运动生理学第1章骨骼肌机能
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运动生理学第1章骨骼肌机 能
运动生理学第1章骨骼肌机 能
第二节 肌肉的特征
一、肌肉的物理特性
伸展性、弹性和粘滞性。 肌肉的物理特性受温度影响。肌温升高， 肌肉粘滞度下降；肌温下降， 肌肉粘滞度上升。所以在剧烈 运动前，要充分做好准备活动。
运动生理学第1章骨骼肌机 能
二、肌肉的生理特性
兴奋性和收缩性 （一）兴奋和兴奋性概念
（四）兴奋后恢复过程的兴奋 性变化
绝对不应期、相对不应期、 超常期、低常期
运动生理学第1章骨骼肌机 能
第三节 细胞的生物电现象
一、静息电位和动作电位
（一）静息电位（resting potential,RP） 膜的极化(polarization)状态 去极化(depolarization) 超极化(hyperpolarization) 复极化(repolarization)。
运动生理学第1章骨骼肌机 能
（一）粗肌丝和细肌丝
➢ 肌原纤维(myofibril) :由粗、细两种肌丝有规律 地排列而成。I 带由细肌丝组成，H 带由粗肌丝组 成，而 A 带其余部分则由粗、细两种肌丝组成。
➢ 粗肌丝(thick myofi1ament):长度为1.5μm，宽 15nm，位于肌节A带，中央固定于M线上，两端游离。
运动生理学第1章骨骼肌机 能
运动生理学第1章骨骼肌机 能
➢细肌丝的分子组成：
①肌动蛋白（actin，又称肌纤维蛋白）： 肌动蛋白分子的单体呈球形，每个单体上都有
与肌球蛋白结合的位点，单体相连成串球状，肌动 蛋白是由两条相互缠绕的串球状螺旋链组成的。 ②原肌球蛋白(tropomyosin，又称原肌凝蛋白)：
第一章 肌肉收缩
运动生理学第1章骨骼肌机 能
本章将以骨骼肌微细结构和神 经肌肉的兴奋和兴奋性为基础，阐 述肌肉的收缩原理、肌肉收缩形式 与力学表现，以及肌纤维类型与运 动能力的关系等。
运动生理学第1章骨骼肌机 能
运动生理学第1章骨骼肌机 能
第一节 肌肉的微细结构
一、肌原纤维
1)呈细丝状，贯穿于肌纤维全长； 2)平行排列的各肌原纤维之间，明带和暗带又分 布在同一水平，这就使每条肌原纤维上都有明暗 相间的横纹（cross striation）； 3)在横纹中，明带又称I 带，暗带又称A带。
➢ 细肌丝（thin myofi1ament）：长约1μm，宽5nm， 一端固定于Z线上，另一端游离，插入粗肌丝之间， 止于H带外缘(图6－5)。
运动生理学第1章骨骼肌机 能
（二）肌丝的分子组成
➢ 粗肌丝的分子组成 粗丝的基本组成蛋白质是肌球蛋白
（myosin，又称肌凝蛋白），它一个六聚体的 蛋白质大分子，是由两条分子量约为200kD 的 重链(Myosin Heavy Chain，MHC)和两对分子 量为16-27kD的轻链(Myosin Light Chain, MLC)组成。它是由一个具有双球状头部与之相 连的一个双股螺旋长链尾部构成。
在刺激强度超过刺激阈后，即使刺激强度再 增加，动作电位幅度也不变，这种现象称为“全 或无”现象。
运动生理学第1章骨骼肌机 能
运动生理学第1章骨骼肌机 能
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。
运动生理学第1章骨骼肌机 能
运动生理学第1章骨骼肌机 能
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。
运动生理学第1章骨骼肌机 能
（三）细胞骨架
肌肉内肌节和Z线正常形态的维持主要是 靠肌肉内的一些细胞骨架。 ➢ 细胞外骨架
结蛋白和波形蛋白 作用：限制肌节长度在肌肉收缩时被过分 牵拉。 ➢ 细胞内骨架 肌联蛋白和伴肌动蛋白 作用：保持肌动蛋白正常结构。
运动生理学第1章骨骼肌机 能
二、肌管系统
➢ 横管系统
由较短的双股螺旋多肽链组成，首尾相连，嵌 于肌动蛋白双螺旋链两侧的浅沟内。 ③肌钙蛋白(troponin，又称原宁蛋白)： TnT：将肌钙蛋白固定于原肌球蛋白上。 TnI：抑制肌动蛋白和肌球蛋白相互作用的亚单位。 TnC：可与Ca+结合而引起肌钙蛋白构象改变。
