第二章肌肉活动

1、第二章第二章 肌肉活动肌肉活动第一节第一节 肌肉的特性肌肉的特性第二节第二节 肌肉的收缩与舒张原理肌肉的收缩与舒张原理第三节第三节 肌肉的收缩形式与力学特征肌肉的收缩形式与力学特征 一、肌肉的物理特性一、肌肉的物理特性 伸展性：伸展性：肌肉在外力作用下可被拉长，为肌肉的肌肉在外力作用下可被拉长，为肌肉的伸展性。伸展性。 弹性：弹性：当外力消失时，肌肉又恢复到原来形状，当外力消失时，肌肉又恢复到原来形状，为肌肉的弹性。为肌肉的弹性。 粘滞性：粘滞性：肌肉内部各蛋白分子相互摩擦产生的内肌肉内部各蛋白分子相互摩擦产生的内部阻力为肌肉的粘滞性。部阻力为肌肉的粘滞性。 肌肉的物理特性受温度的影响。当肌肉

2、温度升高肌肉的物理特性受温度的影响。当肌肉温度升高时，肌肉的粘滞性下降，伸展性和弹性增加。时，肌肉的粘滞性下降，伸展性和弹性增加。 第一节第一节 肌肉的特性肌肉的特性二、肌肉的生理特性二、肌肉的生理特性（一）（一）兴奋性兴奋性：1 1、兴奋与兴奋性的概念、兴奋与兴奋性的概念（1 1）兴奋：）兴奋： 可兴奋细胞可兴奋细胞接受刺激后将在细胞膜两侧发生一接受刺激后将在细胞膜两侧发生一次可传播的电位变化称为次可传播的电位变化称为动作电位。动作电位。 兴奋是产生动作电位本身或动作电位同义词。兴奋是产生动作电位本身或动作电位同义词。 （2 2）兴奋性）兴奋性 兴奋性兴奋性：组织细胞接受刺激后具有产生动作电

3、位组织细胞接受刺激后具有产生动作电位的能力的能力。（3 3）引起兴奋的）引起兴奋的三个三个刺激条件刺激条件：n 一定的一定的刺激强度刺激强度；n 持续一定的持续一定的作用时间；作用时间；n 一定的一定的强度强度- -时间变化率时间变化率。 强度强度- -时间曲线：时间曲线：用来描述引起组织兴奋所需的用来描述引起组织兴奋所需的阈强度阈强度和刺激和刺激的的作用时间作用时间的关系曲线图。的关系曲线图。（4 4）、强度）、强度- -时间曲线时间曲线强度强度- -时间曲线的意义：时间曲线的意义： 曲线左侧，要引起组织兴奋，必需一定的时间。曲线左侧，要引起组织兴奋，必需一定的时间。 曲线右侧，要引起组织兴

4、奋，必需一定的强度曲线右侧，要引起组织兴奋，必需一定的强度（基强度）基强度）。 在一定范围内，引起组织兴奋的刺激强度和刺激在一定范围内，引起组织兴奋的刺激强度和刺激时间之间成反比关系。时间之间成反比关系。 基强度：基强度：引起组织兴奋的最小刺激强度。引起组织兴奋的最小刺激强度。 阈强度：阈强度：在一定刺激作用时间和强度在一定刺激作用时间和强度时间变化时间变化率下，引起组织兴奋的最小刺激强度。率下，引起组织兴奋的最小刺激强度。 组织细胞产生动作电位及其传导是兴奋的本质。组织细胞产生动作电位及其传导是兴奋的本质。（1 1）静息电位静息电位：安静时存在于细胞膜内外两侧的电位差。：安静时存在于细胞膜内

5、外两侧的电位差。 特点：内负外正、相对恒特点：内负外正、相对恒定定（2 2）动作电位动作电位：接受刺激后，在细胞膜两侧发生一次可传：接受刺激后，在细胞膜两侧发生一次可传 播的电位变播的电位变化。化。（3 3）膜的极化膜的极化： 极化：极化：生理学将静息电位存在时膜两侧所保持的生理学将静息电位存在时膜两侧所保持的 内负外正状态，称为膜的极化。内负外正状态，称为膜的极化。 去极化：去极化：如膜内电位负值减小，称为去极化；如膜内电位负值减小，称为去极化； 超极化：超极化：相反，如膜内电位负值增大，相反，如膜内电位负值增大， 称超极化；称超极化； 复极化：复极化：膜去极化后，又恢复到安静时的极化状态，

