第一章肌肉的兴奋与收缩 本章系统阐述神经肌肉的兴奋性,含兴奋的产生、传导和兴奋在神 【本章提要】 征讲行分 肌肉中象 筛组织对肌肉收缩的影的 及肌电图在体有科研中的应用也作简要的介绍。 第一节神经肌肉的兴奋性和生物电现象 教 、兴奋和兴奋性 学 对微发生反应的能力:肌兴的生理特性 兴奋性是神经肌岗最重安的生理特 奋细胞 神经、肌肉和腺细胞兴奋性最高,习惯上将它们称为可兴 接受利激后,在细跑膜两侧发生一次可传播的电位 织细胞 奋excitation) 刺激是兴奋的刺微条件 树度 threshold intensity)和阀刺激 threshold stimulus 变架在见 用时间和 时变化种提 “度小于阀值的刺激为阀下刺激,强度大子阀值 时间曲线(strength-duration curve 阅度是评定组织兴奋性高低的最简易指标。兴奋性与阀强 度呈倒数关系。 能引起兴奋所需的作用。兴组关 兴奋后恢复过程的兴奋性变化 个时期 之 出 在性由原有水平降低到零,无论测试刺激的强度多大,都不能引起 我历 ,但 来水平 要高正常调值的刺激才能引起兴奋 超常期 兴程高来平用低手楼也可引 次兴 低常 五、神学 的低期哭奇性恢复到袋要一个长 细胞的生物电现象 potential resting potential)和动作电位(action 静息电位静物斋内外两侧的电差称为 静电和动作电位产生的机制
第一章 肌肉的兴奋与收缩 【本章提要】 本章系统阐述神经肌肉的兴奋性,含兴奋的产生、传导和兴奋在神 经肌肉接点的传递,这是完整机体内肌肉收缩的生理学基础;根据 肌丝滑行理论着重对肌纤维的收缩过程与机制,以及肌肉收缩的形 式和办学特征进行分析;此外,肌肉中结缔组织对肌肉收缩的影响 及肌电图在体育科研中的应用也作简要的介绍。 第一节 神经肌肉的兴奋性和生物电现象 教 学 内 容 一、兴奋和兴奋性 1 .生物体具有对刺激发生反应的能力,称为 兴奋性 ( excitability ) 。兴奋性是神经肌肉最重要的生理特性。 兴奋性是神经肌肉最重要的生理特性。 2 . 神经、肌肉和腺细胞兴奋性最高,习惯上将它们称为 可兴 奋细胞( excitable cell ) 。 3 .组织细胞接受刺激后,在细胞膜两侧发生一次可传播的电位 变化,称 动作电位 。 4 . 兴奋性又特指组织细胞接受刺激具有产生动作电位的能力, 而 兴奋( excitation ) 则是产生动作电位本身或动作电位同 义语。 二、引起兴奋的刺激条件 刺激是引起组织兴奋的动因。实验表明,任何刺激要引起组织兴奋 必须达到一定的刺激强度、持续一定的作用时间和一定的强度一时 间变化率。 1 .阈强度( threshold intensity )和阈刺激 ( threshold stimulus ) 通常把在一定刺激作用时间和强度—时间变化率下,引起组织兴奋 的这个临界刺激强度,称为阈强度或阈值。具有这种临界强度的刺 激,称为阈刺激,强度小于阈值的刺激为阈下刺激,强度大于阈值 的刺激为阈上刺激。 2 .强度—时间曲线( strength-duration curve ) 将引起组织兴奋所需的刺激强度和时间的关系,描绘在直角坐标系 中,可得到一条曲线,称强度—时间曲线。最低的或者最基本的阈 强度,称为 基强度 。 三、兴奋性的评价指标 1 .阈强度是评定组织兴奋性高低的最简易指标。兴奋性与阈强 度呈倒数关系。 2 . 时值( chronaxie ) 是以 2 倍基强度刺激组织,刚 能引起组织兴奋所需的最短作用时间。