健身訓(xùn)練生理骨骼肌

第一節(jié)肌纖維的結(jié)構(gòu)骨骼肌細(xì)胞肌肉纖維模式圖骨骼肌（肌腹，肌腱）肌纖維（肌細(xì)胞）肌原纖維（粗肌絲、細(xì)肌絲）骨骼肌超微結(jié)構(gòu)示意圖每個(gè)肌細(xì)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(xì)胞全長。肌小節(jié)：兩條Z線之間的結(jié)構(gòu)。第二節(jié)骨骼肌的收縮形式

一、骨骼肌的物理特性伸展性：骨骼肌在受到外力牽拉或負(fù)重時(shí)可被拉長的特性。彈性：而當(dāng)外力或負(fù)重取消后，肌肉的長度又可恢復(fù)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。

二、骨骼肌的收縮形式(一)向心收縮

概念：肌肉收縮時(shí)，長度縮短的收縮稱為向心收縮。特點(diǎn)：收縮時(shí)肌肉長度縮短、起止點(diǎn)相互靠近，因而引起身體運(yùn)動(dòng)。(二)等長收縮概念：肌肉在收縮對(duì)其長度不變。

（靜力收縮）如體操中的“十字支撐”“直角支撐”和武術(shù)中的站樁

(三)離心收縮概念：肌肉在收縮產(chǎn)生張力的同時(shí)被拉長的收縮如下蹲時(shí)，股四頭肌在收縮的同時(shí)被拉長，以控制重力對(duì)人體的作用，使身體緩慢下蹲，起緩沖作用。如搬運(yùn)重物時(shí)，將重物放下，以及下坡跑和下樓梯等也需要肌肉進(jìn)行離心收縮。

肌肉收縮形式肌肉長度與力量產(chǎn)生(四)等動(dòng)收縮、等張收縮和等長收縮等動(dòng)收縮：在整個(gè)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)肌肉以恒定的速度，且肌肉收縮時(shí)產(chǎn)生的力量始終與阻力相等的肌肉收縮。理論和實(shí)踐證明，等動(dòng)練習(xí)是提高肌肉力量的有效手段。(五)骨骼肌不同收縮形式的比較1.力量同一塊肌肉，在收縮速度相同的情況下，離心收縮可產(chǎn)生最大的張力。離心收縮產(chǎn)生的力量比向心收縮大50%左右，比等長收縮大25%左右。2.代謝在輸出功率相同的情況下，肌肉離心收縮時(shí)所消耗的能量低于向心收縮，其耗氧量也低于向心收縮。肌肉離心收縮對(duì)其他與代謝有關(guān)的生理指標(biāo)的反應(yīng)(如心率、心輸出量、肺通氣量、肺換氣效率、肌肉的血流量和肌肉溫度等)均低于向心收縮。4.肌肉酸疼三、骨骼肌收縮的力學(xué)表現(xiàn)

(一)絕對(duì)力量與相對(duì)力量絕對(duì)力量：在整體情況下，一個(gè)人所能舉起的最大重量。在一般情況下，體重越大絕對(duì)力量越大。相對(duì)力量：如果將某人的絕對(duì)力量除以他的體重，即每公斤體重的肌肉力量。(二)肌肉力量與運(yùn)動(dòng)

1.力量-速度曲線

力量-速度曲線（離體肌肉）

2.肌肉力量與運(yùn)動(dòng)速度握推力量不同的人在不同負(fù)荷下的運(yùn)動(dòng)時(shí)間3.肌肉力量與爆發(fā)力人體運(yùn)動(dòng)時(shí)所輸出的功率，實(shí)際上就是運(yùn)動(dòng)生理學(xué)中所說的爆發(fā)力，是指人體單位時(shí)間內(nèi)所做的功。相對(duì)爆發(fā)力、絕對(duì)爆發(fā)力

