第一章 肌肉的活动
运动生理学 肌肉活动第一章第五节
sEMG所获得的客观信息，可为医疗保险、工伤保险 等提供重要依据。
sEMG仪工作原理
sEMG仪信号来源
信号来源是运动单位电位，是肌肉收缩过程中所 激活的运动单位动作电位的总和。sEMG通过皮肤表面 的电极片接收到这些电变化信号，并通过放大器放大 显示出来。
由于电极位于覆盖肌肉的皮肤表面，所以，越接 近记录电极的运动单位电位，越容易被记录到，而距 离电极较远的运动单位电位则记录的相对较少（受生 物组织阻抗的影响，电传导衰减）。脂肪（不全绝缘 体）越厚，肌电信号量越少。
在这些活动中，sห้องสมุดไป่ตู้MG是唯一可以实时、动
态观测行进过程中各个相关肌肉的作用、作用开始 时间、终止时间、与其他肌肉间协同关系、身体中 轴各个身体环节在动态稳定中的作用的方法。
sEMG在康复评价中的作用
为客观、定量地评价肌肉做功提供了安全、简易、无 创的方法。
获取有关肌肉做功的有价值信息，不需要用针刺穿皮 肤记录一个或多个运动单位电位变化，直接在皮肤表面即 可获取这些信息。
sEMG在运动分析中的应用
允许直接“查看”肌肉内部 测量肌肉的功能
帮助制定术前术后治疗计划 帮助文件处理和建立训练体制 帮助病人“寻找”和训练他们的肌肉
分析和改善运动能力 监测人体工程学的研究中肌肉的响应
肌电图的应用
1.分析动作。 评价肌肉力量及肌肉活动的协调性。通过肌肉的放电情况， 了解完成该项动作的主要肌群的程度和顺序。
二、sEMG信号的频谱分析（频域分析）
最常用参数是中位频率和平均功率频率。 中位频率（MF)指频率谱被分为相等的两部分的频率。 平均功率频率（MPF）整个事件段内频率谱的平均值。 典型的MF在70-120Hz，相应的时间是10-20ms。 疲劳时，MF和MPF降低。在应用中，也经常用到MF和MPF 曲线的下降斜率，斜率大，表示神经肌肉疲劳快；下降慢，表明 肌肉比较耐受疲劳。
运动生理学第1章 肌肉活动 肌肉的微细结构
肌肉的微细结构一、肌纤维（muscle fiber/myofiber）肌组织（muscle tissue）由特殊分化的肌细胞组成。
呈圆形或多角形，胞核位于纤维的边缘。
肌细胞的形状细长，呈纤维状，故肌细胞通常称为肌纤维。
骨骼肌超微结构示意图肌肉的微细结构二、肌原纤维（myofibril）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(sarcomere)两相邻z线之间肌原纤维为肌小节，它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。
肌原纤维myofibril 在电子显微镜下观察骨骼肌的微细结构，可以发现，每个肌细胞都含有大量的纤维状结构，将其称为肌原纤维。
肌原纤维是横纹肌中长的、直径为1～2μm 的圆柱形的结构，是骨骼细胞的收缩单位。
肌原纤维由粗肌丝和细肌丝组装而成，粗肌丝的成分是肌球蛋白，细肌丝的主要成分是肌动蛋白，辅以原肌球蛋白和肌钙蛋白。
