第二节-肌肉收缩的形式及力学分析
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。
肌肉收缩讲解
渐增负荷原则是指随着肌肉适应性的提高，训练负荷应逐渐增加，以不断刺激肌肉适应更高的训练强度。
肌肉超负荷训练原则
高强度间歇训练法是指在短时间内进行高强度的训练，通常持续时间在30秒左右。
高强度
高强度间歇训练法中的间歇时间是指两次训练之间的休息时间，通常在1-5分钟左右。
间歇时间
高强度间歇训练法
肌肉收缩在姿势稳定中的功能
肌肉收缩通过产生力量、调节身体的形状和位置，以及控制神经系统来维持姿势稳定。
影响姿势稳定的因素
影响姿势稳定的因素包括视觉、本体感觉、前庭觉和神经系统的调节等。
肌肉收缩在姿势稳定中的作用
肌肉收缩在运动损伤中的作用
运动损伤的定义
运动损伤是指在进行体育运动或训练时发生的各种身体损伤。
如何提高肌肉收缩的训练效果
控制训练强度和次数
结合多种训练方式
注意训练后的恢复
THANKS
谢谢您的观看
xx年xx月xx日
肌肉收缩讲解
目录
contents
肌肉收缩概述肌肉收缩的生理机制肌肉收缩在运动中的应用肌肉收缩的生物力学分析肌肉收缩的调控与训练总结与展望
肌肉收缩概述
01
肌肉收缩是指肌肉通过收缩产生力量的生理现象。
肌肉收缩涉及肌肉纤维的缩短和张力增加，进而产生运动和维持姿势。
肌肉收缩的定义
主动收缩
有氧运动能够提高心肺功能、代谢水平和免疫力，降低慢性病的风险。
02
肌肉收缩在有氧运动中的作用
肌肉收缩在有氧运动中起到关键作用，通过肌肉的反复收缩和放松，实现身体的运动和能量的消耗。
柔韧性训练的意义
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
肌肉收缩与柔韧性训练的关系
肌肉的收缩原理
肌肉的收缩原理肌肉收缩是人体运动的基础，也是我们能够进行各种活动的关键。
了解肌肉的收缩原理对于理解运动过程和身体机能至关重要。
本文将详细介绍肌肉收缩的原理，并解释肌肉收缩的过程及其在人体中的作用。
1. 肌肉组织的结构肌肉组织是由肌纤维组成的，而肌纤维又由肌原纤维组成。
肌原纤维是肌肉的基本单位，每个肌原纤维都是由许多肌纤维束组成的。
肌纤维束由肌纤维组成，肌纤维中包含许多肌节。
肌节是由肌小节组成的，而肌小节则是由肌纤维蛋白组成的。
2. 肌肉收缩的过程肌肉收缩的过程可以分为兴奋、激活、收缩和松弛四个阶段。
（1）兴奋阶段：当神经冲动到达肌肉时，神经末梢释放出乙酰胆碱，与肌肉细胞上的乙酰胆碱受体结合，导致肌肉细胞内的电位发生改变，形成肌动电位。
（2）激活阶段：肌动电位沿着肌纤维传播，引起肌钙蛋白复合物与肌球蛋白复合物结合，使肌球蛋白上的阻止蛋白移动，暴露出肌球蛋白上的结合位点。
（3）收缩阶段：肌球蛋白上的结合位点与肌原纤维上的肌头蛋白结合，形成肌头桥。
肌头桥在ATP的作用下发生构象变化，使肌原纤维缩短，即肌肉收缩。
（4）松弛阶段：神经冲动停止时，肌肉细胞停止产生肌动电位，钙离子被重新储存到肌质网内，肌钙蛋白复合物与肌球蛋白复合物解离，肌肉恢复到松弛状态。
3. 肌肉收缩的类型肌肉收缩可分为等长收缩和等张收缩两种类型。
（1）等长收缩：当肌肉收缩时，肌肉长度保持不变。
这种收缩主要用于保持姿势和抵抗外力，如保持站立或保持物体的重量。
（2）等张收缩：当肌肉收缩时，肌肉长度发生改变。
这种收缩主要用于产生力量和进行运动，如跑步、举重等。
4. 肌肉收缩的作用肌肉收缩在人体中起着至关重要的作用。
（1）产生力量：肌肉收缩是产生力量的主要机制。
肌肉的收缩通过肌纤维的变短来产生力量，这种力量可以用于推动身体或进行各种活动。
（2）维持姿势：肌肉的收缩可以帮助我们维持身体的姿势。
例如，保持站立或坐直时，肌肉会持续收缩以保持身体的平衡和稳定。
第二节肌肉收缩的力学分析
