教学目的与要求1、了解骨骼肌的细微结构;掌握细胞的生物

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(一)形态学特征
1、结构特征: FT直径>ST,肌浆网较ST发达两倍,肌浆网摄Ca2+速度 >ST,FT反应速度快; ST线粒体数量较FT多且体积大,周围毛细血管比FT多, 故ST的血液供应较FT好
2、神经支配: FT由大运动神经元支配,神经元较粗,传导速度快, 神经与肌肉接触面积大,神经内有较多的突触小泡;
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c 形成动作电位上升支:当促使Na+内流的浓度梯度和 阻止Na+内流的电位梯度这两种对抗力量相等时,Na+内 流停止,形成了动作电位的上升支。 d 形成动作电位下降支:当Na+停止内流后,膜对K+的 通透性又增加,于是K+迅速外流,膜电位又逐渐恢复到 静息水平(复极化),形成动作电位的下降支。
(三)训练对肌纤维横断面积的影响
力量训练 选择性肥大 速度训练
耐力训练
快肌纤维 快肌纤维>慢肌纤维 慢肌纤维
(四)训练对肌纤维代谢能力的影响
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③ 动作电位的传播:
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一、肌肉收缩的过程与机制
(一)肌肉的收缩过程
(肌丝滑行理论) 1、兴奋-收缩耦联 2、横桥运动引起肌丝的滑行 3、肌肉舒张
(二)单收缩和强直收缩
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Z线
H带
M线
暗带
A带 I带 (明带)
(肌丝滑行)
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1、兴奋-收缩耦联
从肌肉兴奋的电位变化导致肌肉收缩的机械变化的过程。 1)动作电位沿横管系统传向细胞深部;(图一)
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(2) 动作电位: ① 动作电位的概念与波形:
概念:当细胞受刺激时,在静息电位的基础上可
发生一次扩布性的电位变化,这种电位变 化称动作电位.
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动作电位波形
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动作电位的波形 (峰wk.baidu.com位)
上升支
去 极 化 :-90mv 0mv 反极化:0mv +30mv
下降支(复极化) :+30mv -90mv
强直收缩
不完全强直收缩:新刺激落在前一个收缩过程 中的舒张期,使肌肉还没有完全舒张就产生第 二次收缩。
完全强直收缩:新刺激落在前一个收缩过程 的收缩期,使肌肉在前一收缩的收缩期未就 开始了第二次收缩。
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二、 肌肉的工作形式
(一)缩短收缩(向心收缩) (二)拉长收缩(离心收缩) (三)等长收缩
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教学目的与要求
1、了解骨骼肌的细微结构;掌握细胞的生物电 现象
2、了解肌丝滑行学说;掌握肌肉收缩过程
3、掌握肌肉的三种收缩形式
4、了解不同类型肌纤维与运动能力的关系;掌 握两类肌纤维的形态、代谢及功能特征
教学重点与难点
1、静息电位与动作电位的产生原因
2、肌肉收缩过程
3、不同的肌肉收缩形式对体育运动实践的意义
二、肌肉的生理特性
(一)肌肉的兴奋性 (二)肌肉的收缩性
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一、肌纤维的微细结构
(一)肌原纤维和肌小节(图一)
1、粗肌丝 肌球蛋白(肌凝蛋白) 收缩蛋白 肌动蛋白(肌纤蛋白)
2、细肌丝 原肌球蛋白(原肌凝蛋白) 肌钙蛋白(原宁蛋白) 调节蛋白
(二)肌管系统(图二) 横管(T管)
肌管系统 纵管(L管)(肌浆网)
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-90mv
+30mv
刺激
静息电位与动作电位的测定
继续 返回
② 静息电位的成因: a、细胞膜内外离子分布: 细胞膜外:Na+,Cl细胞膜内:K+,A-(蛋白质、有机物离子) b、细胞膜内外存在着巨大的浓度差是离子运动的原因: Na+、Cl-膜外>膜内,K+、A-膜内>膜外 c、细胞膜具有选择通透性: 安静时细胞膜对K+的通透性大,而对Na+、Cl-和A-基 本不通透。
