第二节-肌肉收缩的形式及力学分析
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肌肉的收缩原理肌肉收缩是人体运动的基础,也是我们能够进行各种活动的关键。
了解肌肉的收缩原理对于理解运动过程和身体机能至关重要。
本文将详细介绍肌肉收缩的原理,并解释肌肉收缩的过程及其在人体中的作用。
1. 肌肉组织的结构肌肉组织是由肌纤维组成的,而肌纤维又由肌原纤维组成。
肌原纤维是肌肉的基本单位,每个肌原纤维都是由许多肌纤维束组成的。
肌纤维束由肌纤维组成,肌纤维中包含许多肌节。
肌节是由肌小节组成的,而肌小节则是由肌纤维蛋白组成的。
2. 肌肉收缩的过程肌肉收缩的过程可以分为兴奋、激活、收缩和松弛四个阶段。
(1)兴奋阶段:当神经冲动到达肌肉时,神经末梢释放出乙酰胆碱,与肌肉细胞上的乙酰胆碱受体结合,导致肌肉细胞内的电位发生改变,形成肌动电位。
(2)激活阶段:肌动电位沿着肌纤维传播,引起肌钙蛋白复合物与肌球蛋白复合物结合,使肌球蛋白上的阻止蛋白移动,暴露出肌球蛋白上的结合位点。
(3)收缩阶段:肌球蛋白上的结合位点与肌原纤维上的肌头蛋白结合,形成肌头桥。
肌头桥在ATP的作用下发生构象变化,使肌原纤维缩短,即肌肉收缩。
(4)松弛阶段:神经冲动停止时,肌肉细胞停止产生肌动电位,钙离子被重新储存到肌质网内,肌钙蛋白复合物与肌球蛋白复合物解离,肌肉恢复到松弛状态。
3. 肌肉收缩的类型肌肉收缩可分为等长收缩和等张收缩两种类型。
(1)等长收缩:当肌肉收缩时,肌肉长度保持不变。
这种收缩主要用于保持姿势和抵抗外力,如保持站立或保持物体的重量。
(2)等张收缩:当肌肉收缩时,肌肉长度发生改变。
这种收缩主要用于产生力量和进行运动,如跑步、举重等。
4. 肌肉收缩的作用肌肉收缩在人体中起着至关重要的作用。
(1)产生力量:肌肉收缩是产生力量的主要机制。
肌肉的收缩通过肌纤维的变短来产生力量,这种力量可以用于推动身体或进行各种活动。
(2)维持姿势:肌肉的收缩可以帮助我们维持身体的姿势。
例如,保持站立或坐直时,肌肉会持续收缩以保持身体的平衡和稳定。
第⼀章肌⾁的活动第⼀篇器官系统运动⽣理学第⼀章肌⾁的活动第⼀节肌⾁的兴奋和收缩第⼆节肌⾁收缩的形式及⼒学分析教学任务通过教学,使学⽣明确肌⾁的神经⽀配及兴奋在神经—肌⾁接头传递过程。
掌握肌纤维的微细结构、肌⾁收缩和舒张的原理和过程,肌⾁收缩的形式和肌⾁收缩的⼒学分析。
教学重点肌纤维的微细结构、肌⾁收缩和舒张的原理和过程,肌⾁收缩的形式和肌⾁收缩的⼒学分析。
教学难点肌⾁的神经⽀配及兴奋在神经—肌⾁接头传递过程。
肌⾁收缩的⼒学分析。
教学⽅法与⼿段结合多媒体课件进⾏课堂讲授教学内容授课过程:复习上节课的主要内容新课引⼊:第⼀篇器官系统运动⽣理学第⼀章肌⾁的活动第⼀节肌⾁的兴奋和收缩⼈体的肌⾁分为⾻骼肌、⼼肌和平滑肌三⼤类。
⾻骼肌的主要活动形式是收缩和舒张。
通过舒缩活动完成运动、动作,维持⾝体姿势。
⾻骼肌的活动是在神经系统的调节⽀配下,在机体各器官系统的协调活动下完成的。
肌纤维(肌内膜)集中形成肌束(肌束膜),肌束集中形成肌⾁(肌外膜)。
每⼀块肌⾁都是⼀个器官。
