运动生理学第一章等 ,骨骼肌

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1、运动生理学绪绪 论论第一节第一节 生命的基本特征生命的基本特征第二节第二节 人体生理机能的调节人体生理机能的调节第三节第三节 人体生理机能调节的控制人体生理机能调节的控制第四节第四节 运动生理学研究的基本方法运动生理学研究的基本方法第五节第五节 运动生埋学的历史与研究现状运动生埋学的历史与研究现状第六节第六节 运动生理学的发展趋势运动生理学的发展趋势人体生理学：人体生理学：生命科学的一个分支，是生命科学的一个分支，是研究人体研究人体生命活动规律的科学生命活动规律的科学，是医学科学的重要基础理是医学科学的重要基础理论学科。论学科。运运动动生生理理学学：是是人人体体生生理理学学的的分分支支，是是专

2、专门门研研究究人人体体的的运运动动能能力力和和对对运运动动的的反反应应与与适适应应过过程程的的科科学学，是体育科学中一门重要的应用基础理论学科。是体育科学中一门重要的应用基础理论学科。运动生理学的任务是：运动生理学的任务是：揭示揭示体育运动对人体机能影响的规律及机理；体育运动对人体机能影响的规律及机理；阐明阐明运动训练、体育教学和运动健身过程中的生运动训练、体育教学和运动健身过程中的生理学原理；理学原理；指导指导不同年龄、性别和训练程度的人群进行科学不同年龄、性别和训练程度的人群进行科学的运动锻炼，以达到提高竞技运动水平、增强全的运动锻炼，以达到提高竞技运动水平、增强全民体质、延缓衰老、提高工

3、作效率和生活质量的民体质、延缓衰老、提高工作效率和生活质量的目的。目的。 第一节 生命的基本特征一、新陈代谢一、新陈代谢二、兴奋性二、兴奋性三、应激性三、应激性四、适应性四、适应性五、生五、生 殖殖一、新陈代谢概念：概念：机体与外界不断进行物质交机体与外界不断进行物质交换与能量转换的过程。换与能量转换的过程。 同化过程：同化过程：生物体不断地从体外环生物体不断地从体外环境中摄取有用的物质，使其合成、境中摄取有用的物质，使其合成、转化为机体自身物质的过程。转化为机体自身物质的过程。异化过程：异化过程：生物体不断地将体内的生物体不断地将体内的自身物质进行分解，并把所分解的自身物质进行分解，并把所分

4、解的产物排出体外，同时释放出能量供产物排出体外，同时释放出能量供应机体生命活动需要的过程。应机体生命活动需要的过程。 二、兴奋性 兴奋性：兴奋性：在生物体内可兴奋组织在生物体内可兴奋组织具有感受刺激、产生兴奋的特性。具有感受刺激、产生兴奋的特性。可兴奋组织：可兴奋组织：神经、肌肉和某些神经、肌肉和某些腺体腺体兴奋：兴奋：在生理学中将这些可兴奋在生理学中将这些可兴奋组织接受刺激后所产生的生物电组织接受刺激后所产生的生物电反应过程及表现。反应过程及表现。 生理活动表现：生理活动表现：兴奋与抑制兴奋与抑制 三、应激性 应激性：应激性：机体或一切活体组织对周围机体或一切活体组织对周围环境变化具有发生反

5、应的能力或特性。环境变化具有发生反应的能力或特性。活组织应激性的表现形式：活组织应激性的表现形式： 生物电活动、细胞的代谢变生物电活动、细胞的代谢变化化具有具有兴奋性兴奋性的组织必然具有应激性，的组织必然具有应激性，而具有应激性的组织不一定具有兴奋而具有应激性的组织不一定具有兴奋性。性。 四、适应性 适应性：适应性：生物体长期生存在某一特定的生生物体长期生存在某一特定的生活环境中，在客观环境的影响下可以逐渐活环境中，在客观环境的影响下可以逐渐形成一种与环境相适应的、适合自身生存形成一种与环境相适应的、适合自身生存的反应模式。生物体所具有的这种适应环的反应模式。生物体所具有的这种适应环境的能力。

6、境的能力。例如长期居住在高原地区的居民，其血液中的红例如长期居住在高原地区的居民，其血液中的红细胞数量远远超过平原地区的居民。细胞数量远远超过平原地区的居民。运动员经过长期的力量训练可使肌肉的力量和体运动员经过长期的力量训练可使肌肉的力量和体积增加；长期经过耐力训练可使肌肉耐力、心肺积增加；长期经过耐力训练可使肌肉耐力、心肺功能得到改善等，这些都是人体对环境变化产生功能得到改善等，这些都是人体对环境变化产生适应的结果。适应的结果。 五、生殖 生物的生命是有限的，必须通过生殖生物的生命是有限的，必须通过生殖过程进行自我复制和繁殖，使生命过过程进行自我复制和繁殖，使生命过程得到延续。程得到延续。生

7、殖主要是通过两性的交配实现的，生殖主要是通过两性的交配实现的，是生命的基本活动。但是，近几年由是生命的基本活动。但是，近几年由于生物技术的发展，可以通过克隆技于生物技术的发展，可以通过克隆技术使生命得到复制，传统的生殖理论术使生命得到复制，传统的生殖理论和观念受到挑战。和观念受到挑战。 第二节 人体生理机能的调节一、神经调节一、神经调节二、体液调节二、体液调节三、自身调节三、自身调节四、生物节律四、生物节律 一、神经调节一、神经调节 神经调节：神经调节：由神经系统的活动调节由神经系统的活动调节生理功能的调节方式。生理功能的调节方式。 调节特点：调节特点：快速、短暂、精确快速、短暂、精确 调节基

8、本方式调节基本方式：反射：反射 调节结构基础调节结构基础：反射弧：反射弧 反射弧组成：反射弧组成：传出传出N纤维纤维中中枢枢传入传入N纤维纤维效应器效应器感受器感受器反射弧分析实验反射弧分析实验二、体液调节 体液调节：某些特殊的化学物质经血液运输调节机体的生理功能的调节方式。 调节特点：缓慢、广泛、持久调节方式调节方式：激素：激素远远分分泌泌：内内分分泌泌腺腺激激素素血血液液运运输输受体受体生理效应。生理效应。旁旁分分泌泌：激激素素不不经经血血液液运运输输而而经经组组织织液液扩散达到的局部性体液调节。扩散达到的局部性体液调节。神神经经分分泌泌：神神经经细细胞胞分分泌泌的的激激素素释释放放入入血

9、达到的体液调节。血达到的体液调节。三、自身调节 自身调节：指组织和细胞在不依赖于外来自身调节：指组织和细胞在不依赖于外来的神经或体液调节情况下，自身对刺激发的神经或体液调节情况下，自身对刺激发生的适应性反应过程。生的适应性反应过程。调节特点：调节特点：范围较小、不十分灵敏范围较小、不十分灵敏 四、生物节律四、生物节律 生物体在维持生命活动过程中，除了需生物体在维持生命活动过程中，除了需要进行神经调节、体液调节和自身调节外，要进行神经调节、体液调节和自身调节外，各种生理功能活动会按一定的时间顺序发各种生理功能活动会按一定的时间顺序发生周期性变化，这种生理机能活动的周期生周期性变化，这种生理机能活

10、动的周期性变化，称为生物的时间结构，或称为生性变化，称为生物的时间结构，或称为生物节律。生物节律可按其发生的频率高低物节律。生物节律可按其发生的频率高低分为近似分为近似昼夜节律、亚日节律和超日节律昼夜节律、亚日节律和超日节律三大类。三大类。 第三节 人体生理机能调节的控制一、非自动控制系统一、非自动控制系统二、反馈控制系统二、反馈控制系统三、前馈控制系统三、前馈控制系统一、非自动控制系统一、非自动控制系统 在控制系统中，控制部分不受受控在控制系统中，控制部分不受受控部分的影响，即受控部分不能通过反馈部分的影响，即受控部分不能通过反馈活动改变控制部分的活动。活动改变控制部分的活动。 控制方式控制

11、方式：单向性：单向性机能活动机能活动受控部分受控部分指指令令控制部分控制部分控制特点控制特点：对受控部分的活动不起调节作用。对受控部分的活动不起调节作用。在在人人体体生生理理功功能能调调节节中中，该该方方式式极极少少见见的的，仅仅在在反反馈馈机机制制受受到到抑抑制制时时，机机体体的的反反应应表表现现为非自动控制的方式。为非自动控制的方式。二、反馈控制系统 在控制系统中，控制部分不断受受控部在控制系统中，控制部分不断受受控部分的影响，即分的影响，即受控部分受控部分不断有反馈信息返回不断有反馈信息返回输入给输入给控制部分控制部分，并改变它的活动。，并改变它的活动。 控制方式控制方式：双向性（分：双

