运动生理学肌肉收缩形式与力学特征
肌肉收缩的力学分析
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（三）不同类型肌纤维的分布特征 不同类型肌纤维在肌肉中所占的百分比称
为肌纤维类型的百分构成。 1、动物骨骼肌纤维分布特征 不同种类动物骨骼肌纤维的分布特征不同 骨骼肌中不同类型肌纤维的分布是混杂的
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2、一般人骨骼肌纤维分布特征
人类骨骼肌纤维类型的分布是混杂的，不 同肌肉中快慢肌比例有较大的差异。
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3、根据代谢特征划分
慢氧化型（SO）、快氧化型（FOG）、快 酵解型（FT）。
4、根据基因蛋白划分
根据肌肉收缩蛋白中肌球蛋白重链（MHC） 的基因表达，
可将肌纤维的MHC分为Ⅰa、Ⅰc、Ⅱa、 Ⅱac、Ⅱc、Ⅱab和Ⅱb 7种类型。
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（二）骨骼肌纤维类型的形态、机能特点和 运动特征
第二节 肌肉收缩的力学分析
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一、肌肉的收缩
能影响肌肉收缩时作功能力或其力学表现 的因素至少有三个，即前负荷、后负荷和 肌肉本身的功能状态（即肌肉收缩能力）。
前负荷——在肌肉收缩前就加在肌肉上的 负荷。
前负荷使肌肉具有一定的初长度。 后负荷——是在肌肉开始收缩时才能遇到
的负荷，它不增加肌肉的初长度，但能阻 碍收缩时肌肉的缩短。
克），损伤程度小， B、肌纤维类型的无损伤检测 a、肌肉力量 与快肌百分比呈正相关，研究
发现：一般人最大随意伸膝肌肉力量与快 肌%呈中高度相关，相关系数为0.55-0.90。
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三、肌肉的外部表现
1.单收缩 整块骨骼肌或单个肌细胞受到一次短促的
刺激时，先是产生一次动作电位，紧接着 出现一次机械收缩，后者称为单收缩。 根据收缩时肌肉所处的负荷条件不同，单 收缩可以是等长的，也可以是等张的。 在正常体内，当骨骼肌在运动神经的支配 下进行自然收缩时，几乎是无例外地接受 来自神经的连续刺激。
肌肉结构的力学模型
肌肉结构的力学模型
肌肉结构的力学模型可以用来描述肌肉的力学特性和运动过程。
1.肌肉组织结构：肌肉由许多肌纤维组成，每个肌纤维都是由许多肌原纤维组成的。
肌原纤维是肌肉的基本结构单元，它们通过肌腱连接到骨骼上。
2.肌肉收缩机制：肌肉的收缩是由神经系统控制的，神经冲动会刺激肌肉中的肌原纤维收缩。
在肌肉收缩过程中，肌原纤维会缩短，并拉动肌腱，使骨骼运动。
3.肌肉力量和功率：肌肉的力量和功率可以用来描述肌肉的运动能力。
力量是指肌肉产生的力的大小，而功率则是指肌肉产生力的速度和持续时间。
4.肌肉疲劳：长时间的运动会导致肌肉疲劳，这是由于肌肉中乳酸积累过多导致的。
肌肉疲劳会影响肌肉的力量和功率。
5.肌肉伸展和放松：肌肉的伸展和放松是肌肉生理学中的重要概念。
当肌肉处于伸展状态时，它的长度增加，力量和功率减小；当肌肉处于放松状态时，它的长度减少，力量和功率增加。
综合以上几个部分，可以建立一个比较完整的肌肉结构的力学模型，用来分析和预测肌肉的运动特性、疲劳程度以及训练效果等问题。
肌肉收缩的形式及力学分析
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（三）肌肉收缩能力的改变对肌肉收缩的影响： 肌肉收缩能力：指与负荷无关、决定肌缩效 应的内在特性。 肌肉收缩能力↑→肌缩速度、幅度和张力↑ 肌肉收缩能力↓→肌缩速度、幅度和张力↓
调节和影响肌肉收缩能力的内在因素： 神经递质、体液物质、病理因素和药物等。 如甲状腺素和体育锻炼能提高心肌肌球蛋白的 ATP酶 活性，增强心肌收缩力。老年人因心肌肌球蛋白分子 邢台学院体育系 张贵婷 结构的改变，ATP酶活性降低，心肌收缩力减弱。
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2、运动对肌肉结缔组织的影响： （1）长期运动可提高肌腱的抗张力量和抗断 裂力量。 肌腱是由成束的胶元纤维组成。
肌腱横截面积远小于肌肉，但抗张应力很大。 -1 运动时肌腱抗张应力约350—420kg.cm ，其安全应 力大约为断裂应力的三分之一，为210kg.cm-1。 肌腱抗张应力通常超过其骨上附着点的抗张应力。 因而运动损伤时，常导致肌腱撕脱而不是断裂。