兴奋性与时值亦呈倒数关 系。 四、兴奋后恢复过程的兴奋性变化 组织兴奋性经历 4 个时期。 1. 绝对不应期( absolute refractory period ) :紧接兴 奋之后,出现一个非常短暂的绝对不应期,历时约 0.3ms ,兴 奋性由原有水平降低到零,无论测试刺激的强度多大,都不能引起 第二次兴奋; 2. 相对不应期( relative refractory period ) :继而出 现历时 3ms 的相对不应期,表现兴奋性逐渐上升,但仍低于原 来水平,需要高于正常阈值的刺激才能引起兴奋; 3. 超常期( supernormal period ) :接着为超常期, 约 12ms ,兴奋性高于原来水平,用低于正常阈值的刺激也可引 起第二次兴奋; 4. 低常期( subnormal period ) :然后出现一个长 达 70ms 的低常期,最后兴奋性恢复到原有水平。 五、神经肌肉细胞的生物电现象 1 .静息电位( resting potential )和动作电位( action potential ) ( 1 )静息电位 安静时存在于细胞膜内外两侧的电位差,称为 静息电位。哺乳动物神经和肌肉的静息电位为 -70~-90mV 。 ( 2 )动作电位 给予神经轴突一次有效刺激,膜内、外的电位 差迅速减少有至消失,进而出现正膜外为负。膜电位的这种迅速而 短暂波动,称为动作电位。 2 .静息电位和动作电位产生的机制 关于膜电位的产生机制,目前证据比较充分,并为多数学者所接受 的是霍奇金( Hodgkin )的离子学说。该学说认为, 生物电的
容还息电位和动作电位形成时都提及的离酒膜 动作电位的传导 里可的 限在受刺激的局部范里 神经肉接的传递 的研究已证实 通过神经肌肉接头装置来实现的 神经肌肉接头是动神经精写骨阳并进的指售棉递的 1) 约 额的增厚部分。轴浆中有大量直径 动终板。运动终板上有乙酰胆碱受体, 细胞膜的间隙 膜。接头前膜去极化使 经纤维传至轴突末梢, 接头前 的部分 Ca 入接头前膜 触 浆中的囊泡 头后膜时号 膜上的 受体结人接 的肌 极 板 中的乙酰 1的(3) 单向传递( “5)高敏感性 【学生茅握的杂在兴金性肉强皮和陶刺激基谨度与时值笔对对 电 和动作电位局部电流神经肌肉接头的超微结构、传递 第二节肌肉收缩的原理 数 每条肌纤维的微细结构 学 薄膜所包裹 浆在肌浆中 还 平行排列的 结构 肌原纤维两相邻 又是由更细的平行排列的粗肌丝和细肌丝组成的。 最基本单位。肌 肌管系 的膜性囊管状结构。在肌肉 活 肌 收编机制 的贮存释放和再和聚。 几丝的分于 又称肌凝蛋)分子 的功 军的位 细肌 点进行 可逆性结构,并出现颜斜摆动,牵引细肌丝向粗肌丝的中部滑行」
产生依赖于细胞两侧离子分布的不均匀性和膜对离子严格选择的通 透性,及其不同条件下的变化,而膜电位产生的直接原因是离子的 跨膜运动。 在阐述静息电位和动作电位形成时都提及 膜的离子通道( ion channels of the membrane ) 。现代生理学的研究表明,所谓 膜的 离子通道实际上是镶嵌在细胞膜质双分子层上的特异性蛋白 质 。 3. 动作电位的传导 兴奋部位和邻近未兴奋部位之间,将由于电位差产生局部电流,使 邻近未兴奋部位产生动作电位,依次向两侧推进,进行传导。 4. 局部兴奋 如果刺激的强度小于阈值,虽然不能引起可传播的动作电位,只局 限在受刺激的局部范围,故称为 局部反应( local response ) 或局部兴奋。 