四、運(yùn)動(dòng)單位的動(dòng)員

(一)運(yùn)動(dòng)單位概念：一個(gè)α-運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元和受其支配的肌纖維所組成的最基本的肌肉收縮單位(簡稱MU)。運(yùn)動(dòng)性運(yùn)動(dòng)單位：快肌運(yùn)動(dòng)單位。緊張性運(yùn)動(dòng)單位：慢肌運(yùn)動(dòng)單位。運(yùn)動(dòng)單位中的神經(jīng)支配比：眼外直肌運(yùn)動(dòng)單位：5-7條肌纖維腓腸肌運(yùn)動(dòng)單位：200多條肌纖維一個(gè)運(yùn)動(dòng)單位中的肌纖維數(shù)目越少就越靈活，而越多則產(chǎn)生的張力越大。(二)運(yùn)動(dòng)單位動(dòng)員肌肉收縮時(shí)參與的肌纖維數(shù)目越多，產(chǎn)生的張力就越大。張力不但與興奮的運(yùn)動(dòng)單位數(shù)目有關(guān)，而且也與運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元傳到肌纖維的沖動(dòng)頻率有關(guān)。參與活動(dòng)的運(yùn)動(dòng)單位數(shù)目與興奮頻率的結(jié)合，稱為運(yùn)動(dòng)單位動(dòng)員(簡稱MUI)。運(yùn)動(dòng)單位動(dòng)員也可稱為運(yùn)動(dòng)單位募集。

第三節(jié)肌纖維類型與運(yùn)動(dòng)能力

一、肌纖維類型的劃分（一）按顏色肌纖維紅色的為紅肌，象長途飛行的鴿子胸肌是紅肌，家雞的胸肌呈白色的為白肌。主要和肌纖維內(nèi)肌紅蛋白含量的多少相關(guān)。（二）按肌肉收縮的速度不同的肌纖維類型，按其收縮快慢不同，可劃分為慢肌和快肌兩種類型。（三）按肌肉收縮及代謝特點(diǎn)慢、氧化型(SO)，快、糖酵解型(FG)和快、氧化、糖酵解型（FOG）三種類型。（四）布茹克司(Brooks，1970)Ⅰ型和Ⅱ型；Ⅱ型分為Ⅱa、Ⅱb和Ⅱc三個(gè)亞型。WT(wild-typemice)普通小鼠TG(transgenicmice)轉(zhuǎn)基因小鼠二、不同類型肌纖維的形態(tài)、機(jī)能及代謝特征(一)不同肌纖維的形態(tài)特征形態(tài)學(xué)特征Ⅰ型Ⅱ型肌纖維的直徑肌纖維數(shù)量α-運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元神經(jīng)肌肉接點(diǎn)終板面積毛細(xì)血管網(wǎng)血液供應(yīng)神經(jīng)支配細(xì)少小無皺折小較豐富多少粗多大后膜有皺折大不太豐富少多(二)生理學(xué)特征1.肌纖維類型與收縮速度快肌纖維收縮速度快，慢肌纖維收縮速度慢。2.肌纖維類型與肌肉力量快肌運(yùn)動(dòng)單位的收縮力量明顯大于慢肌運(yùn)動(dòng)單位。無訓(xùn)練者(A)和快肌纖維百分比不同的運(yùn)動(dòng)員(B)的力量-速度曲線快肌纖維百分比高者，力量-速度曲線向右上方轉(zhuǎn)移3.肌纖維類型與疲勞不同類型的肌纖維抗疲勞能力不同?？旒±w維在收縮時(shí)能產(chǎn)生較大的力量，但容易疲勞。快肌纖維和慢肌纖維與疲勞的關(guān)系

三、運(yùn)動(dòng)時(shí)不同類型運(yùn)動(dòng)單位的動(dòng)員

運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度不同參與工作的肌纖維類型不同。讓受試者以60%最大攝氧量強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)慢肌纖維中的糖原首先被消耗，繼而轉(zhuǎn)向快肌纖維。甚至當(dāng)慢肌纖維中的糖原完全空竭時(shí)，快肌纖維中還有糖原剩余。而以150%最大攝氧量強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)，快肌纖維中的糖原首先被消耗。說明：在以較低的強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)，慢肌纖維首先被動(dòng)員；而在運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度較大時(shí)，快肌纖維首先被動(dòng)員。不同類型肌纖維的募集四、肌纖維類型與運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目

