第二章 肌肉的收缩功能
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肌肉收缩肌肉收缩是肌肉对刺激所产生的收缩反应现象分类肌肉对单个刺激发生的机械反应称为单收缩。
根据肌肉收缩时肌长度和肌张力的变化,可将肌肉收缩分为三种形式。
缩短收缩又叫向心收缩,特点:张力大于外加阻力,肌长度缩短。
作用:是肌肉运动的主要形式,是实现动力性运动的基础(如挥臂、高抬腿等)。
(1)等张收缩外加阻力恒定,当张力发展到足以克服外加阻力后,张力不再发生变化。
但在不同的关节角度时,肌肉收缩产生的张力则有所不同。
在关节运动的整个范围内,肌肉用力最大的一点称为“顶点”。
在此关节角度下,骨杠杆效率最差。
如:推举杠铃,关节角度在120°时肱二头肌收缩张力最大,关节角度在30°时肱二头肌收缩张力最小。
最大等长收缩时,只有在“顶点”即骨杠杆效率最差的关节角度下,肌肉才有可能达到最大收缩。
而在其他关节角度下,肌肉收缩均小于自身最大力量。
在整个关节活动的范围内,肌肉做等张收缩时所产生的张力往往不是肌肉的最大张力。
(2)等动收缩在整个关节活动范围内,肌肉以恒定速度进行的最大用力收缩。
但器械阻力不恒定。
等动练习器:在离心制动器上连一条尼龙绳,由于离心制动作用,扯动绳子越快,器械产生的阻力就越大。
特点:器械产生的阻力与肌肉用力的大小相适应。
等动收缩的优点:外加阻力能随关节活动的变化而精确地进行调整,使肌肉在整个关节活动范围内都能产生最大的肌张力。
拉长收缩离心收缩,又叫特点:张力小于外加阻力,肌长度拉长。
作用:缓冲、制动、减速、克服重力。
如:蹲起运动、下坡跑、下楼梯、从高处跳落等动作,相关肌群做离心收缩可避免运动损伤。
等长收缩特点:张力等于外加阻力,肌长度不变。
作用:支持、固定、维持某种身体姿势。
其固定功能还可为其他关节的运动创造适宜条件。
如:站立、悬垂、支撑等动作。
三种收缩形式的比较(1)力量:收缩速度相同情况下,离心收缩产生的张力最大。
(比向心收缩大50%,比等长收缩大25%)(2)代谢:输出功率时,离心收缩能量消耗低,耗氧量少。
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。
第二章肌肉适能及其肌肉适能训练关键术语肌肉适能(muscular fitness):是指机体依靠肌肉收缩克服和对抗阻力维持身体运动的能力。
肌肉力量(muscle strength):又称最大肌肉力量或者绝对肌肉力量,是肌肉收缩产生最大收缩力的能力。
肌肉耐力(muscle endurance):是肌肉持续收缩对抗疲劳的能力。
肌肉功率(muscle power):又称快速力量,是肌肉在短时间内快速发挥其收缩力量的能力。
中枢激活(central activation):中枢神经系统动员肌纤维参加收缩的能力。
肌肉适能训练(Muscular Fitness Training):遵照一定的规则和要求,运用相应的方法和手段,有计划和有目的的发展人体神经-肌肉系统的过程。
训练方法(Training Methods):为达到训练目的采取的有计划和有组织的方法和手段。
训练计划(Training Planning):根据训练目标和训练的条件预先制定的训练计划,是对训练全过程的设计,包括训练目标、任务、方法与手段、负荷和检测等内容。
肌协调性(Muscular Cooperation):肌肉收缩时,不同肌肉之间的协作能力。
一般被分为肌内协调(一块肌肉中不同肌纤维之间的协作)和肌外协调(不同肌肉之间的协作)。
抗阻力训练(Resistance Training):最常用的力量训练形式,通过给肌肉施加外部阻力以提高肌肉适能水平。
第一部分肌肉适能骨骼肌是由具有收缩功能的肌细胞构成的人体最大的组织,占体重约40%左右。
骨骼肌收缩克服和对抗阻力维持身体姿势和运动是骨骼肌的基本功能,人体各种形式的体力活动如劳动、体育运动和日常生活中的身体活动等都是通过骨骼肌的收缩和舒张实现的。
第一节肌肉适能概述一、肌肉适能的概念肌肉适能(muscular fitness)是指机体依靠肌肉收缩克服和对抗阻力维持身体运动的能力,通常表现为肌肉力量(muscle strength)、肌肉耐力(muscle endurance)和肌肉功率(muscle power)等方面。
第一章肌肉收缩本章教学目的与要求:掌握神经肌肉兴奋的产生、传导和兴奋在神经肌肉接点的传递,肌肉收缩的滑行理论、肌肉收缩的形式、力学特征。
了解肌电图概念及其在体育实践中的应用。
本章的教学重点:引起兴奋的刺激条件;单收缩和强直收缩;后负荷和前负荷对肌肉工作影响;难点:兴奋产生的机制;肌肉的收缩过程;肌肉的张力与速度关系。
第一节:神经肌肉的兴奋性与生物电现象第二节:肌肉的收缩原理第三节:肌肉收缩的形式与力学特征[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,认为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细胞的收缩过程与机制,以及肌肉收缩的形式和力学特征进行分析;此外肌肉中结缔组织对肌肉收缩的影响以及肌电图在体育科研中的应用也作简要的介绍。
在完整的机体内,肌肉的收缩是由神经冲动引起的,即来自中枢神经系统的神经冲动传至脊髓运动神经元后,经运动神经纤维传递给所支配的肌纤维,从而引起肌肉收缩。
因此,阐述肌肉的收缩,应包括神经肌肉的兴奋性,兴奋的产生、传导、传递,以及肌肉的收缩过程、机制、形式及其力学特征等基本内容。
第一节神经肌肉的兴奋性和生物电现象一、兴奋和兴奋性概念。
1、兴奋性:生物体具有对刺激发生反应的能力,称之为兴奋性。
兴奋性是神经肌肉最重要的生理特性。
例如,将制备好的蛙的坐骨神经- 腓肠肌标本置于一定的环境下,刺激坐骨神经干,几乎立即出现肌肉收缩。
该实验表明,神经肌肉具有兴奋性。
在体内除了神经肌肉具有兴奋性外,其它组织和细胞也都具有兴奋性,但以神经、肌肉和腺细胞兴奋性最高,用较小的刺激强度就能表现出某种反应,习惯上将它们称为可兴奋细胞(Excitable Cell)。
2、动作电位: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。
从这个意义上讲,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。