肌肉收缩机理
肉制品工艺学宰后肉的生化变化
低。
由于ATP 的消失和肌动球蛋白形成，肌球蛋白纤丝和肌
动蛋白纤丝之间的间隙减少了，故而肉的保水性大为降低。
蛋白质某种程度的变性，肌浆中的蛋白质在高温低PH 作
用下沉淀变性，不仅失去了本身的保水性，而且由于沉淀到
肌原纤维蛋白质上，也进一步影响到肌原纤维的保水险。这
就说明，即使僵直处于较高pH下发生，保水性也会下降。
当神经冲动产生的动作电位消失，通过肌质网
钙泵作用，肌浆中的钙离子被收回。肌原蛋白钙结
合亚基（TnC ）失去Ca2＋ ，肌原蛋白抑制亚基
（TnI ）又开始起控制作用。ATP与Mg2+形成复合物，
且与肌球蛋白头部结合。而细丝上的原肌球蛋白分
子又从肌动蛋白螺旋沟中移出，挡住了肌动蛋白和
肌球蛋白结合的位点，形成肌肉的松弛状态 。
（二）酸性极限pH
一般活体肌肉的pH 保持中性（7.0 -7.2 ） ， 死后由于糖原酵解生成乳酸，肉的pH 逐渐下降，一 直到阻止糖原酵解酶的活性为止，这个pH 称极限pH 。
哺乳动物肌肉的极限pH 为5.4-5.5 之间达到极 限pH 时大部分糖原已被消耗，这时即使残留少量糖 原，由于糖酵解酶的钝化。也不能继续分解糖原。 肉的pH下降对微生物，特别是对细菌的繁殖有抑制 作用，所以从这个意义上来讲，死后肌肉pH 的下降， 对肉的加工质量有十分重要的意义。
二、成熟肉的物理变化
肉在成熟过程中，肉的性质要发生一系列的物 理、化学变化，如肉的pH、表面弹性、黏性、冻结 的温度、浸出物等。
（一）pH 的变化 肉在成熟过程中pH 发生显著的变化。刚屠宰后
肉的耐在6-7 之间，约经1h 开始下降，尸僵时达到 最低5.4-5.6 之间，而后随保藏时间的延长开始漫 慢地上升 。
肌肉收缩讲解
渐增负荷原则是指随着肌肉适应性的提高，训练负荷应逐渐增加，以不断刺激肌肉适应更高的训练强度。
肌肉超负荷训练原则
高强度间歇训练法是指在短时间内进行高强度的训练，通常持续时间在30秒左右。
高强度
高强度间歇训练法中的间歇时间是指两次训练之间的休息时间，通常在1-5分钟左右。
间歇时间
高强度间歇训练法
肌肉收缩在姿势稳定中的功能
肌肉收缩通过产生力量、调节身体的形状和位置，以及控制神经系统来维持姿势稳定。
影响姿势稳定的因素
影响姿势稳定的因素包括视觉、本体感觉、前庭觉和神经系统的调节等。
肌肉收缩在姿势稳定中的作用
肌肉收缩在运动损伤中的作用
运动损伤的定义
运动损伤是指在进行体育运动或训练时发生的各种身体损伤。
如何提高肌肉收缩的训练效果
控制训练强度和次数
结合多种训练方式
注意训练后的恢复
THANKS
谢谢您的观看
xx年xx月xx日
肌肉收缩讲解
目录
contents
肌肉收缩概述肌肉收缩的生理机制肌肉收缩在运动中的应用肌肉收缩的生物力学分析肌肉收缩的调控与训练总结与展望
肌肉收缩概述
01
肌肉收缩是指肌肉通过收缩产生力量的生理现象。
肌肉收缩涉及肌肉纤维的缩短和张力增加，进而产生运动和维持姿势。
肌肉收缩的定义
主动收缩
有氧运动能够提高心肺功能、代谢水平和免疫力，降低慢性病的风险。
02
肌肉收缩在有氧运动中的作用
肌肉收缩在有氧运动中起到关键作用，通过肌肉的反复收缩和放松，实现身体的运动和能量的消耗。
柔韧性训练的意义
