第一章:肌肉活動
第一章:肌肉活動
第一節(jié):細(xì)胞生物電現(xiàn)象
名詞解釋
1.基強(qiáng)度:刺激的強(qiáng)度低于某一強(qiáng)度時,無論刺激作用時間如何延長,都不能引起組織興奮,這個最低或最基本的閾強(qiáng)度稱為基強(qiáng)度。
2.閾強(qiáng)度(閾值):當(dāng)刺激的持續(xù)時間和強(qiáng)度變化率都固定時,引起組織發(fā)生反應(yīng)的最小刺激強(qiáng)度。(在一定的刺激作用時間和強(qiáng)度-時間變化率下,引起組織興奮的最小強(qiáng)度。)
3.時值:以2倍基強(qiáng)度刺激組織,剛能引起組織興奮所需的最短作用時間。
4.閾電位:能夠觸發(fā)細(xì)胞興奮產(chǎn)生動作電位的臨界膜電位。
5.靜息電位(膜電位,跨膜靜息電位):指細(xì)胞未受刺激時存在于細(xì)胞膜兩側(cè)的電位差。
(細(xì)胞在靜息狀態(tài)下,細(xì)胞膜內(nèi)為負(fù),膜外為正的電位差。)
6.動作電位(峰電位):動作電位是指細(xì)胞受到刺激而興奮時,細(xì)胞膜在原來靜息電位的基礎(chǔ)上發(fā)生的一次迅速、短暫、可向周圍擴(kuò)布的電位波動。
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簡答題:
1.刺激引起組織興奮需要哪些條件?
1)一定的強(qiáng)度;2)一定的持續(xù)時間;3)一定的強(qiáng)度變化率。
2.動作電位的特點(diǎn)?
1)有全或無現(xiàn)象。單一神經(jīng)或肌細(xì)胞動作電位的一個重要特點(diǎn)就是若達(dá)不到閾值,不會產(chǎn)生動作電位;刺激一旦達(dá)到閾值,就會爆發(fā)動作電位。
2)有絕對不應(yīng)期。
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3.動作電位在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)過程,特點(diǎn)是什么?
發(fā)生動作電位的興奮部位,膜兩側(cè)電位極性暫時倒轉(zhuǎn),呈內(nèi)正外負(fù),而相鄰的靜息膜處于內(nèi)負(fù)外正的極化狀態(tài)。于是,興奮部位與靜息區(qū)之間出現(xiàn)電位差而有電荷移動,形成局部電流。局部電流對相鄰的靜息區(qū)的膜施以有效刺激,使之去極化并達(dá)到閾電位而產(chǎn)生動作電位,這樣的過程在膜上連續(xù)進(jìn)行,就完成了傳導(dǎo)。
特點(diǎn)
(1)生理完整性;(2)雙向傳導(dǎo);(3)不衰減和相對不疲勞性;(4)絕緣性。
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第二節(jié):肌肉收縮原理
名詞解釋
肌小節(jié):兩相鄰Z線間的一段肌原纖維稱為肌小節(jié),它包括中間的暗帶和兩側(cè)各1/2的明帶。
運(yùn)動單位:一個運(yùn)動神經(jīng)元連同它所支配的全部肌纖維。
興奮-收縮耦聯(lián):肌細(xì)胞興奮過程是以膜的電位變化為特征,而肌細(xì)胞收縮過程是以肌纖維機(jī)械變化為基礎(chǔ),它們有著不同的生理機(jī)制,肌肉收縮時必定有某種中介過程把它們聯(lián)系起來,這一中介過程稱為肌肉的興奮-收縮耦聯(lián)。
簡答題:
肌肉收縮過程?
