第二章肌肉收缩
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生理学课程教学课件：第二章骨骼肌收缩的功能原理
第六节 肌细胞的收缩功能
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
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
第二章 肌肉活动
• 神经肌肉接点的兴奋传递特点： ①化学传递 • 通过化学递质—乙酰胆碱传递。 ②兴奋传递节律是一对一的 • 每次神经纤维兴奋都可引起一次肌肉细胞兴奋。 ③单向传递 • 兴奋只能由神经末梢传向肌肉，而不能相反。 ④时间延搁 • 兴奋的传递要经历递质的释放、扩散和作用等多个环节，
因而传递速度缓慢。 ⑤高敏感性 • 易受化学和其它环境因素变化的影响，易疲劳。
（二）肌肉的兴奋—收缩耦联 • 三个主要环节： （1）电兴奋通过横管系统传向肌细胞深处 （2）三联管结构处的信息传递 （3）终池中的Ca2+释放和再聚积
• 运动神经传来的神经冲动→运动终板→产生动作电位， 并沿肌膜传导→通过横管系统传导到肌纤维内部→深入 到三联管的终池→使终池释放Ca2+ →触发肌丝滑行。
• 分类：非等动收缩和等动收缩
• 非等动收缩（等张收缩）
• 特点：在整个收缩过程中负荷是恒定的；但在不 同的关节角度肌肉收缩产生的张力和收缩速度不 相同。
• 在非等动收缩中所能举起的最大重量是张力最小 的关节角度所能承受的最大重量。
• 非等动收缩发展力量只有关节力量最弱点得到最 大锻练。
• 等动收缩 • 特点：在整个关节范围内肌肉产生的张力始终与
Ach → Ach进入突触间隙→
扩散到达突触后膜（运动终
板） → Ach与突触后膜的受
体结合→引起运动终板对钠
离子的通透性改变→导致运
动终板去极化，形成终板电
位→终板电位通过局部电流
作用，使邻近肌细胞膜去极
化产生动作电位→实现兴奋
由神经传递给肌肉。
胆碱酯酶：2ms内将Ach水解失活，维 持神经—肌肉接头正常的传递功能。
（化学递质）。
• 接点间隙：宽50nm，与细胞 外液相沟通。
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。
50
（三）代谢特征
51
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%
32
非等动收缩
33
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。
34
（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
35
（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 。
48
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
第二章 肌肉收缩
①肌动蛋白：表面有与横 桥结合的位点，静息时被 原肌凝蛋白掩盖；
②原肌凝蛋白：静息时掩 盖横桥结合位点；
③肌钙蛋白：与Ca2+结合 变构后,使原肌凝蛋白位 移，暴露结合位点。
横桥活动的动画：
横桥周期：
指横桥与肌动蛋白结 合、摆动、复位与再 结合的过程。
横桥周期的长短决定 肌肉的缩短速度。
三、骨骼肌收缩机制——滑行学说
1.肌丝的分子组成
⑴粗肌丝：肌 凝蛋白(肌球) 组成，头部有 一膨大部称为 横桥。
横桥特点：
①与细肌丝上结合位点发生可逆性结合; ②有ATP酶作用,与结合位点结合后,分解ATP提 供横桥扭动(肌丝滑行)和作功的能量。
⑵细肌丝(thin filament)
原肌球蛋白 肌动蛋白
肌钙蛋白 O
OO
O
三种细肌丝蛋白的功能：
小结