肌动蛋白肌球蛋白myomesin肌联蛋白肌纤维muscle fiber肌小节粗肌丝-由肌球蛋白组成横桥Crossbridge功能特征：1.包含与三磷酸腺苷ATP 结合的位点，且只在与细肌丝连结时被激活2.与细肌丝相应位点可逆性结合，倾斜摆动，牵引细肌丝向粗肌丝中部滑行长杆部朝向M 线横向聚合，形成粗肌丝主干球状头部有规则突出在M 线两侧的粗肌丝主干表面，形成横桥细肌丝-由肌动蛋白组成肌动蛋白原肌球蛋白调节蛋白肌钙蛋白肌肉的微细结构三、肌管系统1.横管（transverse tubule）:肌细胞膜从表面横向伸入肌纤维内部的膜小管系统。
2.纵管（longitudinaltubule）:肌质网系统。
1.横管（T 管）--与肌原纤维垂直--横穿肌节之间，成环状环绕每条肌原纤维，--同一水平横管互相沟通，--内腔与细胞外液相通，可将肌细胞兴奋时出现在细胞膜上的电位变化出入细胞内。
（二）肌管系统2.纵管（L 管）--与肌原纤维平行--包绕肌小节中间部分，近横管时膨大成终池--纵管和终池是Ca2+的储存库在肌肉活动中实现Ca2+的贮存、释放和再聚集。
运动生理学课后题
第一章肌肉活动的能量供应1．能量与生命的关系如何，是怎样实现的？人体生命活动是一个消耗能量的过程，而肌肉活动又是消耗能量最多的一种活动形式。
运动时，人体不能直接利用太阳能、电能等各种物理形式的能量，只能直接利用储存在高能化合物三磷酸腺苷分子中蕴藏的化学能，与此同时糖、脂肪、蛋白质则可通过各自的分解代谢，将储存在分子内部的化学能逐渐释放出来，并使部分能量转移和储存到ATP分子之中，以保证A TP供能的持续性。
2．不同运动中，ATP供能与间接能源的动用关系？1．A TP是人体内一切生命活动能量的直接来源，而能量的间接来源是指糖、脂肪和蛋白质。
2．糖是机体最主要，来源最经济，供能又快速的能源物质，一克糖在体内彻底氧化可产生4.1千卡的热量，机体正常情况下有60％的热量由糖来提供。
3．在进行剧烈运动时，糖进行无氧分解供能，1分子的糖原或葡萄糖可产生3－2分子的ATP，可利用的热量不到糖分子结构中重热量的5%，能量利用率很低，但产能速率很高。
4．在进行强度不是太大的运动时，糖进行有氧分解供能，此时1分子的糖原或葡萄糖可生成39－38分子的ATP，糖分子结构中的热量几乎全部可以被利用，但产能速率较低。
5．脂肪是一种含热量最多的营养物质，1克脂肪在体内彻底氧化可产生9.3千卡的热量，他是长时间肌肉运动的重要能源。
6．体内脂肪首先通过脂肪动员，分解为甘油和脂肪酸。
甘油经系列反应步骤，可循糖代谢途径氧化，由于肌肉内缺乏磷酸甘油激酶，故甘油直接为肌肉供能的意义不大。
脂肪酸进入细胞后，在线粒体外膜活化，经肉碱转运至内膜，再经ß氧化逐步生成乙酰辅酶，之后经三羧酸循环逐步释放出大量能量供ADP再合成ATP，此过程是脂肪氧化分解供能的主要途径。
蛋白质分解供能是由氨基酸代谢实现的，但蛋白质分解供能很不经济，故一般情况不作为主要供能物质。
3．三种能源系统为什么能满足不同强度的运动需要？这是由他们各自的供能特点所决定的。
第一章 肌肉的活动
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（一）肌丝收缩的滑行学说
肌肉收缩时肌肉缩短，不是肌 丝的缩短而是肌小节的缩短。 肌肉收缩时，从Z线伸出的细 肌丝在某种力量的作用下向暗 带中央滑行而使肌小节缩短
变构后,使原肌球蛋白位移，暴露出结合位点).