1.一般人的肌纖維組成男女受試者上下肢肌肉的慢肌纖維百分比平均為40-60%肌纖維的百分比分布范圍很大：慢肌纖維百分比最低的為24%，最高的為74.2%表一般人的肌纖維組成受試者肌肉ST%變化范圍作者男(19)股外肌57.7±2.5Burke等男(11)腓腸肌52.638.0-73.2Costil等女(10)腓腸肌51.027.4-72.0Costil等男(8)腓腸肌46.7±3.7Coyle等男(14)腓腸肌43.924.0-72.9Gollnick等男(14)三角肌45.233.5-58.3Gollnick等男(9)股外肌43.826.0-60.6Green等男(69)股直肌53.9±12.2Jansson等男(23)股外肌46.0±13.0Komi等男(10)股外肌44.0--Thorstensson男(14)股外肌46.328.2-74.2勝田等女(4)三角肌57.540.1-68.3Prince等女(4)三角肌35.427.2-42.1Prince等2.運(yùn)動(dòng)員的肌纖維組成時(shí)間短、強(qiáng)度大項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員：快肌纖維百分比從事耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員和一般人高；耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員：慢肌纖維百分比高于非耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員和一般人；既需要耐力又需速度項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)員(如中跑、自行車等)：快肌纖維和慢肌纖維百分比相當(dāng)。男運(yùn)動(dòng)員肌纖維類型分布女運(yùn)動(dòng)員肌纖維類型分布五、訓(xùn)練對(duì)肌纖維的影響

(一)肌纖維選擇性肥大薩爾庭(Saltin)發(fā)現(xiàn)耐力訓(xùn)練可引起慢肌纖維選擇性肥大，速度、爆發(fā)力訓(xùn)練可引起快肌纖維選擇性肥大。

(二)酶活性改變

第四節(jié)力量素質(zhì)

身體素質(zhì)：概念：人體在肌肉活動(dòng)中所表現(xiàn)出來的力量、速度、耐力、靈敏及柔韌等機(jī)能能力。影響身體素質(zhì)的發(fā)展水平的因素：肌肉本身的結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)肌肉工作時(shí)的能量供應(yīng)內(nèi)臟器官的機(jī)能以及神經(jīng)調(diào)節(jié)能力身體素質(zhì)是人體各器官系統(tǒng)的功能在肌肉工作中的綜合反映。一、力量素質(zhì)絕對(duì)肌力：指肌肉做最大收縮時(shí)所能產(chǎn)生的張力，通常用能克服的最大阻力負(fù)荷來表示。相對(duì)肌力（比肌力）：肌肉爆發(fā)力：指肌肉在最短時(shí)間收縮時(shí)所能產(chǎn)生的最大張力。肌肉耐力：指肌肉長時(shí)間收縮的能力，常用肌肉克服某一固定負(fù)荷的最多次數(shù)(動(dòng)力性運(yùn)動(dòng))或最長時(shí)間(靜力性運(yùn)動(dòng))來表示。

二、決定肌肉力量的生物學(xué)因素

1．肌纖維的橫斷面積①肌力與肌肉橫斷面積成正比。②實(shí)驗(yàn)：力量訓(xùn)練100天，上臂肌橫面積↑23%，肌力↑92%屈肌力量與肌橫斷面積的關(guān)系（依豬飼和福永，1968）

2．肌纖維類型和運(yùn)動(dòng)單位肌纖維類型與肌力關(guān)系：快肌纖維%越高肌力越大3．肌肉收縮時(shí)動(dòng)員的肌纖維數(shù)量水平低者：60%肌纖維參與活動(dòng)

水平高者：90%肌纖維參與活動(dòng)

研究證明：20-80%MVC活動(dòng)，主要靠募集更多的運(yùn)動(dòng)單位參與活動(dòng)。4．肌纖維收縮時(shí)的初長度肌節(jié)最適初長（m）：粗肌絲肌球蛋白橫橋與細(xì)肌絲肌動(dòng)蛋白結(jié)合數(shù)目最多，從而使肌纖維收縮力最大。超等長收縮－跳深練習(xí)超越器械－鞭打動(dòng)作5．神經(jīng)系統(tǒng)的機(jī)能狀態(tài)①協(xié)調(diào)各肌群活動(dòng)改善主動(dòng)肌、協(xié)同肌、對(duì)抗肌間的協(xié)調(diào)關(guān)系。

②提高中樞興奮程度發(fā)放高頻沖動(dòng)，動(dòng)員盡可能多的運(yùn)動(dòng)單位參加工作。③增加肌肉同步興奮收縮的運(yùn)動(dòng)單位數(shù)量來提高肌肉最大肌力。6．年齡與性別20-30歲時(shí)達(dá)最大青春發(fā)育期前：男肌力>女肌力(不顯著)青春發(fā)育期后：男肌力>女肌力（顯著）原因：①雄性激素②男子經(jīng)常參加一些能發(fā)展力量和爆發(fā)力的體育活動(dòng)成年男子和女子的絕對(duì)與相對(duì)力量的比較