1.试述神经肌肉接头兴奋传递的过程？ 2.肌节的概念？ 3.何谓兴奋-收缩偶联？结构基础是什么？Ca2+ 起何作用？几种收缩蛋白质各起什么作用？ 4.何谓单收缩和强直收缩？ 5.前负荷和后负荷各对肌收缩有何影响？
◇无电压门控钠通道，不产生AP。但能刺激 周围肌膜电压门控钠通道，产生AP;
◇具有局部电位特点：可发生总和；EPP大 小与ACh释放量呈正相关。
（三）神经—肌肉接头处的兴奋传递特征
电—化学—电过程
具1对1的关系：前膜传来一个AP，引起肌细 胞兴奋和收缩一次。。
乙酰胆碱的灭活：终板膜上的胆碱酯酶能
电压门控Ca2+通道开放，Ca2+进入神经末梢 ↓
突触囊泡与接头前膜融合，ACh释放 ↓
ACh结合并激活终板膜ACh受体（N2受体） ↓
终板膜对Na+, k+通透性增加，主要Na+内流 ↓
②原肌凝蛋白：静息时掩 盖横桥结合位点；
③肌钙蛋白：与Ca2+结合 变构后,使原肌凝蛋白位 移，暴露结合位点。
横桥活动的动画：
横桥周期：
指横桥与肌动蛋白结 合、摆动、复位与再 结合的过程。
横桥周期的长短决定 肌肉的缩短速度。
三、骨骼肌收缩机制——滑行学说
1.肌丝的分子组成
⑴粗肌丝：肌 凝蛋白(肌球) 组成，头部有 一膨大部称为 横桥。
横桥特点：
①与细肌丝上结合位点发生可逆性结合; ②有ATP酶作用,与结合位点结合后,分解ATP提 供横桥扭动(肌丝滑行)和作功的能量。
⑵细肌丝(thin filament)
原肌球蛋白 肌动蛋白
肌钙蛋白 O
OO
O
三种细肌丝蛋白的功能：
小结
1.试述神经肌肉接头兴奋传递的过程？ 2.肌节的概念？ 3.何谓兴奋-收缩偶联？结构基础是什么？Ca2+ 起何作用？几种收缩蛋白质各起什么作用？ 4.何谓单收缩和强直收缩？ 5.前负荷和后负荷各对肌收缩有何影响？
◇无电压门控钠通道，不产生AP。但能刺激 周围肌膜电压门控钠通道，产生AP;
◇具有局部电位特点：可发生总和；EPP大 小与ACh释放量呈正相关。
（三）神经—肌肉接头处的兴奋传递特征
电—化学—电过程
具1对1的关系：前膜传来一个AP，引起肌细 胞兴奋和收缩一次。。
乙酰胆碱的灭活：终板膜上的胆碱酯酶能
电压门控Ca2+通道开放，Ca2+进入神经末梢 ↓
突触囊泡与接头前膜融合，ACh释放 ↓
ACh结合并激活终板膜ACh受体（N2受体） ↓
终板膜对Na+, k+通透性增加，主要Na+内流 ↓
运动生理学第二章骨骼肌机能重点
运动生理学第二章骨骼肌机能重点
运动生理学第二章讨论了骨骼肌的机能，在其中一些重点包括：1.肌肉结构：骨骼肌由肌纤维束（肌细胞组成的支架）组成，每个肌纤维束又由多个肌纤维组成。
每个肌纤维由多个肌球蛋白和肌肌纤维组成，每个肌球蛋白又由多个肌肽链组成。
这些结构都对肌肉的收缩和力量产生起着关键作用。
2.肌肉收缩的类型：肌肉收缩可以分为等长收缩、等速收缩和等力收缩，肌肉能够产生的力量和速度都取决于其收缩类型以及肌纤维的结构。
3.肌肉力量的调节：肌肉力量取决于肌肉的激活程度以及神经系统的调节。
神经系统可以通过调节肌肉的激活程度以及肌肉收缩类型来控制肌肉力量和运动产生的效果。
4.肌肉的能量代谢：肌肉通过三种代谢途径来产生能量，包括磷酸肌酸系统、无氧代谢和有氧代谢。
骨骼肌为了支持不同的肌肉活动，可以在这些代谢途径之间灵活切换。
5.肌肉失调和肌肉萎缩：肌肉失调、萎缩和肌无力等问题会限制肌肉力量和运动表现，这些问题可能由于疾病、年龄、长时间的床旁休息以及缺乏运动等原因引起。
治疗这些问题需要多种方法，包括运动训练、物理治疗和药物治疗。
第二章 肌肉骨骼功能学概述
的肌肉 2. 拮抗肌(antagonistic muscles ) 指那些与运动方向完全相反或发
动和维持相反运动的肌肉 3. 固定肌(fixation muscles) 为发挥原动肌对肢体的动力作用，对
肌肉近端附着的骨骼作固定作用的肌肉
第四节 肌肉的力学原理
二、肌肉收缩形式
1. 等张收缩（isotonic contraction） 肌肉收缩时，整个肌纤维 的长度发生改变，张力基本不变，可产生关节的运动。