12、向性（分：正反馈、负反馈正反馈、负反馈） 反馈控制系统分为反馈控制系统分为比较器、控制部分和比较器、控制部分和受控部分受控部分三个主要环节三个主要环节 三、前馈控制系统 在调控系统中，有时干扰信息在作用于在调控系统中，有时干扰信息在作用于受控部分引起输出效应发生变化的同时，还受控部分引起输出效应发生变化的同时，还可以直接通过受控装置直接作用于控制部分，可以直接通过受控装置直接作用于控制部分，这种干扰信息对控制部分的直接作用称为这种干扰信息对控制部分的直接作用称为前前馈馈 。特点特点：双通路：双通路第四节 运动生理学研究的基本方法一、研究水平一、研究水平 整体水平研究整体水平研究 方法：在整体水

13、平上研究人体在一定的环方法：在整体水平上研究人体在一定的环境条件下运动时，人体各器官、系统之间境条件下运动时，人体各器官、系统之间的相互关系，以及人体各器官、系统对运的相互关系，以及人体各器官、系统对运动的适应过程。动的适应过程。 器官、系统水平研究器官、系统水平研究 方法：方法：离体组织、器官实验法离体组织、器官实验法 细胞、分子水平研究细胞、分子水平研究 方法：方法：离体细胞、分子实验法离体细胞、分子实验法二、研究方法 ( (一一) )动物试验法动物试验法 动物实验一般分为动物实验一般分为慢性实验和急性实慢性实验和急性实验两类。验两类。 ( (二二) )人体实验法人体实验法 在运动生理学研

14、究中，常用的人体实在运动生理学研究中，常用的人体实验法有验法有运动现场测试法和实验室测试运动现场测试法和实验室测试法。法。 第五节 运动生埋学的历史与研究现状 一、运动生理学的历史一、运动生理学的历史 2020世纪初发展起来的一门年轻的学科。世纪初发展起来的一门年轻的学科。 希尔希尔被誉为被誉为“运动生理学之父运动生理学之父”。当。当时出版了三部运动生理学名著：时出版了三部运动生理学名著： 肌肌肉活动肉活动、人类的肌肉运动人类的肌肉运动- -影响速影响速度与疲劳的因素度与疲劳的因素和和有生命的机械有生命的机械。 我国的运动生理学发展可追溯到我国的运动生理学发展可追溯到2020世世纪的纪的404

15、0年代。生理学家年代。生理学家蔡翘蔡翘于于19401940年年出版了出版了运动生理学运动生理学一书。一书。 19571957年北京体育学院为我国首次培养年北京体育学院为我国首次培养出运动生理学研究生。其后，在高等学校出运动生理学研究生。其后，在高等学校体育东中也先后成立了运动生理学教研室。体育东中也先后成立了运动生理学教研室。19581958年成立了国家体育科学研究所，其中年成立了国家体育科学研究所，其中设置了运动生理学研究室，这是我国第一设置了运动生理学研究室，这是我国第一个专门研究运动生理学的科研机构。个专门研究运动生理学的科研机构。7070年年代末至代末至8080年代，是我国运动生理学的

16、教学年代，是我国运动生理学的教学及科研工作的第二次飞跃发展时期。及科研工作的第二次飞跃发展时期。 在中国生理学会关怀下，中国生理学在中国生理学会关怀下，中国生理学会运动生理学专业委员会于会运动生理学专业委员会于20012001年成立，年成立，标志着运动生理学已发展成为生理科学下标志着运动生理学已发展成为生理科学下属的二级学科，这是中国运动生理学发展属的二级学科，这是中国运动生理学发展史上的一个重要里程碑。史上的一个重要里程碑。 二、当前运动生理学的几个研究热点 ( (一一) )最大摄氧量的研究最大摄氧量的研究 ( (二二) )对氧债学说的再认识对氧债学说的再认识 ( (三三) )关于个体乳酸阈

17、的研究关于个体乳酸阈的研究 ( (四四) )关于运动性疲劳的研究关于运动性疲劳的研究 ( (五五) )关于运动对自由基代谢影响的研究关于运动对自由基代谢影响的研究 自由基又称为游离基，系指外层轨道上含自由基又称为游离基，系指外层轨道上含有一个或一个以上未配对电子的分子、原子、有一个或一个以上未配对电子的分子、原子、离子或基团。离子或基团。 ( (六六) )运动对骨骼肌收缩蛋白机构和代谢的影响运动对骨骼肌收缩蛋白机构和代谢的影响 ( (七七) )关于肌纤维类型的研究关于肌纤维类型的研究 ( (八八) )运动对心脏功能影响的研究运动对心脏功能影响的研究 ( (九九) )运动与控制体重运动与控制体重

18、( (十十) )运动与免疫机能运动与免疫机能第六节 运动生理学的发展趋势 一、微观水平研究不断深入一、微观水平研究不断深入 二、宏观水平研究更加发展二、宏观水平研究更加发展 三、研究方法日益创新三、研究方法日益创新 四、应用性研究受到重视四、应用性研究受到重视五、研究领域不断扩大五、研究领域不断扩大 思考题 1.1.运动生理学的研究任务是什么？运动生理学的研究任务是什么？2.2.生命活动的基本特征是什么生命活动的基本特征是什么? ?3.3.人体生理机能是如何调节的人体生理机能是如何调节的? ?4.4.人人体体生生理理机机能能调调节节的的控控制制是是如如何何实实现现的的? ?5.5.运动生理学的

19、研究方法有哪些运动生理学的研究方法有哪些? ?6.6.目目前前运运动动生生理理学学研研究究的的主主要要热热点点有有哪哪些些? ?第一章 骨骼肌机能 第一节第一节 肌纤维的结构肌纤维的结构 第四节第四节 骨骼肌特性骨骼肌特性第三节第三节 肌纤维的收缩过程肌纤维的收缩过程第二节第二节 骨骼肌细胞的生物电现象骨骼肌细胞的生物电现象 第七节第七节 肌电的研究与应用肌电的研究与应用第五节第五节 骨骼肌收缩骨骼肌收缩第六节第六节 肌纤维类型与运动能力肌纤维类型与运动能力第一节 肌纤维的结构一、肌原纤维和肌小节一、肌原纤维和肌小节二、肌管系统二、肌管系统三、肌丝的分子组成三、肌丝的分子组成骨骼肌细胞骨骼肌细

20、胞肌肉纤维模式图骨骼骨骼骨骼肌（肌腹，肌腱）骨骼肌（肌腹，肌腱）肌纤维（肌细胞）肌纤维（肌细胞）肌原纤维（粗肌丝、细肌丝）肌原纤维（粗肌丝、细肌丝）一、肌原纤维和肌小节 骨骼肌超微结构示意图骨骼肌超微结构示意图 l每个肌细胞含有数每个肌细胞含有数百至数千条与肌纤百至数千条与肌纤维长轴平行排列的维长轴平行排列的肌原纤维肌原纤维。直径约。直径约1-21-2微米，纵贯肌微米，纵贯肌细胞全长。细胞全长。l肌小节：肌小节：两条两条Z Z线线之间的结构。之间的结构。肌原纤维的结构示意肌原纤维的结构示意图图 肌原纤维的结构示意图肌原纤维的结构示意图 粗肌丝和细肌丝的空间排列示意图粗肌丝和细肌丝的空间排列示意

21、图 二、肌丝的分子组成细肌丝与粗肌丝结构示意图细肌丝与粗肌丝结构示意图 粗肌丝粗肌丝: : 头部有一膨大头部有一膨大部部横桥横桥:能与细肌能与细肌丝上的结合位点发生可丝上的结合位点发生可逆性结合逆性结合;具有具有ATPATP酶酶的作用。的作用。 细肌丝细肌丝: :肌动蛋白肌动蛋白 原肌球蛋白原肌球蛋白 肌钙蛋白：肌钙蛋白：粗肌丝：肌球蛋白（myosin） 细肌丝：肌动蛋白、原肌球蛋白、肌钙细肌丝：肌动蛋白、原肌球蛋白、肌钙蛋白蛋白肌钙蛋白肌钙蛋白原肌球蛋白原肌球蛋白肌动蛋白肌动蛋白横桥横桥肌钙蛋白是含有三个亚单位的复合体。亚肌钙蛋白是含有三个亚单位的复合体。亚单位单位I I、亚单位、亚单位T

22、T和亚单位和亚单位C C分别对肌动蛋白、分别对肌动蛋白、原肌球蛋白和原肌球蛋白和CaCa+。 CaCa+通过和肌钙蛋白结合，诱发横桥和肌动通过和肌钙蛋白结合，诱发横桥和肌动蛋白之间的相互作用蛋白之间的相互作用 三、肌管系统 横小管系统横小管系统: :肌细肌细胞膜从表面横向胞膜从表面横向伸入肌纤维内部伸入肌纤维内部的膜小管系统。的膜小管系统。纵小管系统纵小管系统: :肌质肌质网系统网系统 。终池终池: :肌质网在接肌质网在接近横小管处形成近横小管处形成特殊的膨大。特殊的膨大。三联管结构三联管结构: :每一每一个横小管和来自个横小管和来自两侧的终末池构两侧的终末池构成复合体成复合体。 肌管系统结构

