運動生理學(xué)第一章 骨骼肌

運動生理學(xué)緒論第一節(jié)生命的根本特征第二節(jié)人體生理機能的調(diào)節(jié)第三節(jié)人體生理機能調(diào)節(jié)的控制第四節(jié)運動生理學(xué)研究的根本方法第五節(jié)運動生埋學(xué)的歷史與研究現(xiàn)狀第六節(jié)運動生理學(xué)的開展趨勢人體生理學(xué)：生命科學(xué)的一個分支，是研究人體生命活動規(guī)律的科學(xué)，是醫(yī)學(xué)科學(xué)的重要根底理論學(xué)科。運動生理學(xué)：是人體生理學(xué)的分支，是專門研究人體的運動能力和對運動的反響與適應(yīng)過程的科學(xué)，是體育科學(xué)中一門重要的應(yīng)用根底理論學(xué)科。運動生理學(xué)的任務(wù)是：揭示體育運動對人體機能影響的規(guī)律及機理；說明運動訓(xùn)練、體育教學(xué)和運動健身過程中的生理學(xué)原理；指導(dǎo)不同年齡、性別和訓(xùn)練程度的人群進(jìn)行科學(xué)的運動鍛煉，以到達(dá)提高競技運動水平、增強全民體質(zhì)、延緩衰老、提高工作效率和生活質(zhì)量的目的。第一節(jié)生命的根本特征一、新陳代謝二、興奮性三、應(yīng)激性四、適應(yīng)性五、生殖一、新陳代謝概念：機體與外界不斷進(jìn)行物質(zhì)交換與能量轉(zhuǎn)換的過程。同化過程：生物體不斷地從體外環(huán)境中攝取有用的物質(zhì)，使其合成、轉(zhuǎn)化為機體自身物質(zhì)的過程。異化過程：生物體不斷地將體內(nèi)的自身物質(zhì)進(jìn)行分解，并把所分解的產(chǎn)物排出體外，同時釋放出能量供給機體生命活動需要的過程。二、興奮性

興奮性：在生物體內(nèi)可興奮組織具有感受刺激、產(chǎn)生興奮的特性。可興奮組織：神經(jīng)、肌肉和某些腺體興奮：在生理學(xué)中將這些可興奮組織接受刺激后所產(chǎn)生的生物電反響過程及表現(xiàn)。生理活動表現(xiàn)：興奮與抑制三、應(yīng)激性應(yīng)激性：機體或一切活體組織對周圍環(huán)境變化具有發(fā)生反響的能力或特性?；罱M織應(yīng)激性的表現(xiàn)形式：生物電活動、細(xì)胞的代謝變化具有興奮性的組織必然具有應(yīng)激性，而具有應(yīng)激性的組織不一定具有興奮性。四、適應(yīng)性

適應(yīng)性：生物體長期生存在某一特定的生活環(huán)境中，在客觀環(huán)境的影響下可以逐漸形成一種與環(huán)境相適應(yīng)的、適合自身生存的反響模式。生物體所具有的這種適應(yīng)環(huán)境的能力。例如長期居住在高原地區(qū)的居民，其血液中的紅細(xì)胞數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過平原地區(qū)的居民。運發(fā)動經(jīng)過長期的力量訓(xùn)練可使肌肉的力量和體積增加；長期經(jīng)過耐力訓(xùn)練可使肌肉耐力、心肺功能得到改善等，這些都是人體對環(huán)境變化產(chǎn)生適應(yīng)的結(jié)果。五、生殖

第二節(jié)人體生理機能的調(diào)節(jié)一、神經(jīng)調(diào)節(jié)二、體液調(diào)節(jié)三、自身調(diào)節(jié)四、生物節(jié)律一、神經(jīng)調(diào)節(jié)神經(jīng)調(diào)節(jié)：由神經(jīng)系統(tǒng)的活動調(diào)節(jié)生理功能的調(diào)節(jié)方式。調(diào)節(jié)特點：快速、短暫、精確調(diào)節(jié)根本方式：反射調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)根底：反射弧反射弧組成：傳出N纖維中樞傳入N纖維效應(yīng)器感受器反射弧分析實驗二、體液調(diào)節(jié)

體液調(diào)節(jié)：某些特殊的化學(xué)物質(zhì)經(jīng)血液運輸調(diào)節(jié)機體的生理功能的調(diào)節(jié)方式。