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粗肌丝和细肌丝的空间排列示意图-3
①粗肌丝头部的横 桥能与细肌丝上的 结合位点可逆性结 合;
②静息时，细肌丝 的肌钙蛋白对原肌 球蛋白有抑制作用； ③原肌球蛋白对肌 动蛋白上结合位点 有覆盖作用。
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二、肌肉的收缩机制
（一）肌肉收缩的 滑行理论 （二）肌肉收缩的 过程
② Na离子通道激活，失活和K离子通道的开放。
Action Potential：
刺激后,膜对Na+通透 ↓ 膜内外Na+势能贮备 ↓ Na+经通道易化扩散 ↓ 扩散的Na+抵消膜内 负电位,形成正电位 ↓ 直至正电位增加到足以对抗由 浓度差所致的Na+内流
∴ AP的超射值等于Na+平衡电位(+50~+70mV)
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3、兴奋在神经—肌肉接头的传递的特点 （1）化学传递 递质为乙酰胆碱 （2）兴奋传递是1对1 （3）单向性传递 （4）时间延搁, （0.5—1.0ms） （5）高敏感性 易受化学和其它环境因素影响
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二、肌纤维的微细结构
肌肉是由肌腹、肌腱、血管和 神经构成。肌腹是肌肉中部 的肌性部分，主要由肌纤维 构成。每条肌纤维的外面均 包有一层结缔组织膜，称肌 内膜。由 100-150条肌纤维 集合在一起形成肌束，外面 包有肌束膜。由若干肌束组 成整块肌腹，外面包有肌外 膜。
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36
一、肌肉的神经 支配 （一）运动单位 1、定义：一个运 动神经元连同 它的全部神经 末梢所支配的 肌纤维，从功 能上看是一个 肌肉活动的基 本功能单位， 称为运动单位。
王步标运动生理学第一章肌肉与运动
三个主要步骤：
①动作电位沿横管系统 传到肌细胞内部。
②三联管处的信息传
③ 终池中Ca2+释放入肌
浆与肌钙蛋白结合，解.
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除位阻效应。
2、横桥摆动肌丝滑行
——肌肉收缩
Ca2+与肌钙蛋白结合， 肌钙蛋白构型改变
原肌球蛋白位移，暴露 肌动蛋白上的结合位点
横桥与细肌丝结合， 分解ATP释放能量
横桥摆动，
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2/7
（一）缩短收缩（向心收缩）
肌肉收缩产生的张力 大于外加阻力时，肌肉缩 短，牵拉它附着的骨杠杆 做向心运动，这种收缩形 式称为缩短收缩。
作用：实现各种加速运动
和位移运动
.
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做功：做正功
例：屈肘、抬腿、挥臂等。
等张收缩
肌肉收缩时，其外加阻 力在整个收缩过程中是恒定 的，当肌张力发展到足以克 服外加阻力后，其张力在收 缩的全过程就不再变化了。 这种收缩形式称为等张收缩 。在运动实际中，不可能有 等张收缩现象。
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牵拉细肌丝向肌节中央滑行
