運動生理學肌肉活動

第一頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二第一節(jié)肌纖維的結(jié)構(gòu)第四節(jié)骨骼肌的特性第三節(jié)肌纖維的收縮原理第二節(jié)骨骼肌細胞的生物電現(xiàn)象

第五節(jié)骨骼肌收縮形式與力學特征第六節(jié)肌纖維類型與運動能力第二頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二第三頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二第一節(jié)肌纖維的結(jié)構(gòu)一、肌原纖維和肌小節(jié)二、肌管系統(tǒng)三、肌絲的分子組成第四頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二骨骼肌細胞第五頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二肌肉纖維模式圖骨骼骨骼?。「梗‰欤┘±w維（肌細胞）肌原纖維（粗肌絲、細肌絲）第六頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二一、肌原纖維和肌小節(jié)

骨骼肌超微結(jié)構(gòu)示意圖每個肌細胞含有數(shù)百至數(shù)千條與肌纖維長軸平行排列的肌原纖維。直徑約1-2微米，縱貫肌細胞全長。肌小節(jié)：兩條Z線之間的結(jié)構(gòu)。第七頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二肌原纖維的結(jié)構(gòu)示意圖

第八頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二肌原纖維的結(jié)構(gòu)示意圖

第九頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二粗肌絲和細肌絲的空間排列示意圖

第十頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二二、肌管系統(tǒng)

橫小管系統(tǒng):肌細胞膜從表面橫向伸入肌纖維內(nèi)部的膜小管系統(tǒng)?？v小管系統(tǒng):肌質(zhì)網(wǎng)系統(tǒng)。終池:肌質(zhì)網(wǎng)在接近橫小管處形成特殊的膨大。三聯(lián)管結(jié)構(gòu):每一個橫小管和來自兩側(cè)的終末池構(gòu)成復合體。

肌管系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

第十一頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二三、肌絲的分子組成細肌絲與粗肌絲結(jié)構(gòu)示意圖粗肌絲:

頭部有一膨大部——橫橋:①能與細肌絲上的結(jié)合位點發(fā)生可逆性結(jié)合;②具有ATP酶的作用。細肌絲:

肌動蛋白（枕木）原肌球蛋白（鐵軌）肌鈣蛋白（鉚釘）第十二頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二粗肌絲：肌球蛋白（myosin）細肌絲：肌動蛋白、原肌球蛋白、肌鈣蛋白肌鈣蛋白原肌球蛋白肌動蛋白橫橋第十三頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二肌鈣蛋白是含有三個亞單位的復合體。亞單位I、亞單位T和亞單位C分別對肌動蛋白、原肌球蛋白和Ca++。

Ca++通過和肌鈣蛋白結(jié)合，誘發(fā)橫橋和肌動蛋白之間的相互作用第十四頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二第二節(jié)骨骼肌細胞的生物電現(xiàn)象一、靜息電位二、動作電位三、動作電位的傳導第十五頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二一、靜息電位(RestingPotential)(一)靜息電位的概念細胞處于安靜狀態(tài)時，細胞膜內(nèi)外所存在的電位差。第十六頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二(二)靜息電位產(chǎn)生原理用“離子學說”來解釋:①細胞內(nèi)外各種離子的濃度分布是不均勻的。第十七頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二靜息電位產(chǎn)生原理（一）K+Na+K+K+K+K+K+K+K+K+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+K+K+細胞外高鈉細胞內(nèi)高鉀？？第十八頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二②靜息狀態(tài)下細胞膜對各種離子通透具有選擇性。通透性：K+＞Cl-＞Na+＞A-第十九頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二靜息電位產(chǎn)生原理（二）K+Na+K+K+K+K+K+K+K+K+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+K+K+K+Na+細胞外細胞內(nèi)K+通道Na+通道開放關(guān)閉看看離子是如何運動的第二十頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二靜息電位產(chǎn)生原理（三）K+Na+K+K+K+K+K+K+K+K+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+K+K+細胞外帶正電細胞內(nèi)帶負電第二十一頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二③靜息時，K+的通透性大，Na+的通透性較小

