運動生理學(xué)6肌肉力量的影響因素

1、第四節(jié)、影響肌肉力量的因素第四節(jié)、影響肌肉力量的因素 （一）概述 人體在肌肉活動中所表現(xiàn)出來的力量、速度、耐力、靈敏及柔韌等機能能力統(tǒng)稱為身體素質(zhì)。 身體素質(zhì)是人體各器官系統(tǒng)功能協(xié)同作用在骨骼肌工作中的綜合表現(xiàn)。 力量素質(zhì)是其他身體素質(zhì)的基礎(chǔ)。 肌肉力量表現(xiàn)為：絕對肌力、相對肌力、肌肉爆發(fā)力、肌肉耐力等。絕對肌力和肌肉的橫斷面大小有關(guān),橫斷面越大，絕對肌力越大肌肉橫斷面的大小取決于肌纖維數(shù)量和每條肌纖維的粗細(xì)絕對肌力只能反應(yīng)整體力量，不能反映肌肉每條肌纖維的性能絕對肌力絕對肌力 相對肌力相對肌力 肌肉單位橫斷面積肌肉單位橫斷面積（ /cm2 ）所具有的肌力。所具有的肌力。但日常應(yīng)用一般以絕對肌

2、力但日常應(yīng)用一般以絕對肌力/體重代替體重代替 與肌纖維類型及神經(jīng)對肌肉的調(diào)節(jié)能力有關(guān)與肌纖維類型及神經(jīng)對肌肉的調(diào)節(jié)能力有關(guān) 相對力量可更好地評價運動員的力量素質(zhì)相對力量可更好地評價運動員的力量素質(zhì)相對與絕對爆發(fā)力的訓(xùn)練相對與絕對爆發(fā)力的訓(xùn)練 力量型項目如：舉重、柔道等應(yīng)增加肌肉的體積增長肌肉塊，追求絕對力量的增加 短跑、跳躍、體操等以速度和靈敏為特點的項目，應(yīng)該保持輕體重的同時增加肌肉的相對力量主要靠神經(jīng)募集更多的肌纖維參與動作。運動單位的動員（二）決定肌肉力量的因素muscletendonmuscle fiberconnectivetissue1. 1. 肌肉的橫斷面積肌肉的橫斷面積 力量訓(xùn)

3、練引起肌肉體積增加及肌肉力量的增長，主要是由于肌纖維橫截面積增加造成的。一般認(rèn)為，訓(xùn)練使橫斷面積的增加是由于訓(xùn)練促使肌原纖維合成增加所致，而對于肌纖維數(shù)目無明顯影響。 2. 2. 肌纖維類型肌纖維類型能量代謝為其關(guān)鍵因素能量代謝為其關(guān)鍵因素 快肌纖維的收縮力 慢肌纖維，供能速率快，單位時間內(nèi)可完成更多的機械功。ckfast and slow muscle fibers.fast muscle fibers are adapted for rapid, powerful contractions. thick for strength but results in poor o2 diffusi

4、on fatigue relatively quickly.slow muscle fibers are adapted for sustained contraction. thin to aid diffusion of o2 but weaker relative to fast fibers, slow fibers have. less sr ca2+ remains in the cytosol longer. more mitochondria, a better blood supply, and myoglobin.3. 3. 肌纖維收縮時的初長度肌纖維收縮時的初長度 4.

5、4. 運動單位的動員運動單位的動員（recruitment of motor units ） 運動單位（motor unit, mu）一個運動神經(jīng)元和受其支配的肌纖維所組成的基本的肌肉收縮的單位稱為，運動單位。 運動單位的動員生活經(jīng)驗：生活經(jīng)驗：熟睡時的肌力？熟睡時的肌力？早晨剛剛蘇醒時的肌力？早晨剛剛蘇醒時的肌力？晨練后精神倍加振奮時的肌力？晨練后精神倍加振奮時的肌力？激烈運動后倍感疲勞時的肌力激烈運動后倍感疲勞時的肌力？ 運動單位動員定義：運動單位動員定義： 參與興奮的運動單位數(shù)目與興奮頻 率 的 結(jié) 合 ， 稱 為 運 動 單 位 動 員（motor unit involvement）或

6、運動單位募集（motor unit recruitment） a whole muscle is a group of muscle fibersmuscletendonmuscle fiberconnectivetissuea tendon attaches a muscle to a bone.a single action potential in a muscle fiber produces a twitch. gradations of whole muscle tension depend on the number of muscle fibers contracting（1）