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
肌肉收缩与柔韧性训练的关系
肌肉收缩的分子机理和调控机制
肌肉收缩的分子机理和调控机制肌肉收缩一直是人们深入研究过的话题，肌肉收缩的能力使得我们能够进行运动，行走，呼吸等一系列生理活动，因此，了解肌肉收缩的分子机理和调控机制具有很高的重要性。
本文将从肌肉收缩的基本原理，肌肉收缩的分子机理以及肌肉收缩的调控机制这三个方面论述。
一、肌肉收缩的基本原理肌肉收缩是由神经系统控制的，在肌肉内的神经末梢释放神经递质——乙酰胆碱（ACh），ACh与肌肉肌纤维上的神经肌接头（NMJ，neuromuscular junction）结合，引起肌肉膜上蛋白质的复杂反应，造成电信号的释放。
这个信号放大了，进入肌肉肌纤维肌小管（T管），并绕过细胞膜，对细胞内肌浆网（SR，sarcoplasmic reticulum）内的离子通道产生影响，导致钙离子（Ca2+）排放到细胞质中。
这种范围的钙离子释放通过启动肌肉细胞内线粒体内的ATP生产，从而导致肌肉收缩。
二、肌肉收缩的分子机理肌肉收缩的分子机理是由精细的肌肉蛋白质相互作用所决定。
肌肉蛋白由三种成分组成：肌动蛋白（actin）、肌球蛋白（myosin）和腺苷酸三磷酸（ATP）。
肌动蛋白形成肌原纤维的细线，肌球蛋白则是粗线。
Myosin分子的头部由ATP酶、ATP结合位点和与肌动蛋白相互作用的M线组成。
当钙离子浓度增加时，钙离子与肌钙蛋白结合引发conformational change（构象变化），致使M线振动，导致ATP附加于肌球蛋白头部释放，该过程释放了一些能量用于运动。
然后，肌动蛋白头部与肌球蛋白相互作用，这会将肌动蛋白向粗线移动，并延长Actin的基辅线。
接着，ATP加速与肌肉角蛋白头的连接并导致肌球蛋白的头部解离。
这个过程被称为“横桥周期”，它是肌肉收缩的基本单位。
G-actin在钙离子存在情形下结合到TnI-TnT-TnC复合物中以形成激活的肌动蛋白，这是肌肉收缩的机制。
三、肌肉收缩的调控机制肌肉收缩的调控受神经和荷尔蒙系统的影响。
肌肉收缩的原理
肌肉收缩的原理肌肉是人体中最重要的组成部分之一，它们负责我们的运动、保持姿势和支撑体重等重要功能。
肌肉的主要作用是通过收缩来产生力量，使身体能够进行各种活动。
本文将介绍肌肉收缩的原理，包括肌肉结构、神经传递、肌肉收缩类型和影响肌肉收缩的因素等。
肌肉结构肌肉由许多肌纤维组成，每个肌纤维又由许多肌原纤维组成。
肌原纤维是肌肉的基本单位，它们是由许多肌纤维蛋白质组成的。
肌纤维蛋白质主要包括肌球蛋白和肌动蛋白。
肌球蛋白是一种长链蛋白质，在肌肉收缩时与肌动蛋白相互作用，形成肌肉收缩的基础。
神经传递肌肉收缩的原理与神经传递密切相关。
一旦神经元受到刺激，它会释放神经递质，将信号传递到肌肉纤维。
神经递质会与肌肉纤维表面的受体结合，导致肌肉纤维内的离子流动，从而引起肌肉收缩。
神经递质的释放和肌肉收缩的协调是肌肉收缩的关键。
肌肉收缩类型肌肉收缩有三种类型：等长收缩、等张收缩和等力收缩。
等长收缩是当肌肉在不动的情况下产生力量时发生的。
例如，当你保持一个姿势时，肌肉会产生等长收缩。
等张收缩是当肌肉长度缩短时产生的力量。
例如，当你举起一个重物时，肌肉会产生等张收缩。
