的反应( (如心率、心如心率、心输出量、肺通气量、肺换气效率、肌肉的输出量、肺通气量、肺换气效率、肌肉的血流量和肌肉温度等血流量和肌肉温度等) )均低于向心收缩。均低于向心收缩。4.肌肉酸疼三、骨骼肌收缩的力学表现三、骨骼肌收缩的力学表现 ( (一一) )绝对力量与相对力量绝对力量与相对力量 绝对力量：绝对力量：在整体情况下，一个人所能举起在整体情况下，一个人所能举起的最大重量。在一般情况下，体重越大绝对的最大重量。在一般情况下，体重越大绝对力量越大。力量越大。 相对力量：相对力量：如果将某人的绝对力量除以他的如果将某人的绝对力量除以他的体重，即每公斤体重的肌肉力量。体重，即每公斤

7、体重的肌肉力量。 ( (二二) )肌肉力量与运动肌肉力量与运动 1.1.力量力量- -速度曲线速度曲线 力量力量- -速度曲线（离体肌肉）速度曲线（离体肌肉） 2.2.肌肉力量与运动速度肌肉力量与运动速度握推力量不同的人在不同负荷下的运动时间握推力量不同的人在不同负荷下的运动时间 3.3.肌肉力量与爆发力肌肉力量与爆发力 人体运动时所输出的功率，实际上就是运动人体运动时所输出的功率，实际上就是运动生理学中所说的爆发力，是指人体单位时间生理学中所说的爆发力，是指人体单位时间内所做的功。内所做的功。 相对爆发力、绝对爆发力相对爆发力、绝对爆发力 四、运动单位的动员四、运动单位的动员 ( (一一)

8、)运动单位运动单位 概念：概念：一个一个-运动神经元和受其支配的运动神经元和受其支配的肌纤维所组成的最基本的肌肉收缩单位肌纤维所组成的最基本的肌肉收缩单位 ( (简称简称mu)mu)。 运动性运动单位：运动性运动单位：快肌运动单位。快肌运动单位。 紧张性运动单位：紧张性运动单位：慢肌运动单位。慢肌运动单位。 运动单位中的神经支配比：运动单位中的神经支配比： 眼外直肌运动单位：眼外直肌运动单位：5-75-7条肌纤维条肌纤维 腓肠肌运动单位：腓肠肌运动单位：200200多条肌纤维多条肌纤维 一个运动单位中的肌纤维数目越少就一个运动单位中的肌纤维数目越少就越灵活，而越多则产生的张力越大。越灵活，而越

9、多则产生的张力越大。(二)运动单位动员 肌肉收缩时参与的肌纤维数目越多，产生的张力就肌肉收缩时参与的肌纤维数目越多，产生的张力就越大。越大。 张力不但与兴奋的张力不但与兴奋的运动单位数目运动单位数目有关，而且也与运有关，而且也与运动神经元传到肌纤维的动神经元传到肌纤维的冲动频率冲动频率有关。有关。参与活动的参与活动的运动单位数目与兴奋频率的结合，称为运动单位数目与兴奋频率的结合，称为运动单位动运动单位动员员( (简称简称mui)mui)。运动单位动员也可称为。运动单位动员也可称为运动单位募运动单位募集。集。 第三节第三节 肌纤维类型与运动能力肌纤维类型与运动能力 一、肌纤维类型的划分一、肌纤维

10、类型的划分 （一）按颜色（一）按颜色 肌纤维红色的为肌纤维红色的为红肌红肌，象长途飞行的鸽子胸，象长途飞行的鸽子胸肌是红肌，家鸡的胸肌呈白色的为肌是红肌，家鸡的胸肌呈白色的为白肌白肌。主。主要和肌纤维内肌红蛋白含量的多少相关。要和肌纤维内肌红蛋白含量的多少相关。 （二）按肌肉收缩的速度（二）按肌肉收缩的速度 不同的肌纤维类型，按其收缩快慢不同，可不同的肌纤维类型，按其收缩快慢不同，可划分为划分为慢肌和快肌慢肌和快肌两种类型。两种类型。 （三）按肌肉收缩及代谢特点（三）按肌肉收缩及代谢特点 慢、氧化型慢、氧化型(so)(so)，快、糖酵解型，快、糖酵解型(fg)(fg)和快、氧和快、氧化、糖酵解

