第二章 肌肉生理学.
生理学课程教学课件：第二章骨骼肌收缩的功能原理
01
一、N—M接头处的兴奋传递
(一)N-M接头的结构
接头间隙
接头前膜
01
囊泡内含 ACh。
接头间隙
02
含细胞内液。
接头后膜
03
又称终板膜。存在ACh受体（N2受
体），能与ACh发生特异性结合。
(二)N-M接头处的兴奋传递过程
(三)N-M接头处兴奋传递的特点
01
单向传递
1.兴奋-收缩耦联 2.肌丝滑行
骨骼肌的兴奋－收缩耦联
01
定义
指骨骼肌细胞兴奋时肌膜产生的电 变化导致肌肉收缩的机械变化的过 程。
三联管
02
结构基础
03
关键物质(耦联因子) 钙离子
1.兴奋-收缩耦联—— 三个主要步骤：
①肌膜电兴奋的 传导:
②三联管处的信 息传递：
③肌浆网（纵管 系统）中Ca2+的
肌丝滑行的说明:
肌细胞收缩时肌原纤维的缩短,并不是肌丝本身缩短,而是 细肌丝向肌节中央(粗肌丝内)滑行。
（三）骨骼肌舒张机制
二、骨骼肌收缩的形式
(一)收缩形式
1.单收缩与复合收缩: 单收缩：肌肉受到一次刺激，引起一次收缩和舒张的过程。
强直收缩:肌肉受到连续刺激，处于持续的收缩状态，产生单 收缩的复合。
02
时间延搁
03
易受环境变化 的影响
直通临床:
箭毒、有机磷、解磷定的 作用机制是什么？
02
二、骨骼肌的的结构和收缩原理
（一）骨骼肌的结构 知识链接：骨骼肌细胞的结构
1、肌管系统
横管系统
★ T管（肌膜内凹而成。肌膜AP沿T
管传导）。
纵管系统
(王瑞元版本)运动生理学--课件-2-第二章-骨骼肌机能
兴奋性的周期性变化
组织兴奋后兴奋性变化的对应关系
分期
兴奋性
绝对不应期 降至零
相对不应期 渐恢复
超常期
＞正常
低常期
＜正常
与AP对应关系 锋电位 负后电位前期 负后电位后期 正后电位
机制 钠通道失活 钠通道部分恢复 钠通道大部恢复 膜内电位呈超极化
反极化
去极化 Na+内流
复极化
后电位
K+外流
前部
后部
↓
N末梢对Ca2+通透性增加 Ca2+内 流入N末梢内
↓
接头前膜内囊泡 向前膜移动、融合、破裂
↓
ACh释放入接头间隙
↓
ACh与终板膜受体结合
↓
受体构型改变
↓
终板膜对Na+、K+(尤其Na+)的 通透性增加
↓
产生终板电位(EPP)
↓
EPP引起肌膜AP
↓
肌膜AP沿横管膜传至三联管
↓
激活的L型钙通道变构,激活JSR膜上 的RYR,使Ca2+进入肌浆
？ K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+ Na+
K+
K+
细胞外高钠 细胞内高钾
•②静息状态下细胞膜对各种离子通透具有选择性。 •通透性：K+ ＞ Cl- ＞ Na+ ＞ A-
静息电位产生原理
Na+ Na+ Na+ Na+K+
Na+
Na+ Na+ Na+
Na+ Na+
运动生理学 第2章肌肉力量素质的生理基础与训练
• 相对强度：根据个人最大摄氧量百分数或最大心率 百分值等生理指标来反映某一负荷量对身体的刺激 程度。 优点：能反映运动者的个人体能水平 • 运动生理学中通常采用生理负荷强度衡量运动强度
最大重复次数(RM) ：
• 概念：指肌肉收缩所能克服某一负荷的最大次数。 应用： 5RM→肌肉粗大、力量↑、速度↑
• 普通人：60%-70%的肌纤维同时参与收缩 原因：一般人的运动中枢兴奋性难以达到足 够高的水平，所发出的神经冲动不能使更多 的运动单位参与兴奋收缩过程。 • 运动员： 80%-90%甚至更高肌纤维收缩 原因：运动中枢同步放电的程度将大大提 高，最大肌力自然大大增加。