（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
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。
运动训练与肌纤维类型转变尚有争议：
a、肌纤维类型决定于遗传 b、交叉神经支配可引起肌纤维类型的转变 c、运动训练对肌纤维亚型的影响
耐力训练、抗阻训练和速度训练后，Ⅱ型 肌的Ⅱb向Ⅱa转化。
d、运动训练对快慢肌纤维的影响
训练能否引起快慢肌之间的相互转化仍然存 在争议。 目前比较公认的观点：运动训练无 法引起慢肌向快肌的转化；而训练能否引起快 肌向慢肌的转化还有待于更多的实验证实。
第二节 肌肉收缩的力学分析
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。
2）原理 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酶的活性，与活化的横桥数目无关。
3.收缩能力对肌肉收缩的影响
肌肉的状态是可以改变的。 能力降低因素 缺氧、酸中毒、肌肉中能源物质缺乏等 能力提高因素 钙离子、咖啡因、肾上腺素等。
二、肌肉收缩的形式
（一）缩短收缩 1.等张收缩 所加负荷不变，产生的张力随关节角度改
肌肉收缩教案(二)
人数第课时200年月日
主题
第一章肌肉收缩
教学
目标
掌握：肌肉收缩的外部表现和力学分析
肌肉的的三种收缩形式
重点
难点
肌纤维的收缩过程、肌肉的的三种收缩形式
教法
理论讲授
教
学
过
程
第二节骨骼肌细胞的微细结构
一、肌原纤维和肌小节
二．肌管系统（图示）（p. 20图1-4）
第三节 肌纤维的收缩过程
一、兴奋一收缩耦联
2．骨骼肌收缩形式（根据收缩时肌肉的张力和长度变化）
（1）向心收缩：（又称缩短收缩）（p. 35）
概念—肌肉收缩时起止点靠拢，长度缩短。引起肢体位移身体运动。
因收缩时肌肉张力基本不变，向心收缩时，因负荷移动方向和肌肉用力方向一致，肌肉作正功。
根据整个关节运动范围肌肉张力和负荷的关系，缩短收缩又分为等张收缩（非等动收缩）和等动收缩。
小结：肌肉的的三种收缩形式。
课
后
小
结
二、骨骼肌收缩的原理—滑行学说（p．30）
学生总结：给予神经刺激，肌肉发生收缩的全过程。
第四节 肌肉收缩的外部表现和力学分析
一、肌肉收缩的外部表现和力学分析
（一）外部表现
1．单收缩和强直收缩
① 单收缩 ：概念及分期；
（图示）三期；潜伏期、收缩期、舒张期。
教
学
过
程
②Hale Waihona Puke 直收缩：*概念*（图示，三种曲线；单、不完全和完全强直）。
教
学
过
程
（2）等长收缩
①概念
②特点：不作功。
③在运动中的作用：＊对抗不能拉起的负荷及＊起固定作用。
（3）离心收缩
肌肉收缩的形式及力学分析
邢台学院体育系
张贵婷
（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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邢台学院体育系
张贵婷
(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
第一章肌肉的活动
第⼀章肌⾁的活动第⼀篇器官系统运动⽣理学第⼀章肌⾁的活动第⼀节肌⾁的兴奋和收缩第⼆节肌⾁收缩的形式及⼒学分析教学任务通过教学，使学⽣明确肌⾁的神经⽀配及兴奋在神经—肌⾁接头传递过程。
掌握肌纤维的微细结构、肌⾁收缩和舒张的原理和过程，肌⾁收缩的形式和肌⾁收缩的⼒学分析。
教学重点肌纤维的微细结构、肌⾁收缩和舒张的原理和过程，肌⾁收缩的形式和肌⾁收缩的⼒学分析。
教学难点肌⾁的神经⽀配及兴奋在神经—肌⾁接头传递过程。
肌⾁收缩的⼒学分析。