23、示意图肌管系统结构示意图第二节 骨骼肌细胞的生物电现象一、静息电位一、静息电位二、动作电位二、动作电位三、动作电位的传导三、动作电位的传导四、细胞间的兴奋传递四、细胞间的兴奋传递五、肌五、肌 电电膜的化学组成和分子结构膜的化学组成和分子结构一、静息电位(Resting Potential)( (一一) )静息电位的概念静息电位的概念 细胞处于安静状态时，细胞处于安静状态时，细胞膜内外所存在的细胞膜内外所存在的电位差。电位差。（甲甲）当当A A、B B电电极极都都位位于于细细胞胞膜膜外外，无无电电位位改改变变，证明膜外无电位差证明膜外无电位差。（乙乙）当当A A电电极极位位于于细细胞胞膜膜外外，

24、 B B电电极极插插入入膜膜内内时时，有有电电位位改改变变，证证明明膜膜内内、外间有电位差外间有电位差。（丙丙）当当A A、B B电电极极都都位位于于细细胞胞膜膜内内，无无电电位位改改变变，证明膜内无电位差证明膜内无电位差。静息电位证明实验：静息电位证明实验：与静息电位相关的概念：静息电位静息电位: :细胞处于相对安静状态时，细胞细胞处于相对安静状态时，细胞膜内外存在的电位差。膜内外存在的电位差。 因电位差存在于膜的两侧所以又称因电位差存在于膜的两侧所以又称膜电膜电位位静息电位值静息电位值: :哺乳动物的神经、骨骼肌和心哺乳动物的神经、骨骼肌和心肌细胞为肌细胞为-70-70-90mV-90mV

25、，红细胞约为，红细胞约为-10mV-10mV左右。左右。静息电位值描述静息电位值描述: : RP RP膜内负电位膜内负电位(-70-90mV)=(-70-90mV)=超极超极化化 RPRP膜内负电位膜内负电位(-70-50mV)=(-70-50mV)=去极去极化化(二)静息电位产生原理用用“离子学说离子学说”来解释来解释 : :细胞内外各种离子的浓度分布是不均匀细胞内外各种离子的浓度分布是不均匀的。的。静息电位产生原理（一）K+Na+K+K+K+K+K+K+K+K+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+K+K+细胞外高钠细胞内高钾？静息状态下细胞膜对各种离子通透具有静息状

26、态下细胞膜对各种离子通透具有选择性。选择性。 通透性：通透性：K K+ + ClCl- - NaNa+ + A A- -静息电位产生原理（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+细胞外细胞内K+通道Na+通道开放开放关闭关闭看看离子是如何运动的静息电位产生原理（三）K+Na+K+K+K+K+K+K+K+K+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+K+K+细胞外带正电细胞内带负电静息时，静息时，K K+ +的通透性大，的通透性大，NaNa+ +的通透性较的通透性较小小 K K+ +外流外流细胞

27、内负外正电位差细胞内负外正电位差随着随着K K+ +外流，细胞膜两侧形成的外正内外流，细胞膜两侧形成的外正内负的电场力会阻止细胞内负的电场力会阻止细胞内K K+ +的继续外流，的继续外流，当促使当促使K K+ +外流的由浓度差形成的向外扩散外流的由浓度差形成的向外扩散力与阻止力与阻止K K+ +外流的电场力相等时，外流的电场力相等时，K K+ +的净的净移动量就会等于零。这时细胞内外的电位移动量就会等于零。这时细胞内外的电位差值就稳定在一定水平上，这就是差值就稳定在一定水平上，这就是静息电静息电位位。由于静息电位主要是由于静息电位主要是K K+ +由细胞内向外流动由细胞内向外流动达到平衡时的电

28、位值，所以又称为达到平衡时的电位值，所以又称为K K+ +平衡平衡电位电位。 静息电位产生的生理机制：细胞膜内外离子分布不均细胞膜内外离子分布不均细胞膜对离子的通透具有选择性细胞膜对离子的通透具有选择性:K+:K+Cl-Cl-Na+Na+A-A-静息状态时，细胞膜对静息状态时，细胞膜对K K+ +的通透性大的通透性大 KK+ + 膜外电位膜外电位( (正电场正电场) )膜外为正、膜内为负的极化状态膜外为正、膜内为负的极化状态当扩散动力与阻力达到动态平衡时当扩散动力与阻力达到动态平衡时=RP=RP结论结论: :RPRP的产生主要是的产生主要是K K向膜外扩散的结果。向膜外扩散的结果。 RP=KR

29、P=K+ +的平衡电位的平衡电位二、动作电位 ( (一一) )动作电位的概念动作电位的概念可兴奋细胞兴奋时，细胞内产生的可扩布的电可兴奋细胞兴奋时，细胞内产生的可扩布的电位变化。位变化。(二)动作电位的变化过程 1.1.静息相静息相2.2.去极相去极相 去去极极化化:-:-900mv900mv 反反极极化化:0+30mv:0+30mv3.3.复极相复极相 +30-90mv+30-90mv动作电位示意图动作电位示意图K+Na+K+K+K+K+K+K+K+K+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+K+K+K+Na+细胞外细胞内K+通道Na+通道刺激开放开放关闭关闭看看离子是如

30、何运动的(三)动作电位的产生原理动作电位产生原理K+Na+K+K+K+K+K+K+K+K+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+K+K+细胞外带负电细胞内带正电(三)动作电位的产生原理钠钾泵在离子转运的作用维持膜内外维持膜内外Na、K浓浓度差度差当细胞受到当细胞受到刺激刺激细胞膜上细胞膜上少量少量NaNa+ +通道激活而开放通道激活而开放NaNa+ +顺浓度差少量内流顺浓度差少量内流膜内外电位差膜内外电位差局部电位局部电位当膜内电位变化到阈电位时当膜内电位变化到阈电位时NaNa通道大量开放通道大量开放NaNa+ +顺电化学差和膜内负电位的吸引顺电化学差和膜内负电位的吸引再

31、生式内流再生式内流膜内负电位减小到零并变为正电位（膜内负电位减小到零并变为正电位（APAP上升支上升支）NaNa+ +通道关通道关NaNa+ +内流停内流停+ +同时同时K K+ +通道激活而开放通道激活而开放K K顺浓度差和膜内正电位的排斥顺浓度差和膜内正电位的排斥K K迅速外流迅速外流膜内电位迅速下降，恢复到膜内电位迅速下降，恢复到RPRP水平（水平（APAP下降支下降支） NaNa+ + i i、KK+ + O O激活激活NaNa+ +K K+ +泵泵NaNa+ +泵出、泵出、K K+ +泵回，离子恢复到兴奋前水平泵回，离子恢复到兴奋前水平后电位后电位 APAP的产生机制的产生机制: :

32、细胞兴奋后兴奋性的变化细胞兴奋后兴奋性的变化绝对不应期绝对不应期：无论多强的刺：无论多强的刺激也不能再次兴奋的期间。激也不能再次兴奋的期间。相对不应期相对不应期：大于原先的刺：大于原先的刺激强度才能再次兴奋期间。激强度才能再次兴奋期间。超常期超常期：小于原先的刺激强：小于原先的刺激强度便能再次兴奋的期间。度便能再次兴奋的期间。低常期低常期：大于原先的刺激强：大于原先的刺激强度才能再次兴奋的期间。度才能再次兴奋的期间。阈电位阈电位(Threshold)(Threshold)：是激活：是激活电压门控性电压门控性NaNa+ +通道通道的临界值。的临界值。即阈电位先引发一定数量的即阈电位先引发一定数量

33、的Na+Na+通道开放，通道开放，Na+Na+迅速大量迅速大量内流后，再引发更多数量的内流后，再引发更多数量的Na+Na+通道开放，爆发通道开放，爆发APAP。 分分 期期 兴奋性兴奋性 与与APAP对应关系对应关系 机机 制制绝对不应期绝对不应期降至零降至零 锋电位锋电位 钠通道失活钠通道失活相对不应期相对不应期渐恢复渐恢复 负后电位前期负后电位前期 钠通道部分恢复钠通道部分恢复超常期超常期正常正常 负后电位后期负后电位后期 钠通道大部恢复钠通道大部恢复低常期低常期正常正常 正后电位正后电位 膜内电位呈超极化膜内电位呈超极化 组织兴奋后兴奋性变化的对应关系组织兴奋后兴奋性变化的对应关系动作电

34、位产生原理总结条件条件刺激刺激被刺激处膜的离子通透性突然被刺激处膜的离子通透性突然变化变化 Na通透性通透性 K通透性通透性膜外高膜外高Na、膜内低、膜内低Na结果结果Na大量内流大量内流膜去极化膜去极化Na继续内流继续内流膜膜内正外负内正外负超射超射膜内正电逐渐阻止膜内正电逐渐阻止Na内流内流Na达达到平衡电位到平衡电位Na通透性通透性、K通透性通透性恢复恢复 K外流外流恢复静息电位恢复静息电位复复极化极化动作电位本质是动作电位本质是Na平衡电位平衡电位动作电位有以下特点：动作电位有以下特点： “全或无全或无”现象。现象。任何刺激一旦引起任何刺激一旦引起膜去极化达到阈值，动作电位就会立刻产膜