(三)肌纤维类型
• 早期研究：无论是速度训练还是耐力训练都 不会引起肌纤维类型的改变。 • 近期有研究表明：肌纤维间通过亚型的形式 有可能出现相互转化。
(六)合理训练间隔原则
• 概念：是寻求两次训练课之间的 适宜间隔时间，使下次力量训练 在上次训练出现的超量恢复期内 进行，从而使运动训练效果得以 积累。
五、力量训练要素
(一)运动强度 • 分类：绝对强度和相对强度。 • 绝对强度：指机体所承受的物理负荷量(如做了多少 功等)，所以又叫做物理负荷强度。
6．年龄与性别
• • • • 20-30岁时达最大 青春发育期前：男肌力>女肌力(不显著) 青春发育期后：男肌力>女肌力（显著） 原因：①雄性激素 ②男子经常参加一些能发展力量 和爆发力的体育活动
成年男子和女子的绝对 与相对力量的比较
7．体重 • 体重大→绝对力量较大
• 体重较轻→较大的相对力量 • 体重的增加→绝对力量直线增加 相对力量 下降 • 肌糖原和肌红蛋白含量和毛细血管分布密 度也会影响肌肉力量。
《生理学》各章知识点总结
《生理学》各章知识点总结生理学是研究生物体内部生理过程和功能的科学，它涵盖了人体各个方面的知识。
下面是生理学各章节的知识点总结：1.细胞生理学：-细胞的结构和功能，包括细胞膜、核糖体、线粒体等。
-细胞内部的物质运输和代谢过程。
-细胞的分裂和增殖。
2.神经生理学：-神经元的结构、功能和类型。
-神经传递和细胞之间的相互作用。
-神经递质的合成、释放和作用机制。
3.肌肉生理学：-肌肉组织的结构和组成。
-肌肉收缩和运动的机制。
-肌肉疲劳和补充能量的过程。
4.循环生理学：-心血管系统的结构和功能。
-血液的组成与循环。
-心脏的起搏和传导系统。
5.呼吸生理学：-呼吸系统的结构和功能。
-呼吸的机制和调节。
-气体交换和酸碱平衡。
6.消化生理学：-消化系统的结构和功能。
-消化器官的分泌和吸收。
-食物消化和能量代谢。
7.代谢生理学：-能量代谢和物质转化的过程。
-激素的合成和调节作用。
-营养物质的吸收、利用和储存。
8.生殖生理学：-生殖系统的结构和功能。
-生殖器官的发育和成熟。
-生殖细胞的形成和生殖过程。
9.泌尿生理学：-泌尿系统的结构和功能。
-肾脏的滤过、吸收和分泌。
-尿液的形成和调节。
10.免疫生理学：-免疫系统的结构和功能。
-免疫细胞的识别和杀伤机制。
-免疫的调节和记忆作用。
以上是生理学各章节的知识点总结，每个章节涵盖了特定的生理功能和机制。
通过深入学习和理解这些知识点，可以更好地理解人体的生理过程和功能。
肌肉生理学了解肌肉的收缩和松弛过程
肌肉生理学了解肌肉的收缩和松弛过程肌肉是人体重要的组成部分，它们具有收缩和松弛的能力，以支持人体的运动和维持姿势。
肌肉的收缩和松弛过程是由肌纤维中的肌动蛋白和肌钙蛋白相互作用而实现的。
本文将介绍肌肉的收缩和松弛过程，并探讨其在运动中的重要性。
一、肌肉的收缩过程肌肉的收缩过程是一个复杂的生理过程，涉及多种分子和细胞结构的相互作用。
其中最基本的单位是肌纤维，它由一系列重复排列的肌原纤维组成。
在肌纤维中，肌动蛋白和肌钙蛋白是实现肌肉收缩的重要蛋白质。
当人体需要进行运动时，神经系统向肌肉发送信号，引发肌肉收缩的过程。
信号经由神经元传导到肌肉纤维的末梢，释放乙酰胆碱等神经递质，刺激肌肉纤维收缩。
这个过程被称为肌肉兴奋-传导-收缩周期。