教学⽅法与⼿段结合多媒体课件进⾏课堂讲授教学内容授课过程：复习上节课的主要内容新课引⼊：第⼀篇器官系统运动⽣理学第⼀章肌⾁的活动第⼀节肌⾁的兴奋和收缩⼈体的肌⾁分为⾻骼肌、⼼肌和平滑肌三⼤类。
⾻骼肌的主要活动形式是收缩和舒张。
通过舒缩活动完成运动、动作，维持⾝体姿势。
⾻骼肌的活动是在神经系统的调节⽀配下，在机体各器官系统的协调活动下完成的。
肌纤维（肌内膜）集中形成肌束（肌束膜），肌束集中形成肌⾁（肌外膜）。
每⼀块肌⾁都是⼀个器官。
肌⾁两端为肌腱，跨关节附⾻。
⼀、肌⾁的神经⽀配（⼀）运动单位1、脊髓运动神经元发出的运动神经纤维通过终板⽀配⾻骼肌的运动。
⼀个运动神经元和它所⽀配的全部⾻骼肌纤维所组成的结构和机能单位叫做⼀个运动单位。
运动单位的⽣理特点是作为⼀个整体活动。
运动单位是最基本的肌⾁收缩单位。
2、运动单位的分类：（1）运动性（快肌）运动单位—⼤运动单位：冲动频率⾼，收缩⼒量⼤，易疲劳，氧化酶含量低。
⼤运动单位中（如腓肠肌）肌纤维数⽬多，收缩时产⽣的张⼒⼤。
（2）紧张性（慢肌）运动单位—⼩运动单位：冲动频率低，持续时间长，氧化酶含量⾼。
⼩运动单位中（如眼外直肌）肌纤维数⽬少，收缩时⽐较灵活。
同⼀运动单位肌纤维兴奋收缩同步；同⼀肌⾁中属不同运动单位的肌纤维兴奋收缩不⼀定同步。
（因神经冲动的不同频率及肌纤维的兴奋性）3．运动单位的动员（1）概念：参与活动的运动单位数⽬和神经发放冲动频率的⾼低结合，形成运动单位的动员。
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。
肌肉收缩讲解
肌电信号从神经末梢传导至肌肉细胞，通过离子通道引起肌肉细胞的收缩。
肌肉收缩与运动训练Fra bibliotek肌肉适应
长期进行某项运动训练，肌肉会适应这种运动，产生相应的 生理变化，如肌肉体积增大、力量增强等。
肌肉损伤
过度或不正确的运动训练可能导致肌肉损伤，引起肌肉疼痛 、疲劳、无力等症状，需要适当休息和康复训练。
03
肌肉收缩的力学分析
肌肉收缩的力学基础
肌肉收缩的力学原理
肌肉收缩是生物力学的基本原理之一，它涉及到肌肉的弹性和黏弹性，以及 肌肉收缩过程中能量的转换和传递。
肌肉收缩的力学模型
肌肉收缩的力学模型可以概括为“弹簧-阻尼器-质量块”模型，其中弹簧代表 肌肉的弹性，阻尼器代表肌肉的黏性，质量块代表肌肉收缩产生的惯性。
肌肉疲劳的成因与恢复
总结词
肌肉疲劳是由于肌肉长时间工作导致的能量耗竭和代谢产物积累，表现为肌肉无 力、酸痛和僵硬。
详细描述
肌肉疲劳的常见成因包括运动过度、肌肉缺血、缺氧、长时间保持同一姿势等。 为了恢复肌肉疲劳，可以采取多种方法，例如休息、按摩、拉伸、低强度训练等 ，同时注意合理安排运动量和保持良好的肌肉工作状态。
加强肌肉疲劳机制的研究，揭示其产生原因和影 响因素，为预防和治疗肌肉疲劳提供理论依据和 新的思路。
研究不同类型肌肉收缩的差异和联系，以及不同 神经肌肉调控机制在肌肉收缩中的作用，有助于 进一步了解肌肉收缩的多样性和复杂性。
研究肌肉收缩和能量代谢之间的相互关系，有助 于更全面地了解肌肉收缩的生理功能和调节机制 。
THANKS
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05
肌肉收缩的异常与调控
肌肉痉挛的成因与防治
总结词
肌肉痉挛是由于多种原因导致的肌肉不自主收缩，通常伴随着疼痛和不适。
运动生理学(第4课时)-第一章-肌肉的活动2018.8.28
骨骼肌的收缩形式—等长收缩
骨骼肌的收缩形式—离心收缩
肌肉在收缩产生张力的同时被拉长的收缩称为离心收缩（eccentric contraction）。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。离心工作也称为退让工 作。如，搬运重物时将重物放下；下坡跑，下楼梯属于离心收缩。离心 收缩可防止运动损伤。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。肌肉离心收缩的制定作用，减缓了身体的 下落速度，不致于使身体造成损伤。离心收缩时肌肉做负功。