肌⾁两端为肌腱,跨关节附⾻。
⼀、肌⾁的神经⽀配(⼀)运动单位1、脊髓运动神经元发出的运动神经纤维通过终板⽀配⾻骼肌的运动。
⼀个运动神经元和它所⽀配的全部⾻骼肌纤维所组成的结构和机能单位叫做⼀个运动单位。
运动单位的⽣理特点是作为⼀个整体活动。
运动单位是最基本的肌⾁收缩单位。
2、运动单位的分类:(1)运动性(快肌)运动单位—⼤运动单位:冲动频率⾼,收缩⼒量⼤,易疲劳,氧化酶含量低。
⼤运动单位中(如腓肠肌)肌纤维数⽬多,收缩时产⽣的张⼒⼤。
(2)紧张性(慢肌)运动单位—⼩运动单位:冲动频率低,持续时间长,氧化酶含量⾼。
⼩运动单位中(如眼外直肌)肌纤维数⽬少,收缩时⽐较灵活。
同⼀运动单位肌纤维兴奋收缩同步;同⼀肌⾁中属不同运动单位的肌纤维兴奋收缩不⼀定同步。
(因神经冲动的不同频率及肌纤维的兴奋性)3.运动单位的动员(1)概念:参与活动的运动单位数⽬和神经发放冲动频率的⾼低结合,形成运动单位的动员。
第二章肌肉的工作[内容提要]本章主要阐述肌肉收缩的形式、力学分析及肌纤维类型与运动能力的关系。
第一节肌肉收缩的形式和力学分析一、肌肉收缩的形式(一)缩短收缩(二)拉长收缩(三)等长收缩缩短收缩和等长收缩(一)缩短收缩(向心收缩):定义:当肌肉收缩时产生的张力大于外加阻力负荷时,肌肉缩短,牵拉它附着的骨杠杆做向心运动。
作用:缩短收缩是人体得以实现各种加速度的基础。
特点:缩短收缩时,因负荷移动方向和肌肉用力的方向一致,肌肉做正功。
形式:缩短收缩分为等张收缩和等动收缩。
1.等张收缩等张收缩时,其负荷即外加阻力在整个收缩过程中是恒定的。
在肌肉收缩进程中,由于关节角度发生变化,肌肉发挥的力量大小有所不同。
用等张收缩发展力量只有关节力量最弱点能得到最大锻炼。
利用肌力计检测等张收缩等张收缩时,肌肉产生的张力随关节角度而变化 2.等动收缩等动收缩通过专门的等动负荷器械来实现的。
该器械使负荷随关节运动进程得到精确调整,在关节角度张力最弱点负荷最小,在关节角度张力的最强点负荷最大。
采用等动收缩形式发展力量,使肌肉在关节整个运动范围内都得到最大锻炼。
等动收缩时,在整个关节范围都能产生同等的张力等动肌力计曲线(二)拉长收缩(离心收缩):定义:当肌肉收缩所产生的张力小于外加阻力时,肌肉虽积极收缩但仍被拉长。
作用:在人体运动中拉长收缩起着制动、减速和克服重力等作用。
特点:拉长收缩时,肌肉做负功。
牵张-缩短环肌肉在缩短收缩前先进行拉长收缩,使肌肉被牵拉伸长,在紧接着的缩短收缩,便可产生更大的力量或输出功率。
(三)等长收缩定义:当肌肉收缩产生张力等于外力时,肌肉虽积极收缩但长度不变。
作用:运动中等长收缩起着支持、固定、保持某一姿势的作用。
特点:肌肉的张力可发展到最大,但由于未发生位移,肌肉没有做外功,消耗能量。
利用绳索张力计检测等长收缩肌肉三种收缩形式的比较工作形式肌肉状况外力与张力对比作用做功缩短收缩缩短小于肌张力加速正拉长收缩拉长大于肌张力减速负等长收缩不变等于肌张力固定未二、肌肉收缩的力学特征(一)肌肉收缩的张力-速度关系定义:指负荷对肌肉收缩速度的影响张力-速度关系肌肉收缩的张力-速度关系机制:肌肉收缩时产生张力的大小,取决于活化的横桥数目。