35、去极化达到阈值，动作电位就会立刻产生，它一旦产生就达到最大值，动作电位生，它一旦产生就达到最大值，动作电位的幅度不会因刺激加强而增大。的幅度不会因刺激加强而增大。不衰减性传导。不衰减性传导。动作电位一旦在细胞膜动作电位一旦在细胞膜的某一部位产生，它就会间整个细胞膜传的某一部位产生，它就会间整个细胞膜传播，而且其幅度不会因为传播距离增加而播，而且其幅度不会因为传播距离增加而减弱。减弱。脉冲式。脉冲式。由于不应期的存在使连续的多由于不应期的存在使连续的多个动作电位不可能融合，两个动作电位之个动作电位不可能融合，两个动作电位之间总有一定间隔。间总有一定间隔。 动作电位的意义：动作电位的意义：AP的产

36、生是细胞兴奋的标志的产生是细胞兴奋的标志三、动作电位的传导 ( (一一) )兴奋在同一细胞上的传导兴奋在同一细胞上的传导: :局部电流局部电流静息部位膜内为负电位，膜外为正电位静息部位膜内为负电位，膜外为正电位兴奋部位膜内为正电位，膜外为负电位兴奋部位膜内为正电位，膜外为负电位在兴奋部位和静息部位之间存在着电位差在兴奋部位和静息部位之间存在着电位差膜外的正电荷由静息部位向兴奋部位移动膜外的正电荷由静息部位向兴奋部位移动膜内的负电荷由兴奋部位向静息部位移动膜内的负电荷由兴奋部位向静息部位移动形成局部电流形成局部电流膜内：兴奋部位相邻的静息部位的电位上升膜内：兴奋部位相邻的静息部位的电位上升膜外：

37、兴奋部位相邻的静息部位的电位下降膜外：兴奋部位相邻的静息部位的电位下降去极化达到阈电位，触发邻近静息部位膜爆发新的去极化达到阈电位，触发邻近静息部位膜爆发新的APAP局局部部电电流流： （二二）传传导导方方式式：无无髓髓鞘鞘N N纤纤维维的的兴兴奋奋传传导导为为近近距距离离局局部部电电流流；有有髓髓鞘鞘N N纤纤维维的的兴兴奋奋传传导导为为远远距距离离( (跳跳跃跃式式) )局部电流。局部电流。跳跃式传导跳跃式传导当细胞受到当细胞受到刺激刺激细胞膜上细胞膜上少量少量NaNa+ +通道激活而开放通道激活而开放NaNa+ +顺浓度差少量内流顺浓度差少量内流膜内外电位差膜内外电位差局部电位局部电位当

38、膜内电位变化到阈电位时当膜内电位变化到阈电位时NaNa通道大量开放通道大量开放NaNa+ +顺电化学差和膜内负电位的吸引顺电化学差和膜内负电位的吸引再生式内流再生式内流膜内负电位减小到零并变为正电位（膜内负电位减小到零并变为正电位（APAP上升支上升支）NaNa+ +通道关通道关NaNa+ +内流停内流停+ +同时同时K K+ +通道激活而开放通道激活而开放K K顺浓度差和膜内正电位的排斥顺浓度差和膜内正电位的排斥K K迅速外流迅速外流膜内电位迅速下降，恢复到膜内电位迅速下降，恢复到RPRP水平（水平（APAP下降支下降支） NaNa+ + i i、KK+ + O O激活激活NaNa+ +K

39、K+ +泵泵NaNa+ +泵出、泵出、K K+ +泵回，离子恢复到兴奋前水平泵回，离子恢复到兴奋前水平后电位后电位 APAP的产生机制的产生机制: :细胞兴奋后兴奋性的变化细胞兴奋后兴奋性的变化绝对不应期绝对不应期：无论多强的刺：无论多强的刺激也不能再次兴奋的期间。激也不能再次兴奋的期间。相对不应期相对不应期：大于原先的刺：大于原先的刺激强度才能再次兴奋期间。激强度才能再次兴奋期间。超常期超常期：小于原先的刺激强：小于原先的刺激强度便能再次兴奋的期间。度便能再次兴奋的期间。低常期低常期：大于原先的刺激强：大于原先的刺激强度才能再次兴奋的期间。度才能再次兴奋的期间。阈电位阈电位(Threshol

40、d)(Threshold)：是激活：是激活电压门控性电压门控性NaNa+ +通道通道的临界值。的临界值。即阈电位先引发一定数量的即阈电位先引发一定数量的Na+Na+通道开放，通道开放，Na+Na+迅速大量迅速大量内流后，再引发更多数量的内流后，再引发更多数量的Na+Na+通道开放，爆发通道开放，爆发APAP。 分分 期期 兴奋性兴奋性 与与APAP对应关系对应关系 机机 制制绝对不应期绝对不应期降至零降至零 锋电位锋电位 钠通道失活钠通道失活相对不应期相对不应期渐恢复渐恢复 负后电位前期负后电位前期 钠通道部分恢复钠通道部分恢复超常期超常期正常正常 负后电位后期负后电位后期 钠通道大部恢复钠通

41、道大部恢复低常期低常期正常正常 正后电位正后电位 膜内电位呈超极化膜内电位呈超极化 组织兴奋后兴奋性变化的对应关系组织兴奋后兴奋性变化的对应关系( (一一) )兴奋在同一细胞上的传导兴奋在同一细胞上的传导: :局部电流局部电流三、动作电位的传导 静息部位膜内为负电位，膜外为正电位静息部位膜内为负电位，膜外为正电位兴奋部位膜内为正电位，膜外为负电位兴奋部位膜内为正电位，膜外为负电位在兴奋部位和静息部位之间存在着电位差在兴奋部位和静息部位之间存在着电位差膜外的正电荷由静息部位向兴奋部位移动膜外的正电荷由静息部位向兴奋部位移动膜内的负电荷由兴奋部位向静息部位移动膜内的负电荷由兴奋部位向静息部位移动形

42、成局部电流形成局部电流膜内：兴奋部位相邻的静息部位的电位上升膜内：兴奋部位相邻的静息部位的电位上升膜外：兴奋部位相邻的静息部位的电位下降膜外：兴奋部位相邻的静息部位的电位下降去极化达到阈电位，触发邻近静息部位膜爆发新的去极化达到阈电位，触发邻近静息部位膜爆发新的APAP局局部部电电流流： （二二）传传导导方方式式：无无髓髓鞘鞘N N纤纤维维的的兴兴奋奋传传导导为为近近距距离离局局部部电电流流；有有髓髓鞘鞘N N纤纤维维的的兴兴奋奋传传导导为为远远距距离离( (跳跳跃跃式式) )局部电流。局部电流。跳跃式传导跳跃式传导细胞间兴奋传递细胞间兴奋传递神经与神经之间的兴奋传递神经与神经之间的兴奋传递神

43、经神经-肌肉接头的兴奋传递肌肉接头的兴奋传递四、细胞间的兴奋传递四、细胞间的兴奋传递轴突轴突：神经元的轴状突起：神经元的轴状突起突触突触：轴突与神经元或肌细胞的连接、：轴突与神经元或肌细胞的连接、接触。接触。突触的电镜照片（轴突部分）突触超微结构模式图突触超微结构模式图 ( (一一) )神经神经- -肌肌肉接头的结肉接头的结构构 接头前膜接头前膜 ( (终板前膜终板前膜) ) 接头后膜接头后膜 ( (终极后膜终极后膜) )接头间隙接头间隙 ( (终板间隙终板间隙) ) 神经神经- -肌肉接头示意图肌肉接头示意图 ( (二二).N-M).N-M接头处的兴奋传递过程接头处的兴奋传递过程当神经冲动传

44、到轴突末梢当神经冲动传到轴突末梢膜膜CaCa2 2通道开放，膜外通道开放，膜外CaCa2 2向膜内流动向膜内流动接头前膜内囊泡移动、融合、破裂，接头前膜内囊泡移动、融合、破裂，囊泡中的囊泡中的AChACh释放释放( (量子释放量子释放) )AChACh与终板膜上的与终板膜上的N N2 2受体结合，受体结合，受体蛋白分子构型改变受体蛋白分子构型改变终板膜对终板膜对NaNa、K K ( (尤其是尤其是NaNa) )通透性通透性终板膜去极化终板膜去极化终板电位（终板电位（EPPEPP）EPPEPP电紧张性扩布至肌膜电紧张性扩布至肌膜去极化达到阈电位去极化达到阈电位爆发肌细胞膜动作电位爆发肌细胞膜动作

45、电位兴奋冲动经过运动终板传递过程示意图兴奋冲动经过运动终板传递过程示意图 影响影响N-MN-M接头处兴奋传递的接头处兴奋传递的因素：因素： （1 1）阻阻断断AChACh受受体体：箭箭毒毒和和银银环环蛇蛇毒毒，肌肌松剂（驰肌碘）。松剂（驰肌碘）。 （2 2）抑抑制制胆胆碱碱酯酯酶酶活活性性：有有机机磷磷农农药药，新新斯的明。斯的明。 （3 3）自自身身免免疫疫性性疾疾病病：重重症症肌肌无无力力（抗抗体体破破坏坏AChACh受受体体），肌肌无无力力综综合合征征（抗抗体体破破坏坏N N末末梢梢CaCa2+2+通道）。通道）。 （4 4）接头前膜接头前膜AchAch释放释放：肉毒杆菌中毒。：肉毒杆菌

