【基础医学】第二章 肌肉的工作.ppt
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1、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。,人体生理学,第一节 肌肉收缩的形式和力学分析第二节 肌纤维类型与运动能力,第一节 肌肉收缩的形式和力学分析,人体生理学,一、肌肉收缩的形式,(一)缩短收缩(二)拉长收缩(三)等长收缩,人体生理学,缩短收缩和等长收缩,缩短收缩,等长收缩,运动,不运动,人体生理学,(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
2、缩分为等张收缩和等动收缩。,人体生理学,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。,人体生理学,利用肌力计检测等张收缩,人体生理学,等张收缩时,肌肉产生的张力随关节角度而变化,人体生理学,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。,人体生理学,等动收缩时,在整个关节范围都
3、能产生同等的张力,人体生理学,等动肌力计曲线,力 量,关节角度,人体生理学,(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。,人体生理学,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。,人体生理学,牵张缩短环作用,人体生理学,5,10,150,50,h 功(J),(cm),h 功,跑步 学生 足球 排球 跳远 跳高 跳跃,不同项目运动员反弹纵跳与蹲跳时重心升高的高度差,人体生理学,(三)等长
4、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。,人体生理学,利用绳索张力计检测等长收缩,人体生理学,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,人体生理学,二、肌肉收缩的力学特征,人体生理学,(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,人体生理学,关系:当逐渐增加肌肉对抗的负荷,肌肉收缩产生
5、的张力逐渐增大,但肌肉收缩的速度逐渐减小。当逐渐减小肌肉负荷时,肌肉收缩的速度和缩短的长度逐渐增大,但张力却逐渐减小。,人体生理学,张力速度关系,力量,速度,人体生理学,曲线:若将肌肉在不同负荷下收缩时的张力、速度变化绘成对应的座标图,可得到一双曲线式的曲线,它说明在一定范围内,肌肉产生的张力和缩短速度呈反变关系。,人体生理学,肌肉收缩的张力速度关系,人体生理学,机制:,肌肉收缩时产生张力的大小,取决于活化的横桥数目。肌肉收缩的速度,则取决于能量释放的速率和肌球蛋白ATP酶的活性,而与活化的横桥数目无关。当负荷较大时,有更多的横桥处于活化状态,以增加肌肉的张力,但却降低能量释放的速率,使收缩速
6、度变慢。,人体生理学,应用:,在运动实践中,张力速度关系曲线可用来考虑确定最适作业的最佳负荷和发挥最大爆发力。肌肉收缩的张力速度关系曲线可通过训练而改变,有训练的运动员,该曲线向右上方偏移。,人体生理学,不同训练负荷对张力-速度曲线的影响,60%Po组,人体生理学,短跑运动员和无训练者的张力-速度曲线(选自Fox,略加修改),人体生理学,(二)肌肉收缩的长度张力关系,定义:指肌肉收缩前的初长度对肌肉收缩时产生张力的影响。,人体生理学,关系:逐渐增大肌肉收缩的初长度,肌肉收缩产生的张力也逐渐增加。当初长度增加到某一值时,张力可达到最大。继续增大肌肉收缩的初长度,张力反而减小,收缩效果亦减弱。通常
