運(yùn)動(dòng)生理學(xué)2-肌肉活動(dòng)課件

第三章肌肉活動(dòng)第一節(jié)肌纖維的結(jié)構(gòu)第四節(jié)骨骼肌的特性第三節(jié)肌纖維的收縮原理第二節(jié)骨骼肌細(xì)胞的生物電現(xiàn)象

第五節(jié)骨骼肌收縮形式與力學(xué)特征第六節(jié)肌纖維類型與運(yùn)動(dòng)能力骨骼肌細(xì)胞肌肉纖維模式圖骨骼骨骼?。「梗‰欤┘±w維（肌細(xì)胞）肌原纖維（粗肌絲、細(xì)肌絲）一、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(zhǎng)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(zhǎng)。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

三、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:①能與細(xì)肌絲上的結(jié)合位點(diǎn)發(fā)生可逆性結(jié)合;②具有ATP酶的作用。細(xì)肌絲:

肌動(dòng)蛋白（枕木）原肌球蛋白（鐵軌）肌鈣蛋白（鉚釘）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(duì)肌動(dòng)蛋白、原肌球蛋白和Ca++。

Ca++通過(guò)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第二節(jié)骨骼肌細(xì)胞的生物電現(xiàn)象一、靜息電位二、動(dòng)作電位三、動(dòng)作電位的傳導(dǎo)一、靜息電位(RestingPotential)(一)靜息電位的概念細(xì)胞處于安靜狀態(tài)時(shí)，細(xì)胞膜內(nèi)外所存在的電位差。(二)靜息電位產(chǎn)生原理用“離子學(xué)說(shuō)”來(lái)解釋:①細(xì)胞內(nèi)外各種離子的濃度分布是不均勻的。靜息電位產(chǎn)生原理（一）K+Na+K+K+K+K+K+K+K+K+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+K+K+細(xì)胞外高鈉細(xì)胞內(nèi)高鉀？？靜息電位產(chǎn)生原理（二）K+Na+K+K+K+K+K+K+K+K+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+K+K+K+Na+細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)K+通道Na+通道開(kāi)放關(guān)閉看看離子是如何運(yùn)動(dòng)的靜息電位產(chǎn)生原理（三）K+Na+K+K+K+K+K+K+K+K+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+K+K+細(xì)胞外帶正電細(xì)胞內(nèi)帶負(fù)電靜息電位產(chǎn)生的生理機(jī)制：①細(xì)胞膜內(nèi)外離子分布不均②細(xì)胞膜對(duì)離子的通透具有選擇性:K+＞Cl-＞Na+＞A-③靜息狀態(tài)時(shí)，細(xì)胞膜對(duì)K+的通透性大[K+]↑→膜外電位↑(正電場(chǎng))膜外為正、膜內(nèi)為負(fù)的極化狀態(tài)④當(dāng)擴(kuò)散動(dòng)力與阻力達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)=RP結(jié)論:RP的產(chǎn)生主要是K＋向膜外擴(kuò)散的結(jié)果。

∴RP=K+的平衡電位二、動(dòng)作電位

(一)動(dòng)作電位的概念可興奮細(xì)胞興奮時(shí)，細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的可擴(kuò)布的電位變化。動(dòng)作電位有以下特點(diǎn)：①“全或無(wú)”現(xiàn)象。任何刺激一旦引起膜去極化達(dá)到閾值，動(dòng)作電位就會(huì)立刻產(chǎn)生，它一旦產(chǎn)生就達(dá)到最大值，動(dòng)作電位的幅度不會(huì)因刺激加強(qiáng)而增大。②不衰減性傳導(dǎo)。動(dòng)作電位一旦在細(xì)胞膜的某一部位產(chǎn)生，它就會(huì)間整個(gè)細(xì)胞膜傳播，而且其幅度不會(huì)因?yàn)閭鞑ゾ嚯x增加而減弱。③脈沖式。由于不應(yīng)期的存在使連續(xù)的多個(gè)動(dòng)作電位不可能融合，兩個(gè)動(dòng)作電位之間總有一定間隔。動(dòng)作電位的意義：

AP的產(chǎn)生是細(xì)胞興奮的標(biāo)志K+Na+K+K+K+K+K+K+K+K+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+K+K+K+Na+細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)K+通道Na+通道刺激開(kāi)放關(guān)閉看看離子是如何運(yùn)動(dòng)的(三)動(dòng)作電位的產(chǎn)生原理動(dòng)作電位產(chǎn)生原理K+Na+K+K+K+K+K+K+K+K+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+K+K+細(xì)胞外帶負(fù)電細(xì)胞內(nèi)帶正電鈉鉀泵在離子轉(zhuǎn)運(yùn)的作用維持膜內(nèi)外Na＋、K＋濃度差三、動(dòng)作電位的傳導(dǎo)