6、则膜去极化后，又恢复到安静时的极化状态，则称复极化。称复极化。2 2、兴奋的本质、兴奋的本质+NaNa+ +NaNa+ +NaNa+ +Na+NaNa+ +NaNa+ +NaNa+ +NaNa+ +K K+ +K K+ +K K+ +K K+ +A A- -A A- -A A- -A A- -A A- -A A- -A A- -A A- -A A- -Cl_ClCl_ _ClCl_ _ClCl_ _ClCl_ _ClCl_ _ClCl_ _K K+ +K K+ +K K+ +K+- +-+-K+的平衡电位的平衡电位细胞膜对离子的通透具有选择性细胞膜对离子的通透具有选择性: :K K+ +ClC

7、l- -NaNa+ +A A- -静息状态时，细胞膜对静息状态时，细胞膜对K+K+的通透性大的通透性大 K K+ + 膜外电位膜外电位( (正电场正电场) )膜外为正、膜内为负的极化状态膜外为正、膜内为负的极化状态当扩散动力与阻力达到动态平衡时当扩散动力与阻力达到动态平衡时= =RPRP结论结论: :RPRP的产生主要是的产生主要是K K向膜外扩散的结果。向膜外扩散的结果。 RP=KRP=K+ +的平衡电的平衡电位位_+_+_ + +Na+的平衡电的平衡电位位 3.3.动作电位的传导（局部电流学说）动作电位的传导（局部电流学说） 动作电位的特征之一就是它的动作电位的特征之一就是它的可传导性可传

8、导性，即，即细胞膜任何一处兴奋时，它所产生的动作电位可细胞膜任何一处兴奋时，它所产生的动作电位可传播到整个细胞。传播到整个细胞。（二）（二）收缩性：收缩性： 肌肉兴奋后产生收缩反应的特性为收缩性。肌肉兴奋后产生收缩反应的特性为收缩性。 收缩性是肌肉的机械特性，肌肉兴奋收缩性是肌肉的机械特性，肌肉兴奋后通过其内部机制，产生长度或后通过其内部机制，产生长度或/和张力变和张力变化，实现肌肉的收缩和舒张。化，实现肌肉的收缩和舒张。第二节第二节 肌肉的收缩与舒张原理肌肉的收缩与舒张原理 横管系统横管系统 （T管）：传递信息管）：传递信息2 2、肌管系统、肌管系统 纵管系统纵管系统 （L管）：贮存管）：贮

9、存Ca2+粗肌丝粗肌丝头部的头部的横横桥桥能与能与细肌丝细肌丝上的上的结合位点结合位点可逆性可逆性结结合合; ;静息时，静息时，细肌丝细肌丝的的肌钙蛋白肌钙蛋白对对原肌原肌球蛋白球蛋白有有抑制抑制作用作用；原肌球蛋白原肌球蛋白对肌对肌动蛋白上动蛋白上结合位点结合位点有有覆盖覆盖作用。作用。肌肌管管系系统统结结构构示示意意图图 二、肌肉的收缩与舒张过程二、肌肉的收缩与舒张过程兴奋在神经兴奋在神经- -肌肉接点的传递肌肉接点的传递1. 1. 神经肌肉接点的结构神经肌肉接点的结构接头前膜接头前膜 ( (终板前膜终板前膜) ) 接头后膜接头后膜 ( (终极后膜终极后膜) )接头间隙接头间隙 ( (终板

10、间隙终板间隙) ) 2.2.兴奋在神经兴奋在神经- -肌肉接点传递的机制肌肉接点传递的机制 运动神经纤维在到达神经末梢处时先失去髓运动神经纤维在到达神经末梢处时先失去髓鞘，以裸露的轴突末梢嵌入到肌细胞膜上称作骨骼鞘，以裸露的轴突末梢嵌入到肌细胞膜上称作骨骼肌神经肌神经- -肌接头。肌接头。肌细胞收缩肌细胞收缩牵拉细肌丝朝肌节中央滑行牵拉细肌丝朝肌节中央滑行横桥摆动横桥摆动横桥与结合位点结合横桥与结合位点结合分解分解ATPATP释放能量释放能量原肌球蛋白位移，原肌球蛋白位移，暴露细肌丝上的结合位点暴露细肌丝上的结合位点CaCa2+2+与肌钙蛋白结合与肌钙蛋白结合肌钙蛋白的构型改变肌钙蛋白的构型改

