運動生理學肌肉收縮形式與力學特征

1、復習題,1. 不同訓練形式對不同肌纖維類型的影響包括[ ]、[ ] 兩方面 2. 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[ ]；所以比慢肌纖維更不容易被興奮 3. 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,第三節(jié) 肌肉收縮形式與力學特征,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）

2、 粘滯性 受溫度影響,二. 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?qū)沟匦囊ι眢w的作用時，這幾種收縮往往同時或按順序發(fā)生。,Static (isometric) exercise = muscle contraction without a change in

3、 the length of the muscle （靜力性收縮，又稱等長收縮）Dynamic (isotonic) exercise = muscle contraction 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 con

4、traction = muscle applies force as it lengthens（離心收縮）,Muscles come in antagonistic (opposing) pairs.,,Muscle tension is transmitted to bone as the contractile component tightens the series-elastic component.,Contractile

5、component(sarcomeres),Series-elasticcomponent(connectivetissue/tendon),Load,Load,,,,,If muscle tension overcomes a load, it pulls the insertion toward the origin.,（一）等長收縮（ isometric ）,定義：肌肉收縮產(chǎn)生的張力等于外力時，肌肉雖積極收縮但長度不變

6、如試圖拉起根本拉不起的杠鈴時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,(二)向心收縮(Concentric contraction),定義：肌肉收縮產(chǎn)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(chǎn)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 3

7、0°時最?。O點產(chǎn)生的部位）,等張收縮：張力恒定，長度變化 如：屈肘提重物要完成整個關節(jié)運動范圍內(nèi)的等張收縮，所要克服的負荷不能超過張力最小的關節(jié)角度所能克服的最大阻力.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。,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(nèi)肌肉都能進行最大用力的收縮，是對肌肉的力量增

8、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,（三）離心收縮（ Eccentric contraction ）特點,肌肉在收縮產(chǎn)生張力的同時被拉長的收縮稱為離心收縮 ，又稱拉長收縮。離心收縮的作用：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用，使身體緩慢下蹲。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(chǎn)生離心收縮緩沖加速度，不致于使身體造成損傷。

9、,Sample Exercises,Bench Press,Push-Up,,（四）向心與離心收縮的比較,（1）在肌肉主動收縮力相同情況下，力量的外部表現(xiàn): 離心收縮?向心收縮。 原因:①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(chǎn)生較大的張力。②離心收縮時外力的一部分克服了肌肉中彈性成分產(chǎn)生的張力，另一部分克服肌肉主動張力即：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

10、=肌肉主動收縮力-彈性阻力,（2）在外力負荷相同情況下，離心收縮的積分肌電最低；（3）在輸出功率相同的情況下，離心收縮所消耗能量最低；（4）肌肉拉傷一般發(fā)生在離心收縮狀態(tài)下。,（5）在做力竭性運動后，離心收縮引起的肌肉酸痛最明顯：原因①離心收縮所克服的張力>向心收縮，高牽張力量會加重 肌纖維損傷②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

11、心收縮時痛感較明顯③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。,上臂屈伸的肌電圖測試示上、前臂貼付的表面電極和肘部的關節(jié)角度計,關節(jié)角度計,臂直立下垂、前臂旋后位 肘屈伸運動,俯臥、臂支撐、肘屈伸肌電圖,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,力量——速度曲線,機制：肌肉收縮時產(chǎn)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

12、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,Training and v-f curve,,,,,,,,,Velocity of shorting,,,,,,,,,Before trainingAfter training,,,100%P0組,0%P0組,60%P0組,30%P0組,load,Velocity of shorting,Velocity of

13、shorting,Velocity of shorting,load,load,load,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(zhì)最大負荷訓練能有效增進力量素質(zhì)根據(jù)競技項目的特點應合理安排訓練模式 例如：①柔道項目以發(fā)展力量素質(zhì)為主，大負荷訓練原則。 ②乒乓球、擊劍等項目以發(fā)展速度素質(zhì)為主，小負荷高速度訓練原則 ③投擲類項目，力量、速度素質(zhì)同樣重要，負

14、 荷、速度合理搭配,（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。,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(chǎn)生的阻力4. 預先拉長