肌动蛋白和肌钙蛋白是肌肉收缩的关键蛋白质。
当肌肉纤维受到刺激后，肌钙蛋白会与之结合，使其结构发生改变，暴露出肌动蛋白上的结合位点。
接着，肌动蛋白上的肌头部分会结合ATP（三磷酸腺苷），释放出能量，并与肌动蛋白上的结合位点结合，形成肌肉收缩的桥梁。
随后，ATP会被水解成ADP（二磷酸腺苷）和Pi（无机磷酸盐），并释放能量，使肌动蛋白发生构象变化。
最后，肌动蛋白会释放ADP和Pi，并重新结合ATP，进行下一轮的收缩。
这个过程会不断重复，使肌肉纤维缩短。
当神经系统停止向肌肉发送信号时，肌钙蛋白会与肌动蛋白分离，肌动蛋白恢复到原来的构象，肌肉纤维则恢复到松弛状态。
二、肌肉的松弛过程肌肉的松弛过程是肌肉收缩过程的逆过程。
当神经系统停止向肌肉发送信号时，肌肉纤维中的钙离子浓度会逐渐降低。
这是因为钙离子在松弛过程中被转运回肌浆网（sarcoplasmic reticulum）内。
在肌肉松弛过程中，ATP再次发挥关键作用。
ATP提供能量，使肌动蛋白与肌钙蛋白解离，使肌纤维回到松弛状态。
同时，ATP帮助肌浆网内的钙泵将钙离子从肌浆网内转运回去。
肌肉纤维中的钙离子浓度降低后，肌动蛋白上的结合位点被覆盖，肌肉纤维完全松弛。
人体生理学体育专业课件_02_肌肉的工作_
第二章肌肉的工作[内容提要]本章主要阐述肌肉收缩的形式、力学分析及肌纤维类型与运动能力的关系。
第一节肌肉收缩的形式和力学分析一、肌肉收缩的形式（一）缩短收缩（二）拉长收缩（三）等长收缩缩短收缩和等长收缩（一）缩短收缩（向心收缩）：定义：当肌肉收缩时产生的张力大于外加阻力负荷时，肌肉缩短，牵拉它附着的骨杠杆做向心运动。
作用：缩短收缩是人体得以实现各种加速度的基础。
特点：缩短收缩时，因负荷移动方向和肌肉用力的方向一致，肌肉做正功。
形式：缩短收缩分为等张收缩和等动收缩。
1.等张收缩等张收缩时，其负荷即外加阻力在整个收缩过程中是恒定的。
在肌肉收缩进程中，由于关节角度发生变化，肌肉发挥的力量大小有所不同。
用等张收缩发展力量只有关节力量最弱点能得到最大锻炼。
利用肌力计检测等张收缩等张收缩时，肌肉产生的张力随关节角度而变化 2.等动收缩等动收缩通过专门的等动负荷器械来实现的。
该器械使负荷随关节运动进程得到精确调整，在关节角度张力最弱点负荷最小，在关节角度张力的最强点负荷最大。
采用等动收缩形式发展力量，使肌肉在关节整个运动范围内都得到最大锻炼。
等动收缩时，在整个关节范围都能产生同等的张力等动肌力计曲线（二）拉长收缩（离心收缩）：定义：当肌肉收缩所产生的张力小于外加阻力时，肌肉虽积极收缩但仍被拉长。
作用：在人体运动中拉长收缩起着制动、减速和克服重力等作用。
特点：拉长收缩时，肌肉做负功。
牵张－缩短环肌肉在缩短收缩前先进行拉长收缩，使肌肉被牵拉伸长，在紧接着的缩短收缩，便可产生更大的力量或输出功率。
（三）等长收缩定义：当肌肉收缩产生张力等于外力时，肌肉虽积极收缩但长度不变。
作用：运动中等长收缩起着支持、固定、保持某一姿势的作用。
特点：肌肉的张力可发展到最大，但由于未发生位移，肌肉没有做外功，消耗能量。
利用绳索张力计检测等长收缩肌肉三种收缩形式的比较工作形式肌肉状况外力与张力对比作用做功缩短收缩缩短小于肌张力加速正拉长收缩拉长大于肌张力减速负等长收缩不变等于肌张力固定未二、肌肉收缩的力学特征（一）肌肉收缩的张力－速度关系定义：指负荷对肌肉收缩速度的影响张力－速度关系肌肉收缩的张力－速度关系机制：肌肉收缩时产生张力的大小，取决于活化的横桥数目。