調(diào)節(jié)特點：緩慢、廣泛、持久調(diào)節(jié)方式：激素①遠(yuǎn)分泌：內(nèi)分泌腺→激素→血液運輸→受體→生理效應(yīng)。②旁分泌：激素不經(jīng)血液運輸而經(jīng)組織液擴散到達(dá)的局部性體液調(diào)節(jié)。③神經(jīng)分泌：神經(jīng)細(xì)胞分泌的激素釋放入血到達(dá)的體液調(diào)節(jié)。三、自身調(diào)節(jié)自身調(diào)節(jié)：指組織和細(xì)胞在不依賴于外來的神經(jīng)或體液調(diào)節(jié)情況下，自身對刺激發(fā)生的適應(yīng)性反響過程。調(diào)節(jié)特點：范圍較小、不十分靈敏四、生物節(jié)律生物體在維持生命活動過程中，除了需要進(jìn)行神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)和自身調(diào)節(jié)外，各種生理功能活動會按一定的時間順序發(fā)生周期性變化，這種生理機能活動的周期性變化，稱為生物的時間結(jié)構(gòu)，或稱為生物節(jié)律。生物節(jié)律可按其發(fā)生的頻率上下分為近似晝夜節(jié)律、亞日節(jié)律和超日節(jié)律三大類。第三節(jié)人體生理機能調(diào)節(jié)的控制一、非自動控制系統(tǒng)二、反響控制系統(tǒng)三、前饋控制系統(tǒng)一、非自動控制系統(tǒng)在控制系統(tǒng)中，控制局部不受受控局部的影響，即受控局部不能通過反響活動改變控制局部的活動?？刂品绞剑簡蜗蛐詸C能活動受控局部指令控制局部控制特點：①對受控局部的活動不起調(diào)節(jié)作用。②在人體生理功能調(diào)節(jié)中，該方式極少見的，僅在反響機制受到抑制時，機體的反響表現(xiàn)為非自動控制的方式。二、反響控制系統(tǒng)在控制系統(tǒng)中，控制局部不斷受受控局部的影響，即受控局部不斷有反響信息返回輸入給控制局部，并改變它的活動?？刂品绞剑弘p向性〔分：正反響、負(fù)反響〕反響控制系統(tǒng)分為比較器、控制局部和受控局部三個主要環(huán)節(jié)三、前饋控制系統(tǒng)

在調(diào)控系統(tǒng)中，有時干擾信息在作用于受控局部引起輸出效應(yīng)發(fā)生變化的同時，還可以直接通過受控裝置直接作用于控制局部，這種干擾信息對控制局部的直接作用稱為前饋。特點：雙通路第四節(jié)運動生理學(xué)研究的根本方法一、研究水平

整體水平研究

方法：在整體水平上研究人體在一定的環(huán)境條件下運動時，人體各器官、系統(tǒng)之間的相互關(guān)系，以及人體各器官、系統(tǒng)對運動的適應(yīng)過程。

器官、系統(tǒng)水平研究方法：離體組織、器官實驗法

細(xì)胞、分子水平研究方法：離體細(xì)胞、分子實驗法二、研究方法

(一)動物試驗法動物實驗一般分為慢性實驗和急性實驗兩類。

(二)人體實驗法在運動生理學(xué)研究中，常用的人體實驗法有運動現(xiàn)場測試法和實驗室測試法。第五節(jié)運動生埋學(xué)的歷史與研究現(xiàn)狀

一、運動生理學(xué)的歷史20世紀(jì)初開展起來的一門年輕的學(xué)科。希爾被譽為“運動生理學(xué)之父〞。當(dāng)時出版了三部運動生理學(xué)名著：?肌肉活動?、?人類的肌肉運動-影響速度與疲勞的因素?和?有生命的機械?。我國的運動生理學(xué)開展可追溯到20世紀(jì)的40年代。生理學(xué)家蔡翹于1940年出版了?運動生理學(xué)?一書。1957年北京體育學(xué)院為我國首次培養(yǎng)出運動生理學(xué)研究生。其后，在高等學(xué)校體育東中也先后成立了運動生理學(xué)教研室。1958年成立了國家體育科學(xué)研究所，其中設(shè)置了運動生理學(xué)研究室，這是我國第一個專門研究運動生理學(xué)的科研機構(gòu)。70年代末至80年代，是我國運動生理學(xué)的教學(xué)及科研工作的第二次飛躍開展時期。在中國生理學(xué)會關(guān)心下，中國生理學(xué)會運動生理學(xué)專業(yè)委員會于2001年成立，標(biāo)志著運動生理學(xué)已開展成為生理科學(xué)下屬的二級學(xué)科，這是中國運動生理學(xué)開展史上的一個重要里程碑。二、當(dāng)前運動生理學(xué)的幾個研究熱點