K+外流→細胞內(nèi)負外正電位差④隨著K+外流，細胞膜兩側(cè)形成的外正內(nèi)負的電場力會阻止細胞內(nèi)K+的繼續(xù)外流，當促使K+外流的由濃度差形成的向外擴散力與阻止K+外流的電場力相等時，K+的凈移動量就會等于零。這時細胞內(nèi)外的電位差值就穩(wěn)定在一定水平上，這就是靜息電位。由于靜息電位主要是K+由細胞內(nèi)向外流動達到平衡時的電位值，所以又稱為K+平衡電位。

第二十二頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二靜息電位產(chǎn)生的生理機制：①細胞膜內(nèi)外離子分布不均②細胞膜對離子的通透具有選擇性:K+＞Cl-＞Na+＞A-③靜息狀態(tài)時，細胞膜對K+的通透性大[K+]↑→膜外電位↑(正電場)膜外為正、膜內(nèi)為負的極化狀態(tài)④當擴散動力與阻力達到動態(tài)平衡時=RP結(jié)論:RP的產(chǎn)生主要是K＋向膜外擴散的結(jié)果。

∴RP=K+的平衡電位第二十三頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二二、動作電位

(一)動作電位的概念可興奮細胞興奮時，細胞內(nèi)產(chǎn)生的可擴布的電位變化。第二十四頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二(二)動作電位的變化過程

1.靜息相2.去極相去極化:-90→0mv

反極化:0→+30mv3.復極相

+30→-90mv動作電位示意圖第二十五頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二動作電位有以下特點：①“全或無”現(xiàn)象。任何刺激一旦引起膜去極化達到閾值，動作電位就會立刻產(chǎn)生，它一旦產(chǎn)生就達到最大值，動作電位的幅度不會因刺激加強而增大。②不衰減性傳導。動作電位一旦在細胞膜的某一部位產(chǎn)生，它就會間整個細胞膜傳播，而且其幅度不會因為傳播距離增加而減弱。③脈沖式。由于不應期的存在使連續(xù)的多個動作電位不可能融合，兩個動作電位之間總有一定間隔。動作電位的意義：

AP的產(chǎn)生是細胞興奮的標志第二十六頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二K+Na+K+K+K+K+K+K+K+K+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+K+K+K+Na+細胞外細胞內(nèi)K+通道Na+通道刺激開放關(guān)閉看看離子是如何運動的(三)動作電位的產(chǎn)生原理第二十七頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二動作電位產(chǎn)生原理K+Na+K+K+K+K+K+K+K+K+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+K+K+細胞外帶負電細胞內(nèi)帶正電第二十八頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二動作電位產(chǎn)生原理總結(jié)條件刺激→被刺激處膜的離子通透性突然變化→Na＋通透性＞K＋通透性膜外高Na＋、膜內(nèi)低Na＋結(jié)果Na＋大量內(nèi)流→膜去極化Na＋繼續(xù)內(nèi)流→膜內(nèi)正外負→超射膜內(nèi)正電逐漸阻止Na＋內(nèi)流→Na＋達到平衡電位→Na＋通透性↓、K＋通透性↑恢復→K＋外流→恢復靜息電位→復極化動作電位本質(zhì)是Na＋平衡電位第二十九頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二鈉鉀泵在離子轉(zhuǎn)運的作用維持膜內(nèi)外Na＋、K＋濃度差第三十頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二第三十一頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二三、動作電位的傳導

神經(jīng)沖動（動作電位）的傳導1、無髓鞘神經(jīng)纖維的傳導：

刺激使膜電位倒轉(zhuǎn)后，電流發(fā)生擴布式傳導。第三十二頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二2、有髓鞘神經(jīng)纖維的傳導：

動作電位在郞飛氏結(jié)間跳躍，所以速度更快。第三十三頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二一、神經(jīng)肌肉間的興奮傳遞1、神經(jīng)-肌肉接點的結(jié)構(gòu)①接點前膜(終板前膜)②接點后膜(終極后膜)③接點間隙(終板間隙)神經(jīng)-肌肉接點示意圖