运动生理学2第二章 肌肉活动
第二节 肌肉收缩与舒张原理
一、 肌纤维的微细结构
肌细胞（肌纤维）的组成：
细胞膜（肌膜 ）
细胞核（多个）
细胞质（肌浆）：肌原纤维、肌管 系统、线粒体、糖原、脂滴等
1、肌原纤维
肌原纤维呈长纤维状，纵贯于肌纤维全长，直径约为1-2微米。由若干 个肌小节构成。肌小节又是由更微细的肌丝构成。肌丝及其支持结构是肌 原纤维的结构基础。
引起兴奋的刺激条件
强度 时间 强度-时间变化率
2、强度-时间曲线
3、兴奋性的评价指标
阈强度
时值：以2倍基强度刺激组织时， 刚能引起组织兴奋所需的最短作 用时间。
2、兴奋本质
静息电位
动作电位
返回
时值的应用：项目不同，肌肉不同，训练水平不同，
时值不同。
速度练习者＜力量练习者 屈肌＜伸肌 训练水平提高，时值缩短，且拮抗肌之间的比例 缩小，说明协调性提高了。 疲劳后、肌肉损伤或萎缩后时值延长
（A带）
（I带）
返回
粗肌丝和细肌丝
粗肌丝直径约10纳米，其长度与暗带相同，M线则把成束 的粗肌丝固定在一定的位置上。 细肌丝直径约5纳米，由Z线结构向两侧明带伸出，有一段 插入粗肌丝之间（或暗带中）。
肌丝的分子组成
粗肌丝主要由肌球蛋白（myosin，又称肌凝蛋白）分子组成。每条 粗肌丝大约含有200-300个肌球蛋白分子，每个肌球蛋白由两条相同的 重链和四条轻链组成，分子量约为500kD。
机能、代谢特征
收缩速度快 收缩力量大（较慢肌）
易疲劳 无氧代谢为主
与运动的关系
较大强度运动 速度、爆发力训练 快肌纤维选择性肥大 发展无氧代谢
慢肌纤维：毛细血管丰富，
肌红蛋白、线粒体较多
运动生理第二章
49
(二)生理学特征
1.肌纤维类型与收缩速度 快肌纤维收缩速度快，慢
肌纤维收缩速度慢。
2.肌纤维类型与肌肉力量 快肌运动单位的收缩力量
明显大于慢肌运动单位。 3.肌纤维类型与疲劳 不同类型的肌纤维抗疲劳能 力不同。
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（三）代谢特征
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三、不同类型肌纤维的分布
不同类型骨骼肌纤维在肌肉中所占的百分比， 称为肌纤维类型的百分组成。这种百分组成与 动物种属、肌肉的神经支配特点、肌肉功能、 个体的年龄、性别以及遗传等因素有关，有较 大的个体差异。 人类骨骼肌均由不同类型的肌纤维混合而成， 各类肌纤维的分布是混杂的，但受同一运动神 经元支配的所有肌纤维具有相同的类型。
52
上肢肌的II型肌纤维比率介于40-67%，且浅部与深部 的差异不明显； 下肢肌的II型肌纤维比率介于35-82%，波动较大，且 浅、深层之间存在一定程度的分化。 以维持身体姿势为主的骨骼肌， I型肌纤维比率较高。 如： 肌肉 臀大肌、股中肌、股二头肌、比目鱼肌、胫骨前肌
百分比
60%
66%
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非等动收缩
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2）等动收缩 肌肉能以 恒定的速度或 等同的强度收 缩，张力与负 荷是等同的， 肌肉在整个关 节运动范围内 得到最大锻炼。
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（二）拉长收缩（离心收缩）