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② 动作电位的成因: a 阈电位:当细胞受到刺激时,首先引起局部膜内、 外电位差的减小,达到阈电位水平(-40mv) b 细胞膜对Na+通透性增加:膜对Na+的通透性增加, 于是Na+迅速内流,使膜内电位增高,不仅使原来的 负电位消失(去极化),并进一步使膜内电位比膜外 高,形成了膜内电位为正,膜外电位为负的反极化状 态。
肌钙蛋白
Ca++
原肌球蛋白 肌动蛋白
结合位点暴露
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二、肌肉的生理特性
(一)肌肉的兴奋性 1、兴奋性的概念: (1)刺激:能引起机体反应的各种环境变化。 (2)反应:指刺激所引起机体功能活动或生化过程 的改变。 (3)兴奋性:生物体具有对刺激产生反应的能力。
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2、细胞的生物电现象: (1)静息电位: ① 静息电位的测定和概念: 静息电位:细胞未受到刺激时存在于细胞膜内、外 两侧的电位差。 极化状态:细胞安静时,膜内、外电位稳定于某 一数值的这种状态。
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肌原纤维的排列
Z线
H带
M线
暗带
A带 I带 (明带)
(图一)
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(图二 肌管系统示意图)
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图四 骨骼肌纤维超微结构立体模式图
肌原纤维
Z线
肌浆网(纵小管) 横管
M线
终池
肌膜
基膜 网状纤维
三联体
肌浆网 由滑面内质网构成,调节肌浆Ca2+浓度
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1、粗肌丝 肌球蛋白
横桥特点
1)有两个结合位点
肌动蛋白结合位点 ATP结合位点
图一 优秀运动员肌纤维 类型的分配
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
快肌纤维百分比
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三、训练对两类肌纤维的影响
(一)训练能否引起两类肌纤维互变
慢肌纤维
快C纤维
快肌纤维
(二)运动时快肌和慢肌纤维的募集
大强度练习 低强度、长时间练习
增进快肌纤维代射能力 增进慢肌纤维代射能力
(一)缩短收缩(向心收缩)
当肌肉收缩时所产生的张力大于外加阻力(负荷)时, 肌肉缩短,牵拉其附着的骨杠杆做向心运动,这种收缩 叫缩短收缩。 作用: 实现各种加速运动和位移运动
做功: 正功 例:高抬腿、屈肘、挥臂
1、等张收缩:(图一) 2、等动收缩:(图二)

图一 等张收缩时,肌肉产生的张力随关节角度而变化 返回
4、两类肌纤维的形态、代谢及功能特征,以及 与运动能力的关系
一、肌肉的物理特性:
伸展性 弹性
粘滞性
二、肌肉的生理特性
兴奋性 收缩性
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弹性成分的作用:
(1)助力作用; 例:立定三级跳预摆;投掷的超越器械动作。 (2)缓冲作用; 例:落地缓冲。
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一、肌纤维的微细结构
(一)肌原纤维和肌小节 (二)肌管系统
ST由小运动神经元支配,神经元较细,传导速度慢, 神经与肌肉接触面积小,神经内突触小泡较少
(二)代谢特征 1、无氧代谢能力: FT>ST
原因: FT中参与无氧代谢过程的酶活性较ST高; ATP酶;肌激酶;磷酸肌酸激酶,乳酸脱氢酶,糖元含量
2、有氧代谢能力: ST>FT 原因: (1)ST中线粒体数目多、体积大,氧化酶的活性高;
牵拉而伸长,从而使其后的缩短收缩能 产生更大的力量和输出功率。
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(三)等长收缩
当肌肉收缩产生的张力等于外力时,肌肉虽积极收缩, 但长度并不变化,这种收缩叫等长收缩。
F
L
张 F’’

OOOO
F’’ C F’=0
F’
A 安静 收缩
B
时间
图 三






t
学 观
L=肌肉的长度,F’=安静时的张力,F’’=收缩时的张力
图二 等动收缩时,在整个关节范围都能 产生最大的 张力,而等张收缩即不能
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(二)拉长收缩(离心收缩)
当肌肉收缩时所产生的张力小于外力时,肌肉虽 积极收缩但仍然被拉长,这种收缩称为拉长收缩
作用: 制动、减速和克服重力的作用 做功: 做负功
例:落地缓冲、步行下楼梯 牵拉缩短环:在缩短收缩前产生离心收缩,便肌肉受
(2)肌红蛋白含量高,毛细血管多
(三)生理特征
1、收缩速度: FT>ST 原因: 1)肌浆网摄Ca2+速度快;
2)大运动神经元支配,传导速度快; 3)无氧代谢能力强;