等力收缩是当肌肉产生恒定的力量时发生的。
例如，当你保持一个物体的重量时，肌肉会产生等力收缩。
影响肌肉收缩的因素许多因素会影响肌肉收缩，包括肌肉长度、肌肉纤维类型、肌肉负荷、神经传递和肌肉疲劳等。
肌肉长度：当肌肉长度处于最优范围内时，肌肉收缩的力量最大。
如果肌肉长度过长或过短，将会降低肌肉收缩的力量。
肌肉纤维类型：肌肉纤维可以分为快速收缩型和慢速收缩型。
快速收缩型纤维可以快速产生力量，但容易疲劳。
慢速收缩型纤维可以持续产生力量，但产生的力量较弱。
肌肉负荷：当肌肉承受负荷时，它会产生更大的力量。
但如果负荷过重，肌肉会受到损伤。
神经传递：神经递质的释放和肌肉收缩的协调是肌肉收缩的关键。
如果神经递质的释放受到干扰，肌肉收缩的力量将会下降。
肌肉疲劳：当肌肉长时间处于高强度的收缩状态时，它会疲劳。
肌肉收缩 原理
肌肉收缩原理
肌肉收缩是指肌肉纤维在受到刺激时产生的收缩现象。
肌肉收缩的原理主要涉及肌肉结构和肌肉传递信号的过程。
肌肉由肌纤维构成，每个肌纤维又由许多肌原纤维组成。
肌原纤维中含有丰富的肌原纤维蛋白，其中最重要的是肌球蛋白和肌动蛋白。
肌球蛋白分为肌球蛋白I和肌球蛋白T，可以与肌
动蛋白结合形成肌球蛋白复合物。
在肌肉收缩过程中，神经冲动从中枢神经系统沿神经元传递到肌肉。
神经冲动通过神经传递到肌肉纤维的末梢，并释放出乙酰胆碱。
乙酰胆碱能够与肌细胞膜上的乙酰胆碱受体结合，从而引发肌细胞内部的一系列信号传导过程。
当乙酰胆碱与乙酰胆碱受体结合后，肌肉细胞内部的细胞质钙离子浓度会升高。
随着钙离子浓度的升高，肌球蛋白I上的钙
结合调节蛋白会与肌动蛋白结合，使肌动蛋白的结构发生改变，并暴露出可供肌肉收缩的结合位点。
肌动蛋白的结构改变引发了肌肉纤维的收缩。
肌肉纤维内部的肌原纤维开始滑动，肌球蛋白复合物与肌动蛋白结合位置的改变使得肌原纤维的重叠部分不断加大。
当肌原纤维滑动到一定程度时，肌肉纤维会缩短，同时产生力量。
这个力量可以应用于人体的骨骼系统，从而产生肢体的运动或维持姿势。
总之，肌肉收缩是通过神经冲动引发肌肉内部钙离子浓度的升高，进而激活肌肉纤维的收缩机制，最终使肌肉产生力量和运动。
生理学 考研资料 肌肉收缩
（二）收缩原理 1、肌丝滑动学说：
（4）横桥ATP酶激活——ATP分解——释放能量—— 此能量使横桥向 M 线的方向摆动——细肌丝在 粗肌丝间向M 线方向滑动——肌节缩短——肌 肉收缩
（5）当肌质中钙离子浓度下降后，肌钙蛋白与钙离子 分离，肌钙蛋白恢复原来构型，原肌球蛋白又掩 盖了结合位点，产生位阻效应，肌动球蛋白分开， 细肌丝从粗肌丝中滑回到原来位置，肌肉舒张。
C、肌钙蛋白（Troponin）：由三个亚基组成。 T亚基：原肌球蛋白结合亚基；I亚基：可与肌动蛋白 结合，阻碍肌动蛋白与肌球蛋白之间的互作。 C亚基： 钙结合蛋白：每个分子可与两个钙离子结合。
2、肌管系统（Sarcotubular System）: （1）横管系统（T管，Transverse Tubule) 由肌膜凹陷横贯深入细胞内而成，包绕每 根肌原纤维，与细胞外液相通。动作电位可由 横管系统传入到肌纤维内部。 （2）纵管系统（L管，Longitudinal Tubule） 相当于一般细胞中的滑面内质网，故亦称 肌质网（Sarcoplasmic Reticulum）。包绕每个 肌节。在明带和暗带交界处膨大成泡状，称之 为：终末池（Terminal Cisterna)。两个终末池 之间有一条横小管，构成所谓的三联管。源自舒张时肌球蛋白横桥
