運動生理學肌肉收縮形式與力學特征

復習題

1.不同訓練形式對不同肌纖維類型的影響包括[]、[]兩方面2.快肌纖維的耐疲勞性比慢肌纖維[]；其興奮的閾值比慢肌纖維[]；所以比慢肌纖維更不容易被興奮3.描述肌絲滑行過程4.解釋神經(jīng)肌肉興奮收縮藕聯(lián)機制第一頁，共三十二頁。第三節(jié)肌肉收縮形式與力學特征骨骼肌的特性生理特性：興奮性;收縮性物理特性：伸展性；彈性：結締組織（肌腱、肌膜、M線、Z線等）粘滯性受溫度影響第二頁，共三十二頁。二.Typesofmusclecontraction

骨骼肌的收縮形式根據(jù)收縮時肌肉長度的變化，把肌肉收縮分為三類：等長收縮向心收縮（縮短收縮）包括等張和等動收縮離心收縮（拉長收縮）在完成工作或對抗地心引力對身體的作用時，這幾種收縮往往同時或按順序發(fā)生。第三頁，共三十二頁。Static(isometric)exercise=musclecontractionwithoutachangeinthelengthofthemuscle（靜力性收縮，又稱等長收縮）Dynamic(isotonic)exercise=musclecontractionwithachangeinthelengthofthemuscle（動力性收縮）Concentriccontraction=muscleappliesforceasitshortens（向心收縮）Eccentriccontraction=muscleappliesforceasitlengthens（離心收縮）第四頁，共三十二頁。Musclescomeinantagonistic(opposing)pairs.第五頁，共三十二頁。Muscletensionistransmittedtoboneasthecontractilecomponenttightenstheseries-elasticcomponent.

Contractilecomponent(sarcomeres)Series-elasticcomponent(connectivetissue/tendon)LoadLoadIfmuscletensionovercomesaload,itpullstheinsertiontowardtheorigin.第六頁，共三十二頁。（一）等長收縮（isometric）定義：肌肉收縮產(chǎn)生的張力等于外力時，肌肉雖積極收縮但長度不變如試圖拉起根本拉不起的杠鈴時不能克服阻力做機械功仍消耗能量（生熱），是肌肉靜力性工作的基礎對支撐和保持某種姿勢起重要作用第七頁，共三十二頁。

(二)向心收縮(Concentriccontraction)定義：肌肉收縮產(chǎn)生的張力大于外力，肌肉長度縮短、起止點相互靠近。肌肉張力增加出現(xiàn)在前，長度縮短發(fā)生在后，張力大于外力肌肉收縮時所產(chǎn)生的張力隨關節(jié)角度而變化，