(一)最大攝氧量的研究(二)對氧債學(xué)說的再認(rèn)識(三)關(guān)于個體乳酸閾的研究(四)關(guān)于運動性疲勞的研究(五)關(guān)于運動對自由基代謝影響的研究自由基又稱為游離基，系指外層軌道上含有一個或一個以上未配對電子的分子、原子、離子或基團。(六)運動對骨骼肌收縮蛋白機構(gòu)和代謝的影響(七)關(guān)于肌纖維類型的研究(八)運動對心臟功能影響的研究(九)運動與控制體重(十)運動與免疫機能第六節(jié)運動生理學(xué)的開展趨勢一、微觀水平研究不斷深入二、宏觀水平研究更加開展三、研究方法日益創(chuàng)新四、應(yīng)用性研究受到重視五、研究領(lǐng)域不斷擴大[思考題]

1.運動生理學(xué)的研究任務(wù)是什么？2.生命活動的根本特征是什么?3.人體生理機能是如何調(diào)節(jié)的?4.人體生理機能調(diào)節(jié)的控制是如何實現(xiàn)的?5.運動生理學(xué)的研究方法有哪些?6.目前運動生理學(xué)研究的主要熱點有哪些?第一章骨骼肌機能

第一節(jié)肌纖維的結(jié)構(gòu)第四節(jié)骨骼肌特性第三節(jié)肌纖維的收縮過程第二節(jié)骨骼肌細(xì)胞的生物電現(xiàn)象

第七節(jié)肌電的研究與應(yīng)用第五節(jié)骨骼肌收縮第六節(jié)肌纖維類型與運動能力第一節(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、肌絲的分子組成骨骼肌細(xì)胞肌肉纖維模式圖骨骼骨骼肌〔肌腹，肌腱〕肌纖維〔肌細(xì)胞〕肌原纖維〔粗肌絲、細(xì)肌絲〕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(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)。肌原纖維的結(jié)構(gòu)示意圖

肌原纖維的結(jié)構(gòu)示意圖

粗肌絲和細(xì)肌絲的空間排列示意圖

二、肌絲的分子組成細(xì)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(xì)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(xì)肌絲:肌動蛋白原肌球蛋白肌鈣蛋白：粗肌絲：肌球蛋白〔myosin〕

細(xì)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肌鈣蛋白是含有三個亞單位的復(fù)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三、肌管系統(tǒng)

橫小管系統(tǒng):肌細(xì)胞膜從外表橫向伸入肌纖維內(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(fù)合體。肌管系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

第二節(jié)骨骼肌細(xì)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(dǎo)四、細(xì)胞間的興奮傳遞五、肌電膜的化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)一、靜息電位(RestingPotential)(一)靜息電位的概念細(xì)胞處于安靜狀態(tài)時，細(xì)胞膜內(nèi)外所存在的電位差?！布住钞?dāng)A、B電極都位于細(xì)胞膜外，無電位改變，證明膜外無電位差。〔乙〕當(dāng)A電極位于細(xì)胞膜外，B電極插入膜內(nèi)時，有電位改變，證明膜內(nèi)、外間有電位差?！脖钞?dāng)A、B電極都位于細(xì)胞膜內(nèi)，無電位改變，證明膜內(nèi)無電位差。靜息電位證明實驗：與靜息電位相關(guān)的概念：靜息電位:細(xì)胞處于相對安靜狀態(tài)時，細(xì)胞膜內(nèi)外存在的電位差。因電位差存在于膜的兩側(cè)所以又稱膜電位靜息電位值:哺乳動物的神經(jīng)、骨骼肌和心肌細(xì)胞為-70～-90mV，紅細(xì)胞約為-10mV左右。靜息電位值描述:

RP↑→膜內(nèi)負(fù)電位↑(-70→-90mV)=超極化

RP↓→膜內(nèi)負(fù)電位↓(-70→-50mV)=去極化(二)靜息電位產(chǎn)生原理用“離子學(xué)說〞來解釋:①細(xì)胞內(nèi)外各種離子的濃度分布是不均勻的。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(xì)胞外高鈉細(xì)胞內(nèi)高鉀？？②靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜對各種離子通透具有選擇性。通透性：K+＞Cl-＞Na+＞A-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(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)K+通道Na+通道開放關(guān)閉看看離子是如何運動的靜息電位產(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(xì)胞外帶正電細(xì)胞內(nèi)帶負(fù)電③靜息時，K+的通透性大，Na+的通透性較小K+外流→細(xì)胞內(nèi)負(fù)外正電位差④隨著K+外流，細(xì)胞膜兩側(cè)形成的外正內(nèi)負(fù)的電場力會阻止細(xì)胞內(nèi)K+的繼續(xù)外流，當(dāng)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(xì)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(xì)胞內(nèi)向外流動到達(dá)平衡時的電位值，所以又稱為K+平衡電位。靜息電位產(chǎn)生的生理機制：①細(xì)胞膜內(nèi)外離子分布不均②細(xì)胞膜對離子的通透具有選擇性:K+＞Cl-＞Na+＞A-靜息狀態(tài)時，細(xì)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(fù)的極化狀態(tài)當(dāng)擴散動力與阻力到達(dá)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+的平衡電位二、動作電位

(一)動作電位的概念可興奮細(xì)胞興奮時，細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的可擴布的電位變化。(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(fù)極相

+30→-90mv動作電位示意圖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(xì)胞外細(xì)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(xì)胞外帶負(fù)電細(xì)胞內(nèi)帶正電(三)動作電位的產(chǎn)生原理鈉鉀泵在離子轉(zhuǎn)運的作用維持膜內(nèi)外Na＋、K＋濃度差當(dāng)細(xì)胞受到刺激細(xì)胞膜上少量Na+通道激活而開放Na+順濃度差少量內(nèi)流→膜內(nèi)外電位差↓→局部電位當(dāng)膜內(nèi)電位變化到閾電位時→Na＋通道大量開放Na+順電化學(xué)差和膜內(nèi)負(fù)電位的吸引→再生式內(nèi)流膜內(nèi)負(fù)電位減小到零并變?yōu)檎娢弧睞P上升支〕Na+通道關(guān)→Na+內(nèi)流停+同時K+通道激活而開放K＋順濃度差和膜內(nèi)正電位的排斥→K＋迅速外流膜內(nèi)電位迅速下降，恢復(fù)到RP水平〔AP下降支〕∵[Na+]i↑、[K+]O↑→激活Na+－K+泵Na+泵出、K+泵回，離子恢復(fù)到興奮前水平→后電位

AP的產(chǎn)生機制:細(xì)胞興奮后興奮性的變化絕對不應(yīng)期：無論多強的刺激也不能再次興奮的期間。相對不應(yīng)期：大于原先的刺激強度才能再次興奮期間。超常期：小于原先的刺激強度便能再次興奮的期間。低常期：大于原先的刺激強度才能再次興奮的期間。閾電位(Threshold)：是激活電壓門控性Na+通道的臨界值。即閾電位先引發(fā)一定數(shù)量的Na+通道開放，Na+迅速大量內(nèi)流后，再引發(fā)更多數(shù)量的Na+通道開放，爆發(fā)AP。分期興奮性與AP對應(yīng)關(guān)系機制絕對不應(yīng)期降至零鋒電位鈉通道失活相對不應(yīng)期漸恢復(fù)負(fù)后電位前期鈉通道局部恢復(fù)超常期＞正常負(fù)后電位后期鈉通道大部恢復(fù)低常期＜正常正后電位膜內(nèi)電位呈超極化

組織興奮后興奮性變化的對應(yīng)關(guān)系動作電位產(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(fù)→超射膜內(nèi)正電逐漸阻止Na＋內(nèi)流→Na＋到達(dá)平衡電位→Na＋通透性↓、K＋通透性↑恢復(fù)→K＋外流→恢復(fù)靜息電位→復(fù)極化動作電位本質(zhì)是Na＋平衡電位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到達(dá)閾值，動作電位就會立刻產(chǎn)生，它一旦產(chǎn)生就到達(dá)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(dǎo)。動作電位一旦在細(xì)胞膜的某一部位產(chǎn)生，它就會間整個細(xì)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(yīng)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(xì)胞興奮的標(biāo)志三、動作電位的傳導(dǎo)

