05-第五章骨骼肌运动.

1第五章骨骼肌运动2学习目标掌握：骨骼肌运动形式、骨骼肌运动的协同关系与骨骼肌运动的力学特征。熟悉：骨骼肌类型及其代谢特性的关系、横桥理论与肌收缩的关系。了解：影响骨骼肌运动能力的因素。3学习内容•第一节骨骼肌的结构与特性•一、骨骼肌的结构•二、骨骼肌纤维类型•三、骨骼肌的特性•第二节骨骼肌的收缩机制•一、神经-肌接头兴奋传递•二、运动单位募集•三、骨骼肌的收缩机制•第三节骨骼肌运动形式•一、动力性运动•二、静力性运动•三、等速运动•四、肌运动的协同关系•第四节骨骼肌运动的力学特征•一、肌收缩的长度与张力关系•二、肌收缩的张力与速度关系•三、肌的做功•第五节影响骨骼肌运动能力的因素•一、自身形态结构•二、运动中枢功能状态•三、理化因素•四、运动形式45人体骨骼肌约600多块，多数是呈对称分布的。骨骼肌是运动系统中的动力部分，收缩时牵引骨绕关节运动，完成各种体育和劳动动作或保持人体某种姿势。6骨骼肌的分类•(一)按外形分类可分为长肌、短肌、扁肌和轮匝肌：•1．长肌多分布于四肢，收缩时能带动骨杠杆产生较大的运动幅度。•2．短肌多分布于躯干深部的脊柱周围。•3．扁肌(阔肌)多分布于胸、腹腔壁和盆腔壁上。能单独收缩或整体收缩，功能多样。•4．轮匝肌多分布于裂孔周围，收缩时使裂孔缩小。7•(二)按肌纤维排列方向分类可分为梭形肌和羽状肌两类：•1．梭形肌肌纤维排列方向几乎与肌肉的纵轴平行。有的梭形肌在起始处有若干个头，可分为二头肌、三头肌和四头肌。此外，尚有二腹肌、多腹肌。•2．羽状肌肌纤维排列在肌纵轴的两侧．并与肌肉纵轴成锐角分布，状似羽毛。89骨骼肌的辅助结构•(一)筋膜•1.浅筋膜位于皮肤深层(疏松结缔组织)•功能:保护其深部的肌肉、血管和神经不受伤害。•2.深筋膜(固有筋膜)位于浅筋膜的深面(致密结缔组织构成)•功能:•（1）对骨骼肌起固定、支持和保护调整作用•（2）还可在骨突之间增厚，形成假韧带或支持带；在体表局部增厚，形成胸腰筋膜和股阔筋膜，扩大了肌肉的附着面积，增大肌的收缩力量。10•(二)腱鞘•腱鞘是套在肌腱外面的结缔组织膜，呈长管状。腱鞘由外层和内层组成，外层厚而韧，称纤维鞘。内层称滑液鞘，分为壁层和脏层，两层之间有滑液。脏层连于肌腱，壁层连于纤维鞘。腱鞘有保护肌腱的作用，主要分布在手和足部的肌腱外面。1112•(三)滑液囊•滑液囊也称滑膜囊，内有滑液可减少摩擦。滑液囊位于软组织与骨之间，有肌下滑膜囊、腱下滑膜囊和皮下滑膜囊。•(四)籽骨•籽骨由肌腱骨化而成，通常位于肌肉止点腱与骨之间。例如，髌骨就是股四头肌止点腱与股骨髌面之间的籽骨。功能：增大肌拉力角，加大了肌工作的力臂，有利于肌的发力。•13•(五)滑车•滑车有两种：一种是骨性滑车，即骨性槽，滑车表面覆以软骨，有肌腱或籽骨在此滑动。另一种滑车是由结缔组织构成的环，有肌腱从环中通过。•功能：一个是防止肌腱向旁边移位。另一个是肌腱通过滑车后往往会改变拉力方向。14•三、骨骼肌的工作术语•(一)起点、止点•附着在四肢上的长肌，靠近近侧的附着处弥为起点。•远侧的附着处称止点。•附着在躯干上的扁肌靠近人体正中面的附着处称为起点，比较远离正中面的附着处称为止点。15•(二)定点、动点•肌收缩时相对固定的附着处称为定点，向固定处移动的另一个附着处称为动点。•定点和动点是不恒定的，当肌肉工作条件改变时，二者关系相互转换。•(三)近固定(近侧支撑)、远固定(远侧支撑)•肌收缩时，肌的起点处相对固定称近固定；肌收缩时，肌的止点处相对固定，称远固定。16•(四)上固定(上支撑)、下固定(下支撑)•竖直行向的躯干肌与人体长轴相平行，肌收缩时，上端的附着处相对固定，称上固定；下端的附着处相对固定，称下固定。•(五)无固定(无支撑)•肌收缩时，两端的附着点都不固定，产生相向运动，称无固定。17•肌拉力线与关节运动轴的关系•肌拉力线(即肌的合力作用线)表示肌收缩时产生的动力通过肌拉力线传递至骨上，从而引起以关节为支点的杠杆运动。