1.概念：肌肉收缩的张力<外加阻力，肌肉 被拉长。 2.在运动中的作用:制动、减速和克服重力
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（三）等长收缩
1.概念：肌肉收缩的张力=外加阻力，肌 肉长度不变。 2.在运动中的作用：支持、固定和保持 身体某种姿势 。
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二、两类肌纤维的形态、生理和代谢特征
（一）不同肌纤维的形态特征
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华中科技大学同济医学院附属梨园 医院康复中心 程凯
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第一节 运动单位和肌肉内部组织 • 一.运动单位： 运动表现为→肌肉活动 • 平滑肌 • 横纹肌—心肌—不随意肌（交感N，副交感N） • －骨骼肌—随意肌—体N • 定义：一个运动神经元（细胞）及其轴突连同
其支配的 所有肌原纤维，统称为一个运动单 位。全部或部分 激活肌肉收缩。
• • • • • • • •
•
三.长度—张力图（Blex曲线） 影响肌肉力量的因素： 肌肉收缩时的长度； 收缩速度； N—M控制范围。 1.肌肉的静息长度或自然长度 2.被动张力的曲线 肌纤维静息长度→外力→慢慢拉长，肌纤维张 力增高，先慢后快。 收缩成份为肌膜→被动张力曲线。
• • • • • • • •
• 五.肌肉的肌腱作用： • 肌肉的肌腱作用指肌肉在两个以上关
节同时被拉长，不伴有肌肉收缩的被动 张力，也可以产生关节活动。 • 如，训练—握持，松开。 • 六.被动牵拉对跨越两关节肌肉的损伤。 • 应区别对待正常肌与无力或瘫痪肌。 • 七.肌肉跨越两个以上关节的功能效益。 • 较跨越单关节肌肉→保持有利长度 →收缩力↑。
• 八.等张收缩：指肌肉收缩时肌纤维缩短，
并产生关节活动。 • 等张收缩（isotonic shortening）或称向 心性收缩（concentric contraction）。 • 肌肉收缩时肌起止点的两端（缩短接近 或逐渐延伸变长）。 • 等张延伸（isotonic Lengthening ）或称 离心性收缩（eccentric contraction）。
• 4.中和肌：其作用是抵消原动肌收缩时所产
生的一部分不需要的动作。如扩胸运动－ 斜方肌。 • 5.副动肌：为帮助完成动作或仅在动作的某 一阶段起作用的肌肉。如屈肘－肱桡肌、 旋前圆肌。 • 6.协同肌：副动肌、固定肌和中和肌统称协 同肌。
第八节
等动练习
• 等动练习器是特殊设计的,因为在任何一次
• 第六节 关节活动时力学和生理学因素
的相互作用。 • 一.杠杆作用曲线： • 二.力矩曲线： • 肌肉或肌群在不同关节位置上等长收缩 产生的最大力矩与相应关节角度的曲线， 称为力矩曲线。
• • • • • • •
1.解剖－数学法： 力矩曲线＝杠杆曲线×肌肉横切面 ①可测每块肌肉力矩。 ②可评价某一关节活动中，各肌肉的相对重要性。 2.从活体上测得的力矩曲线: 力学因素占优势的关节－肘关节 生理学因素占优势的关节－其余肢体大关节