4.肌肉酸疼
肌肉做退让工作时容 易引起肌肉酸疼和损伤。 研究表明，大负荷肌 肉离心收缩比向心收缩 更容易引起肌肉酸疼和 肌纤维超微后的 肌肉酸疼之比较 离心收缩导致的肌肉酸疼最明显， 邢台学院体育系 张贵婷 向心收缩导致的肌肉酸疼最不明显
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(五)肌肉的弹性成分：
1、肌肉的弹性成分是结缔组织。
弹性成分和肌肉的收缩成分呈串联或并联关系。
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弹性成分包括： 肌肉的结缔组织(包括肌肉两端的肌腱和肌 肉内部的肌内膜、肌束膜、肌外膜),肌节中的 Ｚ线和Ｍ线等。 1、当收缩成分收缩时，弹性成分被拉长，将一 部分能量以弹性势能的形式贮存起来； 2、当能量贮存足够大时，以弹性反作用力形式 释放出来，克服负荷阻力，使负荷产生移动。
运动生理学 第1章骨骼肌机能
运动生理学
运动生理学
三、动作电位的传导
动作电位在神经纤维的传导具有以 下特征： ➢ 生理完整性 ➢ 双向传导 ➢ 不衰减和相对不疲劳性 ➢ 绝缘性
运动生理学
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四、局部兴奋
阈下刺激引起的局部兴奋有下列特点： ➢ 不是“全或无”的，它可随着刺激强度增
➢ 解决体育基础学科中某些理论与实践问题。 ➢ 了解训练对神经肌肉的影响，为评定运动员
训练水平提供依据。
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运动生理学
（二）根据肌纤维代谢特征： 慢缩氧化型(SO) 快缩强氧化酵解型(FOG) 快缩强酵解型(FG)。
运动生理学
二、两类肌纤维的形态、生理和代谢特征
➢ 形态特征 ➢ 代谢特征 ➢ 生理特征
运动生理学
三、不同类型肌纤维的分布
不同肌纤维在同一块肌肉中所占的数量百 分比，称肌纤维类型的百分组成。
快肌的肌纤维组成： 快A：收缩速度方面等同快肌，但代谢特征兼 有快肌和慢肌特征。 快B：典型的快肌。 快C：过渡型纤维，具有未完全分化特征，其 数量较少。
明带中央有一条深色的Z线，暗带中部有条 染色浅的H带，H带中央有一条深色的M线。
运动生理学
运动生理学
肌原纤维
➢ 肌节：
1)定义：相邻两条Z线之间的一段肌原纤维称肌节 （sarcomere）。
肌节为骨骼肌收缩和舒张功能的基本结构单位。 2)组成：每个肌节由1/2 I 带＋A 带十 1/2 I 带 组成。
长期运动可使肌中结缔组织肥大。
运动生理学
第八节 肌电图
采用适当的方法将肌肉兴奋时的电变化 经过引导、放大和记录，所得到的图形称为肌 电图(EMG)。
运动生理学(第4课时)-第一章-肌肉的活动2018.8.28
（1）肌肉受到外力的牵张时会反射性地引起收缩。
（2）离心收缩时肌肉中的弹性成分被拉长而产生阻力，同时肌肉中的可 收缩成分也产生最大阻力。
肌肉在向心收缩时，一部分张力在作用于负荷之前，先要拉长肌肉中的 弹性成分。一旦肌肉中的弹性成分被充分拉长，肌肉收缩产生的张力才 会作用于外界负荷上。因此肌肉收缩产生的张力，有一部分是用来克服 弹性阻力的，这就使实际表现出来的张力小于实际肌肉收缩产生的张力。
骨骼肌收缩的力学表现
（二）肌肉力量与运动 3.肌肉的机械功和功率
W（功）=F（力）×D（距离）。 功的单位是焦耳（J）。1焦耳=0.1019千克•米；或1千克•米=9.8焦耳 （J）。 一位运动员将重50千克的杠铃上举1米高，此时，他所做的机械功将为 50kg×9.8×1m=490焦耳
功率：即为单位时间内所做的功。P=W/t=F ×D/t。功率反映爆发力大小。
小负荷训练发展速度，大负荷训练发 展力量。
骨骼肌收缩的力学表现
（二）肌肉力量与运动
2.肌肉力量与爆发力
人体运动时所输出的功率，实际上就 是运动生理学中所说的爆发力，是指 人体单位时间内所做的功。
P=(m×a×D)/t
相对爆发力：短跑、跳跃 绝对爆发力：投掷、相扑 在机体中，爆发力的产生还与神经中枢的 骨骼肌总体控制有关，如运动单位的募集、 主动肌、拮抗肌、固定肌之间的协调配合。
4.肌肉酸疼
肌肉做退让工作时容易引起肌肉酸疼和损伤。肌肉大负荷离心收缩引起 肌肉酸疼和肌纤维超微结构改变以及收缩蛋白代谢的变化最显著，等长 收缩次之，向心收缩最低。
肌肉三种收缩形式比较
收缩形式 长度变化
外力与肌 张力关系
对外作功
运动中功能
第一章肌肉活动第三节肌肉收缩的形式和力学特征
第一章肌肉活动第三节肌肉收缩的形式和力学特征肌肉收缩是肌肉活动中最重要的过程之一、它指的是肌纤维在神经冲动的刺激下产生的力量，使肌肉收缩或缩短。