第二章 肌肉骨骼功能学概述
张杨 岳寿伟 山东大学齐鲁医院
目录
Contents Page
第一节：基本概念
第二节：骨骼的力学和功能学 第三节：关节的力学和功能学
第四节：肌肉的力学原理
重点难点
掌 握： 人体力学杠杆，运动对骨骼、软骨和肌肉的影响 熟 悉： 骨骼、软骨和肌肉的力学和功能 了 解： 生物力学基本概念
3. 腰椎 背部肌肉可分为整体运动肌群和局部稳定肌群。 整体运动肌群系统中包括大块的可以产生转矩的肌肉，作用于
2. 等长收缩（isometric contraction）肌肉收缩时，整个肌纤维 的长度基本不变，所做功表现为肌张力，不产生关节的运动 增高。
3. 等速收缩（isokinetic contraction）肌肉收缩时产生的张力可 变，关节的运动速度是不变的。
第四节 肌肉的力学原理
三、四肢肌肉的力学特征
（一）四肢近侧端肌肉的力学特征
1. 肌肉形态扁阔，多呈扇形或三角形，其起始部宽广，终止部 集中，且整块肌肉可以分为若干部段。
2. 近侧支撑时，肌力可以集中施于动点，且具有向多控制性。 3. 远侧支撑时，躯干整体性运动加强，且具有保护性。
第四节 肌肉的力学原理
动和维持相反运动的肌肉 3. 固定肌(fixation muscles) 为发挥原动肌对肢体的动力作用，对
肌肉近端附着的骨骼作固定作用的肌肉
第四节 肌肉的力学原理
二、肌肉收缩形式
1. 等张收缩（isotonic contraction） 肌肉收缩时，整个肌纤维 的长度发生改变，张力基本不变，可产生关节的运动。
第二章 肌肉骨骼功能学概述
张杨 岳寿伟 山东大学齐鲁医院
目录
Contents Page
第一节：基本概念
第二节：骨骼的力学和功能学 第三节：关节的力学和功能学
第四节：肌肉的力学原理
重点难点
掌 握： 人体力学杠杆，运动对骨骼、软骨和肌肉的影响 熟 悉： 骨骼、软骨和肌肉的力学和功能 了 解： 生物力学基本概念
3. 腰椎 背部肌肉可分为整体运动肌群和局部稳定肌群。 整体运动肌群系统中包括大块的可以产生转矩的肌肉，作用于
2. 等长收缩（isometric contraction）肌肉收缩时，整个肌纤维 的长度基本不变，所做功表现为肌张力，不产生关节的运动 增高。
3. 等速收缩（isokinetic contraction）肌肉收缩时产生的张力可 变，关节的运动速度是不变的。
第四节 肌肉的力学原理
三、四肢肌肉的力学特征
（一）四肢近侧端肌肉的力学特征
1. 肌肉形态扁阔，多呈扇形或三角形，其起始部宽广，终止部 集中，且整块肌肉可以分为若干部段。
2. 近侧支撑时，肌力可以集中施于动点，且具有向多控制性。 3. 远侧支撑时，躯干整体性运动加强，且具有保护性。
第四节 肌肉的力学原理
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传递 （一）神经肌肉接点的结构
第二章肌肉收缩
第四节 肌肉的收缩原理
（二）兴奋在神经-肌肉接点传递的机制 运动神经纤维在到达神经末梢处时先失去髓鞘，以裸
露的轴突末梢嵌入到肌细胞膜上称作骨骼肌神经-肌接头 。
第二章肌肉收缩
二、肌肉的兴奋-收缩藕联
目前认为，它至少包括三个主要步骤：电兴奋通过横 管系统传向肌细胞的深处；三联管结构处的信息传递；肌 浆网（即纵管系统）对Ca离子释放和再聚积。横管系统 对正常肌细胞的兴奋-收缩耦联是十分必要的。
伸展性。 弹性：当外力消失时，肌肉又恢复到原来形状，
为肌肉的弹性。 粘滞性：肌肉活动时由于肌肉内部各蛋白分子相
互摩擦产生的内部阻力为肌肉的粘滞性。 肌肉的物理特性受温度的影响。当肌肉温度升高
时，肌肉的粘滞性下降，伸展性和弹性增加。
第二章肌肉收缩
二、肌肉的生理特性
（一）兴奋和兴奋性概念 兴奋性：生物体具有对刺激发生反应的能力称为
第二章肌肉收缩