运动生理学第1章骨骼肌机 能
运动生理学第1章骨骼肌机 能
1)横小管（transverse tubu1e）是由肌膜向肌浆 内凹陷形成的小管，其垂直于肌膜表面，因此称 为横小管，也称T小管(transverse tubule)。 2)哺乳动物骨骼肌横小管位于I带与A带交界处。 3)横小管的功能是将肌膜的电兴奋快速同步地传 至每个肌节。
➢ 纵管系统
横管和两侧的终池构成所谓三联管结构。
肌球蛋白分子
运动生理学第1章骨骼肌机 能
肌球蛋白（myosin）分子的结构：
➢ 呈豆芽状，分为头部和杆部，头、杆之间和杆 上有两处类似关节，可以屈动。
➢ M线两侧的肌球蛋白分子对称排列，杆部均朝向 粗肌丝的中段，头部则朝向粗肌丝的两端并露 出表面，称为横桥（cross bridge）。
➢ 肌球蛋白头部是一种ATP酶并与ATP结合，只有 当横桥与肌动蛋白上位点接触时，头部ATP酶才 被激活，并立即水解ATP释放能量，使横桥发生 屈曲运动。
兴奋性指组织细胞接受刺激具有产生动作 电位的能力，而兴奋则是产生动作电位本身或 动作电位的同义语。 （二）引起兴奋的刺激条件
引起兴奋的三要素：刺激强度、作用时间 和一定的强度—时间变化率。 ➢ 阈强度和阈刺激 ➢ 强度—时间曲线：基强度
运动生理学第1章骨骼肌机 能
（三）兴奋性的评价指标： 时值：是指以2倍基强度刺激 组织，刚能引起组织兴奋所 需的最短时间。
（二）动作电位（action potential,AP） 除极相、复极相（迅速复极和缓慢
复极）、锋电位。Baidu Nhomakorabea
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运动生理学第1章骨骼肌机 能
二、静息电位和动作电位形成的原因
霍奇金的离子学说：生物电的形成依赖于细 胞膜两侧离子分布的不均匀性和膜对离子严格选 择的通透性，及其不同条件下的变化，而膜电位 形成的直接原因是离子的跨膜运动。
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第二节 肌肉的特征
一、肌肉的物理特性
伸展性、弹性和粘滞性。 肌肉的物理特性受温度影响。肌温升高， 肌肉粘滞度下降；肌温下降， 肌肉粘滞度上升。所以在剧烈 运动前，要充分做好准备活动。
运动生理学第1章骨骼肌机 能
二、肌肉的生理特性
兴奋性和收缩性 （一）兴奋和兴奋性概念
（四）兴奋后恢复过程的兴奋 性变化
绝对不应期、相对不应期、 超常期、低常期
运动生理学第1章骨骼肌机 能
第三节 细胞的生物电现象
一、静息电位和动作电位
（一）静息电位（resting potential,RP） 膜的极化(polarization)状态 去极化(depolarization) 超极化(hyperpolarization) 复极化(repolarization)。
运动生理学第1章骨骼肌机 能
（一）粗肌丝和细肌丝
➢ 肌原纤维(myofibril) :由粗、细两种肌丝有规律 地排列而成。I 带由细肌丝组成，H 带由粗肌丝组 成，而 A 带其余部分则由粗、细两种肌丝组成。
➢ 粗肌丝(thick myofi1ament):长度为1.5μm，宽 15nm，位于肌节A带，中央固定于M线上，两端游离。
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➢细肌丝的分子组成：
①肌动蛋白（actin，又称肌纤维蛋白）： 肌动蛋白分子的单体呈球形，每个单体上都有
与肌球蛋白结合的位点，单体相连成串球状，肌动 蛋白是由两条相互缠绕的串球状螺旋链组成的。 ②原肌球蛋白(tropomyosin，又称原肌凝蛋白)：
第一章 肌肉收缩
运动生理学第1章骨骼肌机 能
本章将以骨骼肌微细结构和神 经肌肉的兴奋和兴奋性为基础，阐 述肌肉的收缩原理、肌肉收缩形式 与力学表现，以及肌纤维类型与运 动能力的关系等。
运动生理学第1章骨骼肌机 能