•1.肌拉力线从一个关节冠状轴的前方通过，使这个关节屈•2.肌拉力线从一个关节矢状轴外侧或上方通过，使这个关节外展•3.肌拉力线对一个关节垂直轴的关系，如肌拉力线在垂直轴的前外侧，就能使这个关节作旋内18第一节骨骼肌的结构与特性•一、骨骼肌的结构•骨骼肌由大量成束的肌纤维（肌细胞）组成，肌纤维呈细长圆柱形，两端由结缔组织构成肌腱，肌腱主要附着在骨上。通常四肢的骨骼肌在附着点之间至少跨过一个关节。•每条肌纤维含有数百至数千条并列的肌原纤维。肌原纤维由许多的粗肌丝和细肌丝所组成。肌纤维内部还含有丰富的肌管系统。19骨骼肌亚微结构•肌膜•肌细胞肌浆（线粒体、糖原、脂滴、肌原纤维、•肌管系统）•细胞核•肌原纤维肌小节•粗肌丝•肌丝细肌丝•肌管系统横管•三联管•纵管（两端纵池）2021二、骨骼肌纤维类型白肌(快肌)1．收缩速度红肌(慢肌)••快缩强酵解型•2．收缩和代谢特征快缩强氧化酵解型•慢缩强氧化型22骨骼肌纤维类型及特性功能部位白肌（Ⅰ型）(快强氧化酵解)白肌（Ⅱ型）(快强酵解）红肌(慢速氧化）肌纤维直径小大大肌浆网发达差发达发达对ca2+摄取差高高肌球蛋白ATP酶低高高Cap供量多中等低线粒体酶活性高高低有氧氧化能力高高低23特性白肌（Ⅰ型）(快强氧化酵解)白肌（Ⅱ型）(快强酵解）红肌(慢速氧化）糖酵解能力低高高神经支配小α运动神经元大α运动神经元大α运动神经元收缩速度慢快快收缩力量小大大抗疲劳性强弱弱24三、骨骼肌的特性（一）物理特性•1．伸展性肌在外力作用下可被拉长的特性为肌的伸展性。•2．弹性当作用于肌的外力去除后，肌又恢复到原来形状为肌的弹性。•3．粘滞性肌活动时由于肌浆内部各分子之间相互摩擦产生的阻力称为肌的粘滞性。•肌的物理特性受温度的影响，当肌温度升高时，肌的粘滞性下降，伸展性和弹性增加。25•（二）生理特性•1．兴奋性骨骼肌是可兴奋组织，即具有对刺激产生兴奋的能力。•2．传导性当骨骼肌细胞肌膜的一处兴奋后，以动作电位形式（局部电流）沿着肌膜传遍整个细胞膜，并迅速传导到肌细胞深处，引起肌细胞的收缩。•3．收缩性肌受到刺激产生兴奋后，即产生肌细胞的收缩反应称为收缩性。26第二节骨骼肌的收缩机制•骨骼肌收缩的重要结构是神经-肌接头。中介过程是兴奋-收缩偶联，中介因子是钙离子，结构基础是三联管结构。27一、神经-骨骼肌接头兴奋传递•运动神经动作电位神-肌接头Ca2+入接头前膜囊泡释放乙酰胆碱肌细胞膜上乙酰胆碱受体结合终板电位传播到整个肌细胞。•神经-肌接头兴奋传递障碍与一些运动性疾病（重症肌无力等）发生有关。28二、运动单位的募集•（一）运动单位•脊髓前角的一个α运动神经元及其末捎所支配的全部肌纤维，组成一个功能单位，称为运动单位。•运动单位大小不一，大的则由上千根肌纤维组成，多支配四肢大肌群，产生的肌张力大，有利于完成粗大的运动,反之，小的运动单位则利于完成精细运动。29•（二）运动单位募集•指运动过程中不同类型的运动单位参与活动的次序和程度。运动神经元发放的神经冲动频率高时，募集的运动单位多，肌产生的张力就大，反之则小。3031三、骨骼肌收缩机制•人体的各种运动，主要是靠肌细胞的收缩活动来完成的。不同的肌组织在结构和功能上各有特点，但从分子水平看它们的收缩机制都基本相似。32•（一）肌丝结构和作用•1．粗肌丝•粗肌丝由肌球蛋白分子组成。每个肌球蛋白分子由6条肽连（包括一对重链和两对轻链）组成。33•2．细肌丝3种蛋白构成肌动蛋白(肌纤蛋白)原肌球蛋白(原肌凝蛋白)肌钙蛋白(调节蛋白)34肌丝滑行学说35•（二）横桥理论1．横桥与肌张力的关系•肌进行等长收缩时，横桥的摆动使具有弹性的桥臂伸长，从而产生张力。•2．横桥与负荷•骨骼肌收缩所遇到的负荷不一时，肌球蛋白与肌动蛋白结合的横桥数量发生变化。结合的横桥数目增加，收缩的张力也就增加；反之则降低。3637动力性运动(等张收缩)静力性运动(等长收缩)骨骼肌运动形式向心运动离心运动拉长-缩短周期等速运动第三节骨骼肌运动形式38•一、动力性运动(等张收缩)•指肌收缩时肌力大于阻力产生的加速运动和小于阻力产生的减速运动•特点:1.