第二章肌肉活动
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Ach扩散至终膜
R-Ach形成
终膜去极化
产生EPP
发放动作电位
第二章肌肉活动
肌纤维收缩
兴奋收缩耦联
神经-肌肉接头处兴奋传递特点
• 化学传递 • 单向传递 • 1对1传递 • 时间延搁 • 易受影响
第二章肌肉活动
二、运动单位与肌电图
1运动单位 • 概念：一个运动神经元连同它的全部神经末梢所
支配的肌纤维，从功能上看是一个肌肉活动的基 本功能单位，故称为～ • 特点： ①运动单位中含有的肌纤维数目与肌肉活动所需 的精密程度有关 ②每一运动单位内所有的肌纤维都有相同的生理 生化特征 ③同一运动单位的肌纤维可以和其他运动单位的 肌纤维交叉分布
第二章肌肉活动
第二节 肌肉收缩形式与力学分析
二、肌肉收缩的力学分析 (三)肌肉收缩能力的改变对肌肉收缩的影响 肌肉本身的机能状态影响肌肉收缩的效率，
如缺氧、酸中毒、肌肉能源物质缺乏以及 引起兴奋收缩偶联、横桥功能特性改变的 因素都影响肌肉收缩的效果。
第二章肌肉活动
第二节 肌肉收缩形式与力学分析
三、肌肉的机械功和功率
第二章 肌肉的活动
第一节 肌肉的收缩 第二节 肌肉收缩的形式及理学分析 第三节 肌肉类型与运动能力 第四节 肌腱和肌中结缔组织的功能
第二章肌肉活动
第一节 肌肉的收缩
运动神经末梢去极化
一、兴奋的传递 1 神经-肌肉接头结构 2兴奋在神经-肌肉接头的
传递
Ca2＋进入末梢 神经膜通透性改变
突触小泡破裂 Ach释放
• 强直收缩：连串刺激
相对张力
3
不完全强直收缩
连续收缩
完全强直收缩
2 单收缩
1
时间（ms） 0
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
S
单刺激
S
S
S
S
S
连续刺激（10Hz）
第二章肌肉活动
SSSSSSHale Waihona Puke BaiduSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS
连续刺激（100Hz）
第二章肌肉活动
（一）兴奋－收缩耦联
肌质网外囊（终池）
肌质网纵管
• 过程
横管兴奋
横管
终池
终池内大量Ca2＋释放 肌浆Ca2＋↑↑ 肌原纤维
Ca2＋与肌钙蛋白结合
第二章肌肉活动
（二）横桥运动引起肌丝滑行
Ca2＋与肌钙蛋白结合 原肌球蛋白构型改变 原肌球蛋白滑向沟底 肌动蛋白位点暴露 横桥与肌动蛋白结合
的最基本功能单位。 （二）肌管系统 • 横管系统（T管）：将肌细胞膜
上的兴奋电位变化传到细胞内 • 纵管系统（L管）：Ca2+的贮存
库 • 三联管结构：将肌膜的电变化
与细胞收缩偶联的关键部位。
第二章肌肉活动
三、肌纤维的微细结构
（三）肌丝的分子构成
• 粗肌丝：肌球蛋白 收缩蛋白
• 细肌丝：肌动蛋白
原肌球蛋白 调节
肌钙蛋白
蛋白
第二章肌肉活动
三、肌肉收缩的过程
Hodgkin, Alan Lloyd (1914-1998),
Huxley, Andrew Fielding (1917-),
第二章肌肉活动
肌肉收缩的肌丝滑行理论
• 观点：肌肉的缩短或伸长，是由于肌小节 中粗丝和细丝相互滑行。
• 证据：肌肉缩短后暗带长度不变，仍和收 缩前一样，而明带长度明显减小，，H带消 失；当肌肉拉长时，细肌丝向粗丝暗带外 侧滑动，故明带及H带加宽。
– 等张收缩：肌肉在理想状态（无负重且能自由缩短） 收缩——长度↓、张力－
– 等速或等动收缩：在肌肉收缩时，以关节为轴移动 的肢体的角速度保持不变，并允许肌肉在全幅度运 动过程中始终保持1第0二章0肌％肉活的动 最大用力收缩。
第二节 肌肉收缩形式与力学分析
（二）拉长收缩 • 定义：又称离心收缩。当肌肉收缩所产生的张
肌纤蛋白
原宁蛋白 原肌凝蛋白
横桥牵拉细肌丝 向肌节中心滑动
肌节缩短
横桥
肌肉收缩
结合下一个结合点
第二章肌肉活动
新的收缩
第二章肌肉活动
（三）单收缩和强直收缩
• 单收缩：一个短促刺激→一个短促收缩 • 收缩强度与刺激强度的关系
激刺
单收缩曲线
潜伏期
缩短期
宽息期
第二章肌肉活动
10毫秒
（三）单收缩和强直收缩
第二节 肌肉收缩形式与力学分析
二、肌肉收缩的力学分析
(一)肌肉收缩的力量-速度关系 • 后负荷：肌肉收缩后加在肌
