肌肉活动的教案

肌肉活动的教案第1页/共67页

一、肌肉的物理特性

伸展性和弹性粘滞性第一节肌肉的特性第2页/共67页

二、肌肉的生理特性

兴奋性：肌肉在刺激作用下具有产生兴奋的特性.

收缩性：肌肉兴奋后产生收缩反应的特性为收缩性。

肌肉先兴奋，后收缩第3页/共67页刺激：环境中各种能引起机体发生反应的变化，称为刺激

兴奋性：是指生物体具有对刺激发生反应的能力。

可兴奋组织刺激肌肉神经腺体收缩电变化分泌（一）兴奋性1.兴奋和兴奋性概念第4页/共67页动作电位:可兴奋细胞接受刺激并在细胞膜两侧产生一次可传播的电位变化就称作动作电位。兴奋性又特指组织细胞接受刺激具有产生动作电位的能力。

兴奋：活组织受刺激后产生动作电位的过程或动作电位本身称为兴奋。第5页/共67页引起兴奋的刺激条件一定的强度一定的持续时间一定的强度-时间变化率1)阈强度和阈刺激阈强度：常把在一定刺激作用时间和强度-时间变化率下，引起组织兴奋的临界刺激强度，称为阈强度。阈刺激：具有这种临界强度的刺激，称为阈刺激。强度小于阈值的刺激为阈下刺激，强度大于阈值的刺激为阈上刺激。第6页/共67页2)强度-时间曲线对图的说明：

强度、时间成反比关系刺激需要一定强度刺激需要一定持续时间曲线右侧：低于基强度，无论刺激的作用时间怎样延长，都不能引起组织兴奋。曲线左侧：刺激时间短于该时间时，无论刺激强度多强，，都不能使组织兴奋。基强度：固定强度-时间变化率情况下，引起组织细胞兴奋所需要的最低或最基本阈强度。第7页/共67页兴奋性的评价指标1)阈强度：是评定组织兴奋性高低的最简易指标。评定：阈强度越低，组织兴奋性越高，反之，组织兴奋性越低。2)时值：是指以2倍基强度刺激组织，刚能引起组织兴奋所需的最短作用时间。评定：时值越小，神经肌肉兴奋性越高，反之，神经肌肉兴奋性越低。测定方法：用持续较长的的刺激求得基强度，然后将刺激强度固定于2倍基强度，测得刚能引起组织兴奋的最短时间，即为时值。时值是衡量组织兴奋性的常用指标第8页/共67页运动项目：速度性运动<力量运动训练水平：高<低机能状态：疲劳（机能状态差）→时值↑（可作为判断疲劳的指标）肌肉种类：屈肌<伸肌（训练水平↑→差异↓协调性↑）肌肉损伤或萎缩后时值延长时值的运用第9页/共67页2.兴奋的本质（1）静息电位(RP)：安静时存在于细胞膜内外两侧膜内为负膜外为正的电位差。RP实验现象：第10页/共67页静息电位证明实验：（甲）当A、B电极都位于细胞膜外，无电位改变，证明膜外无电位差。（乙）当A电极位于细胞膜外，B电极插入膜内时，有电位改变，证明膜内、外间有电位差。（丙）当A、B电极都位于细胞膜内，无电位改变，证明膜内无电位差。第11页/共67页（2）动作电位(AP)

：可兴奋细胞在受到刺激而兴奋时，在RP基础上细胞膜两侧电位的极性发生了一次短暂的倒转(膜内为正，膜外为负)并可向四周扩布的电位波动，这种波动称为动作电位。

AP实验现象第12页/共67页极化状态：静息时膜内外两侧所保持的内负外正状态称为膜的极化状态。去极化：膜内的电位负值减小，称为去极化。超极化：膜内的电位负值增大，称为超极化。复极化：膜去极化后，又恢复到安静时的极化状态，称为复极化。