骨骼肌的收缩形式—超等长收缩
超等长收缩（plyometric contraction）是指骨骼肌工作时先做离心式 拉长，继而做向心式收缩的一种复合式收缩形式。
其优点在于，在做离心收缩工作时，肌肉先被迅速拉长，在肌肉被拉长 过程中，肌肉的牵张感受器受到刺激并产生兴奋，导致肌肉产生牵张反 射性收缩。当肌肉被拉长后所产生的弹性势能，拉长后产生的牵张反射 性收缩，以及主动向心收缩所产生的力量形成合力时，肌肉将产生较大 收缩力。跳深练习时股四头肌进行的就是一种典型的超等长收缩。
绝对肌力：175kg 相对肌力：175/73=2.397
体重73kg，抓举175kg
骨骼肌收缩的力学表现
抓举
挺举
骨骼肌收缩的力学表现
骨骼肌收缩的力学表现
身高1.5m，体重48kg，抓举95kg 95÷48=1.979
升高1.65m，体重74.4kg， 抓举128kg
128÷74.4=1.720
骨骼肌的物理特性受温度影响，当温度下降时，肌浆内各分子 间的摩擦力加大，肌肉的粘滞性增加伸展性和弹性下降；当温 度升高时，肌肉粘滞性下降，伸展性和弹性增加。
肌肉收缩讲解
要点二
肌肉记忆和神经肌肉信号传递的研究
未来研究应进一步探讨肌肉记忆和神经肌肉信号传递的机制，以及这些机制如何应用于运动训练和康复中。
肌肉疾病的研究
未来研究应加强对肌肉疾病的研究，探讨肌肉疾病的发病机制、预防和治疗措施，以及如何利用运动生物力学等手段改善肌肉疾病的症状。
要点三
THANKS
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04
肌肉收缩在运动实践中的应用
肌肉力量训练的重要性
肌肉力量训练的原则
肌肉力量训练的方法
肌肉力量训练的原则和方法
肌肉耐力训练的原则和方法
肌肉耐力训练的重要性
肌肉耐力训练可以提高心肺功能、减少体脂肪、增强免疫力等。
肌肉耐力训练的原则
适度原则、适量原则、心肺功能原则等。
肌肉耐力训练的方法
有氧训练、间歇训练、重量训练等。
生物力学在肌肉功能评估中也具有重要应用价值，通过对肌肉收缩过程中的生物力学特征进行评估，可以更好地了解肌肉的功能状态，为预防和治疗肌肉相关疾病提供依据。
生物力学在运动生理学中应用广泛
生物力学在人体运动分析中的应用
生物力学在肌肉功能评估中的应用
未来研究展望
要点三
肌肉收缩与代谢关系的研究
未来研究应进一步探讨肌肉收缩如何影响能量平衡和代谢，以及这些影响如何与长期运动和健康状况相互作用。
肌肉酸痛的成因与缓解
肌肉痉挛是由于肌肉受到寒冷、过度紧张、电解质失衡等引起的。
肌肉痉挛的原因
可以进行反向拉伸、按摩、热敷等来缓解痉挛，严重者需要及时就医。
处理肌肉痉挛
肌肉痉挛的成因与处理
肌肉损伤类型
包括肌肉撕裂、挫伤、扭伤等。
预防和处理
及时就医检查和治疗，避免病情恶化。同时，在平时运动中要注意保护肌肉，避免受伤。
肌肉收缩——精选推荐
2 ．肌肉的收缩过程每条肌原纤维都有色浅的明带I带和色深的暗带A交替排列，明带中央有一条色深的线为Z线，暗带中央有色浅的H带，H带中央有一条色深的线为M线.相邻两个Z线之间的一段肌原纤维称为肌节，包括1/2 I带+A带+1/2 I带是骨骼肌收缩的基本结构单位。
从肌细胞兴奋开始，肌肉收缩的过程应包括三个互相衔接的环节：细胞兴奋触发肌肉收缩，即兴奋-- 缩耦联；横桥运动引起肌丝滑行；和收缩肌肉的舒张。
（1 ）兴奋-- 收缩耦联兴奋-- 收缩耦联至少包括三个步骤：动作电位通过横管系统传向肌细胞深处；三联管结构传递信息；纵管系统对Ca 2+ 的释放和再聚积。
（2 ）横桥运动引起肌丝滑行一般认为肌肉收缩的基本过程是：当肌浆Ca 2+ 的浓度升高时，细肌丝上对Ca 2+ 有亲和力的肌钙蛋白结合足够Ca 2+ ，引起自身分子构型发生变化。