11、变终池膜上的钙通道开放终池膜上的钙通道开放终池内的终池内的CaCa2+2+进入肌浆进入肌浆- -收缩耦联收缩耦联神经冲动传至末梢神经冲动传至末梢对对CaCa2+2+通透性增加通透性增加 CaCa2+2+内内流入流入N N末梢内末梢内接头前膜内囊泡接头前膜内囊泡向前膜移动、融合、破裂向前膜移动、融合、破裂AChACh释放入接头间隙释放入接头间隙 AChACh与终板膜受体结合与终板膜受体结合受体构型改变受体构型改变终板膜对终板膜对NaNa+ +、K K+ +( (尤其尤其NaNa+ +) )的通透性增加的通透性增加产生终板电位产生终板电位(EPP)(EPP)EPPEPP引起肌膜引起肌膜APAP肌膜

12、肌膜APAP沿横管膜传至三联管沿横管膜传至三联管终池膜上的钙通道开放终池膜上的钙通道开放终池内终池内CaCa2+2+进入肌浆进入肌浆CaCa2+2+与肌钙蛋白结合与肌钙蛋白结合 引起肌钙蛋白的构型改变引起肌钙蛋白的构型改变原肌球蛋白露出细肌丝上与横桥原肌球蛋白露出细肌丝上与横桥结合位点结合位点横桥与结合位点结合横桥与结合位点结合ATPATP分解释放能量分解释放能量横桥摆动横桥摆动肌节缩短肌节缩短( (肌细胞收缩肌细胞收缩) )重点：重点：骨骼肌收缩全过程骨骼肌收缩全过程1.1.兴奋传递兴奋传递 2.2.兴奋兴奋- -收缩（肌丝滑行）耦联收缩（肌丝滑行）耦联一、单收缩和强直收缩一、单收缩和强直收

13、缩1 1. .单收缩：单收缩：整块肌肉或单个肌纤维接受整块肌肉或单个肌纤维接受一次一次短促的短促的刺激刺激后，先后，先产生产生一次动作电位一次动作电位，紧接着进行，紧接着进行一次收缩一次收缩，称为，称为单收缩。单收缩。2.2.强直收缩：强直收缩：增加刺激的频率，使每次刺激的间隔时间短于单增加刺激的频率，使每次刺激的间隔时间短于单收缩所持续的时间，肌肉的收缩将出现融合现象，即肌肉不收缩所持续的时间，肌肉的收缩将出现融合现象，即肌肉不能完成舒张，称为能完成舒张，称为强直收缩。强直收缩。 不完全强直收缩：不完全强直收缩：当肌肉未完全舒张就产生第二次收缩，当肌肉未完全舒张就产生第二次收缩，肌肉收缩出现

14、部分融合，肌肉收缩出现部分融合，称为称为不完全强直收缩。不完全强直收缩。 完全强直收缩：完全强直收缩：当肌肉在前一次收缩末之前就开始第二次当肌肉在前一次收缩末之前就开始第二次收缩，肌肉收缩反应出现完全的融合，称为收缩，肌肉收缩反应出现完全的融合，称为完全强直收缩。完全强直收缩。第三节第三节 肌肉的收缩形式与力学特征肌肉的收缩形式与力学特征 （一）（一）. .缩短收缩（向心收缩）：缩短收缩（向心收缩）：1.1.概念：概念：肌肉收缩所产生的肌肉收缩所产生的张力张力大于大于外外力力时，肌肉缩短，并时，肌肉缩短，并牵引骨杠杆做相向运动的一种收缩形牵引骨杠杆做相向运动的一种收缩形 式。收缩时肌肉起式。收

15、缩时肌肉起止点互相靠近，故又称向心收缩。止点互相靠近，故又称向心收缩。2.2.作用：作用：是人体实现各种是人体实现各种加速加速运动和位移运动的基础。运动和位移运动的基础。3.3.形式：形式：依据整个关节运动范围肌肉张力与负荷的关系分为：依据整个关节运动范围肌肉张力与负荷的关系分为： 非等动收缩（等张收缩）非等动收缩（等张收缩）: :在缩短收缩过程中在缩短收缩过程中, ,张力改变张力改变, ,负荷不改变负荷不改变。 特点：关节的某一角度产生最大张力。特点：关节的某一角度产生最大张力。 力量最弱点得到最大锻炼力量最弱点得到最大锻炼 等动收缩等动收缩: :在缩短收缩过程中在缩短收缩过程中, ,张力张