7．體重體重大→絕對(duì)力量較大體重較輕→較大的相對(duì)力量體重的增加→絕對(duì)力量直線增加相對(duì)力量下降肌糖原和肌紅蛋白含量和毛細(xì)血管分布密度也會(huì)影響肌肉力量耐力。神經(jīng)和肌肉肥大對(duì)力量增長的貢獻(xiàn)三、力量訓(xùn)練原則(一)大負(fù)荷原則要求：阻力應(yīng)接近(至少超過肌肉最大負(fù)荷能力2/3以上)或達(dá)到甚至略超過肌肉所能承受的最大負(fù)荷。(二)漸增負(fù)荷原則

概念：力量訓(xùn)練過程中，隨著訓(xùn)練水平的提高，肌肉所克服的阻力也應(yīng)隨之增加，才能保證最大肌力的持續(xù)增長。

最大負(fù)荷→適應(yīng)→新最大負(fù)荷→適應(yīng)福克斯(Fox)：

“負(fù)荷到8，訓(xùn)練到12”

實(shí)踐：“負(fù)荷到10，訓(xùn)練到15”

“負(fù)荷到15，訓(xùn)練20”

“負(fù)荷到1，訓(xùn)練到5”(三)專門性原則

概念：指所從事的肌肉力量練習(xí)應(yīng)與相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目相適應(yīng)。分類：身體部位的專門性和練習(xí)動(dòng)作的專門性。機(jī)制：不同肌群甚至同一肌群的不同運(yùn)動(dòng)單位之間應(yīng)具有一定的神經(jīng)肌肉協(xié)調(diào)性。

意義：有利于神經(jīng)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)能力，以及肌肉內(nèi)一系列適應(yīng)性生理和生化變化。(四)負(fù)荷順序原則

概念：指力量練習(xí)過程中應(yīng)考慮前后練習(xí)動(dòng)作的科學(xué)性和合理性。原則：先練大肌肉、后練小肌肉、前后相鄰運(yùn)動(dòng)避免使用同一肌群。機(jī)制：①大肌肉興奮面廣，對(duì)其他肌肉也有良性刺激作用。②小肌肉練習(xí)容易疲勞，將影響大肌肉練習(xí)動(dòng)作的完成。(五)有效運(yùn)動(dòng)負(fù)荷原則

概念：指要使肌肉力量獲得穩(wěn)定提高，應(yīng)保證有足夠大的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)時(shí)間，以引起肌纖維明顯的結(jié)構(gòu)和生理生化改變。通常每次力量訓(xùn)練應(yīng)有不少于三組接近或達(dá)到肌肉疲勞的力量練習(xí)，才能使肌肉力量逐漸提高。(六)合理訓(xùn)練間隔原則

概念：是尋求兩次訓(xùn)練課之間的適宜間隔時(shí)間，使下次力量訓(xùn)練在上次訓(xùn)練出現(xiàn)的超量恢復(fù)期內(nèi)進(jìn)行，從而使運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練效果得以積累。較小的力量訓(xùn)練第二天就可出現(xiàn)超量恢復(fù)；中等強(qiáng)度力量訓(xùn)練隔天進(jìn)行；大強(qiáng)度力竭訓(xùn)練一周進(jìn)行1-2次。五、力量訓(xùn)練要素

(一)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度最大重復(fù)次數(shù)(RM)：肌肉收縮所能克服某一負(fù)荷的最大次數(shù)。應(yīng)用：

5RM→肌肉粗大、力量↑、速度↑舉重、投擲6-10RM→肌肉粗大、力量↑、速度↑

100米跑、跳躍10-15RM→力量↑、速度↑、耐力↑

400和800米16-30RM→力量↑、速度↑、耐力↑中跑30RM→毛細(xì)血管↑、耐力↑長跑不同項(xiàng)目的力量練習(xí)負(fù)荷肌肉粗大毛細(xì)血管速度力量耐力適合項(xiàng)目5RM↑↑－↑↑－舉重、投擲6~10RM↑↑－↑↑－短跑、跳躍10~15RM－－↑↑400、800米＞30RM－↑↑－↑↑中長跑(二)練習(xí)次數(shù)和頻度

研究表明：初次參加運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練者，隔天訓(xùn)練的效果比每天訓(xùn)練效果好。每