11、型（化、糖酵解型（fogfog）三种类型。）三种类型。 （四）布茹克司（四）布茹克司(brooks(brooks，1970)1970) 型和型和型；型；型分为型分为a a、b b和和c c三个亚三个亚型。型。 wt (wild-type mice ) 普通小鼠 tg (transgenic mice) 转基因小鼠二、不同类型肌纤维的形态、机能及代谢特征二、不同类型肌纤维的形态、机能及代谢特征( (一一) )不同肌纤维的形态特征不同肌纤维的形态特征形态学特征形态学特征型型型型肌纤维的直径肌纤维的直径肌纤维数量肌纤维数量- -运动神经元运动神经元神经肌肉接点神经肌肉接点终板面积终板面积毛细血管网毛

12、细血管网血液供应血液供应神经支配神经支配细细少少小小无皱折无皱折小小较丰富较丰富多多少少粗粗多多大大后膜有皱折后膜有皱折大大不太丰富不太丰富少少多多( (二二) )生理学特征生理学特征1.1.肌纤维类型与收缩速度肌纤维类型与收缩速度 快肌纤维收缩速度快，慢肌纤维收缩速快肌纤维收缩速度快，慢肌纤维收缩速度慢。度慢。2.2.肌纤维类型与肌肉力量肌纤维类型与肌肉力量 快肌运动单位的收缩力量明显大于慢肌运快肌运动单位的收缩力量明显大于慢肌运动单位。动单位。 无训练者无训练者(a)(a)和快肌纤维百分比不同的运动员和快肌纤维百分比不同的运动员(b)(b)的的力量力量- -速度曲线快肌纤维百分比高者，力量

13、速度曲线快肌纤维百分比高者，力量- -速度曲速度曲线向右上方转移线向右上方转移 3.3.肌纤维类型与疲劳肌纤维类型与疲劳 不同类型的肌纤维抗不同类型的肌纤维抗疲劳能力不同。疲劳能力不同。 快肌纤维在收缩时能快肌纤维在收缩时能产生较大的力量，但产生较大的力量，但容易疲劳。容易疲劳。 快肌纤维和慢肌纤维与疲劳的关系快肌纤维和慢肌纤维与疲劳的关系 三、运动时不同类型运动单位的动员三、运动时不同类型运动单位的动员 运动强度不同参与工作的肌纤维类型不同。运动强度不同参与工作的肌纤维类型不同。 让受试者以让受试者以60%60%最大摄氧量强度运动，发现慢最大摄氧量强度运动，发现慢肌纤维中的糖原首先被消耗，继

14、而转向快肌肌纤维中的糖原首先被消耗，继而转向快肌纤维。甚至当慢肌纤维中的糖原完全空竭时，纤维。甚至当慢肌纤维中的糖原完全空竭时，快肌纤维中还有糖原剩余。快肌纤维中还有糖原剩余。 而以而以150%150%最大摄氧量强度运动时，快肌纤维最大摄氧量强度运动时，快肌纤维中的糖原首先被消耗。中的糖原首先被消耗。 说明：说明：在以较低的强度运动时，慢肌纤维首在以较低的强度运动时，慢肌纤维首先被动员；而在运动强度较大时，快肌纤维先被动员；而在运动强度较大时，快肌纤维首先被动员。首先被动员。不同类型肌纤维的募集不同类型肌纤维的募集四、肌纤维类型与运动项目四、肌纤维类型与运动项目 1.1.一般人的肌纤维组成一般