16、力= =负荷负荷( (外力外力) )。 特点：在关节整个范围内都产生最大张力。特点：在关节整个范围内都产生最大张力。 在关节整个范围内都能得到最大锻炼在关节整个范围内都能得到最大锻炼（二）（二）. .拉长收缩（离心收缩）：拉长收缩（离心收缩）： 1.1.概念：概念：当肌肉收缩所产生的当肌肉收缩所产生的张力张力小于小于外力外力时，时， 肌肉积极收缩但被拉长，这种收缩形式称拉长收肌肉积极收缩但被拉长，这种收缩形式称拉长收缩，又称缩，又称离心收缩。离心收缩。 2. 2.作用：作用：在运动中起着在运动中起着制动、制动、减速减速和和克服重克服重力力等作用。等作用。（三）（三）. .等长收缩：等长收缩：

17、1. 1.概念：概念：当肌肉收缩产生的当肌肉收缩产生的张力张力等于等于外力外力时，时，肌肉收缩但长度不变，这种收缩形式称等长收缩。肌肉收缩但长度不变，这种收缩形式称等长收缩。 2. 2.作用：作用：在运动中起着在运动中起着固定固定、支持支持和和保持身保持身体某一姿势体某一姿势等作用。等作用。张力大小：拉长收缩张力大小：拉长收缩等长收缩缩短收缩等长收缩缩短收缩延迟性肌肉疼痛：拉长收缩等长收缩缩短收缩延迟性肌肉疼痛：拉长收缩等长收缩缩短收缩（一）后负荷对肌肉收缩的影响（一）后负荷对肌肉收缩的影响张力与速度关系张力与速度关系 后负荷后负荷：是肌肉收缩开始之后所遇到的负荷：是肌肉收缩开始之后所遇到的负

18、荷 。 1.1.张力张力速度关系曲线速度关系曲线 在一定的范围内，肌肉收缩产生的张力和速度大致呈反在一定的范围内，肌肉收缩产生的张力和速度大致呈反比关系。比关系。 二、肌肉收缩的力学特征二、肌肉收缩的力学特征2.2.机制：机制：1 1）肌肉收缩产生）肌肉收缩产生张力张力的大的大小取决于小取决于活化的横桥数目活化的横桥数目2 2）肌肉收缩）肌肉收缩速度速度则取决于则取决于横桥上横桥上能量释放的速率能量释放的速率。 3.3. 前负荷：前负荷：前负荷是指在肌肉收缩前就加在肌肉上的负前负荷是指在肌肉收缩前就加在肌肉上的负荷荷1.1.长度长度- -张力曲线：张力曲线：肌肉在不同肌肉在不同前负荷前负荷的作

19、用下收缩。把肌的作用下收缩。把肌肉张力与长度关系绘成坐标曲线。肉张力与长度关系绘成坐标曲线。 曲线为开口向下的曲线为开口向下的抛物线抛物线 。其顶点显其顶点显示示适宜初长度时适宜初长度时，肌，肌肉收缩肉收缩产生的张力最产生的张力最大。大。一、肌纤维类型一、肌纤维类型（一）根据组织化学染色法（一）根据组织化学染色法 具有不同酶活性的肌原纤维具有不同酶活性的肌原纤维ATPATP酶在各种不同酶在各种不同pHpH环境中环境中染色差异，可将骨骼肌纤维划分为染色差异，可将骨骼肌纤维划分为型型( (红肌红肌, ,慢肌慢肌) )和和型型（白肌白肌, ,快肌快肌）, ,包括包括: :aa、bb、cc。（二）根据

20、肌纤维代谢特征（二）根据肌纤维代谢特征 根据肌肉收缩和肌肉的氧化酶、磷酸化酶含量，把骨骼根据肌肉收缩和肌肉的氧化酶、磷酸化酶含量，把骨骼肌纤维分为肌纤维分为慢缩强慢缩强氧化型氧化型、快缩强快缩强氧化酵解型氧化酵解型和和快缩强快缩强酵酵解型解型三种类型三种类型1 1. .形态特征形态特征 FT FT ST ST 直径大、肌浆网发达直径大、肌浆网发达 直径小、线粒体多而大直径小、线粒体多而大 毛细血管密度大毛细血管密度大 大大神经元神经元 小小神经元神经元 肌红蛋白含量低肌红蛋白含量低 肌红蛋白含量高肌红蛋白含量高2.2.代谢特征：代谢特征： FTFT STST 无氧代谢酶活性高无氧代谢酶活性高