运动生理学第1章骨骼肌机 能
第一节 肌肉的微细结构
一、肌原纤维
1)呈细丝状，贯穿于肌纤维全长； 2)平行排列的各肌原纤维之间，明带和暗带又分 布在同一水平，这就使每条肌原纤维上都有明暗 相间的横纹（cross striation）； 3)在横纹中，明带又称I 带，暗带又称A带。
➢ 细肌丝（thin myofi1ament）：长约1μm，宽5nm， 一端固定于Z线上，另一端游离，插入粗肌丝之间， 止于H带外缘(图6－5)。
运动生理学第1章骨骼肌机 能
（二）肌丝的分子组成
➢ 粗肌丝的分子组成 粗丝的基本组成蛋白质是肌球蛋白
（myosin，又称肌凝蛋白），它一个六聚体的 蛋白质大分子，是由两条分子量约为200kD 的 重链(Myosin Heavy Chain，MHC)和两对分子 量为16-27kD的轻链(Myosin Light Chain, MLC)组成。它是由一个具有双球状头部与之相 连的一个双股螺旋长链尾部构成。
在刺激强度超过刺激阈后，即使刺激强度再 增加，动作电位幅度也不变，这种现象称为“全 或无”现象。
运动生理学第1章骨骼肌机 能
运动生理学第1章骨骼肌机 能
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。
运动生理学第1章骨骼肌机 能
运动生理学第1章骨骼肌机 能
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。
运动生理学第1章骨骼肌机 能
（三）细胞骨架
肌肉内肌节和Z线正常形态的维持主要是 靠肌肉内的一些细胞骨架。 ➢ 细胞外骨架
结蛋白和波形蛋白 作用：限制肌节长度在肌肉收缩时被过分 牵拉。 ➢ 细胞内骨架 肌联蛋白和伴肌动蛋白 作用：保持肌动蛋白正常结构。
运动生理学第1章骨骼肌机 能
二、肌管系统
➢ 横管系统
由较短的双股螺旋多肽链组成，首尾相连，嵌 于肌动蛋白双螺旋链两侧的浅沟内。 ③肌钙蛋白(troponin，又称原宁蛋白)： TnT：将肌钙蛋白固定于原肌球蛋白上。 TnI：抑制肌动蛋白和肌球蛋白相互作用的亚单位。 TnC：可与Ca+结合而引起肌钙蛋白构象改变。
运动生理学第1章骨骼肌机 能
运动生理学第1章骨骼肌机 能
1)横小管（transverse tubu1e）是由肌膜向肌浆 内凹陷形成的小管，其垂直于肌膜表面，因此称 为横小管，也称T小管(transverse tubule)。 2)哺乳动物骨骼肌横小管位于I带与A带交界处。 3)横小管的功能是将肌膜的电兴奋快速同步地传 至每个肌节。
➢ 纵管系统
横管和两侧的终池构成所谓三联管结构。
肌球蛋白分子
运动生理学第1章骨骼肌机 能
肌球蛋白（myosin）分子的结构：
➢ 呈豆芽状，分为头部和杆部，头、杆之间和杆 上有两处类似关节，可以屈动。
➢ M线两侧的肌球蛋白分子对称排列，杆部均朝向 粗肌丝的中段，头部则朝向粗肌丝的两端并露 出表面，称为横桥（cross bridge）。
➢ 肌球蛋白头部是一种ATP酶并与ATP结合，只有 当横桥与肌动蛋白上位点接触时，头部ATP酶才 被激活，并立即水解ATP释放能量，使横桥发生 屈曲运动。
兴奋性指组织细胞接受刺激具有产生动作 电位的能力，而兴奋则是产生动作电位本身或 动作电位的同义语。 （二）引起兴奋的刺激条件
引起兴奋的三要素：刺激强度、作用时间 和一定的强度—时间变化率。 ➢ 阈强度和阈刺激 ➢ 强度—时间曲线：基强度
运动生理学第1章骨骼肌机 能
（三）兴奋性的评价指标： 时值：是指以2倍基强度刺激 组织，刚能引起组织兴奋所 需的最短时间。
（二）动作电位（action potential,AP） 除极相、复极相（迅速复极和缓慢
复极）、锋电位。Baidu Nhomakorabea
运动生理学第1章骨骼肌机 能
运动生理学第1章骨骼肌机 能
运动生理学第1章骨骼肌机 能
二、静息电位和动作电位形成的原因
霍奇金的离子学说：生物电的形成依赖于细 胞膜两侧离子分布的不均匀性和膜对离子严格选 择的通透性，及其不同条件下的变化，而膜电位 形成的直接原因是离子的跨膜运动。