肌肉收缩的形式可以分为等长收缩和等张收缩，其力学特征包括肌肉产生的力量、速度和能量消耗等。
一、肌肉收缩的形式1.等长收缩：在等长收缩过程中，肌肉的长度保持不变。
这种收缩形式主要用于肌肉的抗阻力工作，如举重运动等。
这种收缩时，肌纤维的长度缩短，但所产生的力量无法克服外部阻力，因此肌肉的长度保持不变。
2.等张收缩：在等张收缩过程中，肌肉的张力保持不变，其长度会发生改变。
这种收缩形式主要用于运动和作战等需要肌肉能够产生力量的活动中。
当肌纤维在神经冲动的刺激下收缩时，所产生的力能够克服外部阻力，从而使肌肉长度发生变化。
二、肌肉收缩的力学特征1.力量：肌肉收缩产生的力量主要由两个因素决定：一是肌肉纤维的横截面积，即肌肉的肌纤维数量；二是肌肉纤维的收缩力量，即肌纤维的收缩能力。
这两个因素相互作用决定了肌肉收缩产生的总力量。
2.速度：肌肉收缩的速度与力量密切相关。
一般来说，肌肉产生的力量越大，收缩速度就越慢；反之，肌肉产生的力量越小，收缩速度就越快。
这是因为肌肉纤维收缩时产生的力量与速度之间存在一个反向关系。
3.能量消耗：肌肉收缩产生的能量消耗取决于肌肉的收缩速度和力量大小。
通常情况下，肌肉收缩的能量消耗与收缩力量成正比，与收缩速度成反比。
如果收缩速度增加，肌肉消耗的能量也会增加。
三、肌肉收缩相关的生理机制肌肉收缩的过程涉及到肌纤维的收缩蛋白质-肌动蛋白和肌球蛋白。
当神经冲动到达肌纤维的末端时，会释放出乙酰胆碱，刺激肌纤维内膜上的乙酰胆碱受体。
这会触发肌纤维中的线粒体释放大量的能量并使肌动蛋白与肌球蛋白的交互作用，进而导致肌纤维的收缩。
总结起来，肌肉收缩的形式包括等长收缩和等张收缩。
肌肉收缩的力学特征包括力量、速度和能量消耗。
肌肉收缩的生理机制涉及到肌动蛋白和肌球蛋白的交互作用。
人体生理学体育专业课件_02_肌肉的工作_
第二章肌肉的工作[内容提要]本章主要阐述肌肉收缩的形式、力学分析及肌纤维类型与运动能力的关系。
第一节肌肉收缩的形式和力学分析一、肌肉收缩的形式（一）缩短收缩（二）拉长收缩（三）等长收缩缩短收缩和等长收缩（一）缩短收缩（向心收缩）：定义：当肌肉收缩时产生的张力大于外加阻力负荷时，肌肉缩短，牵拉它附着的骨杠杆做向心运动。
作用：缩短收缩是人体得以实现各种加速度的基础。
特点：缩短收缩时，因负荷移动方向和肌肉用力的方向一致，肌肉做正功。
形式：缩短收缩分为等张收缩和等动收缩。
1.等张收缩等张收缩时，其负荷即外加阻力在整个收缩过程中是恒定的。
在肌肉收缩进程中，由于关节角度发生变化，肌肉发挥的力量大小有所不同。
用等张收缩发展力量只有关节力量最弱点能得到最大锻炼。
利用肌力计检测等张收缩等张收缩时，肌肉产生的张力随关节角度而变化 2.等动收缩等动收缩通过专门的等动负荷器械来实现的。
该器械使负荷随关节运动进程得到精确调整，在关节角度张力最弱点负荷最小，在关节角度张力的最强点负荷最大。
采用等动收缩形式发展力量，使肌肉在关节整个运动范围内都得到最大锻炼。
等动收缩时，在整个关节范围都能产生同等的张力等动肌力计曲线（二）拉长收缩（离心收缩）：定义：当肌肉收缩所产生的张力小于外加阻力时，肌肉虽积极收缩但仍被拉长。
作用：在人体运动中拉长收缩起着制动、减速和克服重力等作用。
特点：拉长收缩时，肌肉做负功。
牵张－缩短环肌肉在缩短收缩前先进行拉长收缩，使肌肉被牵拉伸长，在紧接着的缩短收缩，便可产生更大的力量或输出功率。
（三）等长收缩定义：当肌肉收缩产生张力等于外力时，肌肉虽积极收缩但长度不变。
作用：运动中等长收缩起着支持、固定、保持某一姿势的作用。
特点：肌肉的张力可发展到最大，但由于未发生位移，肌肉没有做外功，消耗能量。
利用绳索张力计检测等长收缩肌肉三种收缩形式的比较工作形式肌肉状况外力与张力对比作用做功缩短收缩缩短小于肌张力加速正拉长收缩拉长大于肌张力减速负等长收缩不变等于肌张力固定未二、肌肉收缩的力学特征（一）肌肉收缩的张力－速度关系定义：指负荷对肌肉收缩速度的影响张力－速度关系肌肉收缩的张力－速度关系机制：肌肉收缩时产生张力的大小，取决于活化的横桥数目。
肌肉收缩的形式及力学分析
等动收缩时在整个运动范围内肌肉都产生最大张力
(二)拉长收缩（离心收缩）：肌肉在收缩
产生张力的同时被拉长的收缩。
1.力量
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。
离心收缩产生的力量比向心收缩大50%左右，比等长 收缩大25%左右。
2.肌电
在负荷相同的情况下，离心收缩的IEMG较向心收缩低。
3.代谢
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，其耗氧量也低于 向心收缩。
