王步标运动生理学第一章肌肉与运动PPT课件.pptx

1/28第一第一第一第一节节节节 肌肉活肌肉活肌肉活肌肉活动动动动2 2/28283 3/28284 4/28285 5/28286 6/28287 7/28288 8/28289 9/28281010/28281111/28281212/28281313/28281414/28281515/28281616/28281717/28281818/28281919/28282020/28282121/28282222/28282323/28282424/28282525/28282626/28282727/28282828/28282 2/20203 3/20204 4/2020 肌肌丝的分子的分子组成成收收缩蛋白蛋白肌球蛋白肌球蛋白与肌与肌动蛋白合称蛋白合称为收收缩蛋白。蛋白。细肌丝:原肌球蛋白肌钙蛋白粗肌粗肌丝:肌球蛋白肌球蛋白 横横桥的功能特点：的功能特点：有有ATPATP结合位点。具有合位点。具有ATPATP酶活性，可活性，可水解水解ATPATP供能。供能。有与有与细肌肌丝的肌的肌动蛋白可逆蛋白可逆结合的位点。合的位点。可向肌可向肌节中央中央摆动。有横有横桥位位点点肌动蛋白5 5/20206 6/2020肌管系统的功能一是物质交换；二是将动作电位传导至肌纤维内部，引起终末池释放Ca2+，以触发肌肉收缩肌肉的神经支配（一）运（一）运动单位（位（motor unitsmotor units）一一个个运运动神神经元元连同同它它所所支支配配的的全全部部肌肌纤维，从从功功能能上上看看是是一一个个基基本本功功能能单位位，故故称称为运运动单位位。l 快快运运动单位位：由由大大运运动神神经元元连同同它它所所支支配的所有快肌配的所有快肌纤维组成快运成快运动单位。位。l 慢慢运运动单位位：由由小小运运动神神经元元连同同它它所所支支配的所有慢肌配的所有慢肌纤维组成慢运成慢运动单位。位。7 7/20208 8/20201010/2020N-M接头处的兴奋传递过程Ca2通道开放，Ca2内流接头前膜内囊泡移动、融合、破裂，囊泡中的ACh释放(量子释放)ACh与N2受体结合，Na、K 通透性 终板电位（EPP）Na通道开放动作电位1212/20201111/2020兴奋在在细胞内与神胞内与神经-肌肉接点肌肉接点处（细胞胞间）传递特点的比特点的比较细胞内胞内传导细胞胞间传导方式方式局部局部电流流 化学化学传递 特特点点双向双向传导单向向传递不衰减不衰减传导 时间延延搁 相相对不疲不疲劳性性高度敏感，易疲高度敏感，易疲劳，易受，易受化学因素影响化学因素影响 兴奋传递为1 1对1 1 传递速度快速度快1313/2020三、肌肉收缩和舒张的原理与过程（一）肌肉收缩的肌丝滑行理论主要论点：（二）肌肉兴奋收缩和舒张的过程 肌肉的收缩或伸长，是由于肌小节中粗丝和细丝相互滑行，而肌丝本身的长度和结构不变。当肌肉收缩时，由Z线发出的细丝沿着粗丝向暗带中央滑动，结果相邻的Z线靠拢，肌小节变短，从而整个肌细胞或整块肌肉收缩。肌肉缩短后，暗带长度不变，明带变短，H带由变短到消失。当肌肉拉长时,明带、H带均加宽.证据：三个环节：兴奋收缩偶联；横桥运动引起肌丝滑行-肌肉收缩；收缩的肌肉舒张。1、兴奋-收缩耦联 把以肌膜的电变化为特征的兴奋过程与肌丝滑行为基础的收缩过程联系在一起的中介过程，称为兴奋-收缩偶联。