肌节缩短—肌细胞收缩
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3、肌肉的舒张
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肌膜电位复极化 肌浆网膜Ca2+泵激活
肌浆[Ca2+]↓
Ca2+与肌钙蛋白解离 原肌57 凝蛋白复盖 横桥结合位点 骨骼肌舒张
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19 / 20
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配的所有快肌纤维组成快运动单位。
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慢运动单位：由小运动神经元连同它所支 配的所有慢肌纤维组成慢运动单位。
运动生理学习题01
第一章：肌肉活动的能量供应（一）填空题1.实现机体各种生理活动所需的直接能源均来自的分解；而间接能源来自食物中的分解代谢。
2.ATP再生成的代谢方式，可分为和两种方式。
3.ATP再生成过程，通常包括和两种方式。
4.1moL的葡萄糖或由糖原分解的葡萄糖残基，经酵解途经，可净生成ATP的mol数，分别为和。
5.1moL的葡萄糖或由糖原分解的葡萄糖残基，经有氧氧化途经，可净生成ATP的mol 数，分别为和。
6.1moL的CP分解时，可净生成moL的ATP。
7.磷酸原系统通常是指由细胞内和等化合物组成。
8.无氧分解供能应包括和两种能量系统。
9.短跑以代谢供能为主，长跑则以代谢供能为主。
10.乳酸能系统的供能底物只能是和。
11.运动时，体内以何种方式供能，主要取决于与的相互关系。
12.糖的呼吸商是；脂肪的呼吸商接近。
13.食物中三种能源物质，其氧热价最高的是；而食物热价最高的是。
14.糖在体内的存在形式主要有和两种。
15.把能量统一体的表示形式，可分为和两种。
16.食物在消化道内的分解过程包括和两种方式。
17.线粒体传递氢与氧化合的呼吸链主要有和两条。
18.组织经氧化分解脱下来的氢，经NADH2呼吸链传递最终生成水时，ATP生成量为经FADH2呼吸链传递最终生成水时，ATP生成量为。
19.通常胃的机械性消化包括和两种。
20.通常小肠的机械性消化包括、和三种。
21.运动中影响肌肉能量代谢方式的因素，主要是和两个变量因素。
（二）判断题：1.生物体内的能量的释放，转移和利用等过程是以ATP为中心进行的。
（）2.剧烈运动开始阶段，可使肌肉内的ATP迅速下降，而后是CP迅速下降。
（）3.人体内的能源物质，都能以有氧或无氧的分解方式来供能。
（）4.ATP和CP分子都有高能磷酸键，其断裂释放出来的能量，都可被机体直接利用。
（）5.在100m赛跑中，肌肉内CP含量在开始阶段迅速下降；而ATP含量变化不大。
（）6.蛋白质在剧烈运动中的供能比例占有重要作用。
第一章肌肉活动第三节肌肉收缩的形式和力学特征
第一章肌肉活动第三节肌肉收缩的形式和力学特征肌肉收缩是肌肉活动中最重要的过程之一、它指的是肌纤维在神经冲动的刺激下产生的力量，使肌肉收缩或缩短。
肌肉收缩的形式可以分为等长收缩和等张收缩，其力学特征包括肌肉产生的力量、速度和能量消耗等。
一、肌肉收缩的形式1.等长收缩：在等长收缩过程中，肌肉的长度保持不变。
这种收缩形式主要用于肌肉的抗阻力工作，如举重运动等。
这种收缩时，肌纤维的长度缩短，但所产生的力量无法克服外部阻力，因此肌肉的长度保持不变。