六、兴奋在神经肌肉接头的传递 神经和肌肉是完全不同的两种组织,两者之间并没有轴浆联系,兴 奋何以由神经传递给肌肉?大量的研究已证实,这种兴奋的传递是 通过神经肌肉接头装置来实现的。 1 .神经肌肉接头( neuromuscular junction )的结构 神经肌肉接头是指运动神经末梢与骨骼肌相接近并进行信息传递的 装置。 神经肌肉接头的结构包括三部分: (1) 接头前膜 ,系与神轴突膜的增厚部分。轴浆中有大量直径 约 50nm 内含乙酰胆碱的囊泡。 (2) 接头后膜 ,即神经轴突膜相对应的肌细胞膜部分,该处又 称 运动终板 。运动终板上有乙酰胆碱受体,它能与乙酰胆碱发生 特异性结合。 (3) 接头间隙 ,指神经末梢与肌细胞膜的间隙。 2 .兴奋在神经肌肉接头传递的机制 当运动神经元兴奋时,神经冲动沿神经纤维传至轴突末梢,并刺激 接头前膜。接头前膜去极化使膜上的 Ca 2+ 通道开放,细胞外 液中的部分 Ca 2+ 进入接头前膜,触发轴浆中的囊泡向接头前 膜靠近,与前膜融合后释放乙酰胆碱进入接头间隙,乙酰胆碱扩散 到接头后膜时与后膜上的特异性受体结合,引起后膜对 Na + 和 K + 等离子通透性改变,接头后膜去极化,形成终板电 位,再通过局部电流作用使邻近的肌细胞膜去极化而产生动作电 位,实现了兴奋由神经传递给肌肉。另外,间隙 中的乙酰胆碱被 终板膜上的胆碱酯酶水解而失活,维持神经肌肉接头正常的传递功 能。 2 .兴奋在神经肌肉接头传递的机制特点 : ( 1 )化学传递 ( 2) 兴奋传递是 1 对 1 的 ( 3) 单向传递( 4 )时间延搁 ( 5) 高敏感性 【学生应掌握的 知识点】 兴奋 兴奋性 阈强度和阈刺激 基强度与时值 绝对不应期和相对不应 期 静息电位和动作电位 局部电流 神经肌肉接头的超微结构、传递 机制与特点 第二节 肌肉收缩的原理 教 学 内 容 一、肌纤维的微细结构 每条肌纤维外面被一层薄膜所包裹,这层薄膜称肌膜,肌膜内有肌 浆在肌浆中还充满平行排列的肌原纤维和复杂的肌管系统。原纤维 和肌系统是实现肌肉收缩的最重结构。 1 .肌原纤维( myofibril ) 肌原纤维两相邻 Z 线之间的区域为一个 肌节 ( sarcomere ) ,肌节是肌肉收缩与舒张的最基本单位。肌节 又是由更细的平行排列的粗肌丝和细肌丝组成的。 2 .肌管系统( sarcotubular system ) 肌管系统指包绕在每一条肌原纤维周围的膜性囊管状结构。在肌肉 活动时实现 Ca 2+ 的贮存释放和再和聚。 二、肌肉的收缩机制 1 .肌丝的分子组成 粗肌丝主要由 肌球蛋白( myosin, 又称肌凝蛋白) 分子组 成。而分子的球状头部,形成所谓 横桥 。横桥具有两个重要的功 能特征:一是有一个能与腺苷三磷酸(即 ATP )结合的位点, 同时具有 AIP 酶活性,但这种酶只有横桥与细胞丝连结时,才 被激活;二是在一定的条件下,横桥可以和细肌丝相应的位点进行 可逆性结构,并出现倾斜摆动,牵引细肌丝向粗肌丝的中部滑行