三个主要步骤：动作电位沿横管系统传到肌细胞内部。三联管处的信息传 终池中Ca2+释放入肌浆与肌钙蛋白结合，解除位阻效应。2 2、横、横桥摆动肌肌丝滑行滑行肌肌节缩短短肌肌细胞收胞收缩 横横桥摆动，牵拉拉细肌肌丝向肌向肌节中央滑行中央滑行横横桥与与细肌肌丝结合，合，分解分解ATPATP释放能量放能量原肌球蛋白位移，暴露原肌球蛋白位移，暴露 肌肌动蛋白上的蛋白上的结合位点合位点 CaCa2+2+与肌与肌钙蛋白蛋白结合，合，肌肌钙蛋白构型改蛋白构型改变肌肉收肌肉收缩1515/20201616/20201717/20203、肌肉的舒张肌膜肌膜电位复极化位复极化肌肌浆网膜网膜CaCa2+2+泵激活激活肌肌浆CaCa2+2+CaCa2+2+与肌与肌钙蛋白解离蛋白解离原肌凝蛋白复盖原肌凝蛋白复盖横横桥结合位点合位点骨骼肌舒骨骼肌舒张THANK YOUSUCCESS2024/3/19 周二58.1919/20201 1/7 72 2/7 7 肌肉收肌肉收缩产生的生的张力力大于外加阻力大于外加阻力时，肌肉，肌肉缩短，短，牵拉它附着的骨杠杆拉它附着的骨杠杆做向心运做向心运动，这种收种收缩形形式称式称为缩短收短收缩。作用作用：实现各种加速运各种加速运动和位移运和位移运动做功：做正功做功：做正功例：屈肘、抬腿、例：屈肘、抬腿、挥臂等。臂等。（一）（一）缩短收短收缩（向心收（向心收缩）等张收缩动画演示等等张收收缩 肌肉收肌肉收缩时，其外，其外加阻力在整个收加阻力在整个收缩过程中是程中是恒定的，当肌恒定的，当肌张力力发展到足展到足以克服外加阻力后，其以克服外加阻力后，其张力力在收在收缩的全的全过程就不再程就不再变化化了。了。这种收种收缩形式称形式称为等等张收收缩。在运。在运动实际中，不可中，不可能有能有等等张收收缩现象。象。等张收缩时，肌肉产生的张力随关节角度而变化等等动收收缩：肌肉在肌肉在进行行缩短收短收缩时，在整个关，在整个关节运运动范范围内都以恒定的速度内都以恒定的速度进行最大收行最大收缩称称为等等动收收缩。如：自由。如：自由泳中的手臂划水泳中的手臂划水动作作。（二）拉二）拉长收收缩（离心收（离心收缩）当当肌肌肉肉收收缩产生生的的张力力小小于于外外力力时，肌肌肉肉虽积极极收收缩但但仍仍被被拉拉长了了，这种种收收缩形式称形式称为拉拉长收收缩。作作用用：主主要要是是制制动、减速、减速、缓冲肌冲肌张力。力。做功：做做功：做负功功例例：落落地地缓冲冲、步步行行下楼梯下楼梯（三）等三）等长收收缩 当肌肉收当肌肉收缩产生的生的张力力等于外力等于外力时，肌肉，肌肉积极收极收缩但但长度不度不变，这种收种收缩形式称形式称为等等长收收缩。作用：支撑、固定和作用：支撑、固定和维持某一种姿持某一种姿势的作用。的作用。做功：不做功做功：不做功如：站立、如：站立、悬垂、支撑等。垂、支撑等。3 3/7 7二、肌肉的收缩的力学分析肌肉在正常或肌肉在正常或实验室条件下可能会遇到两种室条件下可能会遇到两种负荷：荷：前前负荷荷：指在肌肉收指在肌肉收缩之前就加在肌肉上的之前就加在肌肉上的负荷，荷，它使肌肉在收它使肌肉在收缩之前已之前已处于被拉于被拉长状状态。后后负荷荷：指在肌肉收指在肌肉收缩之后才遇到的阻力或之后才遇到的阻力或负荷，荷，它不能增加肌肉收它不能增加肌肉收缩前的初前的初长度，但能阻碍肌肉收度，但能阻碍肌肉收缩时的的缩短。