神經(jīng)沖動(dòng)（動(dòng)作電位）的傳導(dǎo)1、無(wú)髓鞘神經(jīng)纖維的傳導(dǎo)：

刺激使膜電位倒轉(zhuǎn)后，電流發(fā)生擴(kuò)布式傳導(dǎo)。2、有髓鞘神經(jīng)纖維的傳導(dǎo)：

動(dòng)作電位在郞飛氏結(jié)間跳躍，所以速度更快。一、神經(jīng)肌肉間的興奮傳遞1、神經(jīng)-肌肉接點(diǎn)的結(jié)構(gòu)①接點(diǎn)前膜(終板前膜)②接點(diǎn)后膜(終極后膜)③接點(diǎn)間隙(終板間隙)神經(jīng)-肌肉接點(diǎn)示意圖

第三節(jié)肌纖維的收縮和舒張?jiān)?/p>

2、興奮由神經(jīng)傳送給肌肉（神經(jīng)肌肉傳遞）運(yùn)動(dòng)神經(jīng)末梢去極化神經(jīng)膜通透性改變Ca2＋進(jìn)入末梢突觸小泡破裂Ach釋放Ach擴(kuò)散至終膜R-Ach形成終膜去極化產(chǎn)生EPP(終板電位)發(fā)放動(dòng)作電位興奮收縮耦聯(lián)肌纖維收縮

二.興奮-收縮耦聯(lián)三個(gè)主要步驟：

①興奮通過(guò)橫小管系統(tǒng)傳導(dǎo)到肌細(xì)胞內(nèi)部②三聯(lián)管處的信息傳遞③肌漿網(wǎng)（縱管系統(tǒng)）中Ca2+的釋放:指終池膜上的鈣通道開(kāi)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)的媒介物肌節(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(kāi)放終池內(nèi)的Ca2+進(jìn)入肌漿三.肌絲滑行1.Ach釋放2.AP沿膜傳播3.Ca從SR釋放4.Ca與肌鈣蛋白C端結(jié)合，原肌球蛋白開(kāi)放肌動(dòng)蛋白位點(diǎn)5.肌球蛋白橫橋擺動(dòng)，推動(dòng)細(xì)肌絲滑行6.

Ca被移走(uptakebySR)7.原肌球蛋白封閉肌動(dòng)蛋白的位點(diǎn)

骨骼肌收縮示意圖肌絲滑行學(xué)說(shuō)：肌肉收縮是每一個(gè)肌小節(jié)內(nèi)細(xì)肌絲向粗肌絲之間滑行，即由Z線發(fā)出的細(xì)肌絲主動(dòng)向暗帶中央移動(dòng)，結(jié)果相鄰Z線靠近，肌小節(jié)變短，造成整條肌肉縮短（Huxy，1950）。肌絲滑行學(xué)說(shuō)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)沖動(dòng)傳至末梢↓N末梢對(duì)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(duì)Na+、K+(尤其Na+)的通透性增加↓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(kāi)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↓原肌球蛋白發(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(guò)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(duì)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)骨骼肌舒張四、骨骼肌舒張機(jī)制作業(yè)題1.靜息電位和動(dòng)作電位分別是如何產(chǎn)生的？2.解釋肌絲滑行學(xué)說(shuō)。3.如何理解骨骼肌的興奮—收縮耦聯(lián)？第四節(jié)骨骼肌的特性

一、骨骼肌的物理特性伸展性：骨骼肌在受到外力牽拉或負(fù)重時(shí)可被拉長(zhǎng)的特性。彈性：而當(dāng)外力或負(fù)重取消后，肌肉的長(zhǎng)度又可恢復(fù)的特性。粘滯性：肌漿內(nèi)各分子之間的相互摩擦作用所產(chǎn)生的特性。二、骨骼肌的生理特性及其興奮條件1.生理特性①興奮性②收縮性2.引起興奮的刺激條件①刺激強(qiáng)度：固定刺激作用時(shí)間和強(qiáng)度-時(shí)間變化率的前提下，引起肌肉興奮的最小刺激強(qiáng)度叫閾強(qiáng)度。閾上刺激、閾下刺激②刺激的作用時(shí)間③刺激強(qiáng)度-時(shí)間變化率3、興奮性的評(píng)價(jià)：強(qiáng)度-時(shí)間曲線閾強(qiáng)度、基強(qiáng)度、時(shí)值強(qiáng)度—時(shí)間曲線時(shí)值基強(qiáng)度強(qiáng)度時(shí)間閾強(qiáng)度：固定刺激時(shí)間，使組織興奮的最低強(qiáng)度?；鶑?qiáng)度：在刺激時(shí)間足夠長(zhǎng)的前提下，使組織興奮的最低強(qiáng)度。時(shí)值：以2倍的基強(qiáng)度刺激時(shí)，使組織興奮的最短作用時(shí)間。第五節(jié)骨骼肌的收縮形式與力學(xué)特征一、骨骼肌的收縮形式包括縮短收縮、拉長(zhǎng)收縮、等長(zhǎng)收縮三種。(一)縮短收縮（向心收縮）