2.等张收缩：在等张收缩过程中，肌肉的张力保持不变，其长度会发生改变。
这种收缩形式主要用于运动和作战等需要肌肉能够产生力量的活动中。
当肌纤维在神经冲动的刺激下收缩时，所产生的力能够克服外部阻力，从而使肌肉长度发生变化。
二、肌肉收缩的力学特征1.力量：肌肉收缩产生的力量主要由两个因素决定：一是肌肉纤维的横截面积，即肌肉的肌纤维数量；二是肌肉纤维的收缩力量，即肌纤维的收缩能力。
这两个因素相互作用决定了肌肉收缩产生的总力量。
2.速度：肌肉收缩的速度与力量密切相关。
一般来说，肌肉产生的力量越大，收缩速度就越慢；反之，肌肉产生的力量越小，收缩速度就越快。
这是因为肌肉纤维收缩时产生的力量与速度之间存在一个反向关系。
3.能量消耗：肌肉收缩产生的能量消耗取决于肌肉的收缩速度和力量大小。
通常情况下，肌肉收缩的能量消耗与收缩力量成正比，与收缩速度成反比。
如果收缩速度增加，肌肉消耗的能量也会增加。
三、肌肉收缩相关的生理机制肌肉收缩的过程涉及到肌纤维的收缩蛋白质-肌动蛋白和肌球蛋白。
当神经冲动到达肌纤维的末端时，会释放出乙酰胆碱，刺激肌纤维内膜上的乙酰胆碱受体。
这会触发肌纤维中的线粒体释放大量的能量并使肌动蛋白与肌球蛋白的交互作用，进而导致肌纤维的收缩。
总结起来，肌肉收缩的形式包括等长收缩和等张收缩。
肌肉收缩的力学特征包括力量、速度和能量消耗。
肌肉收缩的生理机制涉及到肌动蛋白和肌球蛋白的交互作用。
第一章肌肉的活动
第⼀章肌⾁的活动第⼀篇器官系统运动⽣理学第⼀章肌⾁的活动第⼀节肌⾁的兴奋和收缩第⼆节肌⾁收缩的形式及⼒学分析教学任务通过教学，使学⽣明确肌⾁的神经⽀配及兴奋在神经—肌⾁接头传递过程。
掌握肌纤维的微细结构、肌⾁收缩和舒张的原理和过程，肌⾁收缩的形式和肌⾁收缩的⼒学分析。
教学重点肌纤维的微细结构、肌⾁收缩和舒张的原理和过程，肌⾁收缩的形式和肌⾁收缩的⼒学分析。
教学难点肌⾁的神经⽀配及兴奋在神经—肌⾁接头传递过程。
肌⾁收缩的⼒学分析。
教学⽅法与⼿段结合多媒体课件进⾏课堂讲授教学内容授课过程：复习上节课的主要内容新课引⼊：第⼀篇器官系统运动⽣理学第⼀章肌⾁的活动第⼀节肌⾁的兴奋和收缩⼈体的肌⾁分为⾻骼肌、⼼肌和平滑肌三⼤类。
⾻骼肌的主要活动形式是收缩和舒张。
通过舒缩活动完成运动、动作，维持⾝体姿势。
⾻骼肌的活动是在神经系统的调节⽀配下，在机体各器官系统的协调活动下完成的。
肌纤维（肌内膜）集中形成肌束（肌束膜），肌束集中形成肌⾁（肌外膜）。
每⼀块肌⾁都是⼀个器官。
肌⾁两端为肌腱，跨关节附⾻。
⼀、肌⾁的神经⽀配（⼀）运动单位1、脊髓运动神经元发出的运动神经纤维通过终板⽀配⾻骼肌的运动。
⼀个运动神经元和它所⽀配的全部⾻骼肌纤维所组成的结构和机能单位叫做⼀个运动单位。
运动单位的⽣理特点是作为⼀个整体活动。
运动单位是最基本的肌⾁收缩单位。
2、运动单位的分类：（1）运动性（快肌）运动单位—⼤运动单位：冲动频率⾼，收缩⼒量⼤，易疲劳，氧化酶含量低。
⼤运动单位中（如腓肠肌）肌纤维数⽬多，收缩时产⽣的张⼒⼤。
（2）紧张性（慢肌）运动单位—⼩运动单位：冲动频率低，持续时间长，氧化酶含量⾼。
⼩运动单位中（如眼外直肌）肌纤维数⽬少，收缩时⽐较灵活。
同⼀运动单位肌纤维兴奋收缩同步；同⼀肌⾁中属不同运动单位的肌纤维兴奋收缩不⼀定同步。
（因神经冲动的不同频率及肌纤维的兴奋性）3．运动单位的动员（1）概念：参与活动的运动单位数⽬和神经发放冲动频率的⾼低结合，形成运动单位的动员。