-去极化

峰电位

复极化

超极化

0+第13页/共67页动作电位的图形

去极化复极化超极化局部电位阈电位去

极

化局部电位阈电位去极化零电位反极化复极化（负、正）后电位上

升

支下降支刺激第14页/共67页3、动作电位的传导动作电位的特征之一就是它的可传导性，即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。过程：细胞某处接受刺激而兴奋时Na+内流，刺激部位内正外负，与安静部位形成局部电流（电位差），局部电流去刺激安静部位，使其对Na+通透性↑，Na+内流，使膜去极化，达阈电位水平，Na+大量内流爆发动作电位（即产生兴奋）。第15页/共67页传导方式：

无髓鞘N纤维的兴奋传导为近距离局部电流；有髓鞘N纤维的兴奋传导为远距离局部电流(跳跃式)第16页/共67页注意：a局部刺激部位与安静部位之间的局部电流足以使安静部位电位差达到阈电位水平。b动作电位的传播距离和速度与刺激强度无关。动作电位传导的特征：

生理完整性双向传导不衰减和相对不疲劳性；绝缘性第17页/共67页(二)收缩性第18页/共67页一、肌肉的微细结构第二节肌肉收缩与舒张原理（一）肌原纤维

肌小节:

是肌细胞收缩的基本结构和功能单位。

=1/2明带＋暗带＋1/2明带=2条Z线间的区域第19页/共67页骨骼肌纤维的结构第20页/共67页肌原纤维第21页/共67页第22页/共67页（二）肌管系统1.横管系统

T管（肌膜内凹而成。）作用是将肌细胞膜上的电位变化传入细胞内。2.纵管系统

L管（也称肌浆网。近横管时管腔膨大成终池。）三联管：T管+终池×2（Ca2+的贮存库）第23页/共67页第24页/共67页二、肌肉收缩与舒张过程肌细胞的收缩与舒张肌肉收缩过程兴奋在神经-肌肉接点的传递

肌肉兴奋-收缩偶联

第25页/共67页（一）兴奋在神经-肌肉接点的传递1.神经-肌肉接点的结构接点前膜：囊泡内含乙酰胆碱（ACh）,并以囊泡为单位释放ACh。接点间隙：约20-40nm。接点后膜：又称终板膜。存在ACh受体（N2受体），能与ACh发生特异性结合。还存在胆碱酯酶，可溶解ACh。第26页/共67页2.兴奋在神经-肌肉接点传递的机制当神经冲动传到轴突末梢前膜去极化，Ca2＋通道开放，膜外Ca2＋内流ACh与终板膜上受体结合终板膜去极化→终板电位（EPP）EPP扩布至肌膜肌膜去极化达到阈电位爆发肌细胞膜动作电位接点前膜与囊泡融合，释放ACh入接点间隙终板膜对Na＋通透性↑第27页/共67页N-M接点处的兴奋传递过程第28页/共67页膜Ca2＋通道开放，膜外Ca2＋向膜内流动（1）突触前过程第29页/共67页接点前膜内囊泡中的ACh释放第30页/共67页ACh与终板膜上受体结合（2）突触后过程第31页/共67页化学传递：兴奋传递通过化学递质来进行的。兴奋传递节律是一对一：一次神经兴奋引起一次肌肉兴奋单向传递运动神经末梢肌纤维时间延搁：兴奋的传递要经历递质的释放、扩散和作用等多个环节，传递速度缓慢。高敏感性：易受化学和其他环境因素的影响3.N-M接点处的兴奋传递特征:第32页/共67页（二）肌肉的兴奋-收缩偶联第33页/共67页

①肌膜电兴奋的传导:指肌膜产生AP后,AP由横管系统迅速传向肌细胞深处，到达三联管和肌节附近。②三联管处的信息传递：

③肌浆网（纵管系统）中Ca2+的释放:指终池膜上的钙通道开放，终池内的Ca2+顺浓度梯度进入肌浆，触发肌丝滑行，肌细胞收缩。

∴Ca2+是兴奋-收缩耦联的耦联物兴奋-收缩耦联——

三个主要步骤：第34页/共67页

粗肌丝:

由肌球或称肌凝蛋白组成，其头部有一膨大部——横桥:①能与细肌丝上的结合位点发生可逆性结合;②具有ATP酶,与结合位点结合后,分解ATP提供横桥扭动（肌丝滑行）和作功的能量。