细肌丝少由组成·占种称密白 构成细 troponin 从肌美食开肉的过程应个棋德接的抗 收缩耦联 个步骤: 改和聚积债桥运动引起肌丝滑行 内缩的 本过程 时, 肌白的度升高 升起分子相型发生变化: 种变化传速给原肌球蛋 肌蛋百双螺旋构的沟沿滑到沟底,抑 横桥上的者 年的 碧6黄 灰复到原来 紧接着 收的原终原蛋白起 横桥结合 收 产 次 作 机械性 个时物,即造伏期雅羽和期。舒张期的时简婴比收名 强直收给子 单收缩所 ,只要每沙 间时间 缩所的 间肌 的 在 缩,肌肉收缩出现部分的融合,称为 全舒张产生第严收 使肌在收天就开始和二次收缩·肉收缩反应 运动 科运神经传宋的补动所控 全直收缩而强直收缩的特 【学生感等握的肌小节兴奋收缩锅联肌肉收缩的滑行机制强直性收缩 第三节肌肉收缩的形式与力学特征 【教学要点】 吸的芬为三类:缩短收缩、拉长收缩和等长收缩 整籍肌肉收缩所产生的张力大于外加的阻力时,肌肉 牵引骨 缩开 止 惯上 采收 动收缩是通过的 奇器 两和 资力店作能太等动收缩时,肌肉产生的来方在整平头韩配的宽
细肌丝至少由三种蛋白分子组成。一种称 肌动蛋白 ( actin, 又称肌纤蛋白) ,占细肌丝蛋白的 60% ,构成细 股丝的主体。肌动蛋白与肌丝滑行有直接关系,其上有与肌球蛋白 进行可逆性结合的位点,它和肌球蛋白都称收缩蛋白。另二种称 原肌球蛋白( tropomyosin ) 和肌钙蛋白 ( troponin ) ,它们对肌丝滑行起着调节作用,故称调节蛋白。 2 .肌肉的收缩过程 从肌细胞兴奋开始,肌肉收缩的过程应包括三个互相衔接的环节: 细胞兴奋触发肌肉收缩,即兴奋 -- 缩耦联;横桥运动引起肌丝 滑行;和收缩肌肉的舒张。 ( 1 )兴奋 -- 收缩耦联 兴奋 -- 收缩耦联至少包括三个步骤:动作电位通过横管系统传 向肌细胞深处;三联管结构传递信息;纵管系统对 Ca 2+ 的释 放和再聚积。 ( 2 )横桥运动引起肌丝滑行 一般认为肌肉收缩的基本过程是: 当肌浆 Ca 2+ 的浓度升高 时,细肌丝上对 Ca 2+ 有亲和力的肌钙蛋白结合足够 Ca 2+ ,引起自身分子构型发生变化。这种变化又传递给原肌球蛋白 分子,使后者构型亦发生变化,其结果,原肌球蛋白分子的双螺旋 体从肌动蛋白双螺旋结构的沟沿滑到沟底,抑制因素被解除,肌动 蛋白上能与横桥结合的位点暴露出来。横桥与肌动蛋白结合形成肌 动球蛋白,后者激活横桥上 ATP 酶的活性,在 Mg 2+ 参与 下,横桥上的 ATP 分解释放能量,横桥获得能量,向粗肌丝中 心方向倾斜摆动,牵引细肌丝向粗肌丝中央滑行。当横桥角度发生 变化时,横桥上与 ATP 结合的位点被暴露,新的 ATP 与横桥 结合,横桥与肌动蛋白解脱,并恢复到原来垂直的位置。紧接着横 桥又开始与下一个肌动蛋白的位点结合,重复上述过程,进一步牵 引细肌丝向粗肌丝中央滑行。 ( 3 )收缩肌肉的舒张,当刺激终止后, Ca 2+ 与肌钙蛋白 结合消除,肌钙蛋白恢复到原来构型,继而原肌球蛋白也恢复到原 来构型,肌动蛋白上与横桥结合的位点重新被掩盖起来,肌丝由于 自身的弹性回到原来位置,收缩肌肉产生舒张。 三、单收缩和强直收缩 1 .单收缩( single muscle twitch ) 整块肌肉或单个肌纤维接受一次短促的刺激后,先产生一次动作电 位,紧接着所进行的一次机械性收缩,称为单收缩。肌肉收缩分为 三个时期,即潜伏期、收缩期和舒张期。舒张期的时间要比收缩期 时间长得多,单收缩曲线是非对称曲线。 2. 强直收缩( tetanus ) 实验时,如果给予肌肉一连串的刺激,只要每次刺激的间隔时间不 短于单收缩所需要的时间,肌肉即出现一连串的单收缩。若增加刺 激的频率,使每次刺激的间隔短于单收缩所持续的时间,肌肉的收 缩将出现融合现象,即肌肉不能完全舒张,为强直收缩。强直收缩 有两种。一种在增加刺激频率时,肌肉未完全舒张就产生第二次收 缩,肌肉收缩出现部分的融合,称为不完全强直收缩 ( incomplete tetanus )。