2、功率：
单位时间所作的功—功率。 公式表示：
P（功率）＝W（功）／t（时间） W＝F·S，公式可写成：
P（功率）＝F（力）·V（速度） 力和速度的乘积称为爆发力。 功率又被称为肌肉收缩的爆发能力。
长期运动可提高肌腱的抗张力量和抗断裂力量
☆运动训练可提高肌腱的抗张应力，特别是肌 腱与骨结合区的结合能力和力量，使肌腱能承 受更大的拉力。
☆肌腱工作能力的提高可能与运动导致肌腱增 粗和胶元含量增加有关。
（2）长期运动可使肌中结缔组织肥大。
肌肉超负荷训练后，在引起肌肉肥大的同 时，肌中结缔组织也相应增加。
①不完全强直收缩:当新刺激落在前一次收缩的 舒张期,所出现的强而持久的收缩过程称之。 ② 完全强直收缩: 当新刺激落在前一次收缩的 缩短期,所出现的强而持久的收缩过程称之。
(五)肌肉的弹性成分：
1、肌肉的弹性成分是结缔组织。 弹性成分和肌肉的收缩成分呈串联或并联关系。
弹性成分包括：
肌肉的结缔组织(包括肌肉两端的肌腱和肌肉 内部的肌内膜、肌束膜、肌外膜),肌节中的Ｚ 线和Ｍ线等。
运动生理学2第二章 肌肉活动
第二节 肌肉收缩与舒张原理
一、 肌纤维的微细结构
肌细胞（肌纤维）的组成：
细胞膜（肌膜 ）
细胞核（多个）
细胞质（肌浆）：肌原纤维、肌管 系统、线粒体、糖原、脂滴等
1、肌原纤维
肌原纤维呈长纤维状，纵贯于肌纤维全长，直径约为1-2微米。由若干 个肌小节构成。肌小节又是由更微细的肌丝构成。肌丝及其支持结构是肌 原纤维的结构基础。
引起兴奋的刺激条件
强度 时间 强度-时间变化率
2、强度-时间曲线
3、兴奋性的评价指标
阈强度
时值：以2倍基强度刺激组织时， 刚能引起组织兴奋所需的最短作 用时间。
2、兴奋本质
静息电位
动作电位
返回
时值的应用：项目不同，肌肉不同，训练水平不同，
时值不同。
速度练习者＜力量练习者 屈肌＜伸肌 训练水平提高，时值缩短，且拮抗肌之间的比例 缩小，说明协调性提高了。 疲劳后、肌肉损伤或萎缩后时值延长
（A带）
（I带）
返回
粗肌丝和细肌丝
粗肌丝直径约10纳米，其长度与暗带相同，M线则把成束 的粗肌丝固定在一定的位置上。 细肌丝直径约5纳米，由Z线结构向两侧明带伸出，有一段 插入粗肌丝之间（或暗带中）。
肌丝的分子组成
粗肌丝主要由肌球蛋白（myosin，又称肌凝蛋白）分子组成。每条 粗肌丝大约含有200-300个肌球蛋白分子，每个肌球蛋白由两条相同的 重链和四条轻链组成，分子量约为500kD。
机能、代谢特征
收缩速度快 收缩力量大（较慢肌）
易疲劳 无氧代谢为主
与运动的关系
较大强度运动 速度、爆发力训练 快肌纤维选择性肥大 发展无氧代谢
慢肌纤维：毛细血管丰富，
肌红蛋白、线粒体较多
骨骼肌的收缩形式及其生理学特点
骨骼肌的收缩形式及其生理学特点骨骼肌是人体中最常见的肌肉类型，也是最容易受到人们关注的一种肌肉。
它负责人体的运动功能，包括行走、跑步、举重等各种肌肉活动。
骨骼肌的收缩形式及其生理学特点主要包括等长收缩和等张收缩两种形式。
等长收缩是指骨骼肌在负荷下保持长度不变的收缩形式。
在等长收缩过程中，肌肉的张力增加，但长度保持不变。
这种收缩形式主要发生在肌肉对抗的情况下，例如举重过程中的肱二头肌和肱三头肌的对抗。
等长收缩的特点是收缩时肌肉产生的力量大，但速度较慢，耗能较多。
同时，等长收缩还可以控制肌肉的长度，使其能够保持适当的张力，以维持身体的姿势稳定。
等张收缩是指骨骼肌在负荷下发生长度缩短的收缩形式。
在等张收缩过程中，肌肉的长度缩短，但张力保持不变。
这种收缩形式主要发生在肌肉单独作用的情况下，例如屈膝肌在无重力负荷下的收缩。
等张收缩的特点是收缩时肌肉产生的力量较小，但速度较快，耗能相对较少。
同时，等张收缩还可以改变肌肉的长度，实现人体的各种动作，如走路、跑步等。
骨骼肌的生理学特点主要表现在以下几个方面：1. 可塑性：骨骼肌具有较高的可塑性，即能够通过训练和适应来改变自身的形态和功能。
长期的锻炼可以增加肌肉的力量和耐力，并促进肌肉的生长和发育。
2. 快速收缩与慢速收缩：骨骼肌可以通过调节肌纤维的类型来实现快速收缩和慢速收缩。
快速收缩的肌纤维主要富含易燃的肌纤维，能够迅速产生力量，适用于短时间、高强度的运动。
慢速收缩的肌纤维主要富含耐力型肌纤维，能够持续产生力量，适用于长时间、低强度的运动。
3. 肌肉纤维的分布：骨骼肌中的肌纤维分为红色肌纤维和白色肌纤维。
红色肌纤维富含线粒体和血管，能够进行氧化代谢，适用于长时间的耐力运动。
白色肌纤维缺乏线粒体和血管，主要进行无氧代谢，适用于短时间的高强度运动。
4. 肌肉疲劳：骨骼肌在长时间、高强度的运动后容易出现疲劳。
