[医学]运动与骨骼肌机能

运动与骨骼肌机能第一节 骨骼肌的一般结构一、骨骼肌细胞的光学结构骨骼肌超微结构示意图 SKELETAL MUSCLE STRUCTUREMUSCLE FIBERARRANGEMENT OF FILAMENTSARRANGEMENT OF FILAMENTS IN A SARCOMERE粗肌丝和细肌丝的空间排列示意图 -2 ACTIN FILAMENTMOTOR UNIT二、骨骼肌细胞的超微结构3.肌原纤维 ：粗肌丝 : 由肌球或称肌凝蛋白组成，其头部有一膨大部 横桥 : 能与细肌丝上的 结合位点发生可逆性结合 ; 具有 ATP酶的作用 ,与结合位点结合后 ,分解ATP提供横桥扭动（肌丝滑行）和作功的能量。 细肌丝 :肌动蛋白 ：表面有与横桥结合的位点，静息时被原肌球蛋白掩盖； 原肌球蛋白 ：静息时掩盖横桥结合位点； 肌钙蛋白：与 Ca2+结合变构后 ,使原肌球蛋白位移，暴露出结合位点。2.肌小节 : 是肌细胞收缩的基本结构和功能单位。=1/2明带暗带 1/2明带 = 2条 Z线间的区域1.肌管系统：横管系统 ： T管 （肌膜内凹而成。肌膜 AP沿 T管传导）。纵管系统 ： L管 （也称肌浆网。肌节两端的 L管称终池，富含 Ca2+)。 三联管 ： T管 +终池 2 （一）肌原纤维 肌小节 粗肌丝 细肌丝 （二） Z盘的结构 由细肌丝、 Z丝和无定形物质构成。还有丝蛋白、中间蛋白。 （三）细胞骨架 维持骨骼肌正常形态结构，在运动过程中，细胞骨架也会出现形态学变化。第二节骨骼肌收缩 肌肉收缩的滑行学说 兴奋 收缩耦联 肌肉收缩的形式： 向心收缩 静止收缩 离心收缩一、骨骼肌的收缩形式 (一 )向心收缩 概念： 肌肉收缩时，长度缩短的收缩称为向心收缩。 特点： 收缩时肌肉长度缩短、起止点相互靠近，因而引起身体运动。(二 )等长收缩 概念： 肌肉在收缩对其长度不变。（静力收缩） 如体操中的 “ 十字支撑 ”“ 直角支撑 ” 和武术中的 站桩 (三 )离心收缩 概念： 肌肉在收缩产生张力的同时被拉长的收缩 如 下蹲 时 ，股四头肌在收缩的同时被拉长，以控制重力对人体的作用，使身体缓慢下蹲，起缓冲作用。 如 搬运重物 时 ，将重物放下，以及下坡跑和下楼梯等也需要肌肉进行离心收缩。 (四 )等动收缩 等动收缩： 在整个关节运动范围内肌肉以恒定的速度，且肌肉收缩时产生的力量始终与阻力相等的肌肉收缩。 等动收缩和等张收缩区别：等动收缩时在整个运动范围内都能产生最大的肌张力，等张收缩则不能。等动收缩的速度可以根据需要进行调节。 理论和实践证明，等动练习是提高肌肉力量的有效手段。 (五 )骨骼肌不同收缩形式的比较1.力量 同一块肌肉，在收缩速度相同的情况下， 离心收缩可产生最大的张力。离心收缩产生的力量比向心收缩大 50%左右，比等长收缩大 25%左右。 原因： 是牵张反射，肌肉受到外力的牵张时会反射性地引起收缩。在离心收缩时肌肉受到强烈的牵张，因此会反射性地引起肌肉强烈收缩。 是离心收缩时肌肉中的弹性成分被拉长而产生阻力，同时肌肉中的可收缩成分也产生最大阻力。3.代谢 在输出功率相同的情况下，肌肉离心收缩时所消耗的能量低于向心收缩，其耗氧量也低于向心收缩。肌肉离心收缩对其他与代谢有关的生理指标的反应 (如心率、心输出量、肺通气量、肺换气效率、肌肉的血流量和肌肉温度等 )均低于向心收缩。2.肌电l在负荷相同的情况下，离心收缩的 IEMG较向心收缩低 肌肉酸疼 很早就发现，肌肉做退让工作时容易引起肌肉酸疼和损伤。