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第一篇器官系统运动生理学第一章肌肉的活动第一节肌肉的兴奋和收缩第二节肌肉收缩的形式及力学分析教学任务通过教学，使学生明确肌肉的神经支配及兴奋在神经—肌肉接头传递过程。
掌握肌纤维的微细结构、肌肉收缩和舒张的原理和过程，肌肉收缩的形式和肌肉收缩的力学分析。
教学重点肌纤维的微细结构、肌肉收缩和舒张的原理和过程，肌肉收缩的形式和肌肉收缩的力学分析。
教学难点肌肉的神经支配及兴奋在神经—肌肉接头传递过程。
肌肉收缩的力学分析。
教学方法与手段结合多媒体课件进行课堂讲授教学内容授课过程：复习上节课的主要内容新课引入：第一篇器官系统运动生理学第一章肌肉的活动第一节肌肉的兴奋和收缩人体的肌肉分为骨骼肌、心肌和平滑肌三大类。
骨骼肌的主要活动形式是收缩和舒张。
通过舒缩活动完成运动、动作，维持身体姿势。
骨骼肌的活动是在神经系统的调节支配下，在机体各器官系统的协调活动下完成的。
肌纤维（肌内膜）集中形成肌束（肌束膜），肌束集中形成肌肉（肌外膜）。
每一块肌肉都是一个器官。
肌肉两端为肌腱，跨关节附骨。
一、肌肉的神经支配（一）运动单位1、脊髓运动神经元发出的运动神经纤维通过终板支配骨骼肌的运动。
一个运动神经元和它所支配的全部骨骼肌纤维所组成的结构和机能单位叫做一个运动单位。
运动单位的生理特点是作为一个整体活动。
运动单位是最基本的肌肉收缩单位。
2、运动单位的分类：（1）运动性（快肌）运动单位—大运动单位：冲动频率高，收缩力量大，易疲劳，氧化酶含量低。
大运动单位中（如腓肠肌）肌纤维数目多，收缩时产生的张力大。
（2）紧张性（慢肌）运动单位—小运动单位：冲动频率低，持续时间长，氧化酶含量高。
小运动单位中（如眼外直肌）肌纤维数目少，收缩时比较灵活。
同一运动单位肌纤维兴奋收缩同步；同一肌肉中属不同运动单位的肌纤维兴奋收缩不一定同步。
（因神经冲动的不同频率及肌纤维的兴奋性）3．运动单位的动员（1）概念：参与活动的运动单位数目和神经发放冲动频率的高低结合，形成运动单位的动员。
数目多，频率高：收缩强度大，张力大；反之则小。
（2）表现：最大收缩运动单位动员特点：MUI达最大水平并始终保持：运动单位动员达最大值，无从增加。
由于动作电位的产生和传导相对不疲劳，运动单位动员也不会减少。
（总数）肌肉收缩力量随收缩时间的延长而下降：疲劳导致每个运动单位的收缩力量下降。
（单个力量）（3）保持次最大力量致疲劳时运动单位动员的特点：张力保持不变：部分肌肉疲劳后，新的动员补充。
MUI逐渐增加：起始未全部动员，疲劳后动员补充。
训练：欲使肌肉长时间保持一定的收缩力量应以次最大力量为基础。
（二）兴奋在神经肌肉—接头的传递1、神经肌肉接头的结构（1）神经-肌肉接点是指运动神经末梢与骨骼肌相接近并进行信息传递的装置。
根据电子显微镜的观察，运动神经纤维末梢接近肌纤维时，先失去髓鞘，再以裸露末梢嵌入肌细胞膜的凹陷中，形成神经-肌肉接点。
（2）神经-肌肉接点的结构：①接点前膜（介质）：即神经轴突膜的增厚部分。
其轴浆中有大量直径约50nm内含乙酰胆碱的囊泡，此外，还有线粒体、微管和微丝等。
②接点间隙（酶）：指神经与肌肉的间隙，宽约20nm，位于接头前、后膜之间，充满了细胞外液。
③接点后膜（受体）：指与神经轴突膜相对应的肌细胞膜部分，该处又称运动终板。
肌细胞膜在此处形成许多皱褶，以增大其面积。
运动终板上有乙酰胆碱受体，它能与乙酰胆碱发生特异性结合，因此运动终板对乙酰胆碱很敏感，对电刺激不敏感。