(一)興奮在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo):局部電流靜息部位膜內(nèi)為負(fù)電位，膜外為正電位興奮部位膜內(nèi)為正電位，膜外為負(fù)電位在興奮部位和靜息部位之間存在著電位差膜外的正電荷由靜息部位向興奮部位移動膜內(nèi)的負(fù)電荷由興奮部位向靜息部位移動形成局部電流膜內(nèi)：興奮部位相鄰的靜息部位的電位上升膜外：興奮部位相鄰的靜息部位的電位下降去極化到達(dá)閾電位，觸發(fā)鄰近靜息部位膜爆發(fā)新的AP局部電流：〔二〕傳導(dǎo)方式：無髓鞘N纖維的興奮傳導(dǎo)為近距離局部電流；有髓鞘N纖維的興奮傳導(dǎo)為遠(yuǎn)距離(跳躍式)局部電流。跳躍式傳導(dǎo)當(dāng)細(xì)胞受到刺激細(xì)胞膜上少量Na+通道激活而開放Na+順濃度差少量內(nèi)流→膜內(nèi)外電位差↓→局部電位當(dāng)膜內(nèi)電位變化到閾電位時→Na＋通道大量開放Na+順電化學(xué)差和膜內(nèi)負(fù)電位的吸引→再生式內(nèi)流膜內(nèi)負(fù)電位減小到零并變?yōu)檎娢弧睞P上升支〕Na+通道關(guān)→Na+內(nèi)流停+同時K+通道激活而開放K＋順濃度差和膜內(nèi)正電位的排斥→K＋迅速外流膜內(nèi)電位迅速下降，恢復(fù)到RP水平〔AP下降支〕∵[Na+]i↑、[K+]O↑→激活Na+－K+泵Na+泵出、K+泵回，離子恢復(fù)到興奮前水平→后電位

AP的產(chǎn)生機制:細(xì)胞興奮后興奮性的變化絕對不應(yīng)期：無論多強的刺激也不能再次興奮的期間。相對不應(yīng)期：大于原先的刺激強度才能再次興奮期間。超常期：小于原先的刺激強度便能再次興奮的期間。低常期：大于原先的刺激強度才能再次興奮的期間。閾電位(Threshold)：是激活電壓門控性Na+通道的臨界值。即閾電位先引發(fā)一定數(shù)量的Na+通道開放，Na+迅速大量內(nèi)流后，再引發(fā)更多數(shù)量的Na+通道開放，爆發(fā)AP。分期興奮性與AP對應(yīng)關(guān)系機制絕對不應(yīng)期降至零鋒電位鈉通道失活相對不應(yīng)期漸恢復(fù)負(fù)后電位前期鈉通道局部恢復(fù)超常期＞正常負(fù)后電位后期鈉通道大部恢復(fù)低常期＜正常正后電位膜內(nèi)電位呈超極化

組織興奮后興奮性變化的對應(yīng)關(guān)系(一)興奮在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo):局部電流三、動作電位的傳導(dǎo)

靜息部位膜內(nèi)為負(fù)電位，膜外為正電位興奮部位膜內(nèi)為正電位，膜外為負(fù)電位在興奮部位和靜息部位之間存在著電位差膜外的正電荷由靜息部位向興奮部位移動膜內(nèi)的負(fù)電荷由興奮部位向靜息部位移動形成局部電流膜內(nèi)：興奮部位相鄰的靜息部位的電位上升膜外：興奮部位相鄰的靜息部位的電位下降去極化到達(dá)閾電位，觸發(fā)鄰近靜息部位膜爆發(fā)新的AP局部電流：〔二〕傳導(dǎo)方式：無髓鞘N纖維的興奮傳導(dǎo)為近距離局部電流；有髓鞘N纖維的興奮傳導(dǎo)為遠(yuǎn)距離(跳躍式)局部電流。跳躍式傳導(dǎo)細(xì)胞間興奮傳遞神經(jīng)與神經(jīng)之間的興奮傳遞神經(jīng)-肌肉接頭的興奮傳遞四、細(xì)胞間的興奮傳遞軸突：神經(jīng)元的軸狀突起突觸：軸突與神經(jīng)元或肌細(xì)胞的連接、接觸。突觸的電鏡照片〔軸突局部〕

突觸超微結(jié)構(gòu)模式圖

(一)神經(jīng)-肌肉接頭的結(jié)構(gòu)①接頭前膜

(終板前膜)②接頭后膜

(終極后膜)③接頭間隙

(終板間隙)