M线
收缩时
M线
原肌球蛋白 肌钙蛋白
肌动蛋白
肌丝滑动学说模式图
2、骨骼肌兴奋－收缩偶联 概念：从肌肉兴奋的电变化开始到导致肌肉收 缩的机械变化的中间过程
三个步骤： 1、电兴奋通过横管系统传向肌细胞深处 2、三联管结构的信息传递 3、肌质网对钙离子的贮存、释放和再贮存
肌肉收缩和舒张的相互转化过程：
（1）单方向传递：原因？？？
受体的位置
动物生理学 第九章 肌肉
② 细肌丝
由肌动（纤）蛋白、原肌球（凝）蛋白和肌钙蛋白 肌动（ 蛋白、原肌球（ 蛋白和 组成。肌动蛋白直接参与肌肉收缩， 组成。肌动蛋白直接参与肌肉收缩，与粗肌丝的肌 球蛋白均称为收缩蛋白；原肌球蛋白和 球蛋白均称为收缩蛋白；原肌球蛋白和肌钙蛋白对 收缩蛋白活动有调节作用，合成调节蛋白。 收缩蛋白活动有调节作用，合成调节蛋白。 Ⅰ. 肌动蛋白：在肌浆内形成两条串球状互相缠绕 肌动蛋白： 的肌丝， 构成细肌丝的骨架和主体。 的肌丝，是构成细肌丝的骨架和主体。 Ⅱ. 原肌球蛋白：有两条肽链互相缠绕组成的的双 原肌球蛋白： 螺旋状结构，它的杆状分子沿细肌丝伸展， 螺旋状结构，它的杆状分子沿细肌丝伸展，与肌动 蛋白结合在一起，静息时， 蛋白结合在一起，静息时，原肌球蛋白在肌动蛋白 和横桥之间，阻碍肌动蛋白和横桥的结合。 和横桥之间，阻碍肌动蛋白和横桥的结合。
㈠ 肌细胞的收缩机理
1. 骨骼肌收缩的结构特征
⑴ 骨骼肌的组成
骨骼肌由大量成束的肌纤维组成， 骨骼肌由大量成束的肌纤维组成，每条肌纤维就 是一个肌细胞。肌膜在一定节段内凹形成横管， 是一个肌细胞。肌膜在一定节段内凹形成横管， 横管与肌浆网相连，组成肌管系统。 横管与肌浆网相连，组成肌管系统。 肌原纤维在肌细胞内平行排列， 肌原纤维在肌细胞内平行排列，在光学显微镜下 呈现有规则的明暗相间的横纹，暗带(A带 较宽， 呈现有规则的明暗相间的横纹，暗带(A带)较宽， 宽度比较固定，明带(I带 宽度比较固定，明带(I带)宽度可因肌原纤维所处 状态而发生变化，舒张时较宽，收缩时变窄。 状态而发生变化，舒张时较宽，收缩时变窄。
畜禽身上的肌肉，可分为骨骼肌、心肌和平滑 畜禽身上的肌肉，可分为骨骼肌、 肌三类（后两者由植物性神经支配）。 ）。各种肌 肌三类（后两者由植物性神经支配）。各种肌 肉的收缩活动都与细胞内所含的收缩蛋白质， 肉的收缩活动都与细胞内所含的收缩蛋白质， 主要是原肌球蛋白与肌动蛋白的相互作用有关。 主要是原肌球蛋白与肌动蛋白的相互作用有关。 本章重点介绍骨骼肌的生理特性。骨骼肌是体 本章重点介绍骨骼肌的生理特性。 内最多的的组织，约占体重的40%~50%， 内最多的的组织，约占体重的40%~50%，在躯 体神经支配下，通过骨和关节的配合， 体神经支配下，通过骨和关节的配合，引起或 制止各种关节的活动，以维持机体正常姿势、 制止各种关节的活动，以维持机体正常姿势、 平衡、呼吸和其它各种复杂的运动。 平衡、呼吸和其它各种复杂的运动。
人机工程学第4章人体力学ppt课件
