第一章：肌肉活动

第一章：肌肉活动

第一节：细胞生物电现象

名词解释

1.基强度：刺激的强度低于某一强度时，无论刺激作用时间如何延长，都不能引起组织兴奋，这个最低或最基本的阈强度称为基强度。

2.阈强度（阈值）：当刺激的持续时间和强度变化率都固定时，引起组织发生反应的最小刺激强度。（在一定的刺激作用时间和强度-时间变化率下，引起组织兴奋的最小强度。）

3.时值：以2倍基强度刺激组织，刚能引起组织兴奋所需的最短作用时间。

4.阈电位：能够触发细胞兴奋产生动作电位的临界膜电位。

5.静息电位（膜电位，跨膜静息电位）：指细胞未受刺激时存在于细胞膜两侧的电位差。

（细胞在静息状态下，细胞膜内为负，膜外为正的电位差。）

6.动作电位（峰电位）：动作电位是指细胞受到刺激而兴奋时，细胞膜在原来静息电位的基础上发生的一次迅速、短暂、可向周围扩布的电位波动。

 

 

简答题：

1.刺激引起组织兴奋需要哪些条件？

1）一定的强度；2）一定的持续时间；3）一定的强度变化率。

2.动作电位的特点？

1）有全或无现象。单一神经或肌细胞动作电位的一个重要特点就是若达不到阈值，不会产生动作电位；刺激一旦达到阈值，就会爆发动作电位。

2）有绝对不应期。

 

3.动作电位在神经纤维上的传导过程，特点是什么？

发生动作电位的兴奋部位，膜两侧电位极性暂时倒转，呈内正外负，而相邻的静息膜处于内负外正的极化状态。于是，兴奋部位与静息区之间出现电位差而有电荷移动，形成局部电流。局部电流对相邻的静息区的膜施以有效刺激，使之去极化并达到阈电位而产生动作电位，这样的过程在膜上连续进行，就完成了传导。

特点

（1）生理完整性；（2）双向传导；（3）不衰减和相对不疲劳性；（4）绝缘性。

 

第二节：肌肉收缩原理

名词解释

肌小节：两相邻Z线间的一段肌原纤维称为肌小节，它包括中间的暗带和两侧各1/2的明带。

运动单位：一个运动神经元连同它所支配的全部肌纤维。

兴奋-收缩耦联：肌细胞兴奋过程是以膜的电位变化为特征，而肌细胞收缩过程是以肌纤维机械变化为基础，它们有着不同的生理机制，肌肉收缩时必定有某种中介过程把它们联系起来，这一中介过程称为肌肉的兴奋-收缩耦联。

简答题：

肌肉收缩过程？

1.兴奋在神经-肌肉接点的传递

神经冲动沿运动神经纤维传至轴突末梢->突触前膜去极化Ca2+钙离子通道打开->钙离子进入突触前膜->轴浆中的囊泡与突触前膜融合，囊泡中所含的乙酰胆碱Ach释放到突触间隙->与突触后膜的乙酰胆碱受体结合->突触后膜除极化，形成终板电位->在局部电流作用下肌细胞膜去极化产生动作电位。

特点：

（1）化学传递

（2）兴奋传递的节律是1比1的，即每一次神经纤维兴奋都可以引起一次肌细胞兴奋。

（3）单向传递

（4）时间延搁

（5）高敏感性

 

2.肌肉的兴奋-收缩耦联

（1）电兴奋通过横管系统传入肌细胞深处

（2）三联管处的信息传递

（3）肌浆网中的钙离子释放入胞质以及钙离子由胞质向肌浆网的在聚积

 

3.肌肉的收缩与舒张过程

肌肉收缩：

（1）肌细胞兴奋产生动作电位引起肌浆Ca2+浓度升高

（2）钙离子与细肌丝上肌钙蛋白结合，肌钙蛋白分子构型发生变化

（3）这种变化传递给原肌球蛋白构型亦发生变化

（4）安静时抑制肌动蛋白和横桥结合的因素被解除，暴露出肌动蛋白上能与横桥结合的位点

（5）横桥与肌动蛋白结合形成肌动球蛋白

（6）肌动球蛋白激活横桥上ATP酶，在Mg2+的参与下，ATP分解释放能量

（7）引起横桥头部向粗肌丝中心方向摆动，牵引细肌丝向粗肌丝中央滑行

（8）当横桥角度发生变化时，横桥头部与肌动蛋白解脱，并恢复原来垂直位置

（9）横桥头部与下一个肌动蛋白结合，重复上述过程

（1））肌小节缩短，肌肉缩短。

 