15、人的肌纤维组成 男女受试者上下肢肌肉的慢肌纤维百分比平男女受试者上下肢肌肉的慢肌纤维百分比平均为均为40-60%40-60% 肌纤维的百分比分布范围很大：肌纤维的百分比分布范围很大：慢肌纤维百慢肌纤维百分比最低的为分比最低的为24%24%，最高的为，最高的为74.2%74.2%表 一般人的肌纤维组成受试者受试者肌肌 肉肉st%st%变化范围变化范围作作 者者男男(19)(19)股外肌股外肌57.757.72.52.5burkeburke等等男男(11)(11)腓肠肌腓肠肌52.652.638.0-73.238.0-73.2costilcostil等等女女(10)(10)腓肠肌腓肠肌51.051

16、.027.4-72.027.4-72.0costilcostil等等男男(8)(8)腓肠肌腓肠肌46.746.73.73.7coylecoyle等等男男(14)(14)腓肠肌腓肠肌43.943.924.0-72.924.0-72.9gollnickgollnick等等男男(14)(14)三角肌三角肌45.245.233.5-58.333.5-58.3gollnickgollnick等等男男(9)(9)股外肌股外肌43.843.826.0-60.626.0-60.6greengreen等等男男(69)(69)股直肌股直肌53.953.912.212.2janssonjansson等等男男(23)

17、(23)股外肌股外肌46.046.013.013.0komikomi等等男男(10)(10)股外肌股外肌44.044.0-thorstenssonthorstensson男男(14)(14)股外肌股外肌46.346.328.2-74.228.2-74.2胜田等胜田等女女(4)(4)三角肌三角肌57.557.540.1-68.340.1-68.3princeprince等等女女(4)(4)三角肌三角肌35.435.427.2-42.127.2-42.1princeprince等等2.运动员的肌纤维组成 时间短、强度大项目运动员：时间短、强度大项目运动员：快肌纤维百快肌纤维百分比从事耐力项目运动员

18、和一般人高；分比从事耐力项目运动员和一般人高； 耐力项目运动员：耐力项目运动员：慢肌纤维百分比高于非慢肌纤维百分比高于非耐力项目运动员和一般人；耐力项目运动员和一般人； 既需要耐力又需速度项目的运动员既需要耐力又需速度项目的运动员( (如中如中跑、自行车等跑、自行车等) )：快肌纤维和慢肌纤维百：快肌纤维和慢肌纤维百分比相当。分比相当。 男运动员肌纤维类型分布男运动员肌纤维类型分布 女运动员肌纤维类型分布女运动员肌纤维类型分布 五、训练对肌纤维的影响五、训练对肌纤维的影响 ( (一一) )肌纤维选择性肥大肌纤维选择性肥大 萨尔庭萨尔庭(saltin)(saltin)发现耐力训练可引起慢肌纤维选

19、择性发现耐力训练可引起慢肌纤维选择性肥大，速度、爆发力训练可引起快肌纤维选择性肥大。肥大，速度、爆发力训练可引起快肌纤维选择性肥大。 (二)酶活性改变 第四节 力量素质 身体素质： 概念：概念：人体在肌肉活动中所表现出来的力量、人体在肌肉活动中所表现出来的力量、速度、耐力、灵敏及柔韧等机能能力速度、耐力、灵敏及柔韧等机能能力 。 影响身体素质的发展水平的因素：影响身体素质的发展水平的因素： 肌肉本身的结构和功能特点肌肉本身的结构和功能特点 肌肉工作时的能量供应肌肉工作时的能量供应 内脏器官的机能以及神经调节能力内脏器官的机能以及神经调节能力 身体素质是人体各器官系统的功能在肌肉工身体素质是人体