肉上的负荷 • 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， 与活化横桥数目无关。 • 用于确定最是负荷强度或速 度，以发挥最大爆发力第二章肌肉活动
（一）肌肉的机械功
• W=F×D
• 肌肉机械功的大小，与肌肉的生理横断面的大小和肌肉 的初长度。
• 绝对肌力：某一块肌肉做最大收缩时所产生的张力。肌肉的绝对 肌力和肌肉的横断面大小有关，肌肉的横断面越大，其绝对肌力 越大。
力小于外加阻力（负荷）时，虽然肌肉处于收 缩状态，但仍然被拉长，称为离心收缩。起着 制动、减速和克服重力等作用。 （三）等长收缩 • 定义：当肌肉在两端被固定或负有不能拉起的 重量情况下收缩时，肌肉虽积极收缩，但长度 并不变化。在实现人体运动中，等长收缩起着 支持、固定和保持第一二章定肌肉姿活动势的作用。
第二节 肌肉收缩形式与力学分析
二、肌肉收缩的力学分析 (二)肌肉收缩的张力-长度关系 • 前负荷：肌肉收缩前加在肌肉上的负荷
– 前负荷↑→肌肉初长度↑→收缩力↑
• 机制：肌肉收缩力量的大小取决于参与收 缩的横桥数目。在最适初长度时粗细肌丝 处于最理想的重叠状态，使起作用的横桥 数目达到最大。肌肉过于拉长或过于缩短 都影响参与收缩的横桥数目。
第二章肌肉活动
二、运动单位与肌电图
3肌电图 • 肌电图的引导：
①针电极 ②表面电极 • 运动单位电位
• 肌电图
电压
肌电图的应用 ①分析完成技术动作的主要 肌肉群及其用力顺序和程度 ②评定运动员训练水平 第二章肌肉③活动判定运动疲劳
频率
三、肌纤维的微细结构
（一）肌原纤维和肌小节 肌原纤维 肌纤维 骨骼肌 • 肌小节：肌肉实现收缩和舒张
第二节 肌肉收缩形式与力学分析
一、肌肉收缩的形式 • 肌肉收缩：肌纤维受到刺激后所发生的机
械性反应。根据肌肉收缩时长度和张力的 变化，运动生理学将计入收缩分为三种基 本形式。
第二章肌肉活动
第二节 肌肉收缩形式与力学分析
（一）缩短收缩 • 定义：又称向心收缩。当肌肉所产生的张力大
于外加阻力（负荷）时，肌肉的长度缩短，牵 拉它附着的骨杠杆做向心运动。向心运动时人 体实现各种加速度运动的基础。 • 分类:分等张收缩和等动收缩
R-Ach形成
终膜去极化
产生EPP
发放动作电位
第二章肌肉活动
肌纤维收缩
兴奋收缩耦联
神经-肌肉接头处兴奋传递特点
• 化学传递 • 单向传递 • 1对1传递 • 时间延搁 • 易受影响
第二章肌肉活动
二、运动单位与肌电图
1运动单位 • 概念：一个运动神经元连同它的全部神经末梢所
支配的肌纤维，从功能上看是一个肌肉活动的基 本功能单位，故称为～ • 特点： ①运动单位中含有的肌纤维数目与肌肉活动所需 的精密程度有关 ②每一运动单位内所有的肌纤维都有相同的生理 生化特征 ③同一运动单位的肌纤维可以和其他运动单位的 肌纤维交叉分布
第二章肌肉活动
第二节 肌肉收缩形式与力学分析
二、肌肉收缩的力学分析 (三)肌肉收缩能力的改变对肌肉收缩的影响 肌肉本身的机能状态影响肌肉收缩的效率，
如缺氧、酸中毒、肌肉能源物质缺乏以及 引起兴奋收缩偶联、横桥功能特性改变的 因素都影响肌肉收缩的效果。
第二章肌肉活动
第二节 肌肉收缩形式与力学分析
三、肌肉的机械功和功率
第二章 肌肉的活动
第一节 肌肉的收缩 第二节 肌肉收缩的形式及理学分析 第三节 肌肉类型与运动能力 第四节 肌腱和肌中结缔组织的功能
第二章肌肉活动
第一节 肌肉的收缩
运动神经末梢去极化
一、兴奋的传递 1 神经-肌肉接头结构 2兴奋在神经-肌肉接头的
传递
Ca2＋进入末梢 神经膜通透性改变
突触小泡破裂 Ach释放
• 强直收缩：连串刺激
相对张力
3
不完全强直收缩
连续收缩
完全强直收缩
2 单收缩
1
时间（ms） 0
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
S
单刺激
S
S
S
S
S
连续刺激（10Hz）
第二章肌肉活动
SSSSSSHale Waihona Puke BaiduSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS
连续刺激（100Hz）
第二章肌肉活动
（一）兴奋－收缩耦联
肌质网外囊（终池）
肌质网纵管
• 过程