46、中毒。 五、肌电骨骼肌在兴奋时，会由于肌纤维动作电位的骨骼肌在兴奋时，会由于肌纤维动作电位的传导和扩布而发生电位变化，这种电位变化传导和扩布而发生电位变化，这种电位变化称为肌电。用适当的方法将骨骼肌兴奋时发称为肌电。用适当的方法将骨骼肌兴奋时发生的电位变化引导、放大并记录所得到的图生的电位变化引导、放大并记录所得到的图形，称为形，称为肌电图。肌电图。轻度用力时用针电轻度用力时用针电极从极从2020个不同部位个不同部位记录到的正常人肱记录到的正常人肱二头肌的运动单位二头肌的运动单位电位电位 不同程度收缩时骨骼肌肌电不同程度收缩时骨骼肌肌电图（表面电极引导）图（表面电极引导） 引导肌电信号的电极分

47、类： 引引导导肌肌电电信信号号的的电电极极可可分分为为两两大大类类，一一类是针电极，另一类是表面电极。类是针电极，另一类是表面电极。1.1.针电极针电极2.2.表面电极表面电极第三节 肌纤维的收缩过程 一、肌丝滑行学说一、肌丝滑行学说 骨骼肌收缩示意图 肌丝滑行几点说明肌丝滑行几点说明: : 1.1.肌肌细细胞胞收收缩缩时时肌肌原原纤纤维维的的缩缩短短, ,并并不不是是肌肌丝丝本本身身缩缩短短, ,而而是是细细肌肌丝丝向向肌肌节节中中央央( (粗粗肌肌丝丝内内) )滑滑行行。因因相相邻邻Z Z线线靠靠近近, ,即即肌肌节节缩缩短短；暗暗带带长长度度不不变变, ,即即粗粗肌肌丝丝长长度度不不变变

48、；从从Z Z线线到到H H带带边边缘缘的距离不变的距离不变, ,即细肌丝长度不变即细肌丝长度不变; ; 明带和明带和H H带变窄。带变窄。肌丝滑行原理示意图肌丝滑行原理示意图 二、肌纤维收缩的分子机制 按任意键飞入横桥摆动动画肌节缩短肌节缩短= =肌细胞收缩肌细胞收缩牵拉细肌丝朝肌节中央滑行牵拉细肌丝朝肌节中央滑行横桥摆动横桥摆动横桥与结合位点结合，横桥与结合位点结合，分解分解ATPATP释放能量释放能量原肌球蛋白位移，原肌球蛋白位移，暴露细肌丝上的结合位点暴露细肌丝上的结合位点CaCa2+2+与肌钙蛋白结合与肌钙蛋白结合肌钙蛋白的构象改变肌钙蛋白的构象改变终池膜终池膜RYRRYR激活激活,

49、,使使CaCa2+2+进入进入肌浆肌浆三三. . 兴奋兴奋- -收缩耦联：收缩耦联： 肌膜上的肌膜上的APAP产生后产生后,AP,AP沿肌膜和由肌膜延续形成的沿肌膜和由肌膜延续形成的T T管膜传播，同时激活管膜传播，同时激活T T管膜和肌膜上的管膜和肌膜上的L L型型CaCa通道。通道。激激活的活的L L型型CaCa通道经变构作用激活终池上的通道经变构作用激活终池上的RYRRYR受体，促使受体，促使CaCa释放。释放。胞质内胞质内Ca Ca 使肌钙蛋白与使肌钙蛋白与CaCa结合并引发肌肉收结合并引发肌肉收缩。缩。胞质内胞质内CaCa升高的同时激活升高的同时激活JSRJSR上的钙泵，将胞质中上的

50、钙泵，将胞质中的的CaCa回收入肌质网，胞质中回收入肌质网，胞质中CaCa降低，肌肉舒张。降低，肌肉舒张。 CaCa2+2+是兴奋是兴奋- -收缩耦联的耦联物收缩耦联的耦联物1.Ach释放释放2.AP沿膜传沿膜传播播3.Ca从从SR释释放放4.Ca与肌钙与肌钙蛋白蛋白C端结合，端结合，原肌球蛋白原肌球蛋白开放肌动蛋开放肌动蛋白位点白位点5.肌球蛋白肌球蛋白横桥摆动，横桥摆动，推动细肌丝推动细肌丝6.Ca被移走被移走(uptakebySR)7.原肌球蛋原肌球蛋白封闭肌动白封闭肌动蛋白的位点蛋白的位点运动神经冲动传至末梢运动神经冲动传至末梢N N末梢对末梢对CaCa2+2+通透性增加通透性增加 C

51、aCa2+2+内流入内流入N N末梢内末梢内接头前膜内囊泡接头前膜内囊泡向前膜移动、融合、破裂向前膜移动、融合、破裂AChACh释放入接头间隙释放入接头间隙 AChACh与终板膜受体结合与终板膜受体结合受体构型改变受体构型改变终板膜对终板膜对NaNa+ +、K K+ +( (尤其尤其NaNa+ +) )的通透性增加的通透性增加产生终板电位产生终板电位(EPP)(EPP)EPPEPP引起肌膜引起肌膜APAP肌膜肌膜APAP沿横管膜传至三联管沿横管膜传至三联管激活的激活的L L型钙通道变构型钙通道变构, ,激活激活JSRJSR膜上的膜上的RYR,RYR,使使CaCa2+2+进入肌浆进入肌浆CaCa

52、2+2+与肌钙蛋白结合与肌钙蛋白结合 引起肌钙蛋白的构型改变引起肌钙蛋白的构型改变原肌球蛋白发生位移原肌球蛋白发生位移暴露出细肌丝上与横桥结合位点暴露出细肌丝上与横桥结合位点横桥与结合位点结合横桥与结合位点结合激活激活ATPATP酶作用酶作用, ,分解分解ATPATP横桥摆动横桥摆动牵拉细肌丝朝肌节中央滑行牵拉细肌丝朝肌节中央滑行肌节缩短肌节缩短= =肌细胞收缩肌细胞收缩小结：小结：骨骼肌收缩全过程骨骼肌收缩全过程1.1.兴奋传递兴奋传递 2.2.兴奋兴奋- -收缩（肌丝滑行）耦联收缩（肌丝滑行）耦联四四骨骼肌舒张机制骨骼肌舒张机制兴奋兴奋-收缩耦联后收缩耦联后肌膜电位复极化肌膜电位复极化肌质

53、网肌质网膜膜Ca2+泵激活泵激活胞质中胞质中Ca2+Ca2+与肌钙蛋白解离与肌钙蛋白解离原肌凝蛋白复盖的原肌凝蛋白复盖的横桥结合位点横桥结合位点骨骼肌舒张骨骼肌舒张第四节 骨骼肌特性 一、骨骼肌的物理特性一、骨骼肌的物理特性伸展性：伸展性：骨骼肌在受到外力牵拉或负重时可骨骼肌在受到外力牵拉或负重时可被拉长的特性。被拉长的特性。弹性：弹性：而当外力或负重取消后，肌肉的长度而当外力或负重取消后，肌肉的长度又可恢复的特性。又可恢复的特性。粘滞性：粘滞性：肌浆内各分子之间的相互摩擦作用肌浆内各分子之间的相互摩擦作用所产生的特性。所产生的特性。 二、骨骼肌的生理特性及其兴奋条件 1.1.生理特性生理特性

54、兴奋性兴奋性传导性传导性收缩性收缩性2.2.引起兴奋的刺激条件引起兴奋的刺激条件刺激强度：引起肌肉兴奋的最小刺激刺激强度：引起肌肉兴奋的最小刺激强度强度 阈上刺激、阈下刺激阈上刺激、阈下刺激 刺激的作用时间刺激的作用时间 刺激强度变化率刺激强度变化率 第五节 骨骼肌收缩一、骨骼肌的收缩形式一、骨骼肌的收缩形式 ( (一一) )向心收缩向心收缩 概念：概念：肌肉收缩时，肌肉收缩时，长度缩短的收缩称为长度缩短的收缩称为向心收缩。向心收缩。特点：特点：收缩时肌肉长收缩时肌肉长度缩短、起止点相互度缩短、起止点相互靠近，因而引起身体靠近，因而引起身体运动。运动。当屈肘举起一恒定负荷时肌肉收当屈肘举起一恒

55、定负荷时肌肉收缩产生的张力随关节角度而变化缩产生的张力随关节角度而变化等张收缩等张收缩: :肌肉在收缩时肌肉在收缩时, ,张张力相等力相等, ,长度发生长度发生改变的收缩改变的收缩. . ( (二二) )等长收缩等长收缩概念：概念：肌肉在收缩对肌肉在收缩对其长度不变。其长度不变。 （静力收缩）（静力收缩）如体操中的如体操中的“十字支十字支撑撑”“直角支撑直角支撑”和和武术中的武术中的站桩站桩 ( (三三) )离心收缩离心收缩概念：概念：肌肉在收缩产生张力的同时被拉长的肌肉在收缩产生张力的同时被拉长的收缩收缩如如下蹲下蹲时时，股四头肌在收缩的同时被拉长，股四头肌在收缩的同时被拉长，以控制重力对人