（三）肌肉的收缩和舒张1.肌丝的分子组成第35页/共67页

细肌丝:肌动蛋白：表面有与横桥结合的位点，静息时被原肌球蛋白掩盖；原肌球蛋白（原肌凝蛋白）：静息时掩盖横桥结合位点；肌钙蛋白：固定原肌球蛋白。与Ca2+结合变构后,使原肌球蛋白位移，暴露出结合位点。第36页/共67页类别主要成分形态结构功能粗肌丝肌球蛋白头部形成横桥，尾部构成主干横桥课摆动牵引细肌丝滑动细肌丝肌动蛋白单体球状，相互缠扭成双螺旋状可与横桥可逆性结合原肌球蛋白双螺旋细丝遮盖横桥和肌动蛋白结合位点肌钙蛋白呈球形固定原肌球蛋白，与Ca2+亲和强第37页/共67页2.肌肉的收缩肌细胞收缩牵拉细肌丝朝肌节中央滑行横桥摆动横桥与肌动蛋白结合，分解ATP释放能量原肌球蛋白位移，暴露细肌丝上的结合位点Ca2+与肌钙蛋白结合肌钙蛋白的构型改变终池内的Ca2+进入肌浆第38页/共67页3.骨骼肌舒张骨骼肌舒张粗、细肌丝退回原来位置肌膜电位复极化肌浆网膜Ca2+泵激活

肌浆[Ca2+]↓Ca2+与肌钙蛋白解离原肌球蛋白重新覆盖横桥结合位点第39页/共67页第40页/共67页运动神经冲动传至末梢↓N末梢对Ca2+通透性增加Ca2+内流入N末梢内↓接点前膜内囊泡向前膜移动、融合、破裂↓ACh释放入接点间隙↓

ACh与终板膜受体结合↓受体构型改变↓终板膜对Na+、K+(尤其Na+)的通透性增加↓产生终板电位(EPP)↓EPP引起肌膜AP↓肌膜AP沿横管膜传至三联管↓终池内Ca2+进入肌浆↓Ca2+与肌钙蛋白结合引起肌钙蛋白的构型改变↓原肌球蛋白发生位移暴露出细肌丝上与横桥结合位点↓横桥与结合位点结合激活ATP酶作用,分解ATP↓横桥摆动↓

牵拉细肌丝朝肌节中央滑行↓肌细胞收缩小结：骨骼肌收缩全过程1.兴奋传递2.兴奋-收缩（肌丝滑行）耦联第41页/共67页

肌丝滑行几点说明:

1.肌细胞收缩时肌原纤维的缩短,并不是肌丝本身缩短,而是细肌丝向肌节中央(粗肌丝内)滑行。①相邻Z线靠近,即肌节缩短；②暗带长度不变,即粗肌丝长度不变；③从Z线到H带边缘的距离不变,即细肌丝长度不变;④明带和H带变窄。第42页/共67页

2.横桥的循环摆动，细肌丝向肌节中央(粗肌丝内)滑行，滑行中由于肌肉的负荷而受阻，便产生张力。

第43页/共67页一、肌肉的收缩形式拉长收缩等长收缩缩短收缩等张收缩等动收缩（等速收缩）第三节肌肉的收缩形式与力学特征第44页/共67页作用：产生动作,是身体运动的力量源泉，肌肉做正功。举例：举重、抬腿、挥臂等。（一）缩短收缩（向心收缩）肌肉收缩产生的张力大于外加阻力时，其长度缩短的收缩并牵引骨杠杆做相向运动。肌肉起止点互相靠近，又称向心收缩。第45页/共67页在整个收缩过程中负荷是恒定的，而不同关节角度产生的张力其大小是不同的，速度是不等的，称等张收缩。

1.等张收缩（非等动收缩）：在非等动收缩中所能举起的最大重量只能是张力最小的关节角度所能承受的最大负荷。此角度达到收缩能力的100%，其他角度小于100%。

第46页/共67页肌肉收缩以恒定的速度或同等的强度在整个关节范围内进行收缩，称为等动收缩2.等动收缩(等速收缩)：等动收缩是通过专门的等动练习器械实现的，如速度控制器。例如：自由泳的手臂划水动作就是等动收缩第47页/共67页