肌肉疲劳主要是由于肌纤维内乳酸积累、能量耗尽和神经传递障碍等因素导致的。
运动生理第二章
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(二)生理学特征
1.肌纤维类型与收缩速度 快肌纤维收缩速度快，慢
肌纤维收缩速度慢。
2.肌纤维类型与肌肉力量 快肌运动单位的收缩力量
明显大于慢肌运动单位。 3.肌纤维类型与疲劳 不同类型的肌纤维抗疲劳能 力不同。
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（三）代谢特征
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三、不同类型肌纤维的分布
不同类型骨骼肌纤维在肌肉中所占的百分比， 称为肌纤维类型的百分组成。这种百分组成与 动物种属、肌肉的神经支配特点、肌肉功能、 个体的年龄、性别以及遗传等因素有关，有较 大的个体差异。 人类骨骼肌均由不同类型的肌纤维混合而成， 各类肌纤维的分布是混杂的，但受同一运动神 经元支配的所有肌纤维具有相同的类型。
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上肢肌的II型肌纤维比率介于40-67%，且浅部与深部 的差异不明显； 下肢肌的II型肌纤维比率介于35-82%，波动较大，且 浅、深层之间存在一定程度的分化。 以维持身体姿势为主的骨骼肌， I型肌纤维比率较高。 如： 肌肉 臀大肌、股中肌、股二头肌、比目鱼肌、胫骨前肌
百分比
60%
66%
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非等动收缩
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2）等动收缩 肌肉能以 恒定的速度或 等同的强度收 缩，张力与负 荷是等同的， 肌肉在整个关 节运动范围内 得到最大锻炼。
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（二）拉长收缩（离心收缩）
1.概念：肌肉收缩的张力<外加阻力，肌肉 被拉长。 2.在运动中的作用:制动、减速和克服重力
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（三）等长收缩
1.概念：肌肉收缩的张力=外加阻力，肌 肉长度不变。 2.在运动中的作用：支持、固定和保持 身体某种姿势 。
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二、两类肌纤维的形态、生理和代谢特征
（一）不同肌纤维的形态特征
简述力量素质的生理学基础
简述力量素质的生理学基础力量素质的生理学基础主要包括以下几个方面：
1. 骨骼肌的形态和生理生化特点：
肌肉生理横断面：肌肉的生理横断面是指所有肌纤维被横切时所得的横断面面积。
更大的生理横断面意味着更多的肌纤维参与收缩，从而产生更大的力量。
肌纤维类型：人体肌肉包含两种主要类型的肌纤维，即慢缩型（I型）和快缩型（II型）。
快缩型肌纤维具有更快的收缩速度和更大的力量产生潜力。
2. 肌肉结构和力学特性：
肌肉纤维的排列和定向：肌肉纤维的排列方式和方向影响着力量的产生和传递。
肌肉的初长度：在一定范围内，肌肉在收缩前的长度（初长度）越长，其产生的力量越大。
3. 神经系统的作用：
神经激活：大脑通过神经系统控制肌肉的收缩力度和速度。
更高的神经激活水平可以动员更多的肌纤维参与工作，从而提高力量输出。
运动单位的募集：根据任务的需求，神经系统会招募不同数量和类型的运动单位（由一个神经元及其支配的肌纤维组成）。
高力量输出需要高效地募集大量的运动单位。
4. 生化代谢过程：
能量供应：力量表现依赖于肌肉细胞内的能量供应。
磷酸原系统和糖酵解途径是提供短
时间高强度收缩能量的主要方式。
蛋白质合成与分解：力量训练会引起肌肉蛋白质的合成增加和分解减少，从而导致肌肉肥大和力量提升。
5. 其他因素：
遗传因素：个体的遗传背景对力量素质有显著影响，包括肌肉的大小、形状和肌纤维类型的比例。
年龄和性别：随着年龄的增长，肌肉质量和力量可能会逐渐下降。
男性通常比女性具有更大的肌肉质量和力量，但这部分差异也受到激素和生理差异的影响。
骨骼肌的收缩形式及其生理学特点
骨骼肌的收缩形式及其生理学特点骨骼肌的收缩形式及其生理学特点1. 快速肌纤维和慢速肌纤维•骨骼肌由快速肌纤维和慢速肌纤维组成。
•快速肌纤维收缩速度快，力量大，但疲劳快。
•慢速肌纤维收缩速度相对较慢，力量不如快速肌纤维，但更耐力。
2. 肌原纤维类型的差异•骨骼肌中不同肌原纤维类型的比例决定了肌肉的特性。