56、体的作用，使身体缓慢下蹲，以控制重力对人体的作用，使身体缓慢下蹲，起缓冲作用。起缓冲作用。如如搬运重物搬运重物时时，将重物放下，以及下坡跑和，将重物放下，以及下坡跑和下楼梯等也需要肌肉进行离心收缩。下楼梯等也需要肌肉进行离心收缩。 ( (四四) )等动收缩等动收缩等动收缩：等动收缩：在整个关节运动范围内肌肉以恒定在整个关节运动范围内肌肉以恒定的速度，且肌肉收缩时产生的力量始终与阻力的速度，且肌肉收缩时产生的力量始终与阻力相等的肌肉收缩。相等的肌肉收缩。等动收缩和等张收缩区别：等动收缩和等张收缩区别： 等动收缩时在整个运动范围内都能产生最大等动收缩时在整个运动范围内都能产生最大的肌张力，等张收缩

57、则不能。的肌张力，等张收缩则不能。 等动收缩的速度可以根据需要进行调节。等动收缩的速度可以根据需要进行调节。理论和实践证明，等动练习是提高肌肉力量的理论和实践证明，等动练习是提高肌肉力量的有效手段。有效手段。 等动收缩时在整个运动范等动收缩时在整个运动范围内肌肉都产生最大张力围内肌肉都产生最大张力 ( (五五) )骨骼肌不同收缩形式的比骨骼肌不同收缩形式的比较较1.1.力量力量同一块肌肉，在收缩速度相同的情况下，同一块肌肉，在收缩速度相同的情况下，离心收缩可产生最大的张力。离心收缩产离心收缩可产生最大的张力。离心收缩产生的力量比向心收缩大生的力量比向心收缩大50%50%左右，比等长左右，比等长

58、收缩大收缩大25%25%左右。左右。原因：原因：是牵张反射，肌肉受到外力的牵是牵张反射，肌肉受到外力的牵张时会反射性地引起收缩。在离心收缩时张时会反射性地引起收缩。在离心收缩时肌肉受到强烈的牵张，因此会反射性地引肌肉受到强烈的牵张，因此会反射性地引起肌肉强烈收缩。起肌肉强烈收缩。是离心收缩时肌肉中是离心收缩时肌肉中的弹性成分被拉长而产生阻力，同时肌肉的弹性成分被拉长而产生阻力，同时肌肉中的可收缩成分也产生最大阻力。中的可收缩成分也产生最大阻力。3.3.代谢代谢在输出功率相同的情况下，肌肉离心收在输出功率相同的情况下，肌肉离心收缩时所消耗的能量低于向心收缩，其耗缩时所消耗的能量低于向心收缩，其耗

59、氧量也低于向心收缩。肌肉离心收缩对氧量也低于向心收缩。肌肉离心收缩对其他与代谢有关的生理指标的反应其他与代谢有关的生理指标的反应( (如心如心率、心输出量、肺通气量、肺换气效率、率、心输出量、肺通气量、肺换气效率、肌肉的血流量和肌肉温度等肌肉的血流量和肌肉温度等) )均低于向心均低于向心收缩。收缩。2.2.肌电肌电l在负荷相同的情况下，离心收缩的在负荷相同的情况下，离心收缩的IEMGIEMG较向心较向心收缩低收缩低 4.4.肌肉酸疼肌肉酸疼很很早早就就发发现现，肌肌肉肉做做退退让让工工作作时时容容易易引引起起肌肌肉肉酸酸疼疼和和损损伤伤。近近来来研研究究表表明明，大大负负荷荷肌肌肉肉离离心心收

60、收缩缩比比向向心心收收缩缩更更容容易易引引起起肌肌肉肉酸酸疼疼和和肌肌纤纤维维超超微微结结构构以以及及收收缩缩蛋蛋白白代代谢谢的变化的变化 。 离心收缩、等长收缩和向心收缩后离心收缩、等长收缩和向心收缩后的肌肉酸疼之比较的肌肉酸疼之比较 离心收缩导致的肌肉酸疼最明显，离心收缩导致的肌肉酸疼最明显，向心收缩导致的肌肉酸疼最不明显向心收缩导致的肌肉酸疼最不明显 二、骨骼肌收缩的力学表二、骨骼肌收缩的力学表现现 ( (一一) )绝对力量与相对力量绝对力量与相对力量绝对肌力：绝对肌力：某一块肌肉做最大收缩时所产生某一块肌肉做最大收缩时所产生的张力。肌肉的绝对肌力和肌肉的横断面大的张力。肌肉的绝对肌力和

61、肌肉的横断面大小有关，肌肉的横断面越大，其绝对肌力越小有关，肌肉的横断面越大，其绝对肌力越大。大。 相对肌力：相对肌力：肌肉单位横断面积肌肉单位横断面积( (一般为一般为l l平方平方厘米肌肉横断面积厘米肌肉横断面积) )所具有的肌力。所具有的肌力。 绝对力量：绝对力量：在整体情况下，一个人所能举起在整体情况下，一个人所能举起的最大重量。在一般情况下，体重越大绝对的最大重量。在一般情况下，体重越大绝对力量越大。力量越大。相对力量：相对力量：如果将某人的绝对力量除以他的如果将某人的绝对力量除以他的体重，即每公斤体重的肌肉力量。体重，即每公斤体重的肌肉力量。 ( (二二) )肌肉力量与运动肌肉力量

62、与运动 1.1.力量力量- -速度曲线速度曲线 张力大小张力大小：取决于取决于活化的横桥数目；活化的横桥数目；收缩速度收缩速度：取决于取决于能量释放速率和肌能量释放速率和肌球蛋白球蛋白ATPATP酶活性，酶活性，与活化的横桥数目与活化的横桥数目无关。无关。 力量力量- -速度曲线（离体肌肉）速度曲线（离体肌肉） 2.2.肌肌肉肉力力量量与与运运动动速度速度肌肉力量增加可肌肉力量增加可以提高运动速度。以提高运动速度。 握推力量不同的人在不握推力量不同的人在不同负荷下的运动时间同负荷下的运动时间 3.3.肌肉力量与爆发力肌肉力量与爆发力人体运动时所输出的功率，实际上就是运动生理学中所说的爆发人体运

63、动时所输出的功率，实际上就是运动生理学中所说的爆发力，是指人体单位时间内所做的功。力，是指人体单位时间内所做的功。在某些运动项目中，如投掷、短跑、跳跃、举重、拳击在某些运动项目中，如投掷、短跑、跳跃、举重、拳击和橄榄球等项目，运动员必须有较大的爆发力。和橄榄球等项目，运动员必须有较大的爆发力。在训练中是极大限度地提高相对爆发力还是绝对爆发力，在训练中是极大限度地提高相对爆发力还是绝对爆发力，取决于在所从事的运动项目中哪种素质更为重要。如短取决于在所从事的运动项目中哪种素质更为重要。如短跑、跳跃等项目的运动员应保持较轻的体重，使肌肉的跑、跳跃等项目的运动员应保持较轻的体重，使肌肉的相对力量得到提

64、高。同时又要通过训练使肌肉的收缩速相对力量得到提高。同时又要通过训练使肌肉的收缩速度得到提高。对需要提高绝对爆发力的运动员，如投掷度得到提高。对需要提高绝对爆发力的运动员，如投掷项目运动员、美式橄榄球防守运动员及相扑运动员等，项目运动员、美式橄榄球防守运动员及相扑运动员等，应增加肌肉的体积，提高运动员的绝对爆发力。这样可应增加肌肉的体积，提高运动员的绝对爆发力。这样可能使加速度有所下降，但不应下降到引起绝对爆发力下能使加速度有所下降，但不应下降到引起绝对爆发力下降的水平。问题在于找到使绝对爆发力与加速度两者结降的水平。问题在于找到使绝对爆发力与加速度两者结合能达到最佳运动能力的那一点。合能达到

65、最佳运动能力的那一点。 三、运动单位的动员三、运动单位的动员 ( (一一) )运动单位运动单位概念：概念：一个一个-运动神运动神经元和受其支配的肌纤经元和受其支配的肌纤维所组成的最基本的肌维所组成的最基本的肌肉收缩单位肉收缩单位 ( (简称简称MU)MU)。运运动动性性运运动动单单位位：肌肌纤纤维维兴兴奋奋时时发发放放的的冲冲动动频频率率较较高高，收收缩缩力力量量大大，但但容容易易疲疲劳劳，氧氧化化酶酶的的含含量量较低，属于快肌运动单位。较低，属于快肌运动单位。紧紧张张性性运运动动单单位位：肌肌纤纤维维兴兴奋奋时时冲冲动动频频率率较较低低，但但发发放放可可持持续续较较长长的的时时间间，氧氧化化

