肌肉的活動(dòng)解析課件

1、第一章 肌肉的活動(dòng)第一節(jié) 肌纖維的結(jié)構(gòu)第三節(jié) 肌肉的收縮形式及力學(xué)分析 第四節(jié) 肌纖維類型及運(yùn)動(dòng)能力第二節(jié) 肌肉的興奮和收縮肌纖維的微細(xì)結(jié)構(gòu)肌原纖維肌管系統(tǒng)肌絲的分子組成1、肌原纖維和肌小節(jié) 骨骼肌超微結(jié)構(gòu)示意圖 每個(gè)肌細(xì)胞含有數(shù)百至數(shù)千條與肌纖維長軸平行排列的肌原纖維。直徑約1-2微米，縱貫肌細(xì)胞全長。肌小節(jié)：兩條Z線之間的結(jié)構(gòu)。肌原纖維的結(jié)構(gòu)示意圖 粗肌絲和細(xì)肌絲的空間排列示意圖 2、肌管系統(tǒng) 橫小管系統(tǒng):肌細(xì)胞膜從表面橫向伸入肌纖維內(nèi)部的膜小管系統(tǒng)。縱小管系統(tǒng):肌質(zhì)網(wǎng)系統(tǒng) 。終池:肌質(zhì)網(wǎng)在接近橫小管處形成特殊的膨大。三聯(lián)管結(jié)構(gòu):每一個(gè)橫小管和來自兩側(cè)的終末池構(gòu)成復(fù)合體。 肌管系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意

2、圖 肌管系統(tǒng)3、肌絲的分子組成細(xì)肌絲與粗肌絲結(jié)構(gòu)示意圖 粗肌絲: 頭部有一膨大部橫橋:能與細(xì)肌絲上的結(jié)合位點(diǎn)發(fā)生可逆性結(jié)合;具有ATP酶的作用。 細(xì)肌絲:肌動(dòng)蛋白 原肌球蛋白 肌鈣蛋白：粗肌絲和細(xì)肌絲Ca+通過和肌鈣蛋白結(jié)合，誘發(fā)橫橋和肌動(dòng)蛋白之間的相互作用圖 肌鈣蛋白是含有三個(gè)亞單位的復(fù)合體。亞單位I、亞單位T和亞單位C分別對肌動(dòng)蛋白、原肌球蛋白和Ca+。 第二節(jié) 肌肉的興奮與收縮一、骨骼肌的收縮二、肌肉的工作形式一、骨骼肌的收縮（一）肌絲滑行學(xué)說 骨骼肌收縮示意圖 肌絲滑行原理示意圖 （二）肌纖維收縮的收縮過程 1.興奮-收縮耦聯(lián) 三個(gè)主要步驟： 興奮通過橫小管系統(tǒng)傳導(dǎo)到肌細(xì)胞內(nèi)部 三聯(lián)管

3、處的信息傳遞 肌漿網(wǎng)（縱管系統(tǒng)）中Ca2+的釋放:指終池膜上的鈣通道開放，終池內(nèi)的Ca2+ 順濃度梯度進(jìn)入肌漿，觸發(fā)肌絲滑行，肌細(xì)胞收縮。 Ca2+是興奮-收縮耦聯(lián)的耦聯(lián)物肌節(jié)縮短=肌細(xì)胞收縮牽拉細(xì)肌絲朝肌節(jié)中央滑行橫橋擺動(dòng)橫橋與結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合分解ATP釋放能量原肌球蛋白位移，暴露細(xì)肌絲上的結(jié)合位點(diǎn)Ca2+與肌鈣蛋白結(jié)合肌鈣蛋白的構(gòu)型改變終池膜上的鈣通道開放終池內(nèi)的Ca2+進(jìn)入肌漿2.肌絲滑行運(yùn)動(dòng)神經(jīng)沖動(dòng)傳至末梢N末梢對Ca2+通透性增加 Ca2+內(nèi)流入N末梢內(nèi)接頭前膜內(nèi)囊泡向前膜移動(dòng)、融合、破裂ACh釋放入接頭間隙 ACh與終板膜受體結(jié)合受體構(gòu)型改變終板膜對Na+、K+(尤其Na+)的通透性增

4、加產(chǎn)生終板電位(EPP)EPP引起肌膜AP肌膜AP沿橫管膜傳至三聯(lián)管終池膜上的鈣通道開放終池內(nèi)Ca2+進(jìn)入肌漿Ca2+與肌鈣蛋白結(jié)合 引起肌鈣蛋白的構(gòu)型改變原肌凝蛋白發(fā)生位移暴露出細(xì)肌絲上與橫橋結(jié)合位點(diǎn)橫橋與結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合激活A(yù)TP酶作用,分解ATP橫橋擺動(dòng)牽拉細(xì)肌絲朝肌節(jié)中央滑行肌節(jié)縮短=肌細(xì)胞收縮小結(jié)：骨骼肌收縮全過程1.興奮傳遞 2.興奮-收縮（肌絲滑行）耦聯(lián)興奮-收縮耦聯(lián)后肌膜電位復(fù)極化終池膜對Ca2+通透性肌漿網(wǎng)膜Ca2+泵激活肌漿網(wǎng)膜Ca2+Ca2+與肌鈣蛋白解離原肌凝蛋白復(fù)蓋的橫橋結(jié)合位點(diǎn)骨骼肌舒張3、骨骼肌舒張機(jī)制4、單收縮和強(qiáng)直收縮單收縮：潛伏期10ms;收縮期50ms;舒張期