7、一塊肌肉由多條肌纖維組成，并受多個神經(jīng)元控制，單純一個神經(jīng)元的興奮只表現(xiàn)出肌肉的震顫，參與收縮的神經(jīng)元越多，力量越大，參與神經(jīng)元數(shù)目多少取決于神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性。whole muscle tension depends on the size of the muscle, the extend of motor unit recruitment, & the size of each motor unit. the number of muscle fibers varies among different motor units. muscles performing refined,

8、 delicate movements have few muscle fibers per motor unit. muscles performing coarse, controlled movements have a large number of fibers per motor unit.（2）不同神經(jīng)元，其所支配的肌纖不同神經(jīng)元，其所支配的肌纖維數(shù)目存在差異，因此興奮時表維數(shù)目存在差異，因此興奮時表現(xiàn)出的收縮力量不同?，F(xiàn)出的收縮力量不同。（3）一個運動單位中?。┮粋€運動單位中肌纖維數(shù)目越少越靈活；數(shù)纖維數(shù)目越少越靈活；數(shù)目越多產(chǎn)生的力量越大。目越多產(chǎn)生的力量越大。因此，運動單位

9、的募集包括兩方面：因此，運動單位的募集包括兩方面：運動單位的運動單位的數(shù)目數(shù)目和和運動單位的種類運動單位的種類a motor unit is one motor neuron and the muscle fibers it innervates. each motor neuron controls several to thousands of muscle fibers when a motor neuron fires, every muscle fiber controlled by it contracts the asynchronous recruitment of motor

10、 units delays or prevents muscle fatigue.（4）當(dāng)某一個神經(jīng)元興奮時，其所支配）當(dāng)某一個神經(jīng)元興奮時，其所支配的所有肌纖維都收縮。但肌肉收縮時，的所有肌纖維都收縮。但肌肉收縮時，并不是所有神經(jīng)元支配的所有肌纖維都并不是所有神經(jīng)元支配的所有肌纖維都同時參與。同時參與。 a a b b 持續(xù)最大力量收縮持續(xù)最大力量收縮 持續(xù)持續(xù)50%最大力量收縮最大力量收縮100%muimui力量力量100% 50%100% 100%5. 5. 神經(jīng)系統(tǒng)的機能狀態(tài)神經(jīng)系統(tǒng)的機能狀態(tài)(nerve system activity )(nerve system activity

11、)u 神經(jīng)系統(tǒng)興奮性越高，募集的運動單位越多；發(fā)放的刺激頻率越高，強直收縮力量越大u即使運動神經(jīng)中樞處于最大興奮狀態(tài)，也不能同時調(diào)動所有肌纖維參與收縮。有訓(xùn)練者可動員有訓(xùn)練者可動員90%90%，無訓(xùn)練者可動員，無訓(xùn)練者可動員60%60%muscle tension also depends on the frequency of stimulation a muscle twitch (contraction) lasts longer than the action potential that initiates it. thus a second action potential can

12、 occur before the muscle fiber relaxes repetitive stimulation of a muscle increases its tension by twitch summation. if a muscle fiber is stimulated very rapidly, it cannot relax between stimuli. the twitches merge into a smooth, sustained, maximal contraction called tetanus.latent periodcontraction

13、timerelaxationtimemuscletwitchcontractileresponseactionpotentialstimulationfigure 8.17page 271contractileactivityactionpotentialssingletwitchtwitchsummationtetanusstimulationceases orfatiguebeginsaction potentials separated by time:muscle fibers relax:weak contractionaction potentials in close seque

14、nce:muscle fibers relax less:stronger contractionaction potentials in close sequence: muscles dont relax:creates maximal sustained contractionsingletwitch6. 6. 年齡與性別因素年齡與性別因素 進(jìn)入青春期后男性肌力開始明顯高于女性；20-30歲肌力最大，以后增齡性下降。7. 7. 體重因素體重因素these are two types of fatigue. muscle fatigue occurs when an exercising

15、muscle can no longer respond to the same degree of stimulation with the same degree of contractile activity.（外周疲勞） factors for this include an increase in inorganic phosphate, accumulation of lactic acid, and the depletion of energy reserves. （電解質(zhì)紊亂、代謝產(chǎn)物堆積、能量儲備受限） increased oxygen consumption is nee

16、ded to recover from exercise (paying off an oxygen debt).（缺氧） central fatigue occurs when the cns can no longer activate motor neurons supplying working muscles. （中樞疲勞） it is often psychological and is related to biochemical changes at the synapses in the brain.muscle atrophy if not used! skeletal muscles atrophy when not us