4、兴奋后恢复过程的兴奋性变化 组织兴奋性经历4个时期：紧接兴奋之后
，出现一个非常短暂的绝对不应期，历时约 0.3ms，兴奋性由原有水平降低到零，无论测 试刺激的强度多大，都不能引起第二次兴奋 ；继而出现历时3ms的相对不应期，表现兴奋 性逐渐上升，但仍低于原来水平，需要高于 正常阈值的刺激才能引起兴奋；接着为超常 ，约12ms，兴奋性高于原来水平，用低于正 常阈值的刺激也可引起第二次兴奋；然后出 现一个长达70ms的低常期最后兴奋性恢复到 原有水平。
第二章肌肉收缩
第三节 细胞的生物电现象
（一）静息电位（resting potential） 静息电位：安静时存在于细胞膜内外两侧的电位差，
称为静息电位。 特点：内负外正、相对恒定 膜的极化：生理学将静息电位存在时膜两侧所保持的内
负外正状态，称为膜的极化。在一定条件下如细腻受到刺 激，膜的极化状态就可能发生改变。如膜内电位负值减小 ，称为去极化（depolarization）；相反，如膜内电位负值 增大，称超极化（hyperpolarization）；膜去极化后，又恢 复到安静时的极化状态，则称复极化（repolarization）。
1、阈强度和阈刺激 阈强度：在一定刺激作用时间和强度-时间变化 率下，引起组织兴奋的这个临界刺激强度。 阈刺激：具有这种临界强度的刺激，称为阈刺激 。强度小于阈值的刺激为阈下刺激，强度大于阈值 的刺激为阈上刺激。
第二章肌肉收缩
2、强度-时间曲线
强度-时间曲线：引起组织兴奋所需的阈强度和刺激的作 用时间呈反变关系。如果以刺激强度变化为纵坐标，刺 激的作用时间为横坐标，将引起组织兴奋所需的刺激强 度和时间的上述关系，描绘在直角坐标系中，可得到一 条曲线，称强度-时间曲线。
兴奋性。 兴奋细胞：神经、肌肉和腺细胞兴奋性最高，用
较小的刺激强度就能表现出某种反应。 动作单位：接受刺激后，在细胞膜两侧发生一次
可传播的电位变化。 兴奋则产生动作电位本身或动作单位同义语。
第二章肌肉收缩
（二）引起兴奋的刺激条件
一定的刺激强度、持续一定的作用时间和一定 的强度-时间变化率，构成了被称为引起组织兴奋的 三个刺激条件。
第二章 肌肉收缩
第二章肌肉收缩
教学目标：
w 细胞的生物电现象。 w 肌肉收缩的力学特征。 w 掌握运动对骨骼肌纤维的影响。 w 了解肌电图在体育科学中的应用。
第二章肌肉收缩
教学重点与难点：
w 静息电位和动作电位形成的机制。 w 不同类型骨骼肌纤维的区分方法。 w 不同类型骨骼肌纤维的特征以及
骨骼肌纤维类型与运动的关系。
基强度：刺激的强度低于某 一强度时，无论刺激的作用 时间怎样延长，都不能引起 组织兴奋，这个最低的或者 最基本的阈强度，称为基强 度。
第二章肌肉收缩
3、兴奋性的评价指标 兴奋性与阈强度呈倒数关系，即引起组
织兴奋所需要的阈强度越低，表明组织的兴 奋性越高；反之，阈强度越高，则组织兴奋 性越低。
时值；时值是以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。
第二章肌肉收缩
第一节 肌肉的微细结构
一、肌原纤维 肌原纤维：每个肌纤
维含有大量直径1～ 2μm的纤维状结构，称 为肌原纤维。
肌小节：肌原纤维上 每一段位于两条z线之 间的区域，是肌肉收缩 和舒张的最基本单位， 它包含一个位于中间部 分的暗带和两侧各1/2 的明带，合称为肌小节 。
第二章肌肉收缩
MUSCLE FIBER
第二章肌肉收缩
骨骼肌超微结构示意图
第二章肌肉收缩
SKELETAL MUSCLE STRUCTURE
第二章肌肉收缩
ARRANGEMENT OF FILAMENTS
第二章肌肉收缩
ARRANGEMENT OF FILAMENTS IN A SARCOMERE
第二章肌肉收缩
ACTIN FILAMENT
第二章肌肉收缩
MOTOR UNIT
第二章肌肉收缩
二、肌管系统
