运动生理学第一章

第一章肌肉收缩第一节肌肉的兴奋和收缩（一）运动单位一个脊髓α-运动神经元或脑干运动神经元和受其支配的全部肌纤维所组成的肌肉收缩的最基本的单位称为运动单位。可以将运动单位分为2类，即运动性运动单位和紧张性运动单位。①运动性运动单位的肌纤维兴奋时发放的冲动频率较高，收缩力强，但易疲劳，氧化酶含量低，是快肌运动单位。②紧张性运动单位的肌纤维发生兴奋时发放的冲动频率低，但可长时间发放，氧化酶含量高，属于慢肌运动单位。一般一个运动单位中的肌纤维数量少则灵活，但力量小；多则力量大，不灵活。（二）肌纤维的微细结构粗肌丝：肌球蛋白横管系统（T管）1、肌原纤维肌动蛋白2、肌管系统细肌丝原肌球蛋白肌钙蛋白纵管系统（L管）1、肌原纤维肌原纤维：每个肌纤维含有大量直径1～2μm的纤维状结构，称为肌原纤维。肌小节：肌原纤维上每一段位于两条z线之间的区域，是肌肉收缩和舒张的最基本单位，它包含一个位于中间部分的暗带和两侧各1/2的明带，合称为肌小节。肌丝的组成（1）、粗肌丝：由肌球蛋白组成，具有双球状头部——横桥:①能与细肌丝上的结合位点发生可逆性结合,使肌丝滑行.②具有一个能与ATP结合的位点，有ATP酶的活性。（2）、细肌丝：由肌钙蛋白、原肌球蛋白、肌动蛋白组成。静息时，细肌丝的肌钙蛋白对原肌球蛋白有抑制作用；原肌球蛋白对肌动蛋白上结合位点有覆盖作用。2、肌管系统(1)横管:肌细胞膜从表面横向伸入肌纤维内部的膜管系统。(2)纵管:肌质网系统。(3)终池:肌质网在接近横小管处形成特殊的膨大。(4)联管:每一个横小管和两侧的终池构成。横管膜上有双氢吡啶(DHP)受体,该受体将终池上的钙通道堵塞。但当横管去极化后,DHP受体构形发生改变,使终池上的钙通道打开。3、兴奋在神经-肌肉接点的传递（1）神经肌肉接点的结构接头前膜：接头前膜是神经轴突的增厚部分，其上有钙离子通道，有大量内含乙酰胆碱的囊泡，此外还有线粒体、微管、微丝。接头后膜：与神经轴突膜相对应的肌细胞部分（运动终板），其上有乙酰胆碱受体，对乙酰胆碱很敏感，还有胆碱脂酶，能水解乙酰胆碱。使其失活。接头间隙：指轴突未梢与终板膜相间隔部分（2）兴奋在神经-肌肉接点传递的机制突触前过程：动作电位沿神经纤维传到轴突时未梢时，引起轴突未梢处的接头前膜上的钙离子通道开放，钙离子进入轴突未梢，使突触小泡向接头前膜移动，突触小泡与接头前膜融合后而破裂，并释放乙酰胆碱。突触后过程：酰胆碱通过突触间隙达接头后膜，与其上的乙酰胆碱受体结合，使后膜Na+、K+(主要是Na+通道开放)，使接头后膜去极化，从而使骨骼肌细胞兴奋。(二)神经-肌肉接头兴奋传递的特点1、化学传递：经-肌肉接头的兴奋传递是通过化学递质进行的，递质是乙酰胆碱2、兴奋传递节律是一对一的：即每一次神经纤维兴奋都可以引起一次肌肉兴奋3、单向传导：奋只能由神经未梢传向肌肉，而不能相反。4、时间延搁：奋的传递要经过递质的释放、扩散和作用等多个环节，故速度慢。5、高敏感性：奋的传递易受化学和其它环境因素就化的影响，易疲劳二、肌纤维的兴奋-收缩耦联一、肌丝滑行学说肌肉的缩短是由于肌小节中细肌丝在粗肌丝之间滑行造成的。结果相邻的各Z线互相靠近，肌小节的长度变短，从而导致肌原纤维以至整条肌纤维和整块肌肉的缩短。二、肌肉收缩的过程三个主要步骤：①兴奋通过横小管系统传导到肌细胞内部②三联管处的信息传递兴奋传到三联管后,引起横管膜去极化,由于横管膜上有双氢吡啶(DHP)受体,该受体将终池上的钙通道堵塞。但当横管去极化后,DHP受体构形发生改变,使终池上的钙通道打开。重点：骨骼肌收缩全过程1.兴奋传递.兴奋-收缩（肌丝滑行）耦联第二节骨骼肌收缩肌肉的收缩形式1.缩短收缩肌肉收缩所产生的张力大于外力时，肌肉缩短，并牵引骨杠杆做相向运动的一种收缩形式。起止点相互靠拢，做正功。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，又称离心收缩。起止点相互分离，做正功。3.等长收缩当肌肉收缩产生的张力等于外力时，肌肉收缩但长度不变，这种收缩形式称等长收缩，肌肉不做功。(五)骨骼肌不同收缩形式的比较1.力量：一块肌肉，在收缩速度相同的情况下，离心收缩可产生最大的张力。离心收缩产生的力量比向心收缩大50%左右，比等长收缩大25%左右。2.代谢：在输出功率相同的情况下，肌肉离心收缩时所消耗的能量低于向心收缩。3.肌肉酸疼：大负荷肌肉离心收缩比向心收缩更容易引起肌肉酸疼和肌纤维超微结构以及收缩蛋白代谢的变化。（三）肌肉收缩的总和1、单收缩和强直收缩（1）单收缩:指肌肉接受一次短促的刺激后，先产生一次动作电位，紧接着进行一次收缩。可分为三个时期：潜伏期、收缩期和舒张期（2）强直收缩:指肌肉给一连串刺激,每次刺激的时间间隔不短于单收缩所需要的时间,肌肉会出现一连串的单收缩。即肌肉不能完全舒张。2生理特征①收缩速度：肌肉中快肌纤维收缩速度较快。肌肉中慢肌纤维收缩速度较慢。②收缩力量：肌肉收缩力大小取决于肌肉的横断面积并受肌纤维类型等因素影响，快肌收缩力量大于慢肌。③抗疲劳性：肌肉中快肌纤维抗疲劳能力弱。肌肉中慢肌纤维抗疲劳能力强。