運動生理學2-肌肉活動課件

第三章肌肉活動第一節(jié)肌纖維的結構第四節(jié)骨骼肌的特性第三節(jié)肌纖維的收縮原理第二節(jié)骨骼肌細胞的生物電現象

第五節(jié)骨骼肌收縮形式與力學特征第六節(jié)肌纖維類型與運動能力骨骼肌細胞肌肉纖維模式圖骨骼骨骼?。「?，肌腱）肌纖維（肌細胞）肌原纖維（粗肌絲、細肌絲）一、肌原纖維和肌小節(jié)

骨骼肌超微結構示意圖每個肌細胞含有數百至數千條與肌纖維長軸平行排列的肌原纖維。直徑約1-2微米，縱貫肌細胞全長。肌小節(jié)：兩條Z線之間的結構。肌原纖維的結構示意圖

粗肌絲和細肌絲的空間排列示意圖

三、肌絲的分子組成細肌絲與粗肌絲結構示意圖粗肌絲:

頭部有一膨大部——橫橋:①能與細肌絲上的結合位點發(fā)生可逆性結合;②具有ATP酶的作用。細肌絲:

肌動蛋白（枕木）原肌球蛋白（鐵軌）肌鈣蛋白（鉚釘）肌鈣蛋白是含有三個亞單位的復合體。亞單位I、亞單位T和亞單位C分別對肌動蛋白、原肌球蛋白和Ca++。

Ca++通過和肌鈣蛋白結合，誘發(fā)橫橋和肌動蛋白之間的相互作用第二節(jié)骨骼肌細胞的生物電現象一、靜息電位二、動作電位三、動作電位的傳導一、靜息電位(RestingPotential)(一)靜息電位的概念細胞處于安靜狀態(tài)時，細胞膜內外所存在的電位差。(二)靜息電位產生原理用“離子學說”來解釋:①細胞內外各種離子的濃度分布是不均勻的。靜息電位產生原理（一）K+Na+K+K+K+K+K+K+K+K+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+K+K+細胞外高鈉細胞內高鉀？？靜息電位產生原理（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+細胞外細胞內K+通道Na+通道開放關閉看看離子是如何運動的靜息電位產生原理（三）K+Na+K+K+K+K+K+K+K+K+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+K+K+細胞外帶正電細胞內帶負電靜息電位產生的生理機制：①細胞膜內外離子分布不均②細胞膜對離子的通透具有選擇性:K+＞Cl-＞Na+＞A-③靜息狀態(tài)時，細胞膜對K+的通透性大[K+]↑→膜外電位↑(正電場)膜外為正、膜內為負的極化狀態(tài)④當擴散動力與阻力達到動態(tài)平衡時=RP結論:RP的產生主要是K＋向膜外擴散的結果。

∴RP=K+的平衡電位二、動作電位

(一)動作電位的概念可興奮細胞興奮時，細胞內產生的可擴布的電位變化。動作電位有以下特點：①“全或無”現象。任何刺激一旦引起膜去極化達到閾值，動作電位就會立刻產生，它一旦產生就達到最大值，動作電位的幅度不會因刺激加強而增大。②不衰減性傳導。動作電位一旦在細胞膜的某一部位產生，它就會間整個細胞膜傳播，而且其幅度不會因為傳播距離增加而減弱。③脈沖式。由于不應期的存在使連續(xù)的多個動作電位不可能融合，兩個動作電位之間總有一定間隔。動作電位的意義：

AP的產生是細胞興奮的標志K+Na+K+K+K+K+K+K+K+K+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+K+K+K+Na+細胞外細胞內K+通道Na+通道刺激開放關閉看看離子是如何運動的(三)動作電位的產生原理動作電位產生原理K+Na+K+K+K+K+K+K+K+K+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+K+K+細胞外帶負電細胞內帶正電鈉鉀泵在離子轉運的作用維持膜內外Na＋、K＋濃度差三、動作電位的傳導

神經沖動（動作電位）的傳導1、無髓鞘神經纖維的傳導：

刺激使膜電位倒轉后，電流發(fā)生擴布式傳導。2、有髓鞘神經纖維的傳導：

動作電位在郞飛氏結間跳躍，所以速度更快。一、神經肌肉間的興奮傳遞1、神經-肌肉接點的結構①接點前膜(終板前膜)②接點后膜(終極后膜)③接點間隙(終板間隙)神經-肌肉接點示意圖

第三節(jié)肌纖維的收縮和舒張原理

2、興奮由神經傳送給肌肉（神經肌肉傳遞）運動神經末梢去極化神經膜通透性改變Ca2＋進入末梢突觸小泡破裂Ach釋放Ach擴散至終膜R-Ach形成終膜去極化產生EPP(終板電位)發(fā)放動作電位興奮收縮耦聯肌纖維收縮

二.興奮-收縮耦聯三個主要步驟：

①興奮通過橫小管系統(tǒng)傳導到肌細胞內部②三聯管處的信息傳遞③肌漿網（縱管系統(tǒng)）中Ca2+的釋放:指終池膜上的鈣通道開放，終池內的Ca2+順濃度梯度進入肌漿，觸發(fā)肌絲滑行，肌細胞收縮。

∴Ca2+是興奮-收縮耦聯的媒介物肌節(jié)縮短=肌細胞收縮牽拉細肌絲朝肌節(jié)中央滑行橫橋擺動橫橋與結合位點結合分解ATP釋放能量原肌球蛋白位移，暴露細肌絲上的結合位點Ca2+與肌鈣蛋白結合肌鈣蛋白的構型改變終池膜上的鈣通道開放終池內的Ca2+進入肌漿三.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端結合，原肌球蛋白開放肌動蛋白位點5.肌球蛋白橫橋擺動，推動細肌絲滑行6.