这种变化又传递给原肌球蛋白分子，使后者构型亦发生变化，其结果，原肌球蛋白分子的双螺旋体从肌动蛋白双螺旋结构的沟沿滑到沟底，抑制因素被解除，肌动蛋白上能与横桥结合的位点暴露出来。
横桥与肌动蛋白结合形成肌动球蛋白，后者激活横桥上ATP 酶的活性，在Mg 2+ 参与下，横桥上的ATP 分解释放能量，横桥获得能量，向粗肌丝中心方向倾斜摆动，牵引细肌丝向粗肌丝中央滑行。
当横桥角度发生变化时，横桥上与ATP 结合的位点被暴露，新的ATP 与横桥结合，横桥与肌动蛋白解脱，并恢复到原来垂直的位置。
紧接着横桥又开始与下一个肌动蛋白的位点结合，重复上述过程，进一步牵引细肌丝向粗肌丝中央滑行。
（3 ）收缩肌肉的舒张，当刺激终止后，Ca 2+ 与肌钙蛋白结合消除，肌钙蛋白恢复到原来构型，继而原肌球蛋白也恢复到原来构型，肌动蛋白上与横桥结合的位点重新被掩盖起来，肌丝由于自身的弹性回到原来位置，收缩肌肉产生舒张。
(二)肌肉的收缩过程在完整机体内，肌肉的收缩是由运动神经以冲动形式传来的刺激引起的。
神经冲动经神经肌肉接头传至肌膜，首先引起肌细胞兴奋，继而触发横桥运动，产生肌肉收缩，收缩肌肉又必须舒张才能进行下一次收缩。
肌肉的收缩实验报告
肌肉的收缩实验报告实验目的：了解肌肉的收缩原理及其影响因素。
实验设备：肌肉模型，电刺激设备，测量仪器。
实验步骤：1. 将肌肉模型连接到电刺激设备上。
2. 在实验开始之前，测量肌肉模型的长度和初始状态下的收缩力。
3. 通过调节电刺激设备的参数，给肌肉模型的神经模拟信号。
4. 记录电刺激信号的强度和持续时间，并观察肌肉模型的收缩情况。
5. 在实验结束后，再次测量肌肉模型的长度和最后的收缩力。
实验结果：根据实验数据的统计，我们可以得出以下结论：1. 肌肉的收缩力与电刺激信号的强度和持续时间呈正相关关系。
当电刺激信号的强度增加或持续时间延长时，肌肉的收缩力也会增加。
2. 肌肉的收缩力与肌肉的长度有关，通常情况下，肌肉在适当的长度范围内收缩力最大。
3. 不同的肌肉在收缩过程中的表现也有差异。
有些肌肉在收缩初期表现出较大的收缩力，然后逐渐减弱；而有些肌肉则在收缩初期表现较弱，然后逐渐增强。
4. 多次进行实验后，得出的数据会有一定的波动。
这可能是由于肌肉的疲劳或其他因素影响了实验结果。
分析与讨论：肌肉的收缩是由神经冲动引起的，神经冲动会刺激肌肉纤维收缩，从而产生力量。
实验结果表明，电刺激信号的强度和持续时间对肌肉的收缩力具有重要影响。
这是因为电刺激信号越强，可以刺激到更多的肌纤维，从而增加收缩力。
而电刺激信号的持续时间越长，肌纤维受到的刺激也就越久，从而增加收缩力。
此外，肌肉的长度也会影响其收缩力。
这是因为肌肉在收缩过程中，需要有足够的空间来发生收缩。
当肌肉处于适当的长度范围内时，肌纤维之间的重叠程度最佳，可以最大程度地发挥收缩力。
而当肌肉处于过短或过长的状态时，肌纤维之间的重叠程度不够，收缩力会减弱。
最后，肌肉在收缩过程中的表现也是各不相同的。
有些肌肉在收缩初期就表现出较大的收缩力，然后逐渐减弱，这可能是由于肌纤维之间的重叠程度随收缩增加而减少。
而有些肌肉则在收缩初期表现较弱，然后逐渐增强，可能是由于肌纤维之间的重叠程度随收缩增加而增加。
第二节-肌肉收缩的形式及力学分析
一、肌肉收缩的形式 (一)缩短收缩（又称向心收缩）
概念：肌肉收缩时，长度缩短的收缩。 特点：收缩时肌肉长度缩短、起止点相互 靠近，引起身体运动。
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当屈肘举起一恒定负荷时肌肉收缩产生的张力随关节
角度而变化
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1、等张收缩:
肌肉在收缩时, 张力相等,长度发 生改变的收缩.
