(医学课件)肌肉的基本结构和功能

总论肌肉的基本结构和功能•1肌肉的运动学基础内容肌肉的运动适应性肌肉的影响因素•2肌肉的组成、类型及特性肌肉的功能及运动方式肌肉功能状态指标肌肉的协同作用肌肉在平衡协调中的作用一、肌肉的运动学基础•3肌肉平滑肌心肌骨骼肌肌的共性兴奋性收缩性伸展性弹性•4（一）肌肉的组成、类型及特性肌束↓肌纤维(肌细胞)↓肌原纤维↓肌小节↓肌丝粗肌丝：细肌丝：1.肌肉的组成•5•6•7•8肌小节:是肌细胞收缩的基本结构和功能单位。•9肌原纤维：粗肌丝由肌球（肌凝蛋白）组成，其头部有一膨大部——横桥；细肌丝肌动蛋白：表面有与横桥结合的位点，静息时被原肌球蛋白掩盖；原肌球蛋白：静息时掩盖横桥结合位点；肌钙蛋白：与Ca2+结合变构后,使原肌球蛋白位移，暴露出结合位点。•10完整及的肌肉收缩过程•11肌周围的结缔组织肌周围的结缔组织具有保证肌舒缩活动、传递肌力和协调肌运动的功能作用。主要包括肌膜肌腱韧带肌外膜肌束膜肌内膜•12筋膜1.浅筋膜（皮下筋膜）2.深筋膜（固有筋膜）•132.肌肉的类型及特性（1）根据肌的组织化学和功能特性分类红肌纤维（慢肌）白肌纤维（快肌）（2）根据肌活检、肌的收缩特点及生化特性慢缩纤维（I型肌纤维）快缩纤维（Ⅱ型肌纤维）快速氧化-糖原分解型Ⅱa快速-糖原分解型Ⅱb•14肌纤维类型与运动项目力量性运动项目（快缩纤维）举重篮球足球曲棍球耐力性运动项目（慢缩纤维）中、长跑游泳•15运动单位肌纤维结构特点排列形式平行串联交错组合作用结果力叠加位移叠加力和位移的变化•1601物理特性02生理特性肌肉的特性•17物理特性伸展性弹性粘滞性•18生理特性兴奋性传导性收缩性•19（二）肌肉的功能及运动形式1.肌肉的功能运动支撑维持姿势保护身体产热•202.肌的运动形式两种基本运动形式静力性运动动力性运动•21有关不同运动形式的概念与特点等长运动等张运动向心运动离心运动•22（三)肌肉功能状态指标运动单位概念：一个脊髓前角细胞，它的轴突和轴突分支，以及它们所支配的肌纤维群，合起来称为运动单位。•23肌肉功能状态的指标01肌力02快速力量03肌耐力04肌张力•24（1）肌力肌力，肌肉收缩时所表现出来的能力，以肌肉最大兴奋时所能负荷的重量来表示。肌力体现肌肉主动收缩或对抗阻力的能力，反映肌最大收缩水平。•25影响肌力的因素1.肌肉生理横断面：肌力与之成正比2.肌肉的初长度：适宜的长度决定肌的肌力3.肌肉的募集：运动单位数量越大，肌力越大4.肌纤维走向与肌腱长轴的关系5.杠杆效率•26（2）快速力量概念快速力量是肌或肌群在一定速度下所能产生的最大力量的能力。快速力量组成起动力量爆发力量（通常称爆发力）制动力量•27爆发力爆发力是指在最短的时间内发挥肌力量的能力。公式是：爆发力＝力量/时间决定因素肌力量——基础肌收缩速度——关键。•28（3）肌耐力又称力量耐力，是指肌肉在一定负荷条件下保持收缩或持续重复收缩的能力，反映肌肉持续工作的能力，体现肌肉对抗疲劳的水平。•29（4）肌张力肌张力是肌肉在安静时所保持的紧张度。肌张力与脊髓牵张反射有关，受中枢神经系统的调控。肌张力常通过被动运动感知处于放松状态的肌肉的阻力程度进行评测。•30肌张力异常肌张力增强肌痉挛肌强直肌张力减退软瘫知识链结：肌张力分级？•31肌肉的协同作用：任何一个动作都不是单一肌独立完成的，需要一组肌群的协作才能实现。肌的分类：（依据功能作用）原动肌（agonist）主动肌、副动肌拮抗肌（antagonist）固定肌（fixator）中和肌（neutralizator）(四）肌肉的协同作用•32•33多关节肌多关节肌“主动不足”多关节肌“被动不足”•34（五）肌在平衡与协调中的作用•35•36（1）肌肉对脊柱稳定及其功能的影响骨关节对脊柱稳定性的影响椎体和关节突的形状限制着脊柱的活动范围，椎间盘连接椎体可避免彼此过度滑移。肌肉对脊柱的作用具有保持脊柱稳定和协同脊柱运动的双重作用，并发挥主动调节功能，这是调节脊柱平衡的关键要素。•37姿势协同动作通过下肢和躯干肌以固定的组合、固定的时间顺序和强度进行收缩的运动模式从而达到保护站立平衡的目的。姿势协同动作的运动模式踝关节协同动作模式髋关节协同动作模式跨步动作模式（2）肌肉的协同作用•38二、肌肉的运动适应性1.肌肉训练的结构基础功能蛋白合成、糖酵解增强毛细血管、线粒体增多。反应时缩短、弹性增加、力量与耐力增加。自我调节能力增强，恢复时间缩短。•392.肌肉的应力-应变特性1）.肌肉收缩的长度与张力关系2）.肌肉收缩的张力与速度关系•40不同初长度时粗细丝的重合程度和收缩时产生的主动张力的关系示意图•41骨骼肌张力-速度关系曲线•42首先，动态的应力-应变关系能影响被激活的运动单位的力、速度和时间特征。其次，施加于组织的作用力可能会成为引起损伤的因素。