横管:肌细胞膜从表面 横向伸入肌纤维内部 的膜小管系统。 纵管:肌质网系统。 终池:肌质网在接近横 小管处形成特殊的膨 大。 三联管结构:每一个横 小管和来自两侧的终 末池构成复合体。
第二章肌肉收缩
第二节 肌肉的特性
一、肌肉的物理特性 伸展性：肌肉在外力作用下可被拉长，为肌肉的
第二章肌肉收缩
9
第二章肌肉收缩
（二）动作电位（action potential）
动作电位：给予神经轴突一次有效刺激，则在示波器 上可记录到一个迅速而短促的波动电位，即膜内、外的 电位差迅速减少直至消失，进而出现两侧电位极性的倒 转，由静息时膜内为负膜外为正，变成膜内为正膜外为 负。然而，膜电位的这种倒转是暂时的，它很快又恢复 到受刺激前的静息状态。膜电位的这种迅速而短暂波动 ，称为动作电位。动作电位产生后，可沿着细胞膜迅速 传播，从而使整个细胞都经历一次产生动作电位过程。
第二章肌肉收缩
Ap分期（以神经细胞为例）
第二章肌肉收缩
13
第二章肌肉收缩
三、动作电位的传导
动作电位的特征之一就是它的可传导性，即细胞膜任 何一处兴奋时，它所产生的动作电位可传播到整个细胞 。
第二章肌肉收缩
四、局部兴奋
局部兴奋：阈下刺激少量Na内流产生低于阈电位的去 极化局部兴奋
第二章肌肉收缩
第二章肌肉收缩
第四节 肌肉的收缩原理
（二）兴奋在神经-肌肉接点传递的机制 运动神经纤维在到达神经末梢处时先失去髓鞘，以裸
露的轴突末梢嵌入到肌细胞膜上称作骨骼肌神经-肌接头 。
第二章肌肉收缩
二、肌肉的兴奋-收缩藕联
目前认为，它至少包括三个主要步骤：电兴奋通过横 管系统传向肌细胞的深处；三联管结构处的信息传递；肌 浆网（即纵管系统）对Ca离子释放和再聚积。横管系统 对正常肌细胞的兴奋-收缩耦联是十分必要的。
伸展性。 弹性：当外力消失时，肌肉又恢复到原来形状，
为肌肉的弹性。 粘滞性：肌肉活动时由于肌肉内部各蛋白分子相
互摩擦产生的内部阻力为肌肉的粘滞性。 肌肉的物理特性受温度的影响。当肌肉温度升高
时，肌肉的粘滞性下降，伸展性和弹性增加。
第二章肌肉收缩
二、肌肉的生理特性
（一）兴奋和兴奋性概念 兴奋性：生物体具有对刺激发生反应的能力称为
第二章肌肉收缩
4、兴奋后恢复过程的兴奋性变化 组织兴奋性经历4个时期：紧接兴奋之后
，出现一个非常短暂的绝对不应期，历时约 0.3ms，兴奋性由原有水平降低到零，无论测 试刺激的强度多大，都不能引起第二次兴奋 ；继而出现历时3ms的相对不应期，表现兴奋 性逐渐上升，但仍低于原来水平，需要高于 正常阈值的刺激才能引起兴奋；接着为超常 ，约12ms，兴奋性高于原来水平，用低于正 常阈值的刺激也可引起第二次兴奋；然后出 现一个长达70ms的低常期最后兴奋性恢复到 原有水平。
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第三节 细胞的生物电现象
（一）静息电位（resting potential） 静息电位：安静时存在于细胞膜内外两侧的电位差，
称为静息电位。 特点：内负外正、相对恒定 膜的极化：生理学将静息电位存在时膜两侧所保持的内
负外正状态，称为膜的极化。在一定条件下如细腻受到刺 激，膜的极化状态就可能发生改变。如膜内电位负值减小 ，称为去极化（depolarization）；相反，如膜内电位负值 增大，称超极化（hyperpolarization）；膜去极化后，又恢 复到安静时的极化状态，则称复极化（repolarization）。
1、阈强度和阈刺激 阈强度：在一定刺激作用时间和强度-时间变化 率下，引起组织兴奋的这个临界刺激强度。 阈刺激：具有这种临界强度的刺激，称为阈刺激 。强度小于阈值的刺激为阈下刺激，强度大于阈值 的刺激为阈上刺激。
第二章肌肉收缩
2、强度-时间曲线
强度-时间曲线：引起组织兴奋所需的阈强度和刺激的作 用时间呈反变关系。如果以刺激强度变化为纵坐标，刺 激的作用时间为横坐标，将引起组织兴奋所需的刺激强 度和时间的上述关系，描绘在直角坐标系中，可得到一 条曲线，称强度-时间曲线。