列表比较

负荷速度训练强度等张收缩等动收缩相等不等不等等

不同等

第48页/共67页（二）拉长收缩（离心收缩）

肌肉收缩时，产生的张力＜阻力，肌肉虽积极收缩，但仍被拉长，称拉长收缩。作用：制动、减速和克服重力等作用，肌肉做负功。举例：如下蹲时，股四头肌在收缩的同时被拉长，以控制重力对人体的作用，使身体缓慢下蹲，起缓冲作用。再如搬运重物时，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。

第49页/共67页（三）等长收缩：肌肉收缩时，产生的张力=阻力，肌肉虽积极收缩，但长度并不变化。（静力性运动）

作用：支持、固定和保持某一姿势的作用。

举例：如体操中的“十字支撑”“直角支撑”和武术中的站桩

.等长练习：能有效发展肌肉绝对力量和静力耐力。缺点：对动作速度及爆发力有不利影响，对改善神经肌肉协调性效果不明显。

第50页/共67页三种肌肉收缩形式比较三种收缩形式产生的力量:拉长收缩＞等长收缩＞缩短收缩三种收缩形式肌肉酸痛比较拉长收缩＞等长收缩＞缩短收缩第51页/共67页要获得收缩的较大速度，负荷必须相应减少；要克服较大阻力，即产生较大张力，收缩速度必须减慢。

力量-速度曲线（离体肌肉）

二、肌肉收缩的力学特征（一）肌肉收缩的张力-速度关系指后负荷对肌肉收缩速度的影响,在一定范围内，肌肉收缩产生的张力和速度大致成反比。呈反比关系第52页/共67页张力大小：取决于活化的横桥数目；收缩速度：取决于能量释放速率和肌球蛋白ATP酶活性，与活化的横桥数目无关。

力量-速度曲线（离体肌肉）

肌肉张力和收缩速度可能分别被2种独立机制控制呈反比关系第53页/共67页（二）肌肉收缩的长度-张力的关系结论：在一定范围内，肌肉的初长度越大，产生的力量越大。

前负荷实验实验表明，逐渐增大肌肉收缩的初长度，肌肉收缩时产生的张力也逐渐增大；当初长度继续增大到某一定数值时，张力最大，此后，继续增大肌肉收缩的初长度，张力反而减小。前负荷：指在肌肉收缩之前，就加在肌肉上的负荷，它使肌肉在收缩之前已处于被拉长状态。第54页/共67页第55页/共67页

肌肉收缩的长度-张力关系是指肌肉收缩的初长度对肌肉收缩时产生的张力的影响。

最适初长度时肌肉收缩产生的张力最大。最适初长度：稍长于肌肉的静息长度。最适初长度时肌力最大的机制：此时参与收缩的横桥数目达到最大。第56页/共67页

慢肌纤维（ST或Ⅰ型）：收缩慢，力量小肌纤维Ⅱa：收缩快但代谢似ST快肌纤维（FT或Ⅱ型）Ⅱb典型的快肌纤维

Ⅱc未分化的快纤维第四节肌纤维类型与运动能力一、人类肌纤维的类型第57页/共67页二、肌纤维的形态、代谢和功能特征

小不发达数量较多体积大密度大小α神经元大α神经元慢运动单位形态特征红肌纤维（Ⅰ型）白肌纤维（Ⅱ型）纤维直径细粗肌纤维数量少多线粒体多少肌原纤维细而少粗而多周围毛细血管多少支配神经脊髓前角小运动神经元脊髓前角大运动神经元肌浆网不发达发达突触的囊泡数量少多终板面积小大第58页/共67页生理特征红肌纤维（Ⅰ型）白肌纤维（Ⅱ型）无氧能力低高有氧能力高低收缩速度慢快收缩力量小大抗疲劳能力强弱代谢底物甘油三酯多ATP、CP、肌糖原多代谢酶活性有氧化酶活性高无氧化酶活性高第59页/共67页三、不同类型肌纤维的分布

一般成年人：肌肉中44%-58%为慢肌纤维。功能上：维持身体姿势或紧张性工作为主的肌肉中，慢肌百分比较高；快速位相性工作为主的肌肉中，快肌的百分比较高。性