運動生理學——5-肌肉收縮形式與力學特征[稻谷書店]

1、復習題 1. 不同訓練形式對不同肌纖維類型的影響不同訓練形式對不同肌纖維類型的影響 包括包括 、 兩方面兩方面 2. 快肌纖維的耐疲勞性比慢肌纖維快肌纖維的耐疲勞性比慢肌纖維 ； 其興奮的閾值比慢肌纖維其興奮的閾值比慢肌纖維 ；所以比慢；所以比慢 肌纖維更不容易被興奮肌纖維更不容易被興奮 3. 描述肌絲滑行過程描述肌絲滑行過程 4. 解釋神經(jīng)肌肉興奮收縮藕聯(lián)機制解釋神經(jīng)肌肉興奮收縮藕聯(lián)機制 1相關知識 第三節(jié) 肌肉收縮形式與力學特征 1 1骨骼肌的特性骨骼肌的特性 生理特性：興奮性;收縮性 物理特性： 伸展性； 彈性：結締組織（肌腱、肌膜、M線、Z線等） 粘滯性 受溫度影響 2相關知識 二.

2、Types of muscle contraction 骨骼肌的收縮形式 根據(jù)收縮時肌肉長度的變化，把肌肉收縮分 為三類： 等長收縮 向心收縮（縮短收縮）包括等張和等動收縮 離心收縮（拉長收縮） 在完成工作或對抗地心引力對身體的作用時， 這幾種收縮往往同時或按順序發(fā)生。 3相關知識 Static (isometric) exercise = muscle contraction without a change in the length of the muscle （靜力性收縮，又 稱等長收縮） Dynamic (isotonic) exercise = muscle contraction

3、 with a change in the length of the muscle（動力性收縮） Concentric contraction = muscle applies force as it shortens （向心收縮） Eccentric contraction = muscle applies force as it lengthens （離心收縮） 4相關知識 Muscles come in antagonistic (opposing) pairs. 5相關知識 Muscle tension is transmitted to bone as the contractil

4、e component tightens the series-elastic component. Contractile component (sarcomeres) Series-elastic component (connective tissue/tendon) Load Load If muscle tension overcomes a load, it pulls the insertion toward the origin. 6相關知識 （一）等長收縮（ isometric ） 定義：肌肉收縮產生的張力等于外力時，肌肉 雖積極收縮但長度不變 如試圖拉起根本拉不起的杠鈴時

5、不能克服阻力做機械功 仍消耗能量（生熱），是肌肉靜力性工作的基 礎 對支撐和保持某種姿勢起重要作用 7相關知識 (二)向心收縮(Concentric contraction) 定義：肌肉收縮產生的張力大于外力，肌肉長度縮 短、起止點相互靠近。 肌肉張力增加出現(xiàn)在前，長度縮短發(fā)生在后，張力 大于外力 肌肉收縮時所產生的張力隨關節(jié)角度而變化， 例：肱二頭肌在關節(jié)角度為 120時最大，而在 30時 最?。O點產生的部位） 8相關知識 9相關知識 10相關知識 l等張收縮：張力恒定，長度變化 如：屈肘提重物 l要完成整個關節(jié)運動范圍內的等張收縮，所要 克服的負荷不能超過張力最小的關節(jié)角度所能 克服的最

6、大阻力. l等動收縮：收縮速度相對恒定，肌張力可 隨關節(jié)角度變化而改變。 11相關知識 等張收縮中所能舉起的最大重量只能是 張力最小的關節(jié)角度所能承受的最大重 量，這是等張訓練的不足之處 等動訓練時，整個關節(jié)范圍內肌肉都能 進行最大用力的收縮，是對肌肉的力量 增長最有效的方法之一，但是必須借助 于特殊力量器械，這是等動訓練的不足 之處 12相關知識 （三）離心收縮（ Eccentric contraction ）特點 肌肉在收縮產生張力的同時被拉長的收縮稱為 離心收縮離心收縮 ，又稱拉長收縮。 離心收縮的作用： 緩沖作用緩沖作用: 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

7、用，使身體緩慢下蹲。 防止運動損傷防止運動損傷 如從高處跳下時，腳先著地，通過反射活動使股四頭肌和 臀大肌產生離心收縮緩沖加速度，不致于使身體造成損傷。 13相關知識 Sample Exercises Bench Press Push-Up 14相關知識 15相關知識 （四）向心與離心收縮的比較 （1 1）在肌肉主動收縮力相同情況下，力量的外部表）在肌肉主動收縮力相同情況下，力量的外部表 現(xiàn)現(xiàn): : 離心收縮離心收縮 向心收縮。向心收縮。 原因原因: 牽張反射，離心收縮肌肉受到強烈牽拉反射性 的引起收縮而產生較大的張力。 離心收縮時外力的一部分克服了肌肉中彈性成 分產生的張力，另一部分克服肌肉