7、把引起肌肉收缩张力最大的初长度称为适宜初长度。,人体生理学,人体生理学,曲线:,若将不同的肌肉初长度与张力的变化绘制成座标图,就可以得到一条曲线,称肌肉收缩的长度张力关系曲线该曲线类似开口向下的抛物线,其顶点显示,适宜初长度时肌肉收缩产生的张力最大,人体生理学,肌肉初长度与主动张力的关系,人体生理学,肌肉收缩的长度张力关系机制,人体生理学,长度张力关系可用肌肉收缩的肌丝滑行理论加以解释,肌肉初长度处于适宜水平时,粗、细肌丝处于最理想的重叠状态,因而起作用的横桥数目最多,表现收缩张力最大。如果肌肉拉得太长,粗、细肌丝趋向分离,起作用的横桥数目减少,肌肉张力下降。如果肌肉过于缩短,细肌丝中心端在肌
8、节中央交错,起作用的横桥数目亦减少,肌张力将急剧下降。,人体生理学,肌肉收缩的长度张力关系,人体生理学,应用:,适当预先拉长肌肉的初长度可增大肌肉收缩的张力。,人体生理学,三、肌肉结缔组织对肌肉收缩的影响,骨,肌腱,筋膜,肌肉,肌外膜,肌束,肌束膜,肌内膜,运动神经元,血管,细胞核,肌质网,肌微丝,肌纤维,肌原纤维,肌肉膜,人体生理学,(一)肌肉的收缩成分与弹性成分,肌组织构成肌肉的主体,其功能是通过收缩而产生张力,它是肌肉的收缩成分。结缔组织、神经组织和丰富的血管网等是肌肉收缩的弹性成分。它和肌肉收缩成分呈串联或并联关系。,人体生理学,肌肉收缩成分和弹性成分排列示意图,人体生理学,(二)肌肉
9、弹性成分的作用,当收缩成分收缩时,弹性成分被拉长,从而将一部分能量以弹性势能的形式贮存起来;其后以弹性反作用力的形式发挥出来,促使肌肉产生更大的力量和更大的运动速度。由于弹性成分的伸展特性可吸收一部分力,从而使收缩成分产生的张力变化趋于缓和,防止肌肉发生损伤。,人体生理学,A、等长收缩时,肌肉的收缩成分和弹性成分变化示意图B、等长收缩时,张力变化示意图,人体生理学,(三)运动对肌肉结缔组织的影响,肌肉超负荷运动后,在引起肌肉肥大的同时,肌肉中结缔组织也相应增加。运动训练可提高肌腱的抗张应力,特别是肌腱与骨结合区的结合能力和力量,从而使肌腱能承受更大的拉力。,第二节 肌纤维类型与运动能力,人体生
10、理学,一、人类骨骼肌纤维的类型,早在1673年Loranzini发现动物骨骼肌的颜色有的较红、有的较白,并且肌肉的色泽与运动能力有着密切的关系。1883年,有人进一步用电刺激肌肉的方法发现红色肌纤维收缩速度慢,不易疲劳;白色肌纤维收缩速度快,易疲劳。1962年,瑞典生理学家Bergstrom创建了肌组织针刺活检技术,使直接进行人类肌纤维类型的研究成为可能。,人体生理学,人类肌纤维分为两种类型:,一是收缩速度较慢的,称慢肌(ST)或I型肌;二是收缩速度快的,称为快肌(FT)或II型肌。,人体生理学,肌纤维类型的检测,人体生理学,快肌中包括三种亚型,快A、快B和快C快B纤维是典型的快肌纤维,二、两