第4章 人体力学 火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去
4.2.1 关节的运动 关节的运动是绕轴的转动， 其运动形式与关节面
的形态有密节关系。 根据关节运动轴的方位， 关节运 动有以下四种形式。
1 . 屈伸运动 关节绕冠状轴所进行的运动。 同一关节的两骨之 间， 角度减小为屈， 角度增大为伸。 如肘关节连结的 前臂骨与肱骨， 肘关节绕冠状轴转动时， 前臂骨与肱 骨之间角度减小时为屈肘，反之则为伸肘。
4.1.3 肌肉收缩的力学特征 肌肉收缩时的力学特征的不同表现， 主要取决于
负荷(阻力、 重量)的大小。 1. 潜伏期 负荷增大时， 从肌肉受到刺激到肌肉开始缩短的
时间间隔变长， 即潜伏期延长， 如图4 - 2所示。 2. 缩短程度 图4 - 3所示为人体右胸大肌负荷与肌肉缩短程度、
速度的关系， 当负荷较大时， 肌肉的缩短程度较小。
第4章 人体力学 火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去
图4 - 1 肌微丝滑动示意图 (a) 静止状态； (b)收缩状态(c) 弛张状态
第4章 人体力学 火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去
第4章 人体力学 火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去
图4 - 2 负荷与潜伏期的关系
Hale Waihona Puke 第4章 人体力学 火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去
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5. 收缩的总和
不完全强直收缩：刺激频率增加时， 单收缩就会发生总和，总和过程发生在 舒张期，会出现不完全强直收缩，表现 为锯齿状的收缩曲线。
完全强直收缩：刺激频率进一步增 加时，总和过程发生在收缩期，就出现 完全强直收缩。
强直收缩产生的张力是单收缩的3~4倍。
横桥头部和肌动蛋白结合引起横桥头部构象改 变，横桥头拖动细肌丝向M线方向滑动，肌小节 缩短。
（三）骨骼肌细胞的兴奋-收缩耦联
兴奋-收缩耦联（excitation-contraction
coupling)——
Definition: 将膜电变化为特征的兴奋和 肌肉收缩联系起来的中介性过程，称
excitation-contraction coupling
神经冲动到达时，神经末梢内突触小泡 大量地、同步释放的Ach, 许多微终板电 位叠加成终板电位。
二、 骨胳肌的收缩机制
（一）骨骼肌细胞的微细结构Leabharlann （一）骨骼肌细胞的微细结构
1、肌原纤维和肌小节 2 、 肌管系统
横管系统（T管） 纵管系统（L管）： 肌浆网 三联管结构：横管+两侧终末池
（二）肌肉收缩的分子机制
3.后负荷（afterload): 肌肉收缩时遇到的负荷或阻力。
后负荷（afterload)
肌肉收缩过程中承受的负荷。
给肌肉刺激后，肌肉最初出现等 长收缩，当收缩张力超过负荷的 重力时就进入等张收缩，将负荷 向上拉起。这时肌肉收缩遇到的 负荷称afterload.