1.興奮在神經(jīng)-肌肉接點(diǎn)的傳遞
神經(jīng)沖動沿運(yùn)動神經(jīng)纖維傳至軸突末梢->突觸前膜去極化Ca2+鈣離子通道打開->鈣離子進(jìn)入突觸前膜->軸漿中的囊泡與突觸前膜融合,囊泡中所含的乙酰膽堿Ach釋放到突觸間隙->與突觸后膜的乙酰膽堿受體結(jié)合->突觸后膜除極化,形成終板電位->在局部電流作用下肌細(xì)胞膜去極化產(chǎn)生動作電位。
特點(diǎn):
(1)化學(xué)傳遞
(2)興奮傳遞的節(jié)律是1比1的,即每一次神經(jīng)纖維興奮都可以引起一次肌細(xì)胞興奮。
(3)單向傳遞
(4)時間延擱
(5)高敏感性
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2.肌肉的興奮-收縮耦聯(lián)
(1)電興奮通過橫管系統(tǒng)傳入肌細(xì)胞深處
(2)三聯(lián)管處的信息傳遞
(3)肌漿網(wǎng)中的鈣離子釋放入胞質(zhì)以及鈣離子由胞質(zhì)向肌漿網(wǎng)的在聚積
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3.肌肉的收縮與舒張過程
肌肉收縮:
(1)肌細(xì)胞興奮產(chǎn)生動作電位引起肌漿Ca2+濃度升高
(2)鈣離子與細(xì)肌絲上肌鈣蛋白結(jié)合,肌鈣蛋白分子構(gòu)型發(fā)生變化
(3)這種變化傳遞給原肌球蛋白構(gòu)型亦發(fā)生變化
(4)安靜時抑制肌動蛋白和橫橋結(jié)合的因素被解除,暴露出肌動蛋白上能與橫橋結(jié)合的位點(diǎn)
(5)橫橋與肌動蛋白結(jié)合形成肌動球蛋白
(6)肌動球蛋白激活橫橋上ATP酶,在Mg2+的參與下,ATP分解釋放能量
(7)引起橫橋頭部向粗肌絲中心方向擺動,牽引細(xì)肌絲向粗肌絲中央滑行
(8)當(dāng)橫橋角度發(fā)生變化時,橫橋頭部與肌動蛋白解脫,并恢復(fù)原來垂直位置
(9)橫橋頭部與下一個肌動蛋白結(jié)合,重復(fù)上述過程
(1))肌小節(jié)縮短,肌肉縮短。
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肌肉舒張:
(1)刺激中止
(2)終池膜對Ca2+通透性降低,Ca2+也停止釋放
(3)肌漿膜上的鈣泵回收Ca2+
(4)鈣與肌鈣蛋白結(jié)合解離,肌鈣蛋白恢復(fù)其構(gòu)型
(5)原肌球蛋白也恢復(fù)其構(gòu)型
(6)肌動蛋白與橫橋結(jié)合位點(diǎn)被掩蓋
(7)橫橋與肌動蛋白分離
(8)粗細(xì)肌絲回到原位
(9)肌小節(jié)變長,肌肉舒張
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比較興奮在神經(jīng)纖維傳導(dǎo)與神經(jīng)-肌肉接點(diǎn)傳遞的原理和特點(diǎn)?
興奮在神經(jīng)傳導(dǎo)的機(jī)制:局部電流
特點(diǎn):
1)生理完整性;2)雙向傳導(dǎo)性;3)不衰減和相對不疲勞性;4)絕緣性
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興奮在神經(jīng)-肌肉接點(diǎn)傳遞的機(jī)制:通過化學(xué)遞質(zhì)乙酰膽堿和終板膜電位變化實(shí)現(xiàn)。
特點(diǎn):
1)化學(xué)傳遞;2)興奮傳遞節(jié)律是1比1的,即每次神經(jīng)纖維興奮都可以引起一次肌肉細(xì)胞興奮;3)單向傳遞;4)時間延擱;5)高敏感性
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粗細(xì)肌絲的組化結(jié)構(gòu)