11、类肌纤维的形态、机能和代谢特征,人体生理学,(一)形态特征,1.快肌纤维 直径较粗、呈苍白色。线粒体容积密度小,肌质网发达。接受脊髓前角大运动神经元支配。神经元所支配的肌纤维数量多。,2.慢肌纤维 直径较细,呈红色线粒体容积密度大,毛细血管网发达支配慢肌纤维脊髓前角小运动神经元一个运动神经元所支配的肌纤维数量少。,人体生理学,(二)代谢特征,1.快肌纤维无氧氧化能力较高 表现为快肌纤维中参与无氧氧化过程的酶活性较慢肌纤维高。糖酵解的底物肌糖原含量也较慢肌高。,2.慢肌纤维有氧氧化能力较高 表现为线粒体数量多,体积大,容积密度高,氧化酶活性较快肌纤维高。慢肌纤维毛细血管丰富,肌红蛋白含量较高,都
12、使其有氧氧化能力高于快肌纤维。,人体生理学,(三)生理特性,1.收缩速度 快肌纤维收缩速度快于慢肌。2.收缩力量 快肌纤维收缩时产生的力量大于慢肌纤维。3.抗疲劳能力 慢肌纤维抗疲劳能力比快肌强。,人体生理学,人的快肌纤维的百分组成与收缩速度(A)和最大力量(B)的关系,人体生理学,人的快肌纤维的百分组成与易疲劳性的关系,人体生理学,两类肌纤维最大收缩速度对比,人体生理学,三、肌纤维类型与运动能力,从两类肌纤维的形态、机能和代谢特征看,两类肌纤维的百分组成与某些基本素质具有密切关系。对优秀运动员肌纤维百分组成的调查表明,肌纤维类型的配布和专项运动能力高度相关;并认为,这是影响乃至决定运动员专项
13、成绩的重要条件。符合专项要求的肌纤维配布只是取得良好成绩的诸多因素中的一个因素,而不是唯一因素。,人体生理学,马拉松,长跑运动员,短跑运动员,竞走运动员,800米跑运动员,举重运动员,越野滑雪,自行车运动员,无训练者,100 90 80 70 60 50 40 30 20 1 0 0,0 10 20 30 40 50 60 7 0 80 90 100,慢肌纤维百分比,快肌纤维百分比,优秀运动员肌纤维构成,人体生理学,四、训练对两类肌纤维的影响,人体生理学,(一)训练能否引起两类肌纤维互变-两种观点,早期研究者认为,肌纤维的百分比组成是由遗传决定而不能随训练互变;但近年来的研究证明,肌纤维类型可
14、随专项训练而产生适应性变化。,人体生理学,(二)运动时两类肌纤维的募集,许多运动中,快肌纤维和慢肌纤维两者都可动用在强度低的耐力性运动中,优先动用慢肌在大强度运动中,优先动用快肌,人体生理学,不同用力水平肌纤维募集百分比,人体生理学,(三)训练对肌纤维横断面积的影响,训练有素者肌纤维直径或横断面积大于无训练者,肌纤维的这种肥大通常表现为选择性肥大,人体生理学,实验证明:,力量训练可使快肌纤维出现选择性肥大耐力训练可使慢肌纤维出现选择性肥大速度训练可使快肌纤维增加得更多,人体生理学,(四)训练对肌纤维代谢能力的影响,实验证明,耐力训练可使慢肌纤维中线粒体数目增多,体积增大,有氧氧化酶的活性提高,
15、从而提高慢肌纤维的有氧氧化能力。研究认为,耐力训练可使快肌纤维中琥珀酸脱氢酶的活性提高。,人体生理学,复习思考题,1试比较肌肉工作三种形式的特点?指出它们在体育实践中的意义。2分析肌肉工作的张力与速度关系、生理机制及在运动实践中的意义。3分析肌肉工作的长度与张力关系、生理机制及在运动实践中的意义。4举例分析弹性成分在运动中的作用。5试比较分析快、慢肌纤维的形态、机能和代谢特征。6试述训练对两类肌纤维的影响。7依据肌纤维百分组成与运动能力的关系,说明肌纤维类型理论对指导运动实践的意义。,人体生理学,人体生理学,人体生理学,大学课件出品 版权归原作者所有 联系QQ:910670854 如侵权,请告