3.刺激肌纤维的长度张力图 ①缩短不允许超过静息长度1/3 ②>160%—200%的张力为撕裂点 ③<50%不产生张力 4.收缩张力曲线： 被动张力——总张力 肌肉收缩张力／ 故肌肉收缩张力实际比总张力曲线下降更快。
四.长度—张力曲线对关节活动的应用. • 在关节允许的范围内，肌肉拉长比缩短的 生理效益更大. • →为达到最佳效果，肌肉在收缩前应该拉 长。 • →无力肌训练时应该拉长。 • →跨多关节的肌肉易拉伤 ， 如步行 ，举 重。
第七节 根据对动作所起的作用的肌 肉分类
• 1.原动肌：直接负责完成动作的肌群称原动肌。
• •
如屈肘－肱二头肌、肱肌。 2.拮抗肌：与原动肌作用相反的肌群称拮抗肌或 对抗肌。如屈肘－肱三头肌、肘肌。 3.固定肌：为了发挥原动肌对肢体运动的动力作 用，必须将肌肉固定其近端所附着的骨骼或更近 的一连串骨骼作充分固定，参与这种固定作用的 肌群即为固定肌。如屈肘－肩关节、肩胛带和躯 干固定肌群。
• 二.神经配比：一个运动单位包括几至几千根肌原纤
维。 • 如眼肌1：6～7 腓肠肌 1：3037 肱二头肌1：1000 • 神经纤维数与所支配纤维数之比称为神经配比。 • 三 .骨骼肌纤维： ／第一蚓状肌10000 一块肌肉具有从多肌原纤维—第一背侧骨间肌40000 ＼腓肠肌内侧头 100万
第二节 肌肉生理横切面 肌肉生理横切面越大，所产生的张力 越大。 肌肉生理横切面取肌纤维成直角横切 其最厚部位。 肌肉每单位生理横切面的张力—绝对 肌强态。
收缩中都可以用最大向心收缩来完成，如 果负荷不变就做不到这一点。
复习题
• • • • • • • • • •
选择题: 1.下列有关肌肉分类的描述哪项是正确的? A.骨骼肌和心肌都是横纹肌 B.平滑肌是随意肌 C.平滑肌属体神经支配 D.骨骼肌是不随意肌 2.下列有关运动单位的描述哪项是错误的? #A.运动单位是指一个运动神经元及其树突所支配肌纤维， B.大运动神经细胞位于脊髓前角灰质 C.神经细胞兴奋时,引起运动单位内所支配的全部肌纤维收 缩 D.当肌肉由起不同作用的几个部分组成时,肌肉一部分收缩 而其余部分不收缩
第三节 肌肉的长度张力关系 • 一.肌肉的移动 • 肌肉的功能行移动—指在关节活动范围内 被拉长的肌肉能够缩短的距离。 • 无效的缩短点→活动不足—（关节范围↓） • 加拮抗肌的限制→被动不足／ • 原理：为了产生足够的张力，肌肉必须有一定 的拉长度。
• 二.等长收缩.（isometric contraction ） • 指肌肉收缩时长度不变，但张力增
第四节 收缩速度对张力的影响 • 1.向心性收缩：速度↑→张力↓，负载 ↑→速度↓。 • 2.等长收缩：负载过大→等长收缩，Po张 力片 • 3.离心性收缩：牵拉速度↑→张力↑→ 离心性收缩>等长收缩>向心性收缩 • 有利于产生张力：①离心性收缩 • ②慢速度向心性收缩
第五节 正功和负功 • 功是指肌肉收缩时所完成的工作量。 • 不能单纯用肌横切面的大小衡量。 • 功=力×距离（W=F×D） • ①肌肉做正功：将物体举起 • ②肌肉不做功（化学能→保持肌张力）：搬过重 物 • ③肌肉做负功（肌肉收缩力仅在于防止物体突然 下落）：制动试验
高，并不产生关节动作，主要发生于持 重物或维持身体姿势时抵抗别的力，不 做功。 • 三.长度—张力图（Blex曲线） • 影响肌肉力量的因素（肌肉收缩时 的长度；收缩速度；N—M控制范围 • 1.肌肉的静息长度或自然长度 • 2.被动张力的曲线 • 肌纤维静息长度→外力→慢慢拉长，肌 纤维张力先慢后快