短。4 4/7 75 5/7 76 6/7 7单收缩（三）肌肉收缩的总和(单收缩与强直收缩)强直收直收缩不不完全完全强直收直收缩完全完全强直收直收缩单收收缩：整：整块骨骼肌或骨骼肌或单个肌个肌细胞受到一次短促的刺激胞受到一次短促的刺激时，被刺激的被刺激的细胞胞产生一次生一次动作作电位，位，紧接着接着进行一行一 次收次收缩。强直收直收缩不完全不完全强直收直收缩：新刺激落在前一个收新刺激落在前一个收缩过程程中的舒中的舒张期，使肌肉期，使肌肉还没有完全舒没有完全舒张就就产生第生第二次收二次收缩。完全完全强直收直收缩：新刺激落在前一个收新刺激落在前一个收缩过程的程的收收缩期，使肌肉在前一收期，使肌肉在前一收缩的收的收缩期未就开始期未就开始了第二次收了第二次收缩。返回(四）肌肉的四）肌肉的弹性成分性成分对收收缩力学的影响力学的影响1 1、肌肉的、肌肉的弹性成分性成分 收收缩成分工作成分工作时产生的能量，并不能立即抵抗生的能量，并不能立即抵抗阻力，而是先在阻力，而是先在弹性成分中性成分中储存，当其存，当其储存至足存至足以克服阻力以克服阻力时，整个肌肉才开始，整个肌肉才开始缩短。短。弹性成分的作用性成分的作用1 1）储存存弹性性势能，提高肌肉收能，提高肌肉收缩效果效果2）减少能耗，提高肌肉机械效率）减少能耗，提高肌肉机械效率3 3）使肌）使肌张力力变化化趋于于缓和，防止肌肉和，防止肌肉损伤传统武武术理理论有：有：“宁宁练筋筋长一分，不一分，不练肌厚肌厚三分三分”、“筋筋长则力大，肉厚力大，肉厚则身沉身沉”。有学者研究有学者研究发现：黑人运：黑人运动员弹跳好的原因之跳好的原因之一，就是跟腱特一，就是跟腱特长。古巴女排。古巴女排选手可手可长达达2929厘厘米。米。1 1/7 72 2/7 73 3/7 74 4/7 75 5/7 76 6/7 7 慢肌慢肌纤维适合于耐力适合于耐力项目运目运动；快肌快肌纤维适合于速度与力量性适合于速度与力量性项目。目。研究表明表研究表明表1-21-2，优秀耐力运秀耐力运动员STST百分比百分比较高，速度运高，速度运动员FTFT百分比百分比较高。高。三、肌纤维类型与运动成就l 不同的肌不同的肌纤维适合于不同的运适合于不同的运动项目目 l 应用：运用：运动选材材当然，当然，选拔运拔运动员时除除选择肌肌纤维优势外，外，还要要考考虑生理、心理、生化、心血管功能和技生理、心理、生化、心血管功能和技战术等等因素。因素。（一）（一）训练能否引起两能否引起两类肌肌纤维互互变结论：肌：肌纤维分配模式既取决于分配模式既取决于遗传，也受，也受训练影影响。响。研究研究还表明：随年表明：随年龄增加慢肌增加慢肌纤维百分比增加。百分比增加。四、四、训练对肌肌纤维类型的影响型的影响1 1、遗传决定而不能随决定而不能随训练互互变“自然自然选择”2 2、训练可可产生适生适应性性变化化可可发生生较小小（10%10%）的适）的适应性性转变。训练使肌使肌纤维选择性肥大性肥大：力量力量训练可使快肌可使快肌纤维出出现选择性肥大。性肥大。速度速度训练可使快、慢肌可使快、慢肌纤维面面积均增加，但快均增加，但快肌增加多于慢肌增加。肌增加多于慢肌增加。耐力耐力训练可使慢肌可使慢肌纤维出出现选择性肥大。性肥大。