16、知,吾即删 更多精品文档请访问我的个人主页 http:/,人体生理学,附赠人生心语,人生太短,聪明太晚,人体生理学,人生太短,聪明太晚(1),我们都老得太快却聪明得太迟把钱省下来,等待退休后再去享受结果退休后,因为年纪大,身体差,行动不方便,哪里也去不成。钱存下来等养老,结果孩子长大了,要出国留学,要创业做生意,要花钱娶老婆,自己的退休金都被拗走了。,人体生理学,人生太短,聪明太晚(2),当自己有足够的能力善待自己时,就立刻去做,老年人有时候是无法做中年人或是青少年人可以做的事,年纪和健康就是一大因素。小孩子从小就告诉他,养你到高中,大学以后就要自立更生,要留学,创业,娶老婆,自己想办法,自己
17、要留多一点钱,不要为了小孩子而活我们都老得太快却聪明得太迟,我的学长去年丧妻。这突如其来的事故,实在叫人难以接受,但是死亡的到来不总是如此。学长说他太太最希望他能送鲜花给他,但是他觉得太浪费,总推说等到下次再买,结果却是在她死后,用鲜花布置她的灵堂。这不是太蠢愚了吗?!等到.、等到.,似乎我们所有的生命,都用在等待。,人体生理学,人生太短,聪明太晚(3),等到我大学毕业以后,我就会如何如何我们对自己说等到我买房子以后!等我最小的孩子结婚之后!等我把这笔生意谈成之后!等到我死了以后人人都很愿意牺牲当下,去换取未知的等待;牺牲今生今世的辛苦钱,去购买后世的安逸在台湾只要往有山的道路上走一走,就随处
18、都可看到农舍变精舍,山坡地变灵塔,无非也是为了等到死后,能图个保障,不必再受苦。许多人认为必须等到某时或某事完成之后再采取行动。明天我就开始运动,明天我就会对他好一点,下星期我们就找时间出去走走;退休后,我们就要好好享受一下。,人体生理学,人生太短,聪明太晚(4),然而,生活总是一直变动,环境总是不可预知,现实生活中,各种突发状况总是层出不穷。身为一个医生,我所见过的死人,比一般人要来得多。这些人早上醒来时,原本预期过的是另一个平凡无奇的日子,没想到一个意料之外的事;交通意外、脑溢血、心脏病发作等等。剎那间生命的巨轮倾覆离轨,突然闯进一片黑暗之中。那么我们要如何面对生命呢?我们毋需等到生活完美
19、无瑕,也毋需等到一切都平稳,想做什么,现在就可以开始做起。一个人永远也无法预料未来,所以不要延缓想过的生活,不要吝于表达心中的话,因为生命只在一瞬间。,人体生理学,人生太短,聪明太晚(5),记住!给活人送一朵鲜花,强过给死人送贵重的花圈,每个人的生命都有尽头,许多人经常在生命即将结束时,才发现自己还有很多事没有做,有许多话来不及说,这实在是人生最大的遗憾。别让自己徒留为时已晚的空余恨。逝者不可追,来者犹未卜,最珍贵、最需要实时掌握的当下,往往在这两者蹉跎间,转眼错失。,人体生理学,人生太短,聪明太晚(6),人生短暂飘忽,包得有一首小诗这样写:高天与原地,悠悠人生路;行行向何方,转眼即长暮。正是
20、道尽了人生如寄,转眼即逝的惶恐。有许多事,在你还不懂得珍惜之前已成旧事;有许多人,在你还来不及用心之前已成旧人。遗憾的事一再发生,但过后再追悔早知道如何如何是没有用的,那时候已经过去,你追念的人也已走过了你。,人体生理学,人生太短,聪明太晚(7),一句瑞典格言说:我们老得太快,却聪明得太迟。不管你是否察觉,生命都一直在前进。人生并未售来回票,失去的便永远不再得到。将希望寄予等到方便的时间才享受,人体生理学,人生太短,聪明太晚(8),我们不知失去了多少可能的幸福不要再等待有一天你可以松口气,或是麻烦都过去了。生命中大部分的美好事物都是短暂易逝的,享受它们、品尝它们,善待你周围的每一个人,别把时间