近来研究表明，大负荷肌肉离心收缩比向心收缩更容易引起肌肉酸疼和肌纤维超微结构以及收缩蛋白代谢的变化 。 离心收缩、等长收缩和向心收缩后的肌肉酸疼之比较离心收缩导致的肌肉酸疼最明显，向心收缩导致的肌肉酸疼最不明显 二、骨骼肌收缩的力学表现 (一 )绝对力量与相对力量 绝对肌力： 某一块肌肉做最大收缩时所产生的张力。肌肉的绝对肌力和肌肉的横断面大小有关，肌肉的横断面越大，其绝对肌力越大。 相对肌力： 肌肉单位横断面积 (一般为 l平方厘米肌肉横断面积 )所具有的肌力。 绝对力量： 在整体情况下，一个人所能举起的最大重量。在一般情况下，体重越大绝对力量越大。 相对力量： 如果将某人的绝对力量除以他的体重，即每公斤体重的肌肉力量。 (二 )肌肉力量与运动1.力量 -速度曲线 张力大小 ： 取决于活化的横桥数目； 收缩速度 ： 取决于能量释放速率和肌球蛋白 ATP酶活性，与活化的横桥数目无关。 力量 -速度曲线（离体肌肉） 3.肌肉力量与爆发力 人体运动时所输出的功率，实际上就是运动生理学中所说的爆发力，是指人体单位时间内所做的功。 在某些运动项目中，如投掷、短跑、跳跃、举重、拳击和橄榄球等项目，运动员必须有较大的爆发力。 在训练中是极大限度地提高相对爆发力还是绝对爆发力，取决于在所从事的运动项目中哪种素质更为重要。如短跑、跳跃等项目的运动员应保持较轻的体重，使肌肉的相对力量得到提高。同时又要通过训练使肌肉的收缩速度得到提高。对需要提高绝对爆发力的运动员，如投掷项目运动员、美式橄榄球防守运动员及相扑运动员等，应增加肌肉的体积，提高运动员的绝对爆发力。这样可能使加速度有所下降，但不应下降到引起绝对爆发力下降的水平。问题在于找到使绝对爆发力与加速度两者结合能达到最佳运动能力的那一点。 第三节 运动导致的肌肉酸痛 一、急性肌肉疼痛 运动过程中 和运动后即刻产生的肌肉疼痛，这种疼痛往往在运动后几分钟至几小时内消失，对运动训练的影响作用不明显。 导致急性肌肉酸痛原因是代谢产物的堆积和肌肉肿胀。 大强度耐力训练和力量训练易产生急性肌肉疼痛 二、延迟性肌肉酸痛（ DOMS) 人体从事不习惯运动后所出现的肌肉疼痛或不舒适的感觉。由于这种 肌肉疼痛并不是发生在运动后即刻，而是发生在运动后 2448 小时。 （一） 延迟性肌肉酸痛模型 (1)上肢 DOMS模型：诱发上肢 DOMs的运动方式常采用前臂屈肌的最大负荷离心运动。 运动形式分为固定运动角度和随意运动角度的运动方式 (离心工作 )。 固定运动角度 ，即肘关节屈时尽量完全屈，这样可使肌肉呈最大缩短状态； 随意运动角度 ，这样可保持肌肉在缩短过程中尽量放松，以上两种运动方式都可以使肌肉出现延迟性肌肉酸痈症状和肌肉损伤。 (2)下肢 DOMs模型：下肢主要采用一系列的大强度离心力量训练方式诱发 DOMs 如下肢负重的被动退让性下蹲，使股四头肌和小腿三头肌产生离心工作；也可采用蛇跳的练习方式使下肢的肌肉产生 DOMs，下肢肌肉在进行这种练习时离心性工作占有很大比例。 人体还可以在跑台上进行下坡跑使下肢肌肉产生 DOMs，在进行这种运动时，跑台坡度控制在10 20 ，运动强度相当于 70最大摄氧量以上，运动时间至少保持一小时。 (二 )延迟性肌肉酸痛症状 1症状 延迟性肌肉酸痛除了只有一般的疼痛症状外，往往伴随着身体疲劳、肌肉僵硬、酸胀、肌肉收缩力量和放松能力下降。 延迟性肌肉酸痛的出现与运动强度、运动形式和习惯程度有关，而与人体的健康水平和身体机能状态关系不大。 从事不习惯的中等强度的体育活动都可以造成 DoMs，有训练基础的人从事不习惯的运