•快速肌纤维多为白色，慢速肌纤维多为红色。
•快速肌纤维具有较高的蛋白质合成速率，适合进行爆发性、高强度的运动。
•慢速肌纤维富含线粒体，适合进行长时间的持久运动。
3. 肌原纤维的类型转变•肌原纤维可在一定程度上发生类型转变。
•长期练习某种特定训练方式可导致肌原纤维类型的转变。
•快速肌纤维向慢速肌纤维转变的训练称为”肌纤维的转型”。
4. 缩短和伸长两种肌肉收缩形式•骨骼肌的收缩可以分为缩短型收缩和伸长型收缩。
•缩短型收缩是指肌肉产生力，同时缩短自身纤维长度。
•伸长型收缩是指肌肉产生力，同时伸长自身纤维长度。
5. 肌肉收缩与神经冲动的关系•肌肉的收缩是由神经冲动引发的。
•神经冲动通过神经元传递，到达肌肉细胞的突触传导点。
•神经冲动引发肌肉中肌原纤维的收缩。
6. 当肌肉收缩停止时•当刺激停止，肌肉会缓慢松弛回到原始长度。
•此过程称为肌肉的“弹性复位”。
以上是关于骨骼肌的收缩形式及其生理学特点的一些列举，这些特点对于了解肌肉的功能和训练方式具有重要意义。
Markdown格式的文章采用标题副标题的形式，更加便于读者查阅和理解。
7. 肌纤维的收缩机制•肌纤维的收缩是由肌原纤维内肌丝的滑动机制实现的。
•肌原纤维内含有肌球蛋白和肌凝蛋白，它们通过与ATP和钙离子的结合来完成肌纤维的收缩。
8. 肌原纤维的力量和能量需求•快速肌纤维由于能源储备丰富，适合进行高强度的爆发性运动。
•快速肌纤维产生的力量较大，但对能量的需求也更高。
•慢速肌纤维由于富含线粒体，能产生较多的ATP，适合进行持久的耐力运动。
9. 肌肉酸痛与收缩形式的关系•长时间的肌肉收缩会导致肌肉酸痛的感觉。
骨骼肌的收缩形式及其生理学特点
骨骼肌的收缩形式及其生理学特点骨骼肌是人体内最常见的肌肉类型，它们连接到骨骼上，通过收缩产生力量和运动。
骨骼肌的收缩形式分为等长收缩和等张收缩，每种收缩形式都具有其独特的生理学特点。
等长收缩是指骨骼肌在收缩时保持长度不变。
在等长收缩状态下，肌肉产生的力量可以克服外部阻力，但没有实际的运动。
这种收缩形式常见于保持姿势的肌肉，如站立时维持身体的平衡。
等长收缩时，肌肉中的肌纤维被激活，肌头和肌尾之间的距离缩短，但整体长度保持不变。
这种收缩形式可以保持肌肉的张力，使人体能够保持姿势和姿态。
等张收缩是指骨骼肌在收缩时缩短长度。
这种收缩形式常见于肌肉产生实际运动的情况下，如抬举重物或进行运动。
在等张收缩时，肌纤维中的肌头和肌尾之间的距离缩短，导致肌肉整体缩短。
这种收缩形式产生的力量可以推动骨骼和产生运动。
等张收缩是通过肌肉中的肌纤维收缩产生的，这些肌纤维由肌原纤维组成，每个肌原纤维又由肌原节构成。
当肌原节受到刺激时，肌原纤维收缩，导致肌纤维收缩，最终引起整个肌肉的收缩。
骨骼肌的收缩是由神经系统的控制和调节的。
当神经系统向肌肉发送信号时，神经末梢释放神经递质，刺激肌原节产生动作电位。
动作电位传播到肌原纤维上，触发肌原纤维中的肌球蛋白和肌凝蛋白之间的相互作用，导致肌纤维收缩。
这种神经-肌肉传递过程被称为神经肌肉连接。
骨骼肌的收缩具有一些重要的生理学特点。
首先，骨骼肌的收缩是快速的。
当神经系统向肌肉发送信号时，肌肉可以迅速响应并产生力量。
这使得骨骼肌非常适合进行迅速而精确的运动，如打击和奔跑。
其次，骨骼肌的收缩是有力的。
骨骼肌可以产生强大的力量，使人体能够进行各种日常活动和运动。
这种力量的产生是通过肌纤维中肌球蛋白和肌凝蛋白之间的相互作用来实现的。
最后，骨骼肌的收缩是疲劳的。
当骨骼肌长时间进行重复收缩时，肌肉会逐渐疲劳并失去力量。
这是因为肌纤维中的能量供应和废物清除速度无法满足高强度持续运动的需求。
总的来说，骨骼肌的收缩形式包括等长收缩和等张收缩，每种收缩形式都具有其独特的生理学特点。
运动生理学考试重点
绪论一、生命活动基本特征:（一）新陈代谢。
（二）兴奋性。
（三）生殖。
二、“反应”的定义:机体或细胞受到刺激后所发生的功能活动的变化,称为反应。
三、“兴奋”的定义:生物体的器官、组织或细胞受到刺激后产生的动作电位,称为兴奋。
四、“兴奋性”的定义:生物体对刺激发生反应的能力称为兴奋性。
五、“内环境”的定义:细胞外液就是细胞生活的直接环境,又称内环境。
六、人体生理功能活动的调节方式:（一）神经调节。
（二）体液调节。
（三）自生调节。
第一章:肌肉活动一、“静息电位”的定义:静息电位就是指细胞未受刺激时存在于细胞膜两侧的电位差。
二、“动作电位”的定义:动作电位就是指细胞受到刺激而兴奋时,细胞膜在原来静息电位的基础上发生的一次迅速、短暂、可向周围扩布的电位波动。
三、肌肉三种收缩形式的比较:四、肌肉收缩的力学特征:（一）张力--速度关系:当前负荷不变,改变后负荷时,张力与速度成反比关系。