另一种,如果继续增加刺激频率, 使肌肉在前一次收缩期末就开始和二次收缩,肌肉收缩反应出现完 全的融合,称为完全强直收缩( complete tetanus )。人体进 行各种运动时,其肌肉收缩都属于完全强直收缩,而强直收缩的持 续时间,则受神经传来的冲动所控制。 【学生应掌握的 知识点】 肌小节 兴奋收缩耦联 肌肉收缩的滑行机制 强直性收缩 第三节 肌肉收缩的形式与力学特征 【教学要点】 一、肌肉收缩形式 肌肉收缩的形式分为三类:缩短收缩、拉长收缩和等长收缩。 1. 缩短收缩 缩短收缩是指肌肉收缩所产生的张力大于外加的阻力时,肌肉缩 短,并牵引骨杠杆做相向运动的一种收缩形式。缩短收缩时肌肉起 止点靠近,又称向心收缩。如时行屈肘、高抬腿跑、挥臂扣球等练 习时,缩短收缩又可分 非等动收缩(习惯上称等张收 缩 isotonic contraction ) 和等动收缩 两种。 等动收缩是通过专门的等动负荷器械来实现的。在整个关节范围内 肌肉产生的张力始终与负荷等同,肌肉能以恒定速度或等同的强度 收缩。在作最大等动收缩时,肌肉产生的张力在整个关节范围都是 其能力的 100%
当肌 肌肉收缩产生的张力等于外力时,肌肉积极收缩但长度不变这 的缩是月 和保持 负荷对肌肉收缩的影响 张力与速度关系 肉 收的 定的用内 达到最 肌肉只 长咽 宿 负荷对肌肉的肌内术的关使肌肉收缩前就 渐增大肌肉收 长度 精增切 1可 肌 一毅认为,人体肌肉的话宜初长度稍长于肌 【学的缩短收缩等动收缩拉长收缩等长收缩适宜初长度 第四节肌肉结缔组织对肌肉收缩的影响 ,运动对肌肉结缔组织的影响 【教学要点】 力量和抗斯裂力量 是的抗 测是肌腿与骨结合交的 运动可使肌中结缔组织肥大 语肉超负奇新练后,在引起肌肉肥大的同时,肌中结缔组织也相应 【学生应掌握的 知识点】 坛动对肌肉结缔组织的影响 第五节肌电图在体有科研中的应用 【教学要点】 如肌电图的概 所符 法将肌肉兴奋时的电变化,经过引号放大记录 引 是通过针电极或表面电极进行的。 如果针电投刚好插入平常肌肉的运动餐数基液时:如出 者做轻度的月 们是一个运 动 简单的 里应电 兴奋的运动 主要取 单行 着现的我暴的发展,肌电图的测量法已采用电子计算技术的 自动分析方法。例如,目前常用的测量指标有积分肌电图
2. 拉长收缩 当肌肉收缩所产生的张力小于外力时,肌肉积极收缩但被拉长,这 种收缩形式称拉长收缩。在人体运动中拉长收缩起着制动、减速和 克服重力等作用。 跑步时,支撑腿后蹬前的屈髋、屈膝等,使臀大肌、股四头肌等被 预先拉长,为处后蹬时的伸髋、伸膝发挥更大的肌肉力量创造了条 件。 当肌肉收缩产生的张力等于外力时,肌肉积极收缩但长度不变,这 种收缩形式称 等长收缩( isometric contraction ) 。等长 收缩是肌肉静力性工作的基础,人体运动中对运动环节固定、支持 和保持身体某种姿势起重要作用。 二、肌肉收缩的力学特征 1 .后负荷对肌肉收缩的影响—— 张力与速度关系 肌肉开始收缩时才遇到的负荷或阻力称后负荷。在一定的范围内, 肌肉收缩产生的张力和速度大致呈现反比关系;当后负荷增加到某 一数值时,张力可达到最大,但收缩速度为零,肌肉只能作等长收 缩,当后负荷为零时,张力在理论上为零,肌肉收缩速度达到最 大。 2 .前负荷对肌肉收缩的影响——长度与张力关系 前负荷是指在肌肉收缩前就加在肌肉上的负荷,它使肌肉收缩前就 处于某种被拉长状态。实验表明,逐渐增大肌肉收缩的初长度,肌 肉收缩时产生的张力也逐渐增加;当初长度继续增大到某一数值 时,张力可达到最大;此后,再继续增大肌肉收缩的长度,张力反 而减小,收缩效果亦减弱。