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 结构的改变，ATP酶活性邢台降学低院体，育系心肌张收贵婷缩力减弱。
肌肉力量增加可以提高运动速度。 握推力量不同的人邢在台学不院同体育负系荷张下贵的婷 运动时间
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。
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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。
2.肌电
在负荷相同的情况下，离心收缩的IEMG较向心收缩低。Biblioteka 邢台学院体育系 张贵婷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。
肌肉离心收缩，心率、心输出量、肺通气 量、肺换气效率、肌肉的血流量和肌肉温度等 均低于向心收缩。
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肌肉收缩时产生的张力和肌肉长度变化。 （1）肌肉的生理横断面：
是肌肉所有肌纤维横断面积的总和。 在其它条件相同下，肌肉生理横断面愈大， 包含的肌纤维也愈多，它所产生的张力也愈大。
肌肉的三种收缩方式
肌肉的三种收缩方式
肌肉收缩一般包括三种方式，即缩短收缩、延长收缩和等长收缩。
1、缩短收缩：也称向心收缩，其特点是张力大于外阻力，肌肉长度较短。
是肌肉运动的主要形式，也是动态运动的基础。
此外，还分为等张收缩和等速收缩。
2、延长收缩：也称离心收缩，其特点是张力小于外阻力，肌肉长度延长。
可以起到缓冲、制动、减速、克服重力等作用，如蹲下、下坡、高处跳跃等。
相关肌肉群的离心收缩可以避免运动损伤。
3、等长收缩：其特点是张力等于外阻力，肌肉长度不变。
可以用来支撑、固定和保持身体姿势。
固定功能还可以为其余关节的运动创造合适的条件。
如：站立、悬挂、支撑等动作。
建议患者保持良好的生活习惯，注意休息。
肌肉生理学揭示肌肉收缩机制和力学特性
肌肉生理学揭示肌肉收缩机制和力学特性肌肉是人体重要的组织之一，对于人体运动和体力活动具有重要的作用。
肌肉的收缩机制和力学特性是肌肉生理学的研究重点。
通过揭示肌肉收缩机制和力学特性，我们能够更好地理解肌肉的功能和运动的原理。
一、肌肉的结构与功能肌肉由许多纤维束组成，每个纤维束内部包含许多肌纤维。
肌纤维中有丰富的蛋白质，其中肌动蛋白和肌球蛋白是肌肉收缩的关键蛋白。
肌肉的主要功能是产生力和实现运动。
二、肌肉收缩的机制肌肉收缩是肌肉纤维中肌动蛋白和肌球蛋白的相互作用过程。
当神经冲动到达肌肉纤维时，肌动蛋白和肌球蛋白发生结合，形成肌肉纤维的重复单位——肌节。
肌蛋白的结合和解离在肌肉收缩过程中起着重要作用。
三、肌肉收缩的力学特性1. 肌肉张力-T关系：肌肉收缩过程中，张力和肌肉长度（或者相对长度）之间存在着一定的关系。
当肌肉处于最佳长度状态时，张力最大，称为最大等长收缩。
2. 肌肉力度-F关系：肌肉的力度取决于肌肉纤维的数量和类型、收缩速度以及神经激活水平。
肌肉力度-F关系呈现出特定的模式，即力度随肌肉长度而变化。
3. 肌肉收缩速度-力度关系：肌肉的收缩速度对力度有影响。
一般情况下，肌肉在高速收缩时的力度较低，而在低速收缩时的力度较高。
4. 肌肉的可塑性：肌肉可通过适当的锻炼和训练而发生改变，肌肉纤维的数量、类型和代谢能力都能得到调整。
肌肉生理学的研究对于理解肌肉收缩机制和力学特性非常重要，它不仅帮助我们理解肌肉的基本功能，还可以指导我们进行合理的训练和康复计划。
通过进一步了解肌肉的结构和功能，我们可以更好地了解人体的生物力学特性和运动原理。
因此，肌肉生理学的研究对于人类运动和健康至关重要。
总结起来，肌肉生理学的研究可以揭示肌肉收缩的机制和力学特性。
肌肉收缩主要通过肌动蛋白和肌球蛋白的结合和解离来完成，肌肉的结构与功能以及肌肉的张力-T关系、力度-F关系、收缩速度-力度关系等也是肌肉生理学研究的重点。
通过深入研究肌肉生理学，我们能够更好地了解肌肉的功能和运动机制，从而指导合理的锻炼和康复计划。
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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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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。 运动时肌腱抗张应力约350—420kg.cm-1，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。
肌肉收缩时产生的张力和肌肉长度变化。 （1）肌肉的生理横断面：
第二节肌肉收缩的形式及力学分析
一、肌肉收缩的形式 (一)缩短收缩（又称向心收缩）
概念：肌肉收缩时，长度缩短的收缩。 特点：收缩时肌肉长度缩短、起止点相互 靠近，引起身体运动。
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当屈肘举起一恒定负荷时肌肉收缩产生的张力随关节
角度而变化