Ca被移走(uptakebySR)7.原肌球蛋白封閉肌動蛋白的位點

骨骼肌收縮示意圖肌絲滑行學說：肌肉收縮是每一個肌小節(jié)內細肌絲向粗肌絲之間滑行，即由Z線發(fā)出的細肌絲主動向暗帶中央移動，結果相鄰Z線靠近，肌小節(jié)變短，造成整條肌肉縮短（Huxy，1950）。肌絲滑行學說運動神經沖動傳至末梢↓N末梢對Ca2+通透性增加Ca2+內流入N末梢內↓接頭前膜內囊泡向前膜移動、融合、破裂↓ACh釋放入接頭間隙↓ACh與終板膜受體結合↓受體構型改變↓終板膜對Na+、K+(尤其Na+)的通透性增加↓產生終板電位(EPP)↓EPP引起肌膜AP↓肌膜AP沿橫管膜傳至三聯管↓終池膜上的鈣通道開放終池內Ca2+進入肌漿↓Ca2+與肌鈣蛋白結合引起肌鈣蛋白的構型改變↓原肌球蛋白發(fā)生位移暴露出細肌絲上與橫橋結合位點↓橫橋與結合位點結合激活ATP酶作用,分解ATP↓橫橋擺動↓牽拉細肌絲朝肌節(jié)中央滑行↓肌節(jié)縮短=肌細胞收縮小結：骨骼肌收縮全過程1.興奮傳遞2.興奮-收縮（肌絲滑行）耦聯興奮-收縮耦聯后肌膜電位復極化終池膜對Ca2+通透性↓肌漿網膜Ca2+泵激活肌漿網膜[Ca2+]↓Ca2+與肌鈣蛋白解離原肌凝蛋白復蓋的橫橋結合位點骨骼肌舒張四、骨骼肌舒張機制作業(yè)題1.靜息電位和動作電位分別是如何產生的？2.解釋肌絲滑行學說。3.如何理解骨骼肌的興奮—收縮耦聯？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重時可被拉長的特性。彈性：而當外力或負重取消后，肌肉的長度又可恢復的特性。粘滯性：肌漿內各分子之間的相互摩擦作用所產生的特性。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刺激強度：固定刺激作用時間和強度-時間變化率的前提下，引起肌肉興奮的最小刺激強度叫閾強度。閾上刺激、閾下刺激②刺激的作用時間③刺激強度-時間變化率3、興奮性的評價：強度-時間曲線閾強度、基強度、時值強度—時間曲線時值基強度強度時間閾強度：固定刺激時間，使組織興奮的最低強度?；鶑姸龋涸诖碳r間足夠長的前提下，使組織興奮的最低強度。時值：以2倍的基強度刺激時，使組織興奮的最短作用時間。第五節(jié)骨骼肌的收縮形式與力學特征一、骨骼肌的收縮形式包括縮短收縮、拉長收縮、等長收縮三種。(一)縮短收縮（向心收縮）

概念：肌肉收縮時，張力大于阻力，長度縮短的收縮。特點：收縮時肌肉長度縮短、起止點相互靠近，因而引起身體運動。包括非等動收縮和等動收縮兩種。非等動收縮（等張收縮）肌肉在收縮時,負荷不變，由于在不同角度杠桿力不同，所遇到的阻力、產生的肌張力以及收縮速度都在變化。當屈肘舉起一恒定負荷時肌肉收縮產生的張力隨關節(jié)角度而變化

等動收縮等動收縮：在整個關節(jié)運動范圍內肌肉以恒定的速度，且肌肉收縮時產生的力量始終與阻力相等的肌肉收縮。等動收縮和等張收縮區(qū)別：

等動收縮時在整個運動范圍內都能產生最大的肌張力，等張收縮則不能。

等動收縮的速度可以根據需要進行調節(jié)。理論和實踐證明，等動練習是提高肌肉力量的有效手段。等動收縮時在整個運動范圍內肌肉都產生最大張力(二)等長收縮（靜力收縮）概念：肌肉在收縮時其長度不變。如體操中的“十字支撐”、“直角支撐”和武術中的站樁。

(三)拉長收縮（離心收縮）概念：肌肉在收縮產生張力的同時被拉長的收縮如下蹲時，股四頭肌在收縮的同時被拉長，以控制重力對人體的作用，使身體緩慢下蹲，起緩沖作用。如搬運重物時，將重物放下，以及下坡跑和下樓梯等也需要肌肉進行離心收縮。作用：制動、減速、克服重力。

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

張力大小：取決于活化的橫橋數目；收縮速度：取決于能量釋放速率和肌球蛋白ATP酶活性，與活化的橫橋數目無關。力量-速度曲線（離體肌肉）

二、骨骼肌收縮的力學特征張力-速度曲線對訓練的指導意義在一定的范圍內，肌肉收縮的力量與速度之間呈反相關，即收縮力量增大時，收縮速度必然下降，反之亦然。這一原理對肌肉訓練有重要的指導意義。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，必須增加負荷，盡可能采用大負荷訓練；如果要提高肌肉的收縮速度，必須使用小負荷或無負荷訓練。（二）前負荷下長度-張力曲線：在一定的范圍內，長度增加，肌張力增大，但超過最適長度后，長度增加反使肌張力下降。原因：最適長度（肌小節(jié)在2.0-2.2微米)下起作用的橫橋數量最多。意義：運動前適當拉長肌肉的初長度，能增加力量。肌肉收縮的長度-張力曲線100%115%肌張力肌肉長度第六節(jié)肌纖維類型與運動能力一、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，線粒體數量少，肌質網發(fā)達，受脊髓前角大運動神經元支配，運動單位大；慢肌