第三節(jié)肌纖維的收縮和舒張原理

第三十四頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二2、興奮由神經(jīng)傳送給肌肉（神經(jīng)肌肉傳遞）運動神經(jīng)末梢去極化神經(jīng)膜通透性改變Ca2＋進入末梢突觸小泡破裂Ach釋放Ach擴散至終膜R-Ach形成終膜去極化產(chǎn)生EPP(終板電位)發(fā)放動作電位興奮收縮耦聯(lián)肌纖維收縮第三十五頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二

二.興奮-收縮耦聯(lián)三個主要步驟：

①興奮通過橫小管系統(tǒng)傳導到肌細胞內(nèi)部②三聯(lián)管處的信息傳遞③肌漿網(wǎng)（縱管系統(tǒng)）中Ca2+的釋放:指終池膜上的鈣通道開放，終池內(nèi)的Ca2+順濃度梯度進入肌漿，觸發(fā)肌絲滑行，肌細胞收縮。

∴Ca2+是興奮-收縮耦聯(lián)的媒介物第三十六頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二肌節(jié)縮短=肌細胞收縮牽拉細肌絲朝肌節(jié)中央滑行橫橋擺動橫橋與結(jié)合位點結(jié)合分解ATP釋放能量原肌球蛋白位移，暴露細肌絲上的結(jié)合位點Ca2+與肌鈣蛋白結(jié)合肌鈣蛋白的構(gòu)型改變終池膜上的鈣通道開放終池內(nèi)的Ca2+進入肌漿三.肌絲滑行第三十七頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二第三十八頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二1.Ach釋放2.AP沿膜傳播3.Ca從SR釋放4.Ca與肌鈣蛋白C端結(jié)合，原肌球蛋白開放肌動蛋白位點5.肌球蛋白橫橋擺動，推動細肌絲滑行6.

Ca被移走(uptakebySR)7.原肌球蛋白封閉肌動蛋白的位點第三十九頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二

骨骼肌收縮示意圖肌絲滑行學說：肌肉收縮是每一個肌小節(jié)內(nèi)細肌絲向粗肌絲之間滑行，即由Z線發(fā)出的細肌絲主動向暗帶中央移動，結(jié)果相鄰Z線靠近，肌小節(jié)變短，造成整條肌肉縮短（Huxy，1950）。肌絲滑行學說第四十頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二運動神經(jīng)沖動傳至末梢↓N末梢對Ca2+通透性增加Ca2+內(nèi)流入N末梢內(nèi)↓接頭前膜內(nèi)囊泡向前膜移動、融合、破裂↓ACh釋放入接頭間隙↓ACh與終板膜受體結(jié)合↓受體構(gòu)型改變↓終板膜對Na+、K+(尤其Na+)的通透性增加↓產(chǎn)生終板電位(EPP)↓EPP引起肌膜AP↓肌膜AP沿橫管膜傳至三聯(lián)管↓終池膜上的鈣通道開放終池內(nèi)Ca2+進入肌漿↓Ca2+與肌鈣蛋白結(jié)合引起肌鈣蛋白的構(gòu)型改變↓原肌球蛋白發(fā)生位移暴露出細肌絲上與橫橋結(jié)合位點↓橫橋與結(jié)合位點結(jié)合激活ATP酶作用,分解ATP↓橫橋擺動↓牽拉細肌絲朝肌節(jié)中央滑行↓肌節(jié)縮短=肌細胞收縮小結(jié)：骨骼肌收縮全過程1.興奮傳遞2.興奮-收縮（肌絲滑行）耦聯(lián)第四十一頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二興奮-收縮耦聯(lián)后肌膜電位復極化終池膜對Ca2+通透性↓肌漿網(wǎng)膜Ca2+泵激活肌漿網(wǎng)膜[Ca2+]↓Ca2+與肌鈣蛋白解離原肌凝蛋白復蓋的橫橋結(jié)合位點骨骼肌舒張四、骨骼肌舒張機制第四十二頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二作業(yè)題1.靜息電位和動作電位分別是如何產(chǎn)生的？2.解釋肌絲滑行學說。3.如何理解骨骼肌的興奮—收縮耦聯(lián)？第四十三頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二第四節(jié)骨骼肌的特性