21、有氧代谢酶活性高有氧代谢酶活性高 糖原含量多糖原含量多 甘油三酯含量高甘油三酯含量高 3 3. .生理特征生理特征收缩速度收缩速度：肌肉中：肌肉中快肌快肌纤维收缩速度较纤维收缩速度较快快。 肌肉中肌肉中慢肌慢肌纤维收缩速度较纤维收缩速度较慢慢。收缩力量：收缩力量：肌肉收缩力大小取决于肌肉的横肌肉收缩力大小取决于肌肉的横 断面积断面积 并受肌纤维类型等因素影并受肌纤维类型等因素影 响，响，快肌收缩力量大于慢肌快肌收缩力量大于慢肌。抗疲劳性：抗疲劳性：肌肉中肌肉中快肌快肌纤维抗疲劳能力纤维抗疲劳能力弱弱。 肌肉中肌肉中慢肌慢肌纤维抗疲劳能力纤维抗疲劳能力强强。（1 1）肌纤维类型的百分组成。）肌纤

22、维类型的百分组成。 成年人慢肌的百分组成为成年人慢肌的百分组成为4444一一58%58%。 （2 2）骨骼肌纤维功能上的分布现象）骨骼肌纤维功能上的分布现象 维持身体姿势或紧张性工作为主的肌肉维持身体姿势或紧张性工作为主的肌肉慢肌较高，慢肌较高， 快速位相性工作为主的肌肉快速位相性工作为主的肌肉快肌较高快肌较高（3 3）骨骼肌纤维类型的性别差异。）骨骼肌纤维类型的性别差异。 未取得一致意见未取得一致意见 （4 4）骨骼肌纤维类型组成的年龄变化。）骨骼肌纤维类型组成的年龄变化。 青少年无差异，青少年无差异，20-2920-29岁后随年龄增加快肌减少。岁后随年龄增加快肌减少。（5 5）遗传因素对骨

23、骼肌纤维类型分布的影响。）遗传因素对骨骼肌纤维类型分布的影响。与遗传相与遗传相关性较大。关性较大。 1 1、人类肌纤维百分组成与某些基本素质关系密切、人类肌纤维百分组成与某些基本素质关系密切。（1 1）快肌）快肌 速度、爆发力素质速度、爆发力素质 （2 2）慢肌）慢肌 一般耐力和力量耐力一般耐力和力量耐力 2 2、肌纤维类型与专项运动能力关系密切。、肌纤维类型与专项运动能力关系密切。（1 1）短跑、跳跃（）短跑、跳跃（力量、速度为主力量、速度为主）快肌占优快肌占优（2 2）马拉松、长跑（）马拉松、长跑（以耐力为主以耐力为主）慢肌占优慢肌占优（3 3）介于两者之间（）介于两者之间（中距离跑中距离

24、跑）快肌和慢肌差快肌和慢肌差 不多不多（一）运动能引起肌纤维组成的改变。（一）运动能引起肌纤维组成的改变。 1 1、首先，快肌亚型、首先，快肌亚型(a(a和和b)b)在训练影响下可相互在训练影响下可相互转化转化。 2 2、关于训练能否使肌纤维互变的问题，存在两种不、关于训练能否使肌纤维互变的问题，存在两种不同的观点。同的观点。（1 1）相当多的认为，个体肌肉中的快、慢肌纤维的）相当多的认为，个体肌肉中的快、慢肌纤维的百分比，生来就是固定的，不论力量、耐力训练都百分比，生来就是固定的，不论力量、耐力训练都不能使肌纤维互变。不能使肌纤维互变。 （2 2）一些研究认为，长期系统训练可导致肌肉结构）一

25、些研究认为，长期系统训练可导致肌肉结构和功能产生适应，而使肌纤维百分组成发生改变。和功能产生适应，而使肌纤维百分组成发生改变。 慢肌纤维慢肌纤维 快快C C纤维纤维 快肌纤维快肌纤维五、训练对肌纤维的影响五、训练对肌纤维的影响 经常进行体育锻炼或系统的运动训练，可使经常进行体育锻炼或系统的运动训练，可使肌肉功能得以改善：肌肉功能得以改善：肌纤维增粗肌纤维增粗、肌原纤维增多肌原纤维增多。 即表现为即表现为肌纤维选择性肥大肌纤维选择性肥大。 （1 1）耐力耐力练习练习慢肌慢肌纤维选择性纤维选择性肥大肥大； （2 2）速度速度- -爆发力爆发力训练训练快肌快肌选择性选择性肥大肥大。 慢肌纤维慢肌纤维快快A A快快B B（快快A A和快和快B B纤维纤维慢肌纤维）慢肌纤维） 随着运动强度随着运动强度肌肌纤维依次被募集纤维依次被募集六、运动时不同肌纤维的动员六、运动时不同肌纤维的动员 肌电图的定义：肌电图的定义： 采用适当的方法将肌