粗肌絲:主要成分肌球蛋白,形態(tài)結(jié)構(gòu)頭部構(gòu)成橫橋,尾部構(gòu)成主干,功能橫橋可擺動牽引細(xì)肌絲滑行可與橫橋可逆性結(jié)合。
細(xì)肌絲:主要成分原肌球蛋白,肌鈣蛋白,肌動蛋白,形態(tài)結(jié)構(gòu)單體球狀,互相纏扭成雙螺旋狀,功能遮蓋橫橋和肌動蛋白結(jié)合位點(diǎn),固定原肌球蛋白,與鈣離子親和強(qiáng)。
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第三節(jié):肌肉收縮的形式與力學(xué)特征
第四節(jié):肌纖維類型與運(yùn)動能力
第五節(jié):肌電圖
名詞解釋
縮短收縮(向心收縮):肌肉收縮時產(chǎn)生的張力大于外加的阻力時,肌肉縮短,并牽引骨杠桿做相向運(yùn)動的一種收縮形式??s短收縮又分為非等動收縮(等張收縮)和等動收縮。
拉長收縮(離心收縮):肌肉收縮產(chǎn)生的張力小于外力時,肌肉積極收縮但被拉長的收縮形式。
等長收縮:肌肉收縮產(chǎn)生的張力等于外力時,肌肉積極收縮,但長度不變的收縮形式。
非等動收縮(等張收縮):肌肉克服恒定負(fù)荷的一種收縮形式。
等動收縮:肌肉在進(jìn)行縮短收縮時,在整個關(guān)節(jié)范圍都以恒定速度或等同強(qiáng)度收縮。
強(qiáng)直收縮:給與肌肉頻率較高的連續(xù)刺激時,肌肉在各次收縮期發(fā)生復(fù)合的收縮形式。
肌電圖:采用引導(dǎo)電極將肌肉興奮時的電變化經(jīng)引導(dǎo)、放大、記錄所得到的電壓變化圖。
神經(jīng)-肌肉接點(diǎn):運(yùn)動神經(jīng)纖維在到達(dá)所支配的骨骼肌時發(fā)生分支,形成末端膨大的神經(jīng)末梢,神經(jīng)末梢與肌纖維接觸前失去髓鞘,并以裸露末梢嵌入肌膜上被稱為終板膜,在凹陷中,形成所謂的神經(jīng)-肌肉接點(diǎn)。
簡答題:
比較縮短收縮,拉長收縮,等長收縮的力學(xué)特征以及其在體育實(shí)踐中的應(yīng)用。
(1)縮短收縮:又叫向心收縮,肌肉收縮時產(chǎn)生的張力大于外加阻力,肌肉縮短,并牽引骨杠桿做相向運(yùn)動的收縮形式。
非等動收縮:又叫等張收縮,肌肉克服恒定負(fù)荷收縮的一種收縮形式,關(guān)節(jié)最弱點(diǎn)得到最大鍛煉。
等動收縮:肌肉在進(jìn)行縮短收縮時,整個關(guān)節(jié)運(yùn)動范圍都以恒定速度或等同強(qiáng)度收縮。肌肉在整個關(guān)節(jié)運(yùn)動范圍都得到最大鍛煉。
應(yīng)用:是實(shí)現(xiàn)身體各環(huán)節(jié)的主動運(yùn)動,改變身體姿勢、加速跑等原動肌活動的主要收縮形式。做正功。
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(2)拉長收縮:又叫離心收縮,肌肉收縮產(chǎn)生的張力小于外力,肌肉積極收縮但被拉長。力量大,耗能低,酸疼感顯著。
應(yīng)用:1)為緊接著的縮短收縮產(chǎn)生更大力量或輸出功率。
????? 2)起制動、減速、克服重力等作用,做負(fù)功
(3)等長收縮:肌肉收縮產(chǎn)生的張力等于外力時,肌肉積極收縮但長度不變。
應(yīng)用:是肌肉靜力性工作的基礎(chǔ),對運(yùn)動環(huán)節(jié)固定、支持和保持身體姿勢起重要作用,不做功。
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肌肉收縮的力學(xué)特征?肌肉收縮的張力和速度,長度和張力關(guān)系?生理機(jī)制?