（二）长度--张力关系:初长度过长与过短都会使张力减小,只有达到最适初长度,张力才最大。
五、人类肌纤维的类型及比较:运动生理学考试重点第二章:能量代谢一、合成ATP的三种途径及比较:二、“基础代谢”的定义:基础代谢就是指人体在清晨极其安静状态下的能量代谢。
三、“基础代谢率”的定义:单位时间内的基础代谢,称为基础代谢率。
第三章:神经系统的调节功能一、“前庭器官”的定义:前庭器官就是人体对自身姿势、运动状态及空间位置感知的感受器,对保持身体平衡起重要作用。
二、“前庭反应”的定义:当人体前庭感受器受到过度刺激时,反射性的引起骨骼肌紧张性的改变以及自主功能的反应,这些反应称为前庭反应。
三、“前庭稳定性”的定义:过度刺激前庭感受器而引起机体各种前庭反应的程度,称为前庭稳定性。
四、“牵张反射”的定义:在脊髓完整的情况下,一块骨骼肌如受到外力牵拉使其伸长时,引起受牵拉肌肉反射性缩短,该反射称为牵张反射。
(包括:腱反射、肌紧张)五、“状态反射”的定义:头部空间位置改变时反射性地引起四肢肌张力重新调整的一种反射活动。
肌肉收缩的类型（运动康复知识链接）
肌⾁收缩的类型（运动康复知识链接）肌⾁收缩是肌⾁对刺激所产⽣的收缩反应现象。
狭义来说，是指脊椎动物⾻骼肌靠传播性电位⽽发⽣的收缩。
单⼀的活动电位产⽣单收缩，反复活动电位产⽣强直收缩。
不通⽽发⽣的收缩。
单⼀的活动电位产⽣单收缩，反复活动电位产⽣强直收缩。
不通活动电位活动去极化⽽产⽣的，去极化如只限于局部⽽产⽣的，去极化如只限于局部过活动电位的肌⾁收缩多数情况是由于⾮传布性的去极化过活动电位的肌⾁收缩多数情况是由于⾮传布性的如在肌⾁全部⽽且是持续性的，则称为拘性去极化如在肌⾁全部⽽且是持续性的，则称为拘性肌⾁，且为短暂性的，称为局部收缩。
去极化肌⾁，且为短暂性的，称为局部收缩。
收缩。
在平滑肌等所见到的持续性收缩⼀般称为痉挛，但很多仍然是伴随着反复活动电位等所看到的持续性收缩并没有电位的变化，这闭壳肌等所看到的持续性收缩并没有电位的变化，这。
可是在双壳贝的闭壳肌或是持续性去极化去极化。
可是在双壳贝的或是持续性种收缩是出于闸式结构。
常见分类有以下两种⽅式，都是⼤同⼩异，相互补充，便于更好的理解。
（运动⽣理学分类⽅法）根据肌⾁收缩时长度和张⼒的变化特点，将肌⾁收缩的形式根据肌⾁收缩时长度和张⼒的变化特点，将肌⾁收缩的形式⼀、（运动⽣理学分类⽅法）⼀、分为等张收缩和等长收缩两种(1)等张收缩等张收缩⼜可进⼀步分为向 ⼜称动⼒性收缩动⼒性收缩。
哑铃的肘弯举就是肱⼆头肌的等张收缩。
等张收缩⼜可进⼀步分为向⼼收缩、离⼼收缩和等动收缩。
向⼼收缩是指肌⾁收缩时所产⽣的张⼒⼤于外加阻⼒(负荷)时，肌⾁长度缩短，并牵拉⾻杠 向⼼收缩向⼼收缩是⼈体得以实现各种加速运动的基础，如跑步时后蹬的⼒量。
杆做向⼼运动。
向⼼收缩是⼈体得以实现各种加速运动的基础，如跑步时后蹬的⼒量。
离⼼收缩是指当肌⾁收缩时所产⽣的张⼒⼩于外⼒时，肌⾁虽然积极地收缩但仍被拉 离⼼收缩离⼼收缩在实现⼈体运动时起着制动、减速和克服重⼒等作⽤。
如⼈落地时，⾜⼀接触长。
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• 等张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重 量，这是等张训练的不足之处
• 等动训练时，整个关节范围内肌肉都能 进行最大用力的收缩，是对肌肉的力量 增长最有效的方法之一，但是必须借助 于特殊力量器械，这是等动训练的不足 之处
运动生理学肌肉收缩形式与力学特 征
（三）离心收缩（ Eccentric contraction ）特点
运动生理学肌肉收缩形式与力学特 征
Load
Load
（一）等长收缩（ isometric ）
• 定义：肌肉收缩产生的张力等于外力时，肌肉 虽积极收缩但长度不变
– 如试图拉起根本拉不起的杠铃时
• 不能克服阻力做机械功
• 仍消耗能量（生热），是肌肉静力性工作的基 础
• 对支撑和保持某种姿势起重要作用
运动生理学肌肉收缩形式与力学特 征
(二)向心收缩(Concentric contraction)
• 定义：肌肉收缩产生的张力大于外力，肌肉长度缩 短、起止点相互靠近。
• 肌肉张力增加出现在前，长度缩短发生在后，张力 大于外力
• 肌肉收缩时所产生的张力随关节角度而变化，
例：肱二头肌在关节角度为 120°时最大，而在 30°时最 小（极点产生的部位）
一. 骨骼肌的特性
生理特性：兴奋性;收缩性 物理特性：
伸展性； 弹性：结缔组织（肌腱、肌膜、M线、Z线等） 粘滞性 受温度影响
运动生理学肌肉收缩形式与力学特 征