横管兴奋
横管
终池
终池内大量Ca2＋释放 肌浆Ca2＋↑↑ 肌原纤维
Ca2＋与肌钙蛋白结合
第二章肌肉活动
（二）横桥运动引起肌丝滑行
Ca2＋与肌钙蛋白结合 原肌球蛋白构型改变 原肌球蛋白滑向沟底 肌动蛋白位点暴露 横桥与肌动蛋白结合
的最基本功能单位。 （二）肌管系统 • 横管系统（T管）：将肌细胞膜
上的兴奋电位变化传到细胞内 • 纵管系统（L管）：Ca2+的贮存
库 • 三联管结构：将肌膜的电变化
与细胞收缩偶联的关键部位。
第二章肌肉活动
三、肌纤维的微细结构
（三）肌丝的分子构成
• 粗肌丝：肌球蛋白 收缩蛋白
• 细肌丝：肌动蛋白
原肌球蛋白 调节
肌钙蛋白
蛋白
第二章肌肉活动
三、肌肉收缩的过程
Hodgkin, Alan Lloyd (1914-1998),
Huxley, Andrew Fielding (1917-),
第二章肌肉活动
肌肉收缩的肌丝滑行理论
• 观点：肌肉的缩短或伸长，是由于肌小节 中粗丝和细丝相互滑行。
• 证据：肌肉缩短后暗带长度不变，仍和收 缩前一样，而明带长度明显减小，，H带消 失；当肌肉拉长时，细肌丝向粗丝暗带外 侧滑动，故明带及H带加宽。
– 等张收缩：肌肉在理想状态（无负重且能自由缩短） 收缩——长度↓、张力－
– 等速或等动收缩：在肌肉收缩时，以关节为轴移动 的肢体的角速度保持不变，并允许肌肉在全幅度运 动过程中始终保持1第0二章0肌％肉活的动 最大用力收缩。
第二节 肌肉收缩形式与力学分析
（二）拉长收缩 • 定义：又称离心收缩。当肌肉收缩所产生的张
肌纤蛋白
原宁蛋白 原肌凝蛋白
横桥牵拉细肌丝 向肌节中心滑动
肌节缩短
横桥
肌肉收缩
结合下一个结合点
第二章肌肉活动
新的收缩
第二章肌肉活动
（三）单收缩和强直收缩
• 单收缩：一个短促刺激→一个短促收缩 • 收缩强度与刺激强度的关系
激刺
单收缩曲线
潜伏期
缩短期
宽息期
第二章肌肉活动
10毫秒
（三）单收缩和强直收缩
第二节 肌肉收缩形式与力学分析
二、肌肉收缩的力学分析
(一)肌肉收缩的力量-速度关系 • 后负荷：肌肉收缩后加在肌
肉上的负荷 • 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， 与活化横桥数目无关。 • 用于确定最是负荷强度或速 度，以发挥最大爆发力第二章肌肉活动
（一）肌肉的机械功
• W=F×D
• 肌肉机械功的大小，与肌肉的生理横断面的大小和肌肉 的初长度。
• 绝对肌力：某一块肌肉做最大收缩时所产生的张力。肌肉的绝对 肌力和肌肉的横断面大小有关，肌肉的横断面越大，其绝对肌力 越大。
力小于外加阻力（负荷）时，虽然肌肉处于收 缩状态，但仍然被拉长，称为离心收缩。起着 制动、减速和克服重力等作用。 （三）等长收缩 • 定义：当肌肉在两端被固定或负有不能拉起的 重量情况下收缩时，肌肉虽积极收缩，但长度 并不变化。在实现人体运动中，等长收缩起着 支持、固定和保持第一二章定肌肉姿活动势的作用。
第二节 肌肉收缩形式与力学分析
二、肌肉收缩的力学分析 (二)肌肉收缩的张力-长度关系 • 前负荷：肌肉收缩前加在肌肉上的负荷
– 前负荷↑→肌肉初长度↑→收缩力↑
• 机制：肌肉收缩力量的大小取决于参与收 缩的横桥数目。在最适初长度时粗细肌丝 处于最理想的重叠状态，使起作用的横桥 数目达到最大。肌肉过于拉长或过于缩短 都影响参与收缩的横桥数目。
第二章肌肉活动
二、运动单位与肌电图
3肌电图 • 肌电图的引导：
①针电极 ②表面电极 • 运动单位电位
• 肌电图
电压
肌电图的应用 ①分析完成技术动作的主要 肌肉群及其用力顺序和程度 ②评定运动员训练水平 第二章肌肉③活动判定运动疲劳
频率
三、肌纤维的微细结构
（一）肌原纤维和肌小节 肌原纤维 肌纤维 骨骼肌 • 肌小节：肌肉实现收缩和舒张
第二节 肌肉收缩形式与力学分析
一、肌肉收缩的形式 • 肌肉收缩：肌纤维受到刺激后所发生的机
械性反应。根据肌肉收缩时长度和张力的 变化，运动生理学将计入收缩分为三种基 本形式。
第二章肌肉活动
第二节 肌肉收缩形式与力学分析
（一）缩短收缩 • 定义：又称向心收缩。当肌肉所产生的张力大
于外加阻力（负荷）时，肌肉的长度缩短，牵 拉它附着的骨杠杆做向心运动。向心运动时人 体实现各种加速度运动的基础。 • 分类:分等张收缩和等动收缩