8、主動張力即： 外力=肌肉主動收縮力+彈性阻力；而向心收縮 時，肌肉的主動收縮力克服外力、彈性阻力即： 外力=肌肉主動收縮力-彈性阻力 16相關知識 （2 2）在外力負荷相同情況下，離心收縮的積分肌電）在外力負荷相同情況下，離心收縮的積分肌電 最低；最低； （3 3）在輸出功率相同的情況下，離心收縮所消耗能）在輸出功率相同的情況下，離心收縮所消耗能 量最低；量最低； （4 4）肌肉拉傷一般發(fā)生在離心收縮狀態(tài)下。）肌肉拉傷一般發(fā)生在離心收縮狀態(tài)下。 17相關知識 （5 5）在做力竭性運動后，離心收縮引起的肌肉酸痛）在做力竭性運動后，離心收縮引起的肌肉酸痛 最明顯：最明顯： l原因原因 離心收縮所克

9、服的張力向心收縮，高牽張力量會加重 肌纖維損傷 肌肉被動牽拉時，肌腱部位首先受力，引起腱反射和 腱器官的傳入沖動增加，而肌肉的痛覺感受器主要分 布于肌腱組織周圍，所以離心收縮時痛感較明顯 離心收縮后肌肉溫度增加比向心收縮明顯，而溫度升 高會使感覺神經(jīng)末梢更敏感，從而使痛覺更強烈。 18相關知識 上臂屈伸的肌上臂屈伸的肌 電圖測試電圖測試 示上、前臂貼示上、前臂貼 付的表面電極付的表面電極 和肘部的關節(jié)和肘部的關節(jié) 角度計角度計 19相關知識 關節(jié)角度計關節(jié)角度計 20相關知識 臂直立下垂、前臂旋后位臂直立下垂、前臂旋后位 肘屈伸運動肘屈伸運動 21相關知識 俯臥、臂支撐、肘屈伸肌電圖俯臥、臂支

10、撐、肘屈伸肌電圖 22相關知識 三、肌肉收縮的力學特征 （一）后負荷對肌肉收縮的影響 張力與速度關系 23相關知識 力量速度曲線 24相關知識 機制：機制： 肌肉收縮時產生的張力大小，取決于活化的 橫橋數(shù)目 收縮速度則取決于能量釋放速率和肌球蛋白 ATP酶活性 后負荷增加時： 更多橫橋處于活化狀態(tài)，肌力增加 同時抑制ATP水解，能力釋放率下降，收縮速度 下降 25相關知識 Training and v-f curve Velocity of shorting Before training After training 100%P0組 0%P0組 60%P0組30%P0組 load Veloc

11、ity of shorting Velocity of shorting Velocity of shorting load load load 26相關知識 速度張力曲線在運動訓練中的應用 無負荷訓練能有效增進速度素質 最大負荷訓練能有效增進力量素質 根據(jù)競技項目的特點應合理安排訓練模式 例如：柔道項目以發(fā)展力量素質為主， 大負荷訓練原則。 乒乓球、擊劍等項目以發(fā)展速度素 質為主，小負荷高速度訓練原則 投擲類項目，力量、速度素質同樣 重要，負 荷、速度合理搭配 27相關知識 （二）前負荷對肌肉收縮的影響 -初長度與張力關系 收縮前就加在肌肉上的負荷 叫做前負荷，又稱初長度 為有利于肌肉力量的發(fā)揮應 預先拉長肌肉。 28相關知識 原因：原因： 1. 肌肉的適宜初長度稍長于肌肉在身體中的 “靜息 長度” 2. 肌節(jié)長度為 2.0-2.2 微米時，粗細肌絲處于最理想 的重疊狀態(tài)，此時活化的橫橋數(shù)目最多，收縮張 力最大 3. 肌肉被預先拉長可以抵消其主動收縮時所要克服 的彈性成分產生的阻力 4. 預先拉長肌肉，蓄積勢能，可以增大肌肉爆發(fā)力。 例：籃球出手動作 29相關知識 70 100 130 肌肉初長度 % 靜息長度