神經(jīng)-肌肉接頭示意圖

(二).N-M接頭處的興奮傳遞過程當(dāng)神經(jīng)沖動傳到軸突末梢膜Ca2＋通道開放，膜外Ca2＋向膜內(nèi)流動接頭前膜內(nèi)囊泡移動、融合、破裂，囊泡中的ACh釋放(量子釋放)ACh與終板膜上的N2受體結(jié)合，受體蛋白分子構(gòu)型改變終板膜對Na＋、K＋(尤其是Na＋)通透性↑終板膜去極化→終板電位〔EPP〕EPP電緊張性擴布至肌膜去極化到達(dá)閾電位爆發(fā)肌細(xì)胞膜動作電位興奮沖動經(jīng)過運動終板傳遞過程示意圖影響N-M接頭處興奮傳遞的因素：〔1〕阻斷ACh受體：箭毒和α銀環(huán)蛇毒，肌松劑〔馳肌碘〕?！?〕抑制膽堿酯酶活性：有機磷農(nóng)藥，新斯的明?！?〕自身免疫性疾?。褐匕Y肌無力〔抗體破壞ACh受體〕，肌無力綜合征〔抗體破壞N末梢Ca2+通道〕?！?〕接頭前膜Ach釋放↓：肉毒桿菌中毒。

五、肌電骨骼肌在興奮時，會由于肌纖維動作電位的傳導(dǎo)和擴布而發(fā)生電位變化，這種電位變化稱為肌電。用適當(dāng)?shù)姆椒▽⒐趋兰∨d奮時發(fā)生的電位變化引導(dǎo)、放大并記錄所得到的圖形，稱為肌電圖。輕度用力時用針電極從20個不同部位記錄到的正常人肱二頭肌的運動單位電位不同程度收縮時骨骼肌肌電圖〔外表電極引導(dǎo)〕引導(dǎo)肌電信號的電極分類：引導(dǎo)肌電信號的電極可分為兩大類，一類是針電極，另一類是外表電極。1.針電極2.外表電極第三節(jié)肌纖維的收縮過程

一、肌絲滑行學(xué)說骨骼肌收縮示意圖

肌絲滑行幾點說明:

1.肌細(xì)胞收縮時肌原纖維的縮短,并不是肌絲本身縮短,而是細(xì)肌絲向肌節(jié)中央(粗肌絲內(nèi))滑行。因①相鄰Z線靠近,即肌節(jié)縮短；②暗帶長度不變,即粗肌絲長度不變；③從Z線到H帶邊緣的距離不變,即細(xì)肌絲長度不變;④明帶和H帶變窄。肌絲滑行原理示意圖

二、肌纖維收縮的分子機制

按任意鍵飛入橫橋擺動動畫肌節(jié)縮短=肌細(xì)胞收縮牽拉細(xì)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(xì)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)象改變終池膜RYR激活,使Ca2+進(jìn)入肌漿三.興奮-收縮耦聯(lián)：

①肌膜上的AP產(chǎn)生后,AP沿肌膜和由肌膜延續(xù)形成的T管膜傳播，同時激活T管膜和肌膜上的L型Ca通道。②激活的L型Ca通道經(jīng)變構(gòu)作用激活終池上的RYR受體，促使Ca釋放。③胞質(zhì)內(nèi)Ca使肌鈣蛋白與Ca結(jié)合并引發(fā)肌肉收縮。④胞質(zhì)內(nèi)Ca升高的同時激活JSR上的鈣泵，將胞質(zhì)中的Ca回收入肌質(zhì)網(wǎng)，胞質(zhì)中Ca降低，肌肉舒張。

∴Ca2+是興奮-收縮耦聯(lián)的耦聯(lián)物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(xì)肌絲6.

Ca被移走(uptakebySR)7.原肌球蛋白封閉肌動蛋白的位點運動神經(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↓激活的L型鈣通道變構(gòu),激活JSR膜上的RYR,使Ca2+進(jìn)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(xì)肌絲上與橫橋結(jié)合位點↓橫橋與結(jié)合位點結(jié)合激活A(yù)TP酶作用,分解ATP↓橫橋擺動↓牽拉細(xì)肌絲朝肌節(jié)中央滑行↓肌節(jié)縮短=肌細(xì)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)四骨骼肌舒張機制興奮-收縮耦聯(lián)后肌膜電位復(fù)極化肌質(zhì)網(wǎng)膜Ca2+泵激活胞質(zhì)中[Ca2+]↓Ca2+與肌鈣蛋白解離原肌凝蛋白復(fù)蓋的橫橋結(jié)合位點骨骼肌舒張第四節(jié)骨骼肌特性