通常把引起肌肉收缩张力最大的初长度 称为 适宜初长度。 所谓肌肉适宜初长度,一般认为,人体肌肉的适宜初长度稍长于肌 肉在身体中的“静息长度”。 【学生应掌握的 知识点】 缩短收缩 等动收缩 拉长收缩 等长收缩 适宜初长度 第四节 肌肉结缔组织对肌肉收缩的影响 【教学要点】 一、肌肉结缔组织的组成 肌肉的结缔组织包括肌肉两端的肌腱和肌肉内部的肌内膜、肌束 膜、肌外膜等。胶原是结缔组织最主要成分,它以胶原纤维形式存 在。 二、运动对肌肉结缔组织的影响 1 .长期运动可提高肌腱的抗张力量和抗断裂力量 据计算,运动时肌腱抗张应力约 350~420kg · cm -1 。实验表 明,运动训练可提高肌腱的抗张应力,特别是肌腱与骨结合区的结 合能力和力量,从而使肌腱能承受更大的拉力。 2. 运动可使肌中结缔组织肥大 肌肉超负荷训练后,在引起肌肉肥大的同时,肌中结缔组织也相应 增加。 【学生应掌握的 知识点】 运动对肌肉结缔组织的影响 第五节 肌电图在体育科研中的应用 【教学要点】 一、肌电图的概念 如果采用适当的方法将肌肉兴奋时的电变化,经过引导、放大记录 所得到的图形,称为 肌电图( electromyography, EMG ) 。 二、肌电的引导 常规的肌电引导是通过针电极或表面电极进行的。 三、正常肌电图 如果针电极刚好插入正常肌肉的运动终板或其邻近部位时,可出 现 10~40 μ V 的不规则的低电压波动,即终板电位。如果让受 试者做轻度的肌肉收缩,可记录到一些简单的棘波,它们是一个运 动单位的部分肌纤维电活动的总和,称为运动单位电位。 运动单位电位的波幅代表放电的强度,其大小取决于兴奋的运动单 位大小或活动肌纤维数目。运动单位的频率,主要取决于运动单位 兴奋活动的强度,兴奋活动强,放电频率高;兴奋活动弱放电频率 低。 四、肌电图的测量 随着现代科学技术的发展,肌电图的测量法已采用电子计算技术的 自动分析方法。例如,目前常用的测量指标有 积分肌电图
均功猴}均方根振幅S)及功率的代表值平 五、肌电图的受分析技术动作 利用肌电图解决体有基础 学科(如运动生理学、运动解剖学 肌纤维 类型的 延迟性肌肉疼痛、 平提供依据 【学生应掌握的肌电图的概念与应用范围 知识占】 一意骨路肌纤维类型与运动 人类骨酪肌是由不同类型的肌纤维混合组成的,不同肌纤维类型各 【本章提要】 维类型与运动的关系。 体不关型骨酪肌纤维的特征以及 第一节不同类型骨骼肌纤维的形态、功能特征 【教学要点】 、骨骼肌纤维类型的区分 酪肌纤到 的类型的区分 判 的过程骨 类型。 20世纪 50年代后其是自白格特 米,将路肌纤维好分为,及。 972 ATD反应,肌收缩村 和即肉的氧化醇、防酸化酶含量相联系,把骨路肌纤维分 化酵解型 、)和快缩强酵解型(fast high glycolitic activity,. 不同类架肌维的分 规”现象 4345 骨散肌纤维类的性别异, 骨路肌纤维类型分布的影响 不特 骨路肌纤维的形态、代谢和生理特征 1 )结构特征:I型肌纤维的直径略小于Ⅱ型肌纤维 的直径·)神经支配 型肌纤维由小 a神经原支 配: 随年龄增升:有较大的个体若 肌。 代谢转循底物:慢肌纤维AP和甲的含量略高于快 收速度大快、 梅肌的平均收缩速用 为 和38ms,肌肉中快肌纤维百分比较高者,其收缩速 快肌纤维收缩速度快 肌原纤 与其受冲动作导速度快 能力强,肌 氧代谢 明显 肌。肌肉中快肌纤维百分比高的人,其收缩力量也大。支配慢肌的