例：肱二頭肌在關節(jié)角度為120°時最大，而在30°時最小（極點產(chǎn)生的部位）

第八頁，共三十二頁。第九頁，共三十二頁。第十頁，共三十二頁。等張收縮：張力恒定，長度變化如：屈肘提重物要完成整個關節(jié)運動范圍內的等張收縮，所要克服的負荷不能超過張力最小的關節(jié)角度所能克服的最大阻力.等動收縮：收縮速度相對恒定，肌張力可隨關節(jié)角度變化而改變。第十一頁，共三十二頁。等張收縮中所能舉起的最大重量只能是張力最小的關節(jié)角度所能承受的最大重量，這是等張訓練的不足之處等動訓練時，整個關節(jié)范圍內肌肉都能進行最大用力的收縮，是對肌肉的力量增長最有效的方法之一，但是必須借助于特殊力量器械，這是等動訓練的不足之處第十二頁，共三十二頁。（三）離心收縮（Eccentriccontraction）特點肌肉在收縮產(chǎn)生張力的同時被拉長的收縮稱為離心收縮，又稱拉長收縮。離心收縮的作用：緩沖作用: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。防止運動損傷如從高處跳下時，腳先著地，通過反射活動使股四頭肌和臀大肌產(chǎn)生離心收縮緩沖加速度，不致于使身體造成損傷。第十三頁，共三十二頁。SampleExercisesBenchPressPush-Up第十四頁，共三十二頁。第十五頁，共三十二頁。（四）向心與離心收縮的比較（1）在肌肉主動收縮力相同情況下，力量的外部表現(xiàn):離心收縮向心收縮。原因:①牽張反射，離心收縮肌肉受到強烈牽拉反射性的引起收縮而產(chǎn)生較大的張力。②離心收縮時外力的一部分克服了肌肉中彈性成分產(chǎn)生的張力，另一部分克服肌肉主動張力即：外力=肌肉主動收縮力+彈性阻力；而向心收縮時，肌肉的主動收縮力克服外力、彈性阻力即：外力=肌肉主動收縮力-彈性阻力第十六頁，共三十二頁。（2）在外力負荷相同情況下，離心收縮的積分肌電最低；（3）在輸出功率相同的情況下，離心收縮所消耗能量最低；（4）肌肉拉傷一般發(fā)生在離心收縮狀態(tài)下。第十七頁，共三十二頁。（5）在做力竭性運動后，離心收縮引起的肌肉酸痛最明顯：原因①離心收縮所克服的張力>向心收縮，高牽張力量會加重肌纖維損傷②肌肉被動牽拉時，肌腱部位首先受力，引起腱反射和腱器官的傳入沖動增加，而肌肉的痛覺感受器主要分布于肌腱組織周圍，所以離心收縮時痛感較明顯③離心收縮后肌肉溫度增加比向心收縮明顯，而溫度升高會使感覺神經(jīng)末梢更敏感，從而使痛覺更強烈。第十八頁，共三十二頁。上臂屈伸的肌電圖測試示上、前臂貼付的表面電極和肘部的關節(jié)角度計第十九頁，共三十二頁。

關節(jié)角度計第二十頁，共三十二頁。臂直立下垂、前臂旋后位肘屈伸運動第二十一頁，共三十二頁。俯臥、臂支撐、肘屈伸肌電圖第二十二頁，共三十二頁。三、肌肉收縮的力學特征

（一）后負荷對肌肉收縮的影響

——張力與速度關系

第二十三頁，共三十二頁。力量——速度曲線

第二十四頁，共三十二頁。機制：肌肉收縮時產(chǎn)生的張力大小，取決于活化的橫橋數(shù)目收縮速度則取決于能量釋放速率和肌球蛋白ATP酶活性后負荷增加時：更多橫橋處于活化狀態(tài)，肌力增加同時抑制ATP水解，能力釋放率下降，收縮速度下降第二十五頁，共三十二頁。Trainingandv-fcurveVelocityofshortingBeforetrainingAftertraining100%P0組0%P0組60%P0組30%P0組loadVelocityofshortingVelocityofshortingVelocityofshortingloadloadload第二十六頁，共三十二頁。速度張力曲線在運動訓練中的應用無負荷訓練能有效增進速度素質最大負荷訓練能有效增進力量素質根據(jù)競技項目的特點應合理安排訓練模式

例如：①柔道項目以發(fā)展力量素質為主，大負荷訓練原則。②乒乓球、擊劍等項目以發(fā)展速度素質為主，小負荷高速度訓練原則③投擲類項目，力量、速度素質同樣重要，負荷、速度合理搭配第二十七頁，共三十二頁。（二）前負荷對肌肉收縮的影響

------初長度與張力關系收縮前就加在肌肉上的負荷叫做前負荷，又稱初長度為有利于肌肉力量的發(fā)揮應預先拉長肌肉。第二十八頁，共三十二頁。原因：1.肌肉的適宜初長度稍長于肌肉在身體中的“靜息長度”2.肌節(jié)長度為2.0-2.2微米時，粗細肌絲處于最理想的重疊狀態(tài)，此時活化的橫橋數(shù)目最多，收縮張力最大3.肌肉被預先拉長可以抵消其主動收縮時所要克服的彈性成分產(chǎn)生的阻力4.預先拉長肌肉，蓄積勢能，可以增大肌肉爆發(fā)力。例：籃球出手動作第二十九頁，共三十二頁。100