一、骨骼肌的物理特性伸展性：骨骼肌在受到外力牽拉或負(fù)重時可被拉長的特性。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、骨骼肌的生理特性及其興奮條件

1.生理特性①興奮性②傳導(dǎo)性③收縮性2.引起興奮的刺激條件①刺激強度：引起肌肉興奮的最小刺激強度閾上刺激、閾下刺激②刺激的作用時間③刺激強度變化率

第五節(jié)骨骼肌收縮一、骨骼肌的收縮形式(一)向心收縮

概念：肌肉收縮時，長度縮短的收縮稱為向心收縮。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。當(dāng)屈肘舉起一恒定負(fù)荷時肌肉收縮產(chǎn)生的張力隨關(guān)節(jié)角度而變化

等張收縮:肌肉在收縮時,張力相等,長度發(fā)生改變的收縮.(三)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(jìn)行離心收縮。

(四)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，等張收縮那么不能。等動收縮的速度可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。理論和實踐證明，等動練習(xí)是提高肌肉力量的有效手段。

等動收縮時在整個運動范圍內(nèi)肌肉都產(chǎn)生最大張力(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。原因：①是牽張反射，肌肉受到外力的牽張時會反射性地引起收縮。在離心收縮時肌肉受到強烈的牽張，因此會反射性地引起肌肉強烈收縮。②是離心收縮時肌肉中的彈性成分被拉長而產(chǎn)生阻力，同時肌肉中的可收縮成分也產(chǎn)生最大阻力。3.代謝在輸出功率相同的情況下，肌肉離心收縮時所消耗的能量低于向心收縮，其耗氧量也低于向心收縮。肌肉離心收縮對其他與代謝有關(guān)的生理指標(biāo)的反響(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。2.肌電在負(fù)荷相同的情況下，離心收縮的IEMG較向心收縮低4.肌肉酸疼很早就發(fā)現(xiàn)，肌肉做退讓工作時容易引起肌肉酸疼和損傷。近來研究說明，大負(fù)荷肌肉離心收縮比向心收縮更容易引起肌肉酸疼和肌纖維超微結(jié)構(gòu)以及收縮蛋白代謝的變化。離心收縮、等長收縮和向心收縮后的肌肉酸疼之比較離心收縮導(dǎo)致的肌肉酸疼最明顯，向心收縮導(dǎo)致的肌肉酸疼最不明顯二、骨骼肌收縮的力學(xué)表現(xiàn)

(一)絕對力量與相對力量絕對肌力：某一塊肌肉做最大收縮時所產(chǎn)生的張力。肌肉的絕對肌力和肌肉的橫斷面大小有關(guān)，肌肉的橫斷面越大，其絕對肌力越大。相對肌力：肌肉單位橫斷面積(一般為l平方厘米肌肉橫斷面積)所具有的肌力。絕對力量：在整體情況下，一個人所能舉起的最大重量。在一般情況下，體重越大絕對力量越大。相對力量：如果將某人的絕對力量除以他的體重，即每公斤體重的肌肉力量。