2、收缩力量: FT>ST 原因: FT直径大,支配FT的大运动神经元兴奋阈高,较
强的刺激引起兴奋,故收缩力量大; ST恰相反 3、抗疲劳能力: ST >FT 原因: ST有氧代谢能力强
A、等长收缩时,肌肉的收缩成份(E)和弹性成份(C)的机械变化示意图 B、等长收缩时张力的变化
作用: 起支持、固定和保持某一姿势的作用 做功: 不做功
例:支撑、悬垂、站立等
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肌肉三种收缩形式的比较
工作形式 肌肉长度 外力与肌张力 在运动中 肌肉对外
变化
的比较
的功能 所做的功
缩短收缩 拉长收缩 等长收缩
2)有两个活动关节
A—结合细丝 B—向M线摆动
3)有ATP酶活性
M线 主干
横桥 A活动点
B活动点
Z线
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2、细肌丝
肌动蛋白
60%,双螺旋体结构,构成细丝主干,有与横桥结合位点 原肌球蛋白
双螺旋体结构,位于肌动蛋白双螺旋沟沿,覆盖肌动蛋白上 的结合位点。一但移位,可暴露肌动蛋白结合位点。
肌钙蛋白
能与Ca++成可逆性结合,以调节原肌球蛋白的位置。
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3、肌肉舒张 当刺激停止,Ca++释放停止,肌质网上的钙泵迅速将
Ca++泵回终未池,肌浆中Ca++浓度下降,Ca++与肌钙蛋 白分离,肌钙蛋白的构型恢复,原肌球蛋白重又将肌动蛋白 的位点掩盖,使横桥与肌动蛋白分离,细丝从暗带内滑出, 肌节恢复原长,产生肌肉舒张。
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单收缩和强直收缩
单收缩:整块骨骼肌或单个肌细胞受到一次短促的刺激时, 被刺激的细胞产生一次动作电位,紧接着进行一 次收缩。
横管系统是肌膜凹陷形成的。因此,动作 电位不仅沿肌膜传导,而且也沿横管系统传至细 胞内部,深入到三联管。 2)三联管兴奋引起终末池释放Ca++,触发肌肉收缩
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舒张
肌膜
1)膜兴奋
Ca++ 肌质网 Ca++
收缩 T管
5)摄入Ca++ Ca++ 6) 恢复“位阻效应”
横桥 ATP
2) Ca++ 释放
3)Ca++与肌钙蛋白结合, “位阻效应”解除
缩短 拉长 不变
小于肌张力 大于肌张力 等于肌张力
加速 减速 固定
正功 负功 未做功
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肌纤维类型
慢肌纤维(ST) 红肌或Ⅰ型肌纤维 快肌纤维(FT) 白肌或Ⅱ型肌纤维
一、肌纤维的形态、代谢及功能特征 二、肌纤维类型与运动能力 三、训练对肌纤维类型的影响
一、两类肌纤维的形态、代谢及功能特征
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d、由于b、c的原因,造成少量K+通过细胞膜扩散到膜 外,而Na+、 Cl-、A-不通透则仍留在原处,结果,膜外 就有较多的正离子,膜内就有较多的负离子,于是就形 成了膜外带正电,膜内带负电的静息电位。 e、当K+外流的力量与阻止K+外流的力量相等时,K+ 不再向外扩散,膜内外的电位差就稳定于某一固定的数 值,即静息电位。
肌钙蛋白 原肌球蛋白
肌动蛋白
4)横桥与肌动蛋白结合并运动
图一 肌肉收缩的几个步骤
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2、肌肉收缩——横桥摆动引起肌丝的滑行 (1)当肌质中Ca2+浓度增加,与肌钙蛋白结合,引起肌 钙蛋白的构型发生变化,失去钩子作用,使原肌球蛋白从肌 动蛋白的双螺旋沟的沟沿滑到沟底,露出肌动蛋白上的位点, 横桥与肌动蛋白的位点结合。 (2)带有ATP的横桥一旦与肌动蛋白结合,ATP酶的活性 迅速增加,加速ATP分解,释放能量使横桥头部向粗丝中心 方向倾摆,牵拉细丝向肌节中央滑行。 (3)横桥头部的倾摆暴露出其上面的ATP结合点,新的 ATP与之结合,横桥头部与肌动蛋白分离,横桥从倾斜位又 回到垂直位。 (4)横桥恢复正常垂直位时,头端又与肌动蛋白的下一个 位点结合,于是又发生一次新的倾摆,牵拉细丝进一步向粗 丝中央滑行,肌节缩短,产生肌肉收缩。
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二、肌纤维类型与运动能力
慢肌纤维百分比
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
慢肌纤维特性较为适合 于耐力项目的活动
快肌纤维特性较为适合于 速度和力量性项目的活动
有氧和无氧能力均需很 高,FT和ST百分比接近
马拉松 游泳 长跑 速度滑冰 越野跑 竞走 自行车运动 标枪 800米跑 无训练者 举重 铅球、铁饼 短跑/跳跃
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