20、各器官系统的功能在肌肉工作中的综合反映。作中的综合反映。 一、力量素质一、力量素质 绝对肌力：绝对肌力：指肌肉做最大收缩时所能产生的指肌肉做最大收缩时所能产生的张力，通常用能克服的最大阻力负荷来表示。张力，通常用能克服的最大阻力负荷来表示。 相对肌力（比肌力）：相对肌力（比肌力）： 肌肉爆发力：肌肉爆发力：指肌肉在最短时间收缩时所能指肌肉在最短时间收缩时所能产生的最大张力。产生的最大张力。 肌肉耐力：肌肉耐力：指肌肉长时间收缩的能力，常用指肌肉长时间收缩的能力，常用肌肉克服某一固定负荷的最多次数肌肉克服某一固定负荷的最多次数( (动力性运动力性运动动) )或最长时间或最长时间( (静力性运动静

21、力性运动) )来表示。来表示。 二、决定肌肉力量的生物学因素二、决定肌肉力量的生物学因素 1 1肌纤维的横断肌纤维的横断面积面积 肌力与肌肉横肌力与肌肉横断面积断面积 成正比。成正比。 实验：实验： 力量训练力量训练100100天，天，上臂肌横面积上臂肌横面积23%23%，肌力，肌力92%92%屈肌力量与肌横断面积的关系屈肌力量与肌横断面积的关系（依猪饲和福永，（依猪饲和福永，19681968） 2肌纤维类型和运动单位 肌纤维类型与肌力关系：肌纤维类型与肌力关系：快肌纤维快肌纤维% %越高肌力越大越高肌力越大3肌肉收缩时动员的肌纤维数量 水平低者：水平低者：60%60%肌纤维参与活动肌纤维参与

22、活动 水平高者：水平高者：90%90%肌纤维参与活动肌纤维参与活动 研究证明：研究证明：20-80%mvc20-80%mvc活动，主要靠募集更活动，主要靠募集更多的运动单位参与活动。多的运动单位参与活动。4肌纤维收缩时的初长度 肌节最适初长（肌节最适初长（2.0-2.22.0-2.2 m m）：）：粗肌丝肌球粗肌丝肌球 蛋白横桥与细肌丝肌动蛋白结合数目最多，蛋白横桥与细肌丝肌动蛋白结合数目最多，从而使肌纤维收缩力最大。从而使肌纤维收缩力最大。 超等长收缩跳深练习超等长收缩跳深练习 超越器械鞭打动作超越器械鞭打动作5神经系统的机能状态 协调各肌群活动协调各肌群活动改善主动肌、协同肌、对改善主动肌

23、、协同肌、对抗肌间的协调关系。抗肌间的协调关系。 提高中枢兴奋程度提高中枢兴奋程度发放高频冲动，动员尽发放高频冲动，动员尽可能多的运动单位参加工作。可能多的运动单位参加工作。 增加肌肉同步兴奋收缩的运动单位数量来增加肌肉同步兴奋收缩的运动单位数量来提高肌肉最大肌力。提高肌肉最大肌力。6年龄与性别 20-3020-30岁时达最大岁时达最大 青春发育期前：男肌力青春发育期前：男肌力 女肌力女肌力( (不显著不显著) ) 青春发育期后：男肌力青春发育期后：男肌力 女肌力（女肌力（显著显著） 原因：原因：雄性激素雄性激素 男子经常参加一些能发展力量男子经常参加一些能发展力量和爆发力的体育活动和爆发力的

24、体育活动成年男子和女子的绝对成年男子和女子的绝对与相对力量的比较与相对力量的比较 7体重 体重大体重大绝对力量较大绝对力量较大 体重较轻体重较轻较大的相对力量较大的相对力量 体重的增加体重的增加绝对力量直线增加绝对力量直线增加 相对力量相对力量下降下降 肌糖原和肌红蛋白含量和毛细血管分布密肌糖原和肌红蛋白含量和毛细血管分布密度也会影响肌肉力量耐力。度也会影响肌肉力量耐力。 神经和肌肉肥大对力量增长的贡献神经和肌肉肥大对力量增长的贡献三、力量训练原则三、力量训练原则 ( (一一) )大负荷原则大负荷原则 要求：要求：阻力应接近阻力应接近( (至至少超过肌肉最大负荷能少超过肌肉最大负荷能力力2/3