5、60ms(蛙腓腸肌)強(qiáng)直收縮：完全強(qiáng)直收縮不；完全強(qiáng)直收縮臨界融合頻率向心收縮等長收縮離心收縮二、肌肉的工作形式二、骨骼肌的收縮形式 (一)向心收縮 概念：肌肉收縮時(shí)，長度縮短的收縮稱為向心收縮。特點(diǎn)：收縮時(shí)肌肉長度縮短、起止點(diǎn)相互靠近，因而引起身體運(yùn)動(dòng)。等張收縮:肌肉在收縮時(shí),張力相等,長度發(fā)生改變的收縮. 等動(dòng)收縮：在整個(gè)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)肌肉以恒定的速度，且肌肉收縮時(shí)產(chǎn)生的力量始終與阻力相等的肌肉收縮。等動(dòng)收縮時(shí)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)肌肉都產(chǎn)生最大張力 等張收縮當(dāng)屈肘舉起一恒定負(fù)荷時(shí)肌肉收縮產(chǎn)生的張力隨關(guān)節(jié)角度而變化 等動(dòng)收縮和等張收縮區(qū)別： 等動(dòng)收縮時(shí)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)都能產(chǎn)生最大的肌張力，等張收

6、縮則不能。 等動(dòng)收縮的速度可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。理論和實(shí)踐證明，等動(dòng)練習(xí)是提高肌肉力量的有效手段。 等動(dòng)收縮和等張收縮區(qū)別概念：肌肉在收縮對其長度不變。 （靜力收縮）如體操中的“十字支撐”“直角支撐”和武術(shù)中的站樁 (二)等長收縮(三)離心收縮概念：肌肉在收縮產(chǎn)生張力的同時(shí)被拉長的收縮如下蹲時(shí)，股四頭肌在收縮的同時(shí)被拉長，以控制重力對人體的作用，使身體緩慢下蹲，起緩沖作用。如搬運(yùn)重物時(shí)，將重物放下，以及下坡跑和下樓梯等也需要肌肉進(jìn)行離心收縮。 骨骼肌不同收縮形式的比較1.力量同一塊肌肉，在收縮速度相同的情況下，離心收縮可產(chǎn)生最大的張力。離心收縮產(chǎn)生的力量比向心收縮大50%左右，比等長收縮大25

7、%左右。原因：是牽張反射，肌肉受到外力的牽張時(shí)會(huì)反射性地引起收縮。在離心收縮時(shí)肌肉受到強(qiáng)烈的牽張，因此會(huì)反射性地引起肌肉強(qiáng)烈收縮。是離心收縮時(shí)肌肉中的彈性成分被拉長而產(chǎn)生阻力，同時(shí)肌肉中的可收縮成分也產(chǎn)生最大阻力。3.代謝在輸出功率相同的情況下，肌肉離心收縮時(shí)所消耗的能量低于向心收縮，其耗氧量也低于向心收縮。肌肉離心收縮對其他與代謝有關(guān)的生理指標(biāo)的反應(yīng)(如心率、心輸出量、肺通氣量、肺換氣效率、肌肉的血流量和肌肉溫度等)均低于向心收縮。2.肌電在負(fù)荷相同的情況下，離心收縮的IEMG較向心收縮低 4.肌肉酸疼很早就發(fā)現(xiàn)，肌肉做退讓工作時(shí)容易引起肌肉酸疼和損傷。近來研究表明，大負(fù)荷肌肉離心收縮比向心

8、收縮更容易引起肌肉酸疼和肌纖維超微結(jié)構(gòu)以及收縮蛋白代謝的變化 。 離心收縮、等長收縮和向心收縮后的肌肉酸疼之比較 離心收縮導(dǎo)致的肌肉酸疼最明顯，向心收縮導(dǎo)致的肌肉酸疼最不明顯 第二節(jié) 肌纖維類型與運(yùn)動(dòng)能力 一、肌纖維類型的劃分 （一）按顏色肌纖維紅色的為紅肌，象長途飛行的鴿子胸肌是紅肌，家雞的胸肌呈白色的為白肌。這種紅白肌之分，主要和肌纖維內(nèi)肌紅蛋白含量的多少相關(guān)。（二）按肌肉收縮的速度不同的肌纖維類型，按其收縮快慢不同，可劃分為慢肌和快肌兩種類型。 （三）按肌肉收縮及代謝特點(diǎn)慢、氧化型(SO)，快、糖酵解型(FG)和快、氧化、糖酵解型（FOG）三種類型。 (四)根據(jù)收縮特性及色澤快白、快紅和

