運(yùn)動(dòng)生理學(xué)肌肉收縮形式與力學(xué)特征

1、復(fù)習(xí)題,1. 不同訓(xùn)練形式對(duì)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(guò)程 4. 解釋神經(jīng)肌肉興奮收縮藕聯(lián)機(jī)制,第三節(jié) 肌肉收縮形式與力學(xué)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(jié)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(shí)肌肉長(zhǎng)度的變化，把肌肉收縮分為三類：等長(zhǎng)收縮向心收縮（縮短收縮）包括等張和等動(dòng)收縮離心收縮（拉長(zhǎng)收縮）在完成工作或?qū)沟匦囊?duì)身體的作用時(shí)，這幾種收縮往往同時(shí)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(zhǎng)收縮）Dynamic (isotonic) exercise = muscle contraction with a change in the length of the muscle（動(dòng)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(zhǎng)收縮（ isometric ）,定義：肌肉收縮產(chǎn)生的張力等于外力時(shí)，肌肉雖積極收縮但長(zhǎng)度不變

6、如試圖拉起根本拉不起的杠鈴時(shí)不能克服阻力做機(jī)械功 仍消耗能量（生熱），是肌肉靜力性工作的基礎(chǔ)對(duì)支撐和保持某種姿勢(shì)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(zhǎng)度縮短、起止點(diǎn)相互靠近。肌肉張力增加出現(xiàn)在前，長(zhǎng)度縮短發(fā)生在后，張力大于外力肌肉收縮時(shí)所產(chǎn)生的張力隨關(guān)節(jié)角度而變化， 例：肱二頭肌在關(guān)節(jié)角度為 120°時(shí)最大，而在 3

7、0°時(shí)最?。O點(diǎn)產(chǎn)生的部位）,等張收縮：張力恒定，長(zhǎng)度變化 如：屈肘提重物要完成整個(gè)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)的等張收縮，所要克服的負(fù)荷不能超過(guò)張力最小的關(guān)節(jié)角度所能克服的最大阻力.等動(dòng)收縮：收縮速度相對(duì)恒定，肌張力可隨關(guān)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(guān)節(jié)角度所能承受的最大重量，這是等張訓(xùn)練的不足之處等動(dòng)訓(xùn)練時(shí)，整個(gè)關(guān)節(jié)范圍內(nèi)肌肉都能進(jìn)行最大用力的收縮，是對(duì)肌肉的力量增

8、長(zhǎng)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(dòng)訓(xùn)練的不足之處,（三）離心收縮（ Eccentric contraction ）特點(diǎn),肌肉在收縮產(chǎn)生張力的同時(shí)被拉長(zhǎng)的收縮稱為離心收縮 ，又稱拉長(zhǎng)收縮。離心收縮的作用：緩沖作用:如：下蹲時(shí)，股四頭肌在收縮的同時(shí)被拉長(zhǎng)，以控制重力對(duì)人體的作用，使身體緩慢下蹲。防止運(yùn)動(dòng)損傷如從高處跳下時(shí)，腳先著地，通過(guò)反射活動(dòng)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(dòng)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(qiáng)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(shí)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(dòng)張力即：外力=肌肉主動(dòng)收縮力+彈性阻力；而向心收縮時(shí)，肌肉的主動(dòng)收縮力克服外力、彈性阻力即：外力

10、=肌肉主動(dòng)收縮力-彈性阻力,（2）在外力負(fù)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(yùn)動(dòng)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(huì)加重 肌纖維損傷②肌肉被動(dòng)牽拉時(shí)，肌腱部位首先受力，引起腱反射和腱器官的傳入沖動(dòng)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(shí)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(huì)使感覺神經(jīng)末梢更敏感，從而使痛覺更強(qiáng)烈。,上臂屈伸的肌電圖測(cè)試示上、前臂貼付的表面電極和肘部的關(guān)節(jié)角度計(jì),關(guān)節(jié)角度計(jì),臂直立下垂、前臂旋后位 肘屈伸運(yùn)動(dòng),俯臥、臂支撐、肘屈伸肌電圖,三、肌肉收縮的力學(xué)特征（一）后負(fù)荷對(duì)肌肉收縮的影響——張力與速度關(guān)系,力量——速度曲線,機(jī)制：肌肉收縮時(shí)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(fù)荷增加時(shí)：更多橫橋處于活化狀態(tài)，肌力增加同時(shí)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(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中的應(yīng)用,無(wú)負(fù)荷訓(xùn)練能有效增進(jìn)速度素質(zhì)最大負(fù)荷訓(xùn)練能有效增進(jìn)力量素質(zhì)根據(jù)競(jìng)技項(xiàng)目的特點(diǎn)應(yīng)合理安排訓(xùn)練模式 例如：①柔道項(xiàng)目以發(fā)展力量素質(zhì)為主，大負(fù)荷訓(xùn)練原則。 ②乒乓球、擊劍等項(xiàng)目以發(fā)展速度素質(zhì)為主，小負(fù)荷高速度訓(xùn)練原則 ③投擲類項(xiàng)目，力量、速度素質(zhì)同樣重要，負(fù)

14、 荷、速度合理搭配,（二）前負(fù)荷對(duì)肌肉收縮的影響------初長(zhǎng)度與張力關(guān)系,收縮前就加在肌肉上的負(fù)荷叫做前負(fù)荷，又稱初長(zhǎng)度為有利于肌肉力量的發(fā)揮應(yīng)預(yù)先拉長(zhǎng)肌肉。,原因：1. 肌肉的適宜初長(zhǎng)度稍長(zhǎng)于肌肉在身體中的 “靜息長(zhǎng)度”2. 肌節(jié)長(zhǎng)度為 2.0-2.2 微米時(shí)，粗細(xì)肌絲處于最理想的重疊狀態(tài)，此時(shí)活化的橫橋數(shù)目最多，收縮張力最大3. 肌肉被預(yù)先拉長(zhǎng)可以抵消其主動(dòng)收縮時(shí)所要克服的彈性成分產(chǎn)生的阻力4. 預(yù)先拉長(zhǎng)