25、2/3以上以上) )或达到甚至或达到甚至略超过肌肉所能承受的略超过肌肉所能承受的最大负荷。最大负荷。( (二二) )渐增负荷原则渐增负荷原则 概念：概念：力量训练过程中，随着训练水平的提力量训练过程中，随着训练水平的提高，肌肉所克服的阻力也应随之增加，才能高，肌肉所克服的阻力也应随之增加，才能保证最大肌力的持续增长。保证最大肌力的持续增长。 最大负荷最大负荷适应适应新最大负荷新最大负荷适应适应福克斯福克斯(fox)(fox)： “负荷到负荷到8 8，训练到，训练到12”12” 实践：实践：“负荷到负荷到1010，训练到，训练到15”15” “ “负荷到负荷到1515，训练，训练20” 20”

26、“ “负荷到负荷到1 1，训练到，训练到5”5”( (三三) )专门性原则专门性原则 概念：概念：指所从事的肌肉力量练习应与相应的指所从事的肌肉力量练习应与相应的运动项目相适应。运动项目相适应。 分类：分类：身体部位的专门性和练习动作的专门身体部位的专门性和练习动作的专门性。性。 机制：机制：不同肌群甚至同一肌群的不同运动单不同肌群甚至同一肌群的不同运动单位之间应具有一定的神经肌肉协调性。位之间应具有一定的神经肌肉协调性。 意义：意义：有利于神经系统的协调调节能力，以有利于神经系统的协调调节能力，以及肌肉内一系列适应性生理和生化变化。及肌肉内一系列适应性生理和生化变化。( (四四) )负荷顺序

27、原则负荷顺序原则 概念：概念：指力量练习过程中应考虑前后练习动指力量练习过程中应考虑前后练习动作的科学性和合理性。作的科学性和合理性。 原则：原则：先练大肌肉、后练小肌肉、前后相邻先练大肌肉、后练小肌肉、前后相邻运动避免使用同一肌群。运动避免使用同一肌群。 机制：机制：大肌肉兴奋面广，对其他肌肉也有大肌肉兴奋面广，对其他肌肉也有良性刺激作用。良性刺激作用。小肌肉练习容易疲劳，将小肌肉练习容易疲劳，将影响大肌肉练习动作的完成。影响大肌肉练习动作的完成。( (五五) )有效运动负荷原则有效运动负荷原则 概念：概念：指要使肌肉力量获得稳定提高，应保指要使肌肉力量获得稳定提高，应保证有足够大的运动强度

28、和运动时间，以引起证有足够大的运动强度和运动时间，以引起肌纤维明显的结构和生理生化改变。肌纤维明显的结构和生理生化改变。 通常每次力量训练应有不少于三组接近或达通常每次力量训练应有不少于三组接近或达到肌肉疲劳的力量练习，才能使肌肉力量逐到肌肉疲劳的力量练习，才能使肌肉力量逐渐提高。渐提高。( (六六) )合理训练间隔原则合理训练间隔原则 概念：概念：是寻求两次训练课之间的适宜间隔时是寻求两次训练课之间的适宜间隔时间，使下次力量训练在上次训练出现的超量间，使下次力量训练在上次训练出现的超量恢复期内进行，从而使运动训练效果得以积恢复期内进行，从而使运动训练效果得以积累。累。 较小的力量训练第二天就可出现超量恢复；较小的力量训练第二天就可出现超量恢复； 中等强度力量训练隔天进行；中等强度力量训练隔天进行； 大强度力竭训练一周进行大强度力竭训练一周进行1-21-2次。次