9、慢紅三種類型。(五)布茹克司(Brooks，1970) 型和型；型中又根據(jù)對NADH（四唑）還原酶的顯色反應(yīng)不同分為a、b和c三個(gè)亞型。二、不同類型肌纖維的形態(tài)、機(jī)能及代謝特征(一)不同肌纖維的形態(tài)特征形態(tài)學(xué)特征型（慢?。旒。┰谝患∪庵械奈恢眉±w維的直徑肌纖維數(shù)量肌漿網(wǎng)（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)）突觸小泡-運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元神經(jīng)肌肉接點(diǎn)終板面積肌節(jié)Z線寬度（埃）毛細(xì)血管網(wǎng)血液供應(yīng)神經(jīng)支配深部細(xì)少不發(fā)達(dá)少小無皺折小800-1000較豐富多少表淺粗多發(fā)達(dá)多大后膜有皺折大400-500不太豐富少多 (二)生理學(xué)特征 1.肌纖維類型與收縮速度 快肌纖維收縮速度快，慢肌纖維收縮速度慢。 2.肌纖維類型與肌肉力量 快肌運(yùn)動(dòng)單位

10、的收縮力量明顯大于慢肌運(yùn)動(dòng)單位。 無訓(xùn)練者(A)和快肌纖維百分比不同的運(yùn)動(dòng)員(B)的力量-速度曲線快肌纖維百分比高者，力量-速度曲線向右上方轉(zhuǎn)移 3.肌纖維類型與疲勞不同類型的肌纖維抗疲勞能力不同。如圖可以認(rèn)為和慢肌纖維相比，快肌纖維在收縮時(shí)能產(chǎn)生較大的力量，但容易疲勞。 快肌纖維和慢肌纖維與疲勞的關(guān)系 (三)代謝特征 三、運(yùn)動(dòng)時(shí)不同類型運(yùn)動(dòng)單位的動(dòng)員 在運(yùn)動(dòng)中不同類型的肌纖維參與工作的程度依運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度而定。在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練時(shí)，采用不同強(qiáng)度的練習(xí)可以發(fā)展不同類型的肌纖維。為了增強(qiáng)快肌纖維的代謝能力，訓(xùn)練計(jì)劃必須包括大強(qiáng)度的練習(xí)；如果要提高慢肌纖維的代謝能力，訓(xùn)練計(jì)劃就要由低強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間較長的練習(xí)組成

11、。 高耐克等人讓受試者以2/3最大攝氧量強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)慢肌纖維中的糖原首先被消耗，繼而轉(zhuǎn)向快肌纖維。甚至當(dāng)慢肌纖維中的糖原完全空竭時(shí)，快肌纖維中還有糖原剩余。而以150%最大攝氧量強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)，快肌纖維中的糖原首先被消耗。這說明：在以較低的強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)，慢肌纖維首先被動(dòng)員；而在運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度較大時(shí)，快肌纖維首先被動(dòng)員。四、肌纖維類型與運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目 1.一般人的肌纖維組成研究方法：常常用針刺活檢取樣法、開放性活檢取樣法或尸檢法來獲得身體中骨骼肌肌纖維組成的數(shù)據(jù)。從表2-5中可以看出男女受試者上下肢肌肉的慢肌纖維百分比平均為40-60%肌纖維的百分比分布范圍很大：慢肌纖維百分比最低的為24%，最高的為74.2%

12、表2-5 一般人的肌纖維組成受試者肌 肉ST%變化范圍作 者男（19）股外肌57.72.5Burke等男（11）腓腸肌52.638.0-73.2Costil等女（10）腓腸肌51.027.4-72.0Costil等男（8）腓腸肌46.73.7Coyle等男（14）腓腸肌43.924.0-72.9Gollnick等男（14）三角肌45.233.5-58.3Gollnick等男（9）股外肌43.826.0-60.6Green等男（69）股直肌53.912.2Jansson等男（23）股外肌46.013.0Komi等男（10）股外肌44.0-Thorstensson等男（14）股外肌46.328.2-74.2勝田等女（4）三角肌57.540.1-68.3Prince等女（4）三角肌35.427.2-42.1Prince等2.運(yùn)動(dòng)員的肌纖維組成具有項(xiàng)目特點(diǎn):時(shí)間短、強(qiáng)度大項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員：快肌纖維百分比從事耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員和一般人高；耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員：慢肌纖維百分比高于非耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員和一般人；既需要耐力又需速度項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)員(如中跑、自行車等)：快肌纖維和慢肌纖維百分比相當(dāng)。 男運(yùn)動(dòng)員肌纖維類型分布女運(yùn)動(dòng)員肌纖維類型分布 五、訓(xùn)練對肌纖維的影響 (一)肌纖維選擇性肥大 薩