运动神经纤维的兴奋以“电-化学-电”的模式最终引起接头后膜的电位改变，继而引起骨骼肌纤维兴奋的产生，这一过程称为神经-骨骼肌接头处兴奋的传递。
电-化学-电：指突触或神经-肌肉接头处兴奋的传递，是通过突触或接头前膜的AP，触发神经递质的释放，递质经接头间隙弥散，再作用于突触或接头后膜上的受体，最终引起突触或接头后的细胞产生自己的AP。
终板膜有大量的胆碱酯酶，它可水解乙酰胆碱，使其失活。
2、神经—肌肉接头的兴奋传递冲动→轴突末梢→钙通道开放钙入→突触小泡前移融合破裂→释放乙酰胆碱→乙经间隙与后膜受体结合终板电位（钠内流＞钾外流）→总合为动作电位→沿肌膜扩布。
兴奋在神经-肌肉接点的传递有如下特点：①化学传递。
神经和肌肉之间的兴奋传递是通过化学递质进行的，该递质为乙酰胆碱。
②兴奋传递是１对１的。
即每一次神经纤维兴奋都可引起一次肌肉细胞兴奋。
神经末梢每次动作电位所引起的乙酰胆碱释放量相当大，从而激发肌肉细胞兴奋。
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、肌纤维的微细结构肌细胞即肌纤维，肌纤维直径60微米，长度数毫米～数十厘米。
（一）肌原纤维和肌小节（肌细胞的结构）1、肌原纤维：肌原纤维呈长纤维状，纵贯肌纤维全长，直径约1～2μm。
在显微微镜下可见每条肌原纤维全长都呈现有规则的明暗交替，分别称明带（Ｉ带）和暗带（Ａ带），同时在平行排列的各肌原纤维之间，明带和暗带又分布在同一水平上，这就使肌纤维呈现横纹，由此骨骼肌被称为横纹肌。
暗带长度比较固定，不受肌肉机能状态的改变而改变，暗带中间有一个较透明的区，为Ｈ区，Ｈ区中间有一横向暗线，称Ｍ线。
明带长度可变，它在肌肉静息时较长，而在肌肉收缩时缩短，明带中央有一条横向的暗线，称Ｚ线。
2、肌小节：肌小节是肌肉收缩与舒张的最基本单位。
两相邻Ｚ线之间的区域为一个肌小节，它包括中间的暗带和两侧各二分之一的明带。
由于明带的长度可变，肌小节的长度在不同情况下可变动于1.5—3.5μm之间，通常体内肌肉静息时肌小节的长度约为2.0—2.2μm。
肌小节由平行排列的粗肌丝和细肌丝组成。
粗肌丝直径约10nm，其长度与暗带相同，Ｍ线把成束的粗肌丝固定在一定位置的某种结构。
细肌丝直径约5nm，它由Ｚ线结构向两侧明带伸出，有一段插入粗肌丝之间，由两侧Ｚ线伸入暗带的细肌丝未能相遇而有一段距离，形成Ｈ区。
通常明带只有细肌丝；暗带的Ｈ区只有粗肌丝；在暗带Ｈ区两侧粗、细肌丝相互重叠。
每一个肌小节中，肌丝的空间分布非常有规则。
在通过明带的横切面上，细肌丝所在位置相当于一个正六边形的各顶点；在通过Ｈ区的横切面上，粗肌丝处在正三边形的顶点上；在Ｈ带两侧的暗带的横切面上，每一条粗肌丝正处在以六条细肌为顶点的正六边的中央。
粗、细肌丝这种空间排列为肌丝的相互作用准备了条件。
（二）肌管系统肌管系统指包绕在每一条肌原纤维周围的膜性囊管状结构，它们实际是由功能都不同的两组独立的管道系统所组成。
1、横管：一部分走向和肌原纤维相垂直，称横管系统或称Ｔ管，是由肌细胞膜向细胞内凹入而成，其作用是将肌细胞兴奋时出现在细胞膜上的电变化传入细胞内。
肌细胞膜延伸入肌细胞内部的小管，与肌纤维走向垂直。
2、纵管或称Ｌ管：围绕肌纤维形成网状，与肌纤维走向平行，也称肌浆网。
纵管包绕每个肌小节的中间部分，在近横管时管腔膨大成终池。
3、三联管：横管和两侧的终池构成三联管结构。
纵管和终池是钙离子的贮库，在肌肉活动时实现钙离子的贮存、释放和再积聚。
