重 点:肌肉的特性、类型与运动能力。
一、肌肉的特性
1、肌肉的基本单位是肌纤维,每块肌肉都是一个器官。
2、肌肉的物理特性
(1)伸展性:外力作用→被拉长。
(2)弹 性:外力消失→恢复原态。
(3)粘滞性:分子之间的相互摩擦产生的阻力。
注:肌肉的物理特性受温度影响。
3、肌肉的生理特性
(1)兴奋性:在刺激的作用下,产生兴奋。
阈强度:是指在一定刺激作用时间和强度—时间变化率下,引起组
织细胞兴奋的最小刺激强度,又称阈值;这种临界强度称阈刺激
(阈刺激与时间和变化速率呈反比关系)。
(2)收缩性:由于兴奋而产生的收缩现象。
二、肌肉的收缩形式
肌肉的动力来源于收缩,表现出长度或/和张力的变化,实现肌
肉的收缩与舒张。这一过程主要包括兴奋在神经—肌肉接点的传
递,肌肉兴奋—收缩耦联和肌细胞的收缩与舒张这三环节。
三、肌肉工作的特征
肌肉的工作分为动力性和静力性两种形式。
(一)动力性工作
1、缩短收缩(又称向心收缩):肌肉收缩所产生的张力大于外加阻力
→肌肉缩短→消耗能量做正功→绕骨杠杆做向心运动→实现各种加
速动作或位移运动;分为非等动收缩(等张收缩)和等动收缩(等
速收缩)两种形式。
(1)非等动收缩(等张收缩)由于受到关节杠杆因素的影响,关节角度
不同,所需产生克服外界阻力也不相同;如肱二头肌在关节角度为
115°—120°时最大,关节角度为30°时最小。
(2)等动收缩(等速收缩)是指随着关节角度的变化,外界阻力也随着
改变,始终保持肌肉克服外界的张力恒定不变。
2、拉长收缩(又称离心收缩):肌肉收缩所产生的张力小于外力时→
肌肉被拉长→消耗能量做负功→绕骨杠杆做离心运动→起着制动
减速和克服重力等。
(二)静力性工作
1、等长收缩:肌肉收缩所产生的张力等于外力时→肌肉长度不变→
消耗能量不做功→起支持、固定和保持某一姿势的作用。
四、肌肉收缩的力学特征
1、肌肉收缩的张力与速度关系:呈反比。
2、肌肉收缩的长度与张力关系:产生最大的张力需要适宜的初长度。
3、影响肌肉力量的主要因素
(1)单个肌纤维的收缩力(约为100—200mg)。
(2)肌肉中肌纤维的数量和体积。
(3)肌肉收缩前的初长度。
(4)中枢神经系统的机能状态。
(5)肌肉对骨骼发生作用的机械条件。
4、肌肉的做功、功率和机械效率
(1)做功:W = F(力)· S(距离) · cosa(cosa为F和S之间的夹角)
(2)功率:P = W(功) / t(时间)
= F(力)· V(速度)
(3)效率:N = W(功)/ E(总耗能)
五、肌纤维的类型、形态、代谢与生理特征
(一)类型
1、根据肌纤维的收缩特性可分为:
(1)慢肌(ST):又称I型纤维。
(2)快肌(FT):又称II型纤维;分为3种亚型:
*快A(IIA):收缩速度同快肌,但代谢上兼有快、慢两肌特征。
*快B(IIB):典型的快肌纤维。
*快C(IIC):尚未分化的肌纤维。
2、从颜色上又可把慢肌称为红肌,快肌称白肌。
3、从在机体中担负的工作性质又可把慢肌称为紧张性运动单位,快
肌称为时相性运动单位。
(二)形态学特点
1、快肌纤维直径较慢肌纤维大,肌浆网发达,肌浆网摄取Ca2+离子
的速度大于慢肌纤维,支配的是大运动神经元;每一块运动单位
所含的肌纤维数量多(300—800根)。
2、慢肌纤维线粒体的数量较快肌纤维多,而且直径大,毛细血管比
快肌纤维多,支配的是小运动神经元;每一块运动单位所含的肌
纤维数量少(10—180根)。
(三)代谢特征
1、由于快肌纤维中参与无氧酵解过程的酶活性较慢肌纤维高,所以
快肌无氧代谢能力高于慢肌。
2、由于慢肌纤维中不仅线粒体数量多,而且氧化酶的含量也高,毛
细血管丰富,所以慢肌有氧代谢能力高于快肌。
(四)生理特征
1、收缩速度:快肌纤维收缩速度快于慢肌。
2、收缩力量:快肌纤维收缩时产生的力量大于慢肌纤维。
3、抗疲劳能力:慢肌纤维抗疲劳的能力比快肌强;但快肌和慢肌纤
维的力量—速度关系曲线的总趋向是相同的,即随着负荷的增
加,收缩速度减慢。
六、两类肌纤维与运动能力
(一)两类肌纤维在肌肉中的分配与运动能力
1、肌纤维的百分组成:是指慢肌和快肌纤维数量在一块肌肉中所占
的百分比;主要受功能、性别和遗传等因素的影响。
2、肌肉的最大收缩速度、爆发力,纵跳高度与快肌纤维的百分比和
相对面积成正比,而且两类肌纤维的百分组成与专项运动能力存
在着密切的依存关系。即:
(1)时间短、强度大的项目:快肌百分比占明显优势。
(2)耐力项目:慢肌百分比占明显优势。
(3)无氧、有氧能力均高的项目:分配接近相等。
(二)训练对两类肌纤维的影响
1、训练强度对两类肌纤维的募集
(1)大强度、时间短的练习:快肌纤维优先募集。
(2)强度低、时间长的练习:慢肌纤维优先募集。
2、训练对两类肌纤维横断面积的影响
(1)大强度的力量训练:快肌纤维出现选择性肥大。
(2)速度训练:快肌纤维与慢肌纤维均可增大,快肌比慢肌要明显。
(3)耐力训练:慢肌纤维出现选择性肥大;但训练达到一定水平时又
小,主要原因是毛细血管增生,缩短氧的弥散距离。
3、训练对肌纤维代谢特征的影响
(1)训练对肌纤维有氧能力的影响:耐力训练可使肌纤维中的线粒体的
数目和体积增多、增大以及琥珀酸脱氢酶的活性增强,所以肌纤维
的有氧氧化能力提高。力量训练肌纤维中的线粒体没增加,而肌纤
维的面积增加,故线粒体密度降低,所以肌纤维的有氧氧化能力下降。
(2)训练对肌纤维无氧能力的影响:速度训练可以增多肌纤维中的ATP
贮存量以及提高乳酸脱氢酶的活性,所以可以提高肌纤维的无氧能
力。
作 业:阐述骨骼肌收缩与舒张的生理过程。