（二）（二）训练对肌肌纤维横断面横断面积的影响的影响 （三）（三）训练对肌肌纤维代代谢能力的影响能力的影响实验表明：耐力表明：耐力训练可使慢肌可使慢肌纤维中中线粒体数目增多，粒体数目增多，体体积增大，琥珀酸脱增大，琥珀酸脱H H酶活性增加，从而活性增加，从而显著提高慢肌著提高慢肌纤维的有氧氧化能力；同的有氧氧化能力；同时，也使快肌，也使快肌纤维中琥珀酸脱中琥珀酸脱H H酶活性提高。活性提高。力量和速度力量和速度训练可能使骨骼肌无氧代可能使骨骼肌无氧代谢能力得到提高。能力得到提高。（四）肌（四）肌纤维对训练适适应的的专一性一性 不同运不同运动专项或不同或不同训练方法上。方法上。在机体不同部位的肌肉上。在机体不同部位的肌肉上。1 1、肌肉的、肌肉的张力和力和弹性的急性的急剧增加，可引起肌肉增加，可引起肌肉结构成分的物理性构成分的物理性损伤。如肌肉及如肌肉及结缔组织损伤，肌筋膜、肌束膜等肌膜肌筋膜、肌束膜等肌膜损伤；骨骼肌超微；骨骼肌超微结构改构改变肌原肌原纤维排列不排列不规则，整个肌，整个肌节扭曲，扭曲，Z Z线异异常等。常等。2 2、新、新陈代代谢的增加，氧自由基、代的增加，氧自由基、代谢废物物对组织的毒性增加。的毒性增加。3 3、肌肉的神、肌肉的神经调节发生改生改变，使肌肉，使肌肉发生生痉挛而而致疼。致疼。运动肌肉延时性疼痛一、原因 1 1、锻炼安排要合理。安排要合理。2 2、局部、局部热敷和涂擦敷和涂擦药物。物。3 3、牵伸肌肉、按摩、运伸肌肉、按摩、运动可减可减轻酸疼酸疼 4 4、做好、做好锻炼时的准的准备活活动和整理活和整理活动。5 5、适当服用、适当服用维持肌肉持肌肉结构的蛋白构的蛋白类营养养补剂：维生素、生素、-胡胡萝卜素、支卜素、支链氨氨基酸、谷氨基酸、谷氨酰胺、胺、铜、锌、锰 等。等。二、防治1 1/24241 1、原因：、原因：可能是由于运可能是由于运动引起引起终末池末池释放放CaCa2+2+增加，增加，摄CaCa2+2+下降，下降，肌肌浆中中CaCa2+2+浓度升高，度升高，导致肌肉收致肌肉收缩、放松能力下降，骨骼肌持、放松能力下降，骨骼肌持续性性收收缩而造成局部而造成局部组织缺血、代缺血、代谢产物堆物堆积肌肉肌肉痉挛，表，表现为肌肌肉疼痛。肉疼痛。乳酸堆乳酸堆积、缺氧、缺氧、过度度牵拉、寒冷、出汗拉、寒冷、出汗过多多导致水致水盐代代谢失失衡，均可引起整衡，均可引起整块肌肉肌肉痉挛，出，出现疼痛及肌疼痛及肌张力增高，影响关力增高，影响关节的的屈伸活屈伸活动。2 2、防治：、防治：热敷、局部按摩及敷、局部按摩及轻柔地被柔地被动牵拉肌肉逐拉肌肉逐渐恢复正常活恢复正常活动范范围，可以活，可以活跃局部血液循局部血液循环，排除代，排除代谢废物，消除疼痛。充分的物，消除疼痛。充分的准准备活活动、适度的保暖和保持水、适度的保暖和保持水盐电解解质平衡可以平衡可以预防防痉挛发生。生。运动性肌肉痉挛2 2/24243 3/24244 4/24245 5/24246 6/24247 7/24248 8/24249 9/24241010/24241111/24241212/24241313/24241414/24241515/24241616/24241717/24241818/24241919/24242020/24242121/24242222/24242323/2424THANK YOUSUCCESS2024/3/19 周二115.