三联管是把肌细胞膜的电变化和细胞的收缩过程耦联起来的关键部位。
（三）肌丝分子的组成肌丝分为粗、细肌丝，为肌细胞收缩的物质基础。
1、粗肌丝：主要由肌球蛋白(又称肌凝蛋白)分子组成。
（1）每条粗肌丝大约含有200—300个肌球蛋白分子。
每一个肌球蛋白分子长150nm，由一条杆状的主干和一个垂直翘起的球状头部构成。
在组成粗肌丝时，这些肌球蛋白分子分成两束，每束肌球蛋白分子的长杆部朝向Ｍ线而横向聚合，形式粗肌丝主干。
分子的球状头部有规则地突出在Ｍ线两侧的粗肌丝主干表面，形成横桥。
（2）横桥的功能特征：①有一个能与三磷酸腺苷（即ＡＴＰ）结合的位点，同时具有ＡＴＰ酶的活性，但这种酶只有横桥与细肌丝连结时，才被激活；②在一定的条件下，横桥可以和细肌丝相应的位点进行可逆性结合，并出现倾斜摆动，牵引细肌丝向粗肌丝的中部滑行。
2、细肌丝：由三种蛋白分子组成。
（1）肌动蛋白(又称肌纤蛋白)：占细肌丝蛋白的60% ，构成细肌丝的主体。
肌动蛋白分子单体呈球状，在构成细肌丝时纵向聚集成前后两列，并相互缠扭成双螺旋状。
肌动蛋白与肌丝滑行有直接关系，其上有与肌球蛋白进行可逆性结合的位点，它和肌球蛋白都称收缩蛋白。
（2）原肌球蛋白（又称原肌凝蛋白)和肌钙蛋白(又称原宁蛋白)：它们对肌丝滑行起着调节作用，故称调节蛋白。
原肌球蛋白为双螺旋状细丝，安静时位于肌动蛋白双螺旋链所构成的沟边沿，将肌动蛋白上能与横桥结合的位点掩盖起来，从而阻止肌球蛋白和肌动蛋白的结合（即起着抑制效应）。
肌钙蛋白不直接与肌动蛋白分子相连，而以一定的间隔出现于原肌球蛋白分子的双螺旋结构上，阻止原肌球蛋白分子的移动。
肌钙蛋白的分子呈球形，含有三个亚单位，其中亚单位Ｃ有一个带负二价电荷的结合位点，对肌浆中的钙离子有很强的亲和力。
三、肌肉收缩与舒张的原理与过程（一）肌肉收缩的肌丝滑行理论1、概念：在调节因素的作用下，肌小节中的细肌丝在粗肌丝的带动下向A带中央滑行，使肌小节长度变短，导致肌原纤维肌纤维以致整块肌肉的收缩。
2、运动神经冲动（动作电位）→神经末梢→神经-肌肉接头兴奋传递→肌膜兴奋→横管膜兴奋→三联管兴奋→终池（纵管、肌质网）释钙→肌钙蛋白亚单位C+钙→肌钙蛋白分子构型变化→原肌球蛋白变构移位→肌动蛋白结合位点暴露+粗肌丝横桥→ATP酶激活→ATP分解供能→横桥摆动→细肌丝向H区滑行（多次）→肌小节缩短→肌肉收缩肌肉收缩时形成的横桥联系数目越多，肌肉收缩的力量也就越大。
3、肌肉收缩时：肌浆中钙↑→肌质网钙泵激活→钙进入肌浆网→肌浆中钙浓度↓→钙与肌钙蛋白分离→肌钙蛋白与原肌球蛋白构型恢复→掩盖肌动蛋白结合位点→横桥活动停止→细肌丝回位→肌肉舒张（二）肌肉兴奋收缩与舒张的过程1、肌肉的兴奋-收缩耦联肌细胞兴奋触发肌肉收缩的过程又称兴奋—收缩耦联。
包括三个步骤：（1）动作电位通过横管系统传向肌纤维深处；（2）三联管结构传递信息；（3）纵管系统对钙离子的释放和再聚积。
即当肌细胞兴奋时，动作电位沿横管系统进入三联管，横管膜去极化并将信息传递给纵管系统，使相邻的终池膜对钙离子的通透性增大，钙从贮存的终池内大量释放出来，扩散到肌浆中，使肌浆钙的浓度迅速升高，随后触发肌肉收缩。
钙离子是兴奋-收缩耦联的媒介物。
2.横桥运动引起肌丝滑行（1）当肌浆钙离子的浓度升高时，细肌丝上对钙离子有亲和力的肌钙蛋白结合钙离子，引起自身分子构型发生变化，这种变化又传递给原肌球蛋白分子，使后者构型亦发生变化，原肌球蛋白分子的双螺旋体从肌动蛋白双螺旋结构的沟沿滑到沟底，抑制因素被解除，肌动蛋白上能与横桥结合的位点暴露出来。