肌张力基本恒定,肌长度缩短或拉长•2.有明显的关节活动•3.负荷产生位移,肌做功39•二、静力性运动(等长收缩)•指肌收缩产生的肌力等于外加阻力（负荷）时，肌虽积极收缩但长度不变。因无关节活动。•特点:1.肌张力增加,肌长度不变。•2.无明显的关节活动。•3.负荷未产生位移,肌未做功。•4.仍需消耗能量。•人体姿势的维持，都需骨骼肌作静力性运动。40三、等速运动•特点：•1.通过专门的仪器来实现。2.不是骨骼肌自然收缩形式。•３.整个关节活动范围内，阻力（负荷）始终与肌收缩力相匹配。•４.整个关节活动范围的每一角度，肌力都能达到最大。41四、肌收缩的协同关系•（一）原动肌(主动肌和副动肌)•1.原动肌•直接完成某动作的肌群为原动肌。•（1）主动肌；其中起主要作用•（2）副动肌：协助完成动作或仅在动作的某一阶段起作用42•（二）拮抗肌•与原动肌功能相反的肌为拮抗肌。•（三）固定肌•固定肌是指将原动肌定点所附着的骨固定起来的肌。•（四）中和肌•限制或抵消原动肌发挥其他功能的肌肉。4344第四节骨骼肌运动的力学特征一、肌收缩的长度与张力关系45•指肌收缩前所承受的负荷。•在后负荷固定条件下改变前负荷，即改变肌的初长度,观察肌所产生的张力变化(等长收缩)。前负荷46当肌的初长度增加到某一长度时，肌产生张力达最大。5g10g电刺激器骨骼肌骨骼肌最适初长度肌收缩实验47•产生机制:•肌处于最适初长度时，粗细肌丝处于最理想的重叠状态，可结合于肌纤蛋白上的横桥数目达到最大；肌被拉长时(肌小节2.2µm)，粗细肌丝之间的重叠减小，可结合于肌纤蛋白的横桥数目减少•相反，当肌的长度明显小于最适初长度时，使可结合于肌纤蛋白上的横桥数目减少48二、肌收缩的张力与速度关系•指肌收缩后遇到的负荷。•当肌受到刺激发生收缩时，由于后负荷的存在，肌不能立即缩短，而首先表现为张力增加以克服负荷或阻力(等长收缩)。后负荷49•实验中，逐渐增加肌的后负荷肌张力逐渐增大肌收缩速度和缩短的长度逐渐减小负荷超过某一数值时肌全然不能缩短肌缩短的速度及长度均等于零肌产生的张力达到最大(简称P0)。•5051•产生机制：•肌收缩产生张力的大小与横桥数目有关，而收缩速度快慢与横桥（肌球蛋白ATP酶活性）上能量释放速率有关。•训练有素的运动员，其张力—速度曲线向右上方偏移，在相同的力量下，可发挥更大的速度，或在相同的速度下，可表现出更大的力量。52三、肌的作功•（一）肌张力与功的关系•肌的作功是指肌作的外功，即机械功。•肌的缩短距离与负荷的乘积为功W为功，•肌工作的理想负荷理论上应是中等负荷。因此，在力量训练中，要选择合适的负荷，才能使骨骼肌做最大功。53•（二）功率•物理学中把单位时间内所做的功称为功率。运动中把力和速度的乘积称为爆发力。•骨骼肌等长收缩时功率等于零，而非等长收缩时，其功率是力与速度的乘积。•如果要使张力与速度都达到最佳值时，其大小只能是最高值的30%。54•（三）肌收缩的机械效率•从能量的转化来说，还必须考虑有效的机械效率。肌收缩时产能总量包括机械能和热能两部分，机械能可转化为有用功，而热能对肌收缩无用。•人的机械效率不是固定不变的，只有当负荷与收缩速度都达到最佳时，所实现的机械效率才会最高。5556第五节影响骨骼肌运动能力的因素•一、自身形态结构•1．骨骼肌结构的完整性任何因素导致骨骼肌结构的完整性发生变化，都会影响肌的收缩功能。例如，先天性畸形、运动过程中肌的拉伤与撕裂等。57•2．肌的生理横断面•肌的生理横断面越大，包含的肌纤维越多，肌收缩产生的力量就越大。•力量训练可以使肌的体积增大，横断面增大。因某些原因使肢体制动，可导致肌萎缩，肌的生理横断面减少，肌力就会下降。58•3．肌纤维类型•慢肌纤维收缩速度慢，产生的力量小，然而慢肌纤维有很强的抗疲劳性。快肌纤维收缩速度快，产生力量大，但容易疲劳。59二、运动中