21、浪费在等待所有难题的完满结局上。找回迷失的生命死亡也许是免费的 但是,却要付出生命的代价。劝大家一句话:把握当下,莫等待。,成功人生的十堂课,人体生理学,人生成功第1课,做一个终生学习的人,离开学校并不意味着学习就结束了。学习可以成为一种生活方式,帮助你发挥最大的潜能。我们从未停止学习,总会有新的,有趣的东西等待我们去发现。学习新的技能可能让人感到有一点恐惧,但每当我们在个人学习上停滞不前时,我们都需要去学习新的东西。积极地寻求支援和建议,突破停滞期。参加一些培训,进修,夜校任何新的兴趣都将会有助于发展你的优势。多看,多听,让你的头脑保持活跃。活到老,学到老。,人体生理学,人生成功第2课,令自
22、己感到沮丧的秘诀就是用空闲时间去烦恼自己是否快乐。所以不要费事去想它!摩拳擦掌干起来吧。你将热血沸腾,你会头脑清醒。很快,在你身体中的这种高涨的积极人生观将把烦恼从你的头脑中赶出去。行动起来,忙碌起来。这是世界上最便宜的一种药,也是最好的一种。,人体生理学,人生成功第3课,在困境中寻找成功的希望逆境是一所最好的学校。每一次失败,每一次打击,每一次损失,都蕴育着成功的萌芽,都教会我在下一次有更出色的表现。我再也不会逃避现实,也不会拒绝从以往的错误中获取经验,我不再因此而促成自己的失败。因为我知道,宝玉不经磨砺就不能发光,没有,我也不能完善自我。现在我知道,灵魂倍受煎熬的时刻,也正是生命中最多选择
23、与机会的时刻。任何事情的成败取决于我在寻求帮助时是抬起头还是低下头。无论何时,当我被可怕的失败击倒,在最初的阵痛过去之后,我都要想方设法将苦难变成好事。伟大的机遇就在这一刻闪现这苦涩的根必将迎来满园芬芳!我将一直在困境中寻找成功的希望。,人体生理学,人生成功第4课,没有人可以使你感到自卑我选择自我感觉良好,这样我能更加开放地学习。如果人们给我负面的回应或是批评我做的事情,我不会认为他们所说的就表明我是一个“差劲的”人。我坚信自尊由我掌控,这让我毫无戒心地去听取别人的反馈,想看看是否有我可以学习的东西。我们每天都有两种选择。我们可以感到自己很棒,也可以感到自己很差劲。难道有人会选择后者吗?,人体
24、生理学,人生成功第5课,紧紧抓住梦想我们每个人都有梦想。我们每个人都希望能发自内心地相信自已有一种特殊的天赋,相信自己能发挥重要的作用,相信自己能以一种特殊的方式感动他人,相信自己能够把世界变得更加美好。在一生中,我们都曾经对自己渴望并追求的生活品质抱有憧憬。然而,对我们大多数人来说,这些憧憬在日常生活的成规和挫败中已经变得如此渺茫,以到于我们甚至不再努力去实现它们。对太多人来说,梦想已经远离,随之远离的还有塑造我们命运的意愿。很多人已经推动了坚定的信念,而正是坚定的信念为胜利者创造了优势。我们所要做的就是重拴梦想,并实现梦想,让我们每个人都记住,并去运用深藏在自己身上的无限潜能。,人体生理学
25、,人生成功第6课,毅力无法替代世界上没有任何东西可以替代毅力。才干不可以,无所作为的能人十分普遍;天分不可以,碌碌无为的天才尽人皆知;教育不可以,受过良好教育的没落者更是随处可见。只要有毅力和决心,就是无所不能的。毅力并不总是意味着永远坚持做同一件事。它意味着无论你做任何事情,你都要立刻全心投入,竭尽全力;它意味着先做艰苦的工作,再去期待随之而来的满足和回报。它意味着开心地工作,渴望更多的知识和进步。它意味着多打几个电话,多夏装几里路,多除草,早起床,意味着总是寻求更好的方式去做你在做的事情。毅力就是经历考验和过失的成功。,人体生理学,人生成功第7课,驻足片刻闻花香在现代生活的忙忙碌碌中,人们
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