概念：肌肉收縮時(shí)，張力大于阻力，長(zhǎng)度縮短的收縮。特點(diǎn)：收縮時(shí)肌肉長(zhǎng)度縮短、起止點(diǎn)相互靠近，因而引起身體運(yùn)動(dòng)。包括非等動(dòng)收縮和等動(dòng)收縮兩種。非等動(dòng)收縮（等張收縮）肌肉在收縮時(shí),負(fù)荷不變，由于在不同角度杠桿力不同，所遇到的阻力、產(chǎn)生的肌張力以及收縮速度都在變化。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)收縮時(shí)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)肌肉都產(chǎn)生最大張力(二)等長(zhǎng)收縮（靜力收縮）概念：肌肉在收縮時(shí)其長(zhǎng)度不變。如體操中的“十字支撐”、“直角支撐”和武術(shù)中的站樁。

(三)拉長(zhǎng)收縮（離心收縮）概念：肌肉在收縮產(chǎn)生張力的同時(shí)被拉長(zhǎng)的收縮如下蹲時(shí)，股四頭肌在收縮的同時(shí)被拉長(zhǎng)，以控制重力對(duì)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。作用：制動(dòng)、減速、克服重力。

附：運(yùn)動(dòng)后肌肉酸痛的原因與消除肌肉酸痛常發(fā)生于肌肉不習(xí)慣性運(yùn)動(dòng)后，或大強(qiáng)度、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)后。原因分為即刻痛和延遲痛。前者與運(yùn)動(dòng)中肌肉缺血有關(guān)，后者與肌肉的微小損傷和痙攣有關(guān)。消除熱敷、電療、按摩、口服VitC、伸展性牽拉、針灸等。(一)后負(fù)荷下力量-速度曲線：在一定的范圍內(nèi)，肌張力與收縮速度呈反相關(guān)。

張力大?。喝Q于活化的橫橋數(shù)目；收縮速度：取決于能量釋放速率和肌球蛋白ATP酶活性，與活化的橫橋數(shù)目無(wú)關(guān)。力量-速度曲線（離體肌肉）

二、骨骼肌收縮的力學(xué)特征張力-速度曲線對(duì)訓(xùn)練的指導(dǎo)意義在一定的范圍內(nèi)，肌肉收縮的力量與速度之間呈反相關(guān)，即收縮力量增大時(shí)，收縮速度必然下降，反之亦然。這一原理對(duì)肌肉訓(xùn)練有重要的指導(dǎo)意義。即要想獲得更大的力量，必須降低收縮速度，反之亦然。通常，要提高肌肉的收縮力量，必須增加負(fù)荷，盡可能采用大負(fù)荷訓(xùn)練；如果要提高肌肉的收縮速度，必須使用小負(fù)荷或無(wú)負(fù)荷訓(xùn)練。（二）前負(fù)荷下長(zhǎng)度-張力曲線：在一定的范圍內(nèi)，長(zhǎng)度增加，肌張力增大，但超過(guò)最適長(zhǎng)度后，長(zhǎng)度增加反使肌張力下降。原因：最適長(zhǎng)度（肌小節(jié)在2.0-2.2微米)下起作用的橫橋數(shù)量最多。意義：運(yùn)動(dòng)前適當(dāng)拉長(zhǎng)肌肉的初長(zhǎng)度，能增加力量。肌肉收縮的長(zhǎng)度-張力曲線100%115%肌張力肌肉長(zhǎng)度第六節(jié)肌纖維類型與運(yùn)動(dòng)能力一、肌纖維類型的劃分慢?。t?。簊lowtwitch(ST),Ⅰ型快?。ò准。篺asttwitch(FT),Ⅱ型快A（Ⅱa）:快氧化型快B（Ⅱb）:快酵解型快C（Ⅱc）:過(guò)渡型二、兩類肌纖維的比較1、形態(tài)快肌纖維直徑較粗，肌漿少，肌紅蛋白少，色白，線粒體數(shù)量少，肌質(zhì)網(wǎng)發(fā)達(dá)，受脊髓前角大運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元支配，運(yùn)動(dòng)單位大；慢肌