肌肉处于最适初长度时，改变后负 荷，测定不同后负荷情况下，肌肉收 缩产生的张力和缩短速度，得到张力 -速度曲线。 Po 、Vmax
动作电位 神经未梢去极化 接头前
膜上电压门控Ca2 +通道开放 Ca2 +内
流
囊泡迁移 囊泡膜与轴突膜
融合 囊泡破裂 Ach倾囊释放(量
子式释放)
Ach进入接头间隙
(三） 终板电位和动作电位的形成
Ach分子与终板膜Ach门控性通道结合
终板膜离子通道开放
Na+内流为主，少量K+外流
终板膜去极化，产生终板电位 终板电位以电紧张性扩布 肌细胞膜去极化达到阈电位 肌细胞膜产生动作电位
兴奋-收缩耦联过程
动作电位沿肌膜传至T管，激活T管膜、肌膜 上的L-type Ca2+ channel. 激活SR膜上 ryanodine receptor ，引起SR中的Ca2+ 释放入 胞浆
胞浆[Ca2+] i 升高
Ca2+和肌钙蛋白结合，触发肌丝滑行， 肌肉 收缩
肌浆网膜上Ca2+ 泵激活, 将Ca2+ 重新摄回，胞浆[Ca2+] i ，Ca2+ 和肌钙蛋白解离，肌肉舒张。
粗肌丝结合的位点 ✓ 原肌凝蛋白：长杆状分子，能阻止
肌动蛋白分子与横桥头 部结合，起调节作用。
✓
✓肌钙蛋白： 由三个亚单位组成， T亚单位，与原肌球蛋白结合，I 亚单位与肌动蛋白结合，C亚单位 与Ca2+结合。
3. 肌肉收缩的基本过程
肌肉动作电位
肌浆中Ca2+
Ca2+和肌钙蛋白结合
原肌凝蛋白分子构象变化，暴露肌动蛋白 结合位点
1. 肌丝滑行学说： 肌肉的伸长或缩短是粗、细肌丝
在肌节内相互滑动而发生的，肌小节 长度发生变化，而肌丝的长度不变。
2、肌丝的分子组成 粗肌丝：肌球蛋白构成，形状为长杆
状+横桥头部 横桥特性：一定条件下和细肌丝呈可
逆性结合；具有ATP酶活性
细肌丝的分子组成： ✓ 肌动蛋白： 细肌丝的主干，存在与
(四） 乙酰胆碱的灭活
胆碱酯酶
神经肌接头处兴奋传递的特点
✓ 化学传递 ✓ 保持1对1的关系 ✓ 易受药物影响
微终板电位 （miniature endplate potential)
静息状态下，接头前膜自发释放Ach,并 引起终板膜 电位的变化，这种由一个 Ach量子引起的终板膜电位变化，称之。
等长收缩： 肌肉收缩时长度不变，只有张
力的增加。
等张收缩： 肌肉收缩时张力不变，而长度
发生缩短。
1. 前负荷（preload)： 肌肉收缩前已存在的负荷。
前负荷使肌肉在收缩前就被拉长， 具有一定的初长度. 2.最适初长度：
在最适初长度下，肌肉收缩可 以产生最大的主动张力；大于或小 于最适初长度，收缩张力都会下降。
SR 释 放
Ca2+ 的 机 制
胞浆Ca2+浓度降低的机制
calciuim pump on SR calciuim pump on the plasma
membrane、 Na+-Ca2+ exchanger on the plasma
membrane
三、影响肌肉收缩效能的因素
肌肉收缩的效能表现为： 收缩时产生的张力 （force）、 肌肉的缩短（ shortening) 速度（velocity)
第四节 肌细胞的收缩
1 . 神经冲动如何引起肌细胞的兴奋？ 2 . 肌细胞的兴奋如何引起肌肉收缩？
一 、神经-肌肉接头处的兴奋传递
（一） 神经-肌肉接头的基本结构 ❖ 神经未梢(接头前膜）：囊泡 ❖ 接头间隙： 细胞外液 ❖ 终板膜（接头后膜）： N-型Ach受体
(Ach门控性通道)
(二）神经未梢乙酰胆碱的释放
肌肉的收缩能力（contractility) 是决定肌肉收缩效能的内在特性。
肌肉收缩能力的高低主要决定于兴 奋-收缩耦联期间胞浆内Ca2+的 水平和肌球蛋白ATP酶的活性。
许多神经递质，体液物质、病理因 素和药物都可影响肌肉收缩能力。
单收缩和复和收缩
单收缩（twitch)：一次的收缩和舒 张。