66、酶酶的的含含量量较较高高，属于慢肌运动单位。属于慢肌运动单位。 眼外直肌运动单位：眼外直肌运动单位：5-75-7条肌纤维条肌纤维 腓肠肌运动单位：腓肠肌运动单位：200200多条肌纤维多条肌纤维一般说来，一个运动单位中的肌纤维数目越少就一般说来，一个运动单位中的肌纤维数目越少就越灵活，而越多则产生的张力越大。每个运动单越灵活，而越多则产生的张力越大。每个运动单位又可分成许多亚单位。每个亚单位由位又可分成许多亚单位。每个亚单位由10-3010-30条肌条肌纤维组成。纤维组成。 ( (二二) )运动单位动员运动单位动员肌肌肉肉收收缩缩时时参参与与的的肌肌纤纤维维数数目目越越多多，产产生生的的张力就

67、越大。张力就越大。张张力力不不但但与与兴兴奋奋的的运运动动单单位位数数目目有有关关，而而且且也也与与运运动动神神经经元元传传到到肌肌纤纤维维的的冲冲动动频频率率有有关关。参参与与活活动动的的运运动动单单位位数数目目与与兴兴奋奋频频率率的的结结合合，称称为为运运动动单单位位动动员员( (简简称称MUI)MUI)。运运动动单单位位动动员员也可称为也可称为运动单位募集。运动单位募集。 第六节第六节 肌纤维类型与运动能力肌纤维类型与运动能力 一、肌纤维类型的划分一、肌纤维类型的划分 （一）按颜色（一）按颜色肌纤维红色的为肌纤维红色的为红肌红肌，象长途飞行的鸽子胸，象长途飞行的鸽子胸肌是红肌，家鸡的胸肌

68、呈白色的为肌是红肌，家鸡的胸肌呈白色的为白肌白肌。这。这种红白肌之分，主要和肌纤维内肌红蛋白含种红白肌之分，主要和肌纤维内肌红蛋白含量的多少相关。量的多少相关。（二）按肌肉收缩的速度（二）按肌肉收缩的速度不同的肌纤维类型，按其收缩快慢不同，可不同的肌纤维类型，按其收缩快慢不同，可划分为划分为慢肌和快肌慢肌和快肌两种类型。两种类型。 （三）按肌肉收缩及代谢特点（三）按肌肉收缩及代谢特点慢、氧化型慢、氧化型(SO)(SO)，快、糖酵解型，快、糖酵解型(FG)(FG)和快、氧和快、氧化、糖酵解型（化、糖酵解型（FOGFOG）三种类型。）三种类型。 ( (四四) )根据收缩特性及色泽根据收缩特性及色泽

69、快白、快红和慢红三种类型。快白、快红和慢红三种类型。( (五五) )布茹克司布茹克司(Brooks(Brooks，1970)1970) 型和型和型；型；型中又根据对型中又根据对NADHNADH（四唑）还（四唑）还原酶的显色反应不同分为原酶的显色反应不同分为aa、bb和和cc三个三个亚型。亚型。二、不同类型肌纤维的形态、机能及代谢特征二、不同类型肌纤维的形态、机能及代谢特征( (一一) )不同肌纤维的形态特征不同肌纤维的形态特征形态学特征形态学特征型（慢肌）型（慢肌）（快肌）（快肌）在一肌肉中的位置在一肌肉中的位置肌纤维的直径肌纤维的直径肌纤维数量肌纤维数量肌浆网（内质网）肌浆网（内质网）突触小

70、泡突触小泡-运动神经元运动神经元神经肌肉接点神经肌肉接点终板面积终板面积肌节肌节Z Z线宽度（埃）线宽度（埃）毛细血管网毛细血管网血液供应血液供应神经支配神经支配深部深部细细少少不发达不发达少少小小无皱折无皱折小小800-1000800-1000较丰富较丰富多多少少表浅表浅粗粗多多发达发达多多大大后膜有皱折后膜有皱折大大400-500400-500不太丰富不太丰富少少多多 ( (二二) )生理学特征生理学特征 1.1.肌纤维类型与收缩速度肌纤维类型与收缩速度 快快肌肌纤纤维维收收缩缩速速度度快快，慢慢肌肌纤纤维维收收缩速度慢。缩速度慢。 2.2.肌纤维类型与肌肉力量肌纤维类型与肌肉力量 快肌运

71、动单位的收缩力量明显大于慢快肌运动单位的收缩力量明显大于慢肌运动单位。肌运动单位。 无训练者无训练者(A)(A)和快肌纤维百分比不同的运动员和快肌纤维百分比不同的运动员(B)(B)的力量的力量- -速度曲线快肌纤维百分比高者，速度曲线快肌纤维百分比高者，力量力量- -速度曲线向右上方转移速度曲线向右上方转移 3.3.肌纤维类型与疲劳肌纤维类型与疲劳不同类型的肌纤维抗不同类型的肌纤维抗疲劳能力不同。疲劳能力不同。如图可以认为和慢肌如图可以认为和慢肌纤维相比，快肌纤维纤维相比，快肌纤维在收缩时能产生较大在收缩时能产生较大的力量，但容易疲劳。的力量，但容易疲劳。 快肌纤维和慢肌纤维与疲劳的关系快肌纤

72、维和慢肌纤维与疲劳的关系 ( (三三) )代谢特征代谢特征 三、运动时不同类型运动单位的动员三、运动时不同类型运动单位的动员 在在运运动动中中不不同同类类型型的的肌肌纤纤维维参参与与工工作作的的程程度度依运动强度而定。依运动强度而定。在在运运动动训训练练时时，采采用用不不同同强强度度的的练练习习可可以以发发展展不不同同类类型型的的肌肌纤纤维维。为为了了增增强强快快肌肌纤纤维维的的代代谢谢能能力力，训训练练计计划划必必须须包包括括大大强强度度的的练练习习；如如果果要要提提高高慢慢肌肌纤纤维维的的代代谢谢能能力力，训训练练计计划划就要由低强度、持续时间较长的练习组成。就要由低强度、持续时间较长的练

73、习组成。 l高耐克等人让受试者以高耐克等人让受试者以2/32/3最大摄氧量强度运动，发现慢肌最大摄氧量强度运动，发现慢肌纤维中的糖原首先被消耗，继而转向快肌纤维。甚至当慢肌纤维中的糖原首先被消耗，继而转向快肌纤维。甚至当慢肌纤维中的糖原完全空竭时，快肌纤维中还有糖原剩余。而以纤维中的糖原完全空竭时，快肌纤维中还有糖原剩余。而以150%150%最大摄氧量强度运动时，快肌纤维中的糖原首先被消耗。最大摄氧量强度运动时，快肌纤维中的糖原首先被消耗。这说明：在以较低的强度运动时，慢肌纤维首先被动员；而这说明：在以较低的强度运动时，慢肌纤维首先被动员；而在运动强度较大时，快肌纤维首先被动员在运动强度较大时

74、，快肌纤维首先被动员。四、肌纤维类型与运动项目四、肌纤维类型与运动项目 1.1.一般人的肌纤维组成一般人的肌纤维组成研究方法：研究方法：常常用针刺活检取样法、开放性常常用针刺活检取样法、开放性活检取样法或尸检法来获得身体中骨骼肌肌活检取样法或尸检法来获得身体中骨骼肌肌纤维组成的数据。纤维组成的数据。从从表表2-52-5中可以看出男女受试者上下肢肌肉中可以看出男女受试者上下肢肌肉的慢肌纤维百分比平均为的慢肌纤维百分比平均为40-60%40-60%肌纤维的百分比分布范围很大：肌纤维的百分比分布范围很大：慢肌纤维百慢肌纤维百分比最低的为分比最低的为24%24%，最高的为，最高的为74.2%74.2%

75、表表2-5 2-5 一般人的肌纤维组成一般人的肌纤维组成受试者受试者肌肌 肉肉ST%ST%变化范围变化范围作作 者者男男（1919）股外肌股外肌57.757.72.52.5BurkeBurke等等男男（1111）腓肠肌腓肠肌52.652.638.0-73.238.0-73.2CostilCostil等等女女（1010）腓肠肌腓肠肌51.051.027.4-72.027.4-72.0CostilCostil等等男（男（8 8）腓肠肌腓肠肌46.746.73.73.7CoyleCoyle等等男男（1414）腓肠肌腓肠肌43.943.924.0-72.924.0-72.9GollnickGollni

76、ck等等男男（1414）三角肌三角肌45.245.233.5-58.333.5-58.3GollnickGollnick等等男（男（9 9）股外肌股外肌43.843.826.0-60.626.0-60.6GreenGreen等等男男（6969）股直肌股直肌53.953.912.212.2JanssonJansson等等男男（2323）股外肌股外肌46.046.013.013.0KomiKomi等等男男（1010）股外肌股外肌44.044.0-ThorstenssonThorstensson等等男男（1414）股外肌股外肌46.346.328.2-74.228.2-74.2胜田等胜田等女（女（4