兴奋性。 兴奋细胞：神经、肌肉和腺细胞兴奋性最高，用
较小的刺激强度就能表现出某种反应。 动作单位：接受刺激后，在细胞膜两侧发生一次
可传播的电位变化。 兴奋则产生动作电位本身或动作单位同义语。
第二章肌肉收缩
（二）引起兴奋的刺激条件
一定的刺激强度、持续一定的作用时间和一定 的强度-时间变化率，构成了被称为引起组织兴奋的 三个刺激条件。
第二章 肌肉收缩
第二章肌肉收缩
教学目标：
w 细胞的生物电现象。 w 肌肉收缩的力学特征。 w 掌握运动对骨骼肌纤维的影响。 w 了解肌电图在体育科学中的应用。
第二章肌肉收缩
教学重点与难点：
w 静息电位和动作电位形成的机制。 w 不同类型骨骼肌纤维的区分方法。 w 不同类型骨骼肌纤维的特征以及
骨骼肌纤维类型与运动的关系。
基强度：刺激的强度低于某 一强度时，无论刺激的作用 时间怎样延长，都不能引起 组织兴奋，这个最低的或者 最基本的阈强度，称为基强 度。
第二章肌肉收缩
3、兴奋性的评价指标 兴奋性与阈强度呈倒数关系，即引起组
织兴奋所需要的阈强度越低，表明组织的兴 奋性越高；反之，阈强度越高，则组织兴奋 性越低。
时值；时值是以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。
第二章肌肉收缩
第一节 肌肉的微细结构
一、肌原纤维 肌原纤维：每个肌纤
维含有大量直径1～ 2μm的纤维状结构，称 为肌原纤维。
肌小节：肌原纤维上 每一段位于两条z线之 间的区域，是肌肉收缩 和舒张的最基本单位， 它包含一个位于中间部 分的暗带和两侧各1/2 的明带，合称为肌小节 。
第二章肌肉收缩
MUSCLE FIBER
第二章肌肉收缩
骨骼肌超微结构示意图
第二章肌肉收缩
SKELETAL MUSCLE STRUCTURE
第二章肌肉收缩
ARRANGEMENT OF FILAMENTS
第二章肌肉收缩
ARRANGEMENT OF FILAMENTS IN A SARCOMERE
第二章肌肉收缩
ACTIN FILAMENT
第二章肌肉收缩
MOTOR UNIT
第二章肌肉收缩
二、肌管系统
横管:肌细胞膜从表面 横向伸入肌纤维内部 的膜小管系统。 纵管:肌质网系统。 终池:肌质网在接近横 小管处形成特殊的膨 大。 三联管结构:每一个横 小管和来自两侧的终 末池构成复合体。
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第二节 肌肉的特性
一、肌肉的物理特性 伸展性：肌肉在外力作用下可被拉长，为肌肉的
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第二章肌肉收缩
（二）动作电位（action potential）
动作电位：给予神经轴突一次有效刺激，则在示波器 上可记录到一个迅速而短促的波动电位，即膜内、外的 电位差迅速减少直至消失，进而出现两侧电位极性的倒 转，由静息时膜内为负膜外为正，变成膜内为正膜外为 负。然而，膜电位的这种倒转是暂时的，它很快又恢复 到受刺激前的静息状态。膜电位的这种迅速而短暂波动 ，称为动作电位。动作电位产生后，可沿着细胞膜迅速 传播，从而使整个细胞都经历一次产生动作电位过程。
第二章肌肉收缩
Ap分期（以神经细胞为例）
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第二章肌肉收缩
三、动作电位的传导
动作电位的特征之一就是它的可传导性，即细胞膜任 何一处兴奋时，它所产生的动作电位可传播到整个细胞 。
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四、局部兴奋
局部兴奋：阈下刺激少量Na内流产生低于阈电位的去 极化局部兴奋
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