1.肌肉收縮的張力與速度的關(guān)系
關(guān)系:在后負(fù)荷作用下,在一定范圍內(nèi),肌肉收縮產(chǎn)生的張力與收縮速度大致呈反比關(guān)系。
后負(fù)荷增至某一數(shù)值,張力達(dá)到最大,收縮速度為零,做等長收縮。
當(dāng)后負(fù)荷為零時,張力理論為零,肌肉收縮速度達(dá)到最大。
肌肉收縮的張力-速度關(guān)系提示,要獲得較大收縮速度,負(fù)荷應(yīng)減小,要產(chǎn)生較大張力,克服較大阻力,收縮速度必須減慢。
生理機(jī)制:肌肉收縮產(chǎn)生張力的大小取決于活化的橫橋的數(shù)目,收縮速度取決于橫橋上能量釋放的速度。當(dāng)后負(fù)荷增加,活化的橫橋數(shù)目增加,張力增加,抑制ATP水解,能量釋放率下降,收縮速度變慢。
2.肌肉收縮的長度與張力的關(guān)系
關(guān)系:在肌肉收縮前加于前負(fù)荷,肌肉收縮前被拉長,即改變肌肉的初長度。
1)最初增大肌肉收縮的初長度,收縮時產(chǎn)生張力增加。
2)當(dāng)初長度增大超過某一長度時,張力減小。
3)適宜初長度(頂點(diǎn)),產(chǎn)生張力最大。
生理機(jī)制:肌肉長度處于適宜水平時,粗細(xì)肌絲處于理想的疊加狀態(tài),起作用的橫橋數(shù)目最多,表現(xiàn)出的收縮張力最大。
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不同類型肌纖維形態(tài)特征,生理特征對比。
形態(tài)特征
I型(慢?。?/p>
II型(快肌)
肌纖維的直徑
細(xì)
粗
肌纖維的數(shù)量
少
多
肌漿網(wǎng)(內(nèi)質(zhì)網(wǎng))
不發(fā)達(dá)
發(fā)達(dá)
線粒體
數(shù)量多,容量大
數(shù)量少,容積少
α運(yùn)動神經(jīng)元
小
大
突觸的囊泡數(shù)量
少
多
終板面積
小
大
毛細(xì)血管網(wǎng)
較豐富
不太豐富
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生理特征
I型
II型
無氧能力
低
高
有氧能力
高
低
收縮速度
慢
快
收縮力量
小
大
抗疲勞能力
強(qiáng)
弱
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運(yùn)動訓(xùn)練對肌纖維的影響?
1.訓(xùn)練對肌纖維類型構(gòu)成的影響
長期大強(qiáng)度速度、力量訓(xùn)練使快肌纖維增加,耐力訓(xùn)練肌纖維類型基本不變化。
也有觀點(diǎn)認(rèn)為快慢肌百分比天生固定。
2.訓(xùn)練對肌纖維面積的影響
訓(xùn)練能使肌纖維選擇性肥大或肌原纖維數(shù)量增多。力量訓(xùn)練使快肌纖維選擇性肥大,耐力訓(xùn)練對慢肌纖維面積無明顯影響。
3.訓(xùn)練對肌纖維代謝特征的影響
(1)對有氧能力的影響
耐力訓(xùn)練可以提高慢肌纖維有氧氧化能力,也可以使快肌纖維有氧能力發(fā)生適應(yīng)性改變,而力量訓(xùn)練可能會使肌肉氧化能力下降。
(2)對無氧能力的影響
不同項目運(yùn)動員乳酸脫氫酶活性不同,短跑運(yùn)動員最高,長跑運(yùn)動員最低,人的無氧能力可隨運(yùn)動專項或訓(xùn)練形式而改變。
(3)訓(xùn)練對肌纖維影響的專一性
訓(xùn)練引起肌纖維的適應(yīng)性變化具有專一性,表現(xiàn)在運(yùn)動專項和訓(xùn)練方式上。
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肌電圖作用?
1.分析技術(shù)動作,評價肌肉力量及肌肉活動的協(xié)調(diào)性
2.測定肌肉疲勞
3.預(yù)測肌纖維類型
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肌肉的特性
包括肌肉的生理特性和物理特性,它是肌肉活動的基礎(chǔ)。
1.肌肉的物理特性
(1)伸展性:肌肉在外力的作用下可被拉長
(2)彈性:當(dāng)外力消失時肌肉又恢復(fù)到原來的形態(tài)
(3)粘滯性:肌肉活動時由肌肉內(nèi)部各分子相互摩擦產(chǎn)生的內(nèi)部阻力稱為粘滯性
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2.溫度對肌肉物理特性的影響
(1)當(dāng)肌肉溫度升高時,肌肉的粘滯性下降,伸展性和彈性增加;肌肉粘滯性增加,伸展性和彈性下降。
(2)在劇烈運(yùn)動前,要做好充分的準(zhǔn)備活動,使肌肉的溫度升高,能降低肌肉的粘滯性,提高肌肉的伸展性和彈性,從而有利于提高運(yùn)動成績。