(二)肌肉力量與運動

1.力量-速度曲線

張力大小：取決于活化的橫橋數(shù)目；收縮速度：取決于能量釋放速率和肌球蛋白ATP酶活性，與活化的橫橋數(shù)目無關(guān)。力量-速度曲線〔離體肌肉〕2.肌肉力量與運動速度肌肉力量增加可以提高運動速度。握推力量不同的人在不同負(fù)荷下的運動時間3.肌肉力量與爆發(fā)力人體運動時所輸出的功率，實際上就是運動生理學(xué)中所說的爆發(fā)力，是指人體單位時間內(nèi)所做的功。在某些運開工程中，如投擲、短跑、跳躍、舉重、拳擊和橄欖球等工程，運發(fā)動必須有較大的爆發(fā)力。在訓(xùn)練中是極大限度地提高相對爆發(fā)力還是絕對爆發(fā)力，取決于在所從事的運開工程中哪種素質(zhì)更為重要。如短跑、跳躍等工程的運發(fā)動應(yīng)保持較輕的體重，使肌肉的相對力量得到提高。同時又要通過訓(xùn)練使肌肉的收縮速度得到提高。對需要提高絕對爆發(fā)力的運發(fā)動，如投擲工程運發(fā)動、美式橄欖球防守運發(fā)動及相撲運發(fā)動等，應(yīng)增加肌肉的體積，提高運發(fā)動的絕對爆發(fā)力。這樣可能使加速度有所下降，但不應(yīng)下降到引起絕對爆發(fā)力下降的水平。問題在于找到使絕對爆發(fā)力與加速度兩者結(jié)合能到達(dá)最正確運動能力的那一點。三、運動單位的發(fā)動(一)運動單位概念：一個α-運動神經(jīng)元和受其支配的肌纖維所組成的最根本的肌肉收縮單位(簡稱MU)。運動性運動單位：肌纖維興奮時發(fā)放的沖動頻率較高，收縮力量大，但容易疲勞，氧化酶的含量較低，屬于快肌運動單位。緊張性運動單位：肌纖維興奮時沖動頻率較低，但發(fā)放可持續(xù)較長的時間，氧化酶的含量較高，屬于慢肌運動單位。眼外直肌運動單位：5-7條肌纖維腓腸肌運動單位：200多條肌纖維一般說來，一個運動單位中的肌纖維數(shù)目越少就越靈活，而越多那么產(chǎn)生的張力越大。每個運動單位又可分成許多亞單位。每個亞單位由10-30條肌纖維組成。(二)運動單位發(fā)動肌肉收縮時參與的肌纖維數(shù)目越多，產(chǎn)生的張力就越大。張力不但與興奮的運動單位數(shù)目有關(guān)，而且也與運動神經(jīng)元傳到肌纖維的沖動頻率有關(guān)。參與活動的運動單位數(shù)目與興奮頻率的結(jié)合，稱為運動單位發(fā)動(簡稱MUI)。運動單位發(fā)動也可稱為運動單位募集。第六節(jié)肌纖維類型與運動能力

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。這種紅白肌之分，主要和肌纖維內(nèi)肌紅蛋白含量的多少相關(guān)?！捕嘲醇∪馐湛s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?！踩嘲醇∪馐湛s及代謝特點慢、氧化型(SO)，快、糖酵解型(FG)和快、氧化、糖酵解型〔FOG〕三種類型。(四)根據(jù)收縮特性及色澤

快白、快紅和慢紅三種類型。(五)布茹克司(Brooks，1970)Ⅰ型和Ⅱ型；Ⅱ型中又根據(jù)對NADH〔四唑〕復(fù)原酶的顯色反響不同分為Ⅱa、Ⅱb和Ⅱc三個亞型。二、不同類型肌纖維的形態(tài)、機能及代謝特征(一)不同肌纖維的形態(tài)特征形態(tài)學(xué)特征Ⅰ型（慢?。颍旒。┰谝患∪庵械奈恢眉±w維的直徑肌纖維數(shù)量肌漿網(wǎng)（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)）突觸小泡α-運動神經(jīng)元神經(jīng)肌肉接點終板面積肌節(jié)Z線寬度（埃）毛細(xì)血管網(wǎng)血液供應(yīng)神經(jīng)支配深部細(xì)少不發(fā)達(dá)少小無皺折小800-1000較豐富多少表淺粗多發(fā)達(dá)多大后膜有皺折大400-500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動單位的收縮力量明顯大于慢肌運動單位。無訓(xùn)練者(A)和快肌纖維百分比不同的運發(fā)動(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。如圖可以認(rèn)為和慢肌纖維相比，快肌纖維在收縮時能產(chǎn)生較大的力量，但容易疲勞?？旒±w維和慢肌纖維與疲勞的關(guān)系

(三)代謝特征

三、運動時不同類型運動單位的發(fā)動在運動中不同類型的肌纖維參與工作的程度依運動強度而定。在運動訓(xùn)練時，采用不同強度的練習(xí)可以開展不同類型的肌纖維。為了增強快肌纖維的代謝能力，訓(xùn)練方案必須包括大強度的練習(xí)；如果要提高慢肌纖維的代謝能力，訓(xùn)練方案就要由低強度、持續(xù)時間較長的練習(xí)組成。高耐克等人讓受試者以2/3最大攝氧量強度運動，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，快肌纖維中還有糖原剩余。而以150%最大攝氧量強度運動時，快肌纖維中的糖原首先被消耗。這說明：在以較低的強度運動時，慢肌纖維首先被發(fā)動；而在運動強度較大時，快肌纖維首先被發(fā)動。四、肌纖維類型與運開工程1.一般人的肌纖維組成研究方法：常常用針刺活檢取樣法、開放性活檢取樣法或尸檢法來獲得身體中骨骼肌肌纖維組成的數(shù)據(jù)。從表2-5中可以看出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2-5一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等男（14）股外肌46.328.2-74.