一、骨骼肌的物理特性伸展性：骨骼肌在受到外力牽拉或負重時可被拉長的特性。彈性：而當外力或負重取消后，肌肉的長度又可恢復的特性。粘滯性：肌漿內(nèi)各分子之間的相互摩擦作用所產(chǎn)生的特性。第四十四頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二二、骨骼肌的生理特性及其興奮條件1.生理特性①興奮性②收縮性2.引起興奮的刺激條件①刺激強度：固定刺激作用時間和強度-時間變化率的前提下，引起肌肉興奮的最小刺激強度叫閾強度。閾上刺激、閾下刺激②刺激的作用時間③刺激強度-時間變化率3、興奮性的評價：強度-時間曲線閾強度、基強度、時值第四十五頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二強度—時間曲線時值基強度強度時間第四十六頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二閾強度：固定刺激時間，使組織興奮的最低強度?；鶑姸龋涸诖碳r間足夠長的前提下，使組織興奮的最低強度。時值：以2倍的基強度刺激時，使組織興奮的最短作用時間。第四十七頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二第五節(jié)骨骼肌的收縮形式與力學特征一、骨骼肌的收縮形式包括縮短收縮、拉長收縮、等長收縮三種。(一)縮短收縮（向心收縮）

概念：肌肉收縮時，張力大于阻力，長度縮短的收縮。特點：收縮時肌肉長度縮短、起止點相互靠近，因而引起身體運動。包括非等動收縮和等動收縮兩種。第四十八頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二非等動收縮（等張收縮）肌肉在收縮時,負荷不變，由于在不同角度杠桿力不同，所遇到的阻力、產(chǎn)生的肌張力以及收縮速度都在變化。當屈肘舉起一恒定負荷時肌肉收縮產(chǎn)生的張力隨關(guān)節(jié)角度而變化

第四十九頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二等動收縮等動收縮：在整個關(guān)節(jié)運動范圍內(nèi)肌肉以恒定的速度，且肌肉收縮時產(chǎn)生的力量始終與阻力相等的肌肉收縮。等動收縮和等張收縮區(qū)別：

等動收縮時在整個運動范圍內(nèi)都能產(chǎn)生最大的肌張力，等張收縮則不能。

等動收縮的速度可以根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)。理論和實踐證明，等動練習是提高肌肉力量的有效手段。第五十頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二等動收縮時在整個運動范圍內(nèi)肌肉都產(chǎn)生最大張力第五十一頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二第五十二頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二(二)等長收縮（靜力收縮）概念：肌肉在收縮時其長度不變。如體操中的“十字支撐”、“直角支撐”和武術(shù)中的站樁。

第五十三頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二(三)拉長收縮（離心收縮）概念：肌肉在收縮產(chǎn)生張力的同時被拉長的收縮如下蹲時，股四頭肌在收縮的同時被拉長，以控制重力對人體的作用，使身體緩慢下蹲，起緩沖作用。如搬運重物時，將重物放下，以及下坡跑和下樓梯等也需要肌肉進行離心收縮。作用：制動、減速、克服重力。

第五十四頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二附：運動后肌肉酸痛的原因與消除肌肉酸痛常發(fā)生于肌肉不習慣性運動后，或大強度、長時間運動后。原因分為即刻痛和延遲痛。前者與運動中肌肉缺血有關(guān)，后者與肌肉的微小損傷和痙攣有關(guān)。消除熱敷、電療、按摩、口服VitC、伸展性牽拉、針灸等。第五十五頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期二(一)后負荷下力量-速度曲線：在一定的范圍內(nèi)，肌張力與收縮速度呈反相關(guān)。

張力大小