( IEMG ) 、 均方根振幅( RMS ) 及 功率谱的代表值平 均功率频率( MPF ) 等。 五、肌电图的应用 1. 利用肌电图分析技术动作。 2. 利用肌电图解决体育基础学科(如运动生理学、运动解剖学、 运动生物力学和运动医学)中某些理论与实践问题。 例如,运动 性疲劳、肌张力评价、肌纤维类型的测定、延迟性肌肉疼痛、神经 肌肉的功能状态等研究都普遍应用肌电图指标。 3. 利用肌电图了解训练对神经肌肉的影响,为评定运动员训练水 平提供依据 。 【学生应掌握的 知识点】 肌电图的概念与应用范围 第二章 骨骼肌纤维类型与运动 【本章提要】 人类骨骼肌是由不同类型的肌纤维混合组成的,不同肌纤维类型各 有不同特性,这些特性和体育运动有密切关系。本章主要阐述不同 类型骨骼纤维的区分广泛,不同类型骨骼肌纤维的特征以及骨骼纤 维类型与运动的关系。 第一节 不同类型骨骼肌纤维的形态、功能特征 【教学要点】 一、骨骼肌纤维类型的区分 1 .骨骼肌纤维的类型的区分 骨骼肌纤维类型的区分是依据骨骼肌的形态、结构、功能和代谢特 征,对其性质进行判别的过程。 1883 年,有人进一步用电刺激 肌肉的方法发现红色肌纤维收缩速度慢,不易疲劳;白色肌纤维收 缩速度快、易疲劳。因此,将骨骼肌分为“红肌”和“白肌”两种 类型。 20 世纪 50 年代后,尤其是自伯格斯特隆 ( Bergstrom, 1962 )建立骨骼肌活检( biopsy )技术以 来,将骨骼肌纤维划分为Ⅰ型和Ⅱ型,以及Ⅰ c 、Ⅱ a 、Ⅱ b 、Ⅱ c 、Ⅱ ac 、Ⅱ ab 六种亚型。 1972 年彼德( Peter )将肌原纤维 ATP 酶反应,肌收缩性 和肌肉的氧化酶、磷酸化酶含量相联系,把骨骼肌纤维分为慢缩强 氧化型( show, high oxidative activity, SO )、快缩强氧 化酵解型( fast high oxidative and glycolytic activities, FOG )和快缩强酵解型( fast high glycolitic activity, FG )三种类型。 2 .不同类型骨骼肌纤维的分布 ( 1 )肌纤维类型分布的一般规律 ( 2 )骨骼肌纤维分布的“亚部化”现象 ( 3 )骨骼肌纤维类型的性别差异 ( 4 )骨骼纤维类型组成的年龄变化 ( 5 )遗传因素对骨骼肌纤维类型分布的影响 二、不同类型骨骼肌纤维的形态、代谢和生理特征 1 .形态特征 ( 1 )结构特征: I 型肌纤维的直径略小于 II 型肌纤维 的直径。 ( 2 )神经支配: I 型肌纤维由小 α 神经原支 配; II 型肌纤维由大 α 神经原支配。 ( 3 )肌纤维面积:随年龄增长呈线性上升;有较大的个体差 异。 2 .代谢特征 ( 1 )代谢底物:慢肌纤维 ATP 和 CP 的含量略高于快 肌。 ( 2 )代谢酶活性:快肌纤维中无氧酵解酶的活性较高;慢肌 纤维中的有氧氧化酶的活性较高。 3 .收缩 特征 ( 1 )收缩速度 大鼠快、慢肌的平均收缩速度 为 13ms 和 38ms ,肌肉中快肌纤维百分比较高者,其收缩速 度也较快。 目前认为,快肌纤维收缩速度快,与其受冲动作导速度快的 大 α 运动神经元支配,肌原纤维 ATP 酶活性高、无氧代谢 能力强,肌浆网释放和回收 Ca 2+ 的能力强等因素有关。 ( 2 )收缩力量 多数研究认为动物快股收缩力量明显大一慢 肌。肌肉中快肌纤维百分比高的人,其收缩力量也大。支配慢肌的