肌肉舒张：

（1）刺激中止

（2）终池膜对Ca2+通透性降低，Ca2+也停止释放

（3）肌浆膜上的钙泵回收Ca2+

（4）钙与肌钙蛋白结合解离，肌钙蛋白恢复其构型

（5）原肌球蛋白也恢复其构型

（6）肌动蛋白与横桥结合位点被掩盖

（7）横桥与肌动蛋白分离

（8）粗细肌丝回到原位

（9）肌小节变长，肌肉舒张

 

比较兴奋在神经纤维传导与神经-肌肉接点传递的原理和特点？

兴奋在神经传导的机制：局部电流

特点：

1）生理完整性；2）双向传导性；3）不衰减和相对不疲劳性；4）绝缘性

 

兴奋在神经-肌肉接点传递的机制：通过化学递质乙酰胆碱和终板膜电位变化实现。

特点：

1）化学传递；2）兴奋传递节律是1比1的，即每次神经纤维兴奋都可以引起一次肌肉细胞兴奋；3）单向传递；4）时间延搁；5）高敏感性

 

粗细肌丝的组化结构

粗肌丝：主要成分肌球蛋白，形态结构头部构成横桥，尾部构成主干，功能横桥可摆动牵引细肌丝滑行可与横桥可逆性结合。

细肌丝：主要成分原肌球蛋白，肌钙蛋白，肌动蛋白，形态结构单体球状，互相缠扭成双螺旋状，功能遮盖横桥和肌动蛋白结合位点，固定原肌球蛋白，与钙离子亲和强。

 

第三节：肌肉收缩的形式与力学特征

第四节：肌纤维类型与运动能力

第五节：肌电图

名词解释

缩短收缩（向心收缩）：肌肉收缩时产生的张力大于外加的阻力时，肌肉缩短，并牵引骨杠杆做相向运动的一种收缩形式。缩短收缩又分为非等动收缩（等张收缩）和等动收缩。

拉长收缩（离心收缩）：肌肉收缩产生的张力小于外力时，肌肉积极收缩但被拉长的收缩形式。

等长收缩：肌肉收缩产生的张力等于外力时，肌肉积极收缩，但长度不变的收缩形式。

非等动收缩（等张收缩）：肌肉克服恒定负荷的一种收缩形式。

等动收缩：肌肉在进行缩短收缩时，在整个关节范围都以恒定速度或等同强度收缩。

强直收缩：给与肌肉频率较高的连续刺激时，肌肉在各次收缩期发生复合的收缩形式。

肌电图：采用引导电极将肌肉兴奋时的电变化经引导、放大、记录所得到的电压变化图。

神经-肌肉接点：运动神经纤维在到达所支配的骨骼肌时发生分支，形成末端膨大的神经末梢，神经末梢与肌纤维接触前失去髓鞘，并以裸露末梢嵌入肌膜上被称为终板膜，在凹陷中，形成所谓的神经-肌肉接点。

简答题：

比较缩短收缩，拉长收缩，等长收缩的力学特征以及其在体育实践中的应用。

（1）缩短收缩：又叫向心收缩，肌肉收缩时产生的张力大于外加阻力，肌肉缩短，并牵引骨杠杆做相向运动的收缩形式。

非等动收缩：又叫等张收缩，肌肉克服恒定负荷收缩的一种收缩形式，关节最弱点得到最大锻炼。

等动收缩：肌肉在进行缩短收缩时，整个关节运动范围都以恒定速度或等同强度收缩。肌肉在整个关节运动范围都得到最大锻炼。

应用：是实现身体各环节的主动运动，改变身体姿势、加速跑等原动肌活动的主要收缩形式。做正功。

 