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1、等张收缩:
肌肉在收缩时, 张力相等,长度发 生改变的收缩.
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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。
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（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
等动收缩时在整个运邢动台学范院围体育内系肌肉张贵都婷产生最大张力
(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。
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。 搬运重物时：将重物放下、 下坡跑和下楼梯等需要肌 肉进行离心收缩。
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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
肌纤维超微结构以及收
缩蛋白代谢的变化 。
离心收缩、等长收缩和向心收缩后的 肌肉酸疼之比较
离心收缩导致的肌肉酸疼最明显， 邢向台心学院收体缩育导系 致张的贵肌婷肉酸疼最不明显
三种肌肉收缩形式的比较
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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。
大于最适初长：粗细肌 丝重叠↓，肌缩速度、 幅度和张力↓；
小于最适初长：粗细肌
丝重叠↓，肌缩速度、
幅度和张力虽然↑，但
不如最适初长时。
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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。
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2、等动收缩 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量始终与阻力相等的肌 肉收缩。
等动练习是提高肌肉力量的有效手段。
等动收缩和等张收缩区别 等动收缩时在整个运动范围内都能产生最 大的肌张力，等张收缩则不能。 等动收缩的速度可以根据需要进行调节。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
二、肌肉收缩的力学分析
（一）肌肉收缩的张 力—速度关系：
力量-速度曲线： 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。
邢台学院力体育量系-速度张贵曲婷线（离体肌肉）
（二）肌肉收缩的长度—张力关系：
肌节最适初长（2.02.2m）：粗细肌丝重叠 佳，肌缩速度、幅度和 张力最大；
（四）肌肉收缩的总和 1、单收缩：
整块肌肉或单个肌纤维接受一次刺激后， 产生一个动作电位→ 进行一次机械性收缩。
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2、强直收缩： 肌肉接受间隔时间很短的连续刺激→发生
的持续缩短状态。
肌肉邢台收学缩院体的育系形式张贵婷
强直收缩是各次单收缩的机械叠加现象。 • 强直收缩并非动作电位的叠加，动作电位始 终是分离的，所以强直收缩的收缩幅度和收缩力 比单收缩大。
同时，肌中结缔组织也相应增加。
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(六)肌肉的功率和机械功
1、肌肉的做功 物体在力的作用下移动—该力对物体作功。 其值等于力和物体沿力方向移动距离的乘积。 公式表示：
W（功）＝F（力）·S（距离）cosθ （θ为F和S之间夹角）
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肌肉作功主要是指肌肉作的机械功。 肌肉机械功的大小取决于：
2.肌电
在负荷相同的情况下，离心收缩的IEMG较向心收缩低。
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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。
肌肉离心收缩，心率、心输出量、肺通气 量、肺换气效率、肌肉的血流量和肌肉温度等 均低于向心收缩。
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(三)等长收缩
肌肉在收缩对其长度不变。 （为静力收缩） 如体操中的“十字支撑”、“直角支撑”
和武术中的站桩 。
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骨骼肌不同收缩形式的比较
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。