二. Types of muscle contraction
骨骼肌的收缩形式
• 根据收缩时肌肉长度的变化，把肌肉收缩分 为三类：
– 等长收缩 – 向心收缩（缩短收缩）包括等张和等动收缩 – 离心收缩（拉长收缩）
• 肌肉在收缩产生张力的同时被拉长的收缩称为 离心收缩 ，又称拉长收缩。
• 离心收缩的作用：
– 缓冲作用:
• 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。
– 防止运动损伤
• 如从高处跳下时，脚先着地，通过反射活动使股四头肌和 臀大肌产生离心收缩缓冲加速度，不致于使身体造成损伤。
• Dynamic (isotonic) exercise = muscle contraction with a change in the length of the muscle（动力性收缩）
– Concentric contraction = muscle applies force as it shortens （向心收缩） – Eccentric contraction = muscle applies force as it lengthens （离心收缩）
运动生理学肌肉收缩形式与力学特 征
• Muscles come in antagonistic (opposing) pairs.
运动生理学肌肉收缩形式与力学特 征
Muscle tension is transmitted to bone as the contractile component tightens the series-elastic component.
运动生理学肌肉收缩形式与力学特 征
运动生理学肌肉收缩形式与力学特 征
等张收缩：张力恒定，长度变化 如：屈肘提重物
要完成整个关节运动范围内的等张收缩，所要 克服的负荷不能超过张力最小的关节角度所能 克服的最大阻力.
等动收缩：收缩速度相对恒定，肌张力可 随关节角度变化而改变。
运动生理学肌肉收缩形式与力学特 征
• 在完成工作或对抗地心引力对身体的作用时， 这几种收缩往往同时或按顺序发生。
运动生理学肌肉收缩形式与力学特 征
• Static (isometric) exercise = muscle contraction without a change in the length of the muscle （静力性收缩，又 称等长收缩）
运动生理学肌肉收缩形式与力学特 征
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（2）在外力负荷相同情况下，离心收缩的积分肌电 最低；
（3）在输出功率相同的情况下，离心收缩所消耗能 量最低；
（4）肌肉拉伤一般发生在离心收缩状态下。
运动生理学肌肉收缩形式与力学特 征
（5）在做力竭性运动后，离心收缩引起的肌肉酸痛 最明显：
原因 ①离心收缩所克服的张力>向心收缩，高牵张力量会加重
肌纤维损伤
②肌肉被动牵拉时，肌腱部位首先受力，引起腱反射和 腱器官的传入冲动增加，而肌肉的痛觉感受器主要分 布于肌腱组织周围，所以离心收缩时痛感较明显
③离心收缩后肌肉温度增加比向心收缩明显，而温度升 高会使感觉神经末梢更敏感，从而使痛觉更强烈。
运动生理学肌肉收缩形式与力学特 征
§If muscle tension
overcomes a load, it pulls the insertion toward the origin.
Contractile component (sarcomeres)
Series-elastic component (connective tissue/tendon)
复习题
1. 不同训练形式对不同肌纤维类型的影响 包括[ ]、[ ] 两方面 2. 快肌纤维的耐疲劳性比慢肌纤维[ ]； 其兴奋的阈值比慢肌纤维[ ]；所以比慢 肌纤维更不容易被兴奋 3. 描述肌丝滑行过程 4. 解释神经肌肉兴奋收缩藕联机制
运动生理学肌肉收缩形式与力学特 征
第三节 肌肉收缩形式与力学特征
运动生理学肌肉收缩形式与力学特 征
Sample Exercises
Bench Press
Push-Up
运动生理学肌肉收缩形式与力学特 征
运动生理学肌肉收缩形式与力学特 征
（四）向心与离心收缩的比较
（1）在肌肉主动收缩力相同情况下，力量的外部表 现: 离心收缩向心收缩。 原因: ①牵张反射，离心收缩肌肉受到强烈牵拉反射性 的引起收缩而产生较大的张力。 ②离心收缩时外力的一部分克服了肌肉中弹性成 分产生的张力，另一部分克服肌肉主动张力即： 外力=肌肉主动收缩力+弹性阻力；而向心收缩 时，肌肉的主动收缩力克服外力、弹性阻力即： 外力=肌肉主动收缩力-弹性阻力