（2）拉长收缩：又叫离心收缩，肌肉收缩产生的张力小于外力，肌肉积极收缩但被拉长。力量大，耗能低，酸疼感显著。

应用：1）为紧接着的缩短收缩产生更大力量或输出功率。

      2）起制动、减速、克服重力等作用，做负功

（3）等长收缩：肌肉收缩产生的张力等于外力时，肌肉积极收缩但长度不变。

应用：是肌肉静力性工作的基础，对运动环节固定、支持和保持身体姿势起重要作用，不做功。

 

肌肉收缩的力学特征？肌肉收缩的张力和速度，长度和张力关系？生理机制？

1.肌肉收缩的张力与速度的关系

关系：在后负荷作用下，在一定范围内，肌肉收缩产生的张力与收缩速度大致呈反比关系。

后负荷增至某一数值，张力达到最大，收缩速度为零，做等长收缩。

当后负荷为零时，张力理论为零，肌肉收缩速度达到最大。

肌肉收缩的张力-速度关系提示，要获得较大收缩速度，负荷应减小，要产生较大张力，克服较大阻力，收缩速度必须减慢。

生理机制：肌肉收缩产生张力的大小取决于活化的横桥的数目，收缩速度取决于横桥上能量释放的速度。当后负荷增加，活化的横桥数目增加，张力增加，抑制ATP水解，能量释放率下降，收缩速度变慢。

2.肌肉收缩的长度与张力的关系

关系：在肌肉收缩前加于前负荷，肌肉收缩前被拉长，即改变肌肉的初长度。

1）最初增大肌肉收缩的初长度，收缩时产生张力增加。

2）当初长度增大超过某一长度时，张力减小。

3）适宜初长度（顶点），产生张力最大。

生理机制：肌肉长度处于适宜水平时，粗细肌丝处于理想的叠加状态，起作用的横桥数目最多，表现出的收缩张力最大。

 

 

不同类型肌纤维形态特征，生理特征对比。

形态特征

I型（慢肌）

II型（快肌）

肌纤维的直径

细

粗

肌纤维的数量

少

多

肌浆网（内质网）

不发达

发达

线粒体

数量多，容量大

数量少，容积少

α运动神经元

小

大

突触的囊泡数量

少

多

终板面积

小

大

毛细血管网

较丰富

不太丰富

 

生理特征

I型

II型

无氧能力

低

高

有氧能力

高

低

收缩速度

慢

快

收缩力量

小

大

抗疲劳能力

强

弱

 

运动训练对肌纤维的影响？

1.训练对肌纤维类型构成的影响

长期大强度速度、力量训练使快肌纤维增加，耐力训练肌纤维类型基本不变化。

也有观点认为快慢肌百分比天生固定。

2.训练对肌纤维面积的影响

训练能使肌纤维选择性肥大或肌原纤维数量增多。力量训练使快肌纤维选择性肥大，耐力训练对慢肌纤维面积无明显影响。

3.训练对肌纤维代谢特征的影响

（1）对有氧能力的影响

耐力训练可以提高慢肌纤维有氧氧化能力，也可以使快肌纤维有氧能力发生适应性改变，而力量训练可能会使肌肉氧化能力下降。

（2）对无氧能力的影响

不同项目运动员乳酸脱氢酶活性不同，短跑运动员最高，长跑运动员最低，人的无氧能力可随运动专项或训练形式而改变。

（3）训练对肌纤维影响的专一性

训练引起肌纤维的适应性变化具有专一性，表现在运动专项和训练方式上。

 

肌电图作用？

1.分析技术动作，评价肌肉力量及肌肉活动的协调性

2.测定肌肉疲劳

3.预测肌纤维类型

 

肌肉的特性

包括肌肉的生理特性和物理特性，它是肌肉活动的基础。

1.肌肉的物理特性

（1）伸展性：肌肉在外力的作用下可被拉长

（2）弹性：当外力消失时肌肉又恢复到原来的形态

（3）粘滞性：肌肉活动时由肌肉内部各分子相互摩擦产生的内部阻力称为粘滞性

 

2.温度对肌肉物理特性的影响

（1）当肌肉温度升高时，肌肉的粘滞性下降，伸展性和弹性增加；肌肉粘滞性增加，伸展性和弹性下降。

（2）在剧烈运动前，要做好充分的准备活动，使肌肉的温度升高，能降低肌肉的粘滞性，提高肌肉的伸展性和弹性，从而有利于提高运动成绩。