77、 4）三角肌三角肌57.557.540.1-68.340.1-68.3PrincePrince等等女（女（4 4）三角肌三角肌35.435.427.2-42.127.2-42.1PrincePrince等等2.2.运动员的肌纤维组成运动员的肌纤维组成具有项目特点具有项目特点: :时间短、强度大项目运动员：时间短、强度大项目运动员：快肌纤维百快肌纤维百分比从事耐力项目运动员和一般人高；分比从事耐力项目运动员和一般人高；耐力项目运动员：耐力项目运动员：慢肌纤维百分比高于非慢肌纤维百分比高于非耐力项目运动员和一般人；耐力项目运动员和一般人；既需要耐力又需速度项目的运动员既需要耐力又需速度项目的运动员

78、( (如中跑、如中跑、自行车等自行车等) )：快肌纤维和慢肌纤维百分比相：快肌纤维和慢肌纤维百分比相当。当。 男运动员肌纤维类型分布男运动员肌纤维类型分布女运动员肌纤维类型分布女运动员肌纤维类型分布 五、训练对肌纤维的影响五、训练对肌纤维的影响 ( (一一) )肌纤维选择性肥大肌纤维选择性肥大 萨尔庭萨尔庭(Saltin)(Saltin)发现耐力训练可引起慢肌纤维发现耐力训练可引起慢肌纤维选择性肥大，速度、爆发力训练可引起快肌纤选择性肥大，速度、爆发力训练可引起快肌纤维选择性肥大。维选择性肥大。 萨尔庭对萨尔庭对6 6名成年男受试者进行了名成年男受试者进行了5 5个月的长跑训练。在训练个月的长

79、跑训练。在训练前后测定了受试者的最大摄氧量、慢肌纤维百分比、慢肌纤前后测定了受试者的最大摄氧量、慢肌纤维百分比、慢肌纤维面积、琥珀酸脱氢酶活性和磷酸丙糖激酶等指标后发现，维面积、琥珀酸脱氢酶活性和磷酸丙糖激酶等指标后发现，受试者的最大摄氧量、慢肌纤维面积、琥珀酸脱氢酶活性和受试者的最大摄氧量、慢肌纤维面积、琥珀酸脱氢酶活性和磷酸丙糖激酶在训练后都显著提高了，但慢肌纤维百分比却磷酸丙糖激酶在训练后都显著提高了，但慢肌纤维百分比却没有明显提高没有明显提高 。( (二二) )酶活性改变酶活性改变 第七节第七节 肌电的研究与应用肌电的研究与应用 一、利用肌电测定神经的传导速度一、利用肌电测定神经的传导

80、速度 如如果果在在神神经经通通路路的的两两个个或或两两个个以以上上的的点点上上给给予予电电流流刺刺激激，从从该该神神经经所所支支配配的的肌肌肉肉上上记记录录诱诱发发电电位位，然然后后根根据据下下列列公公式式可计算出神经的传导速度。可计算出神经的传导速度。 V=S/tV=S/t式式中中:V:V为为神神经经传传导导速速度度，单单位位为为米米/ /秒秒；t t为为两两刺刺激激点点从从刺刺激激开开始始到到肌肌肉肉开开始始收收缩缩的的时时间间差差，单单位位为为秒秒；S S为为两两刺刺激激点点之之间间的距离，单位为米。的距离，单位为米。 尺神经运动神经传导速度的测定尺神经运动神经传导速度的测定S1S1：肘

81、部的刺激电极：肘部的刺激电极 S2S2：腕部的刺激电极：腕部的刺激电极 R R：记录电极：记录电极 二、利用肌电图研究肌肉疲劳二、利用肌电图研究肌肉疲劳 肌肌肉肉疲疲劳劳对对其其肌肌电电活活动动也也会会发发生生变变化化，因因此此可可以以用用肌肌电电来来研研究究肌肌肉肉疲疲劳劳的的发发生生及机制。及机制。(1)(1)肌肉工作过程中肌电幅值的变化肌肉工作过程中肌电幅值的变化 肌肌电电幅幅值值是是指指肌肌电电信信号号的的振振幅幅大大小小。在在肌肌电电研研究究过过程程中中，反反应应肌肌电电幅幅值值的的指指标标有积分肌电有积分肌电(EMG)(EMG)和均方根振幅和均方根振幅(RMS)(RMS)。在在在在

82、肌肌肌肌肉肉肉肉等等等等长长长长收收收收缩缩缩缩至至至至疲疲疲疲劳劳劳劳的的的的研研研研究究究究过过过过程程程程中中中中发发发发现现现现，在在在在一一一一定定定定的的的的范范范范围内，肌电幅值随着肌肉疲劳程度的加深而增加。围内，肌电幅值随着肌肉疲劳程度的加深而增加。围内，肌电幅值随着肌肉疲劳程度的加深而增加。围内，肌电幅值随着肌肉疲劳程度的加深而增加。 不同持续时间股直肌、股外肌不同持续时间股直肌、股外肌IEMGIEMG的增长情况的增长情况(2)(2)肌肉工作过程中肌电信号的频谱变化肌肉工作过程中肌电信号的频谱变化研研究究表表明明，在在肌肌肉肉工工作作过过程程中中，肌肌电电信信号号的的频频率率

83、特特性性可可随随着着肌肌肉肉的的机机能能状状态态的的改改变变而而发发生生变变化化。反反应应肌肌电电信信号号的的频频率率特特性性的的指指标标有有 平平 均均 功功 率率 频频 率率(MPF)(MPF)和和 中中 心心 频频 率率(FC)(FC)。肌肉疲劳前后肌电频率谱变化肌肉疲劳前后肌电频率谱变化 在在在在研研研研究究究究肌肌肌肌肉肉肉肉持持持持续续续续工工工工作作作作至至至至疲疲疲疲劳劳劳劳过过过过程程程程中中中中发发发发现现现现，随随随随着着着着疲疲疲疲劳劳劳劳程程程程度度度度的加深，肌电信号的频谱左移，即平均功率频率降低。的加深，肌电信号的频谱左移，即平均功率频率降低。的加深，肌电信号的频

84、谱左移，即平均功率频率降低。的加深，肌电信号的频谱左移，即平均功率频率降低。 不同持续时间股直肌、股外肌肌电图不同持续时间股直肌、股外肌肌电图MPFMPF的下降情况的下降情况 三、利用肌电图评价肌力三、利用肌电图评价肌力当当肌肌肉肉以以不不同同的的负负荷荷进进行行收收缩缩时时，其其肌肌电电信信号号的的积积分分值值(IEMG)(IEMG)同同肌肌力力成成正正比比关关系系，即即肌肌肉产生的张力越大肉产生的张力越大IEMGIEMG越大。越大。柯柯菲菲因因(Chaffin)(Chaffin)等等人人发发现现当当肌肌肉肉用用40%MVC40%MVC以以下下强强度度收收缩缩时时，肌肌力力与与肌肌电电呈呈线

85、线性性关关系系。60%MVC60%MVC以以上上强强度度时时，肌肌力力与与肌肌电电也也呈呈线线性性关关系系，但但此此时时的的直直线线斜斜率率较较大大。而而肌肌力力在在40%-40%-60%MVC60%MVC时时，肌肌力力与与肌肌电电之之间间的的线线性性关关系系往往往往就不存在了。就不存在了。 在匀速屈肘运动中肌张力与在匀速屈肘运动中肌张力与IEMGIEMG的关系的关系 A A 的心收缩的心收缩 B B 离心收缩离心收缩肌肉与肌电的线性关系肌肉与肌电的线性关系 四、利用肌电进行动作分析四、利用肌电进行动作分析 在运动过程中可用多导肌电记录仪将肌电记在运动过程中可用多导肌电记录仪将肌电记录下来。然

86、后，根据运动中每块肌肉的放电录下来。然后，根据运动中每块肌肉的放电顺序和肌电幅度，结合高速摄像等技术，对顺序和肌电幅度，结合高速摄像等技术，对运动员的动作进行分析诊断。运动员的动作进行分析诊断。 分分析析某某项项运运动动技技术术，找找出出在在完完成成该该项项动动作作时时有有哪哪些些肌肌肉肉参参加加；各各个个肌肌肉肉用用力力程程度度怎怎样样；顺顺序序如如何何；直直接接为为科科学学地地安安排排教教学学与与训训练练提提供依据。供依据。上上肢肢竖竖直直作作主主动动起起蹲蹲时时股股四四头头肌肌的的肌电图（肌电图（2 2毫伏、毫伏、400400毫秒）毫秒）1.1.股外肌；股外肌；2.2.股直肌；股直肌；3.3.股内肌股内肌 绕螺时的肌电变化绕螺时的肌电变化五、利用肌电图分析肌纤维类型五、利用肌电图分析肌纤维类型不不同同类类型型的的肌肌纤纤维维在在疲疲劳劳时时的的肌肌电电图图特特征征也也不不同同。慢慢肌肌纤纤维维百百分分数数较较高高的的受受试试者者（ST%59ST%59）, ,在在各各种种负负荷荷(30%MVC(30%MVC、50%MVC50%MVC及及79%MVC)79%MVC)至至疲疲劳劳的的工工作作中中,MPF,MPF下下降降斜斜率率比比慢慢肌肌纤纤百百分分数数较较低低的的受受试试者者(ST49)(ST49)要要低低，当负荷增加时更明显。当负荷增加时更明显。