•433.牵拉-缩短周期基本概念：牵拉-缩短周期是人在行走、奔跑等周期性运动中的肌运动形式，即肌肉先做离心运动，紧接着做向心运动，离心和向心运动的结合构成肌肉功能的一个自然类型。•44•45大量的科学研究表明，肌肉在缩短（向心运动）前先主动伸长（离心运动），可增加弹性势能，使肌做功增加，这是牵拉-缩短周期中力量和爆发力弹性势能增强的机制。•46牵拉-缩短周期运动的机械效率肌的运动形式不同，机械效率也不同。不同的负荷条件，产生不同的机械效率。向心运动的机械效率，随着缩短速度的增加而减小；在离心运动中，机械功增加时，机械效率都有所增加。•47（二）肌肉的运动适应性运动方式环境变化运动适应运动基本要素的变化运动时间运动负荷运动频次•48急性适应肌肉的急性适应可视为运动即刻、短时或运动早期肌肉的结构和功能变化。运动负荷越小、时间越少、运动频次越低，则肌肉的结构和功能变化越小；以结构变化为主。•49肌纤维类型毛细血管改变线粒体密度改变酶含量与活性改变底物水平改变１２３４５肌原纤维蛋白、横截面６慢性适应•50能源与物质生理功能休息恢复超量恢复肌疲劳休息运动收缩力量速度力量耐力ATP收缩蛋白酶蛋白生理功能能源与物质运动超量恢复原理•51练习疲劳恢复超量恢复形态功能变化消耗占优势，消耗大于恢复，能源物质逐渐减少，各器官系统的工作能力下降。恢复过程占优势，能源物质和各器官系统的功能逐渐恢复到原来水平。运动时消耗的能源物质及各器官系统机能状态在这段时间内不仅恢复到原来水平，甚至超过原来水平•52超量恢复特点：1.超量恢复的程度和出现的时间与所从事的运动负荷有密切的关系，在一定范围内，肌肉活动量越大，消耗过程越剧烈，超量恢复越明显。如果活动量过大，超过了生理范围，恢复过程就会延长。2.超量恢复保持一段时间后又会回到原来水平。恢复原则：使下次训练在上次训练出现的超量恢复期内进行，从而使运动训练效果得以积累。•53不同的训练和负荷可引起不同的肌适应性改变。耐力训练可加强肌有氧代谢能力，但耐力运动中肌用力水平常较低，一般低于最大肌力的30%，因而不足以刺激肌增粗。力量训练为产生较大肌力的肌收缩练习。其主要结果是肌力增加，其主要的形态学改变是肌纤维肥大。•54•553.肌适应的三个层次肌肉对运动负荷适应性表现在结构和功能方面的三个层次：保持基本结构和功能（运动负荷及刺激频次在一定的生理刺激范围）超量恢复（运动负荷及频次高于上述范围）（肌纤维增大等）肌失健（低于上述范围）（如肌萎缩等）•56力量训练引起的肌纤维增大的显著表现就是肌纤维体积或横截面积的增加，这种增加是收缩蛋白增加的直接结果、是肌对运动适应的表现。力量训练会使所有类型的肌纤维横截面积增加，但对II型肌纤维的影响程度则更为显著。•57肌肉内环境的变化影响因素肌肉的运动方式牵拉-缩短周期运动的训练适应•58牵拉－缩短周期运动可以通过改善肌强度，提高肌爆发力，对肌的力量和快速力量均有较好的训练效果。其结构和功能主要变化是：增加肌梭长度、改善肌强度、增加抗牵拉负荷，以贮存更多的弹性势能，从而改善快速力量和机械效率。•59组织过度应变和肌肉损伤组织过度应变可具有下列特征：①：日常活动中肌肉、骨骼系统的应力应变性能变化。②：肌纤维和肌腱的结合部③：疲劳性的运动中易出现肌肉变性损伤④：强大应力与应力变化对肌的作用•60（三）肌的对物理因子刺激的适应与反应物理因子温度电磁……•61温度•62温度不同肌兴奋性不同，受神经系统功能的影响。通常，短暂的冷刺激或热刺激均可使肌的兴奋性和收缩功能增强，随着刺激时间的延长，则表现为肌对环境温度变化的适应。长时间的冷刺激或温热刺激有利于痉挛肌的松弛。•63电刺激•64现象：电刺激后，肌的收缩性能增强，呈现显著的力量增益。应用临床：经皮肤肌电刺激（EMS）被用于治疗运动功能受限的患者，在延缓肌萎缩和功能退化、促进功能恢复方面发挥积极作用。在竞技体育领域，如肌电刺激在优秀马拉松和举重等耐力和力量/快速力量型运动员中的应用。•65肌电刺激是如何激活随意运动，如何提高训练强度，促进更大肌力发展？1.肌对电刺激的适应性反应神经因素影响：神经适应。2.激发较大运动神经元，动员更多的运动单位。3.增加氧化酶和糖元合成酶，提高肌耐力。肌电刺激原理•66影响骨骼肌运动的因素自身因素运动中枢理化因素运动形式•67自身因素肌肉结构的完整性肌纤维类型肌肉的生理横断面•68神经冲动频率运动中枢调控作用运动中枢•69离子浓度缺氧与酸中毒药物与激素温度理化因素•7001力量运动02耐力运动运动形式•7101肌纤维增粗02肌蛋白质合成增加03无氧糖酵解能力提高04线粒体相对减少05肌结缔组织增厚•7201肌纤维稍增粗02肌红蛋白增加03线粒体体积增大，含量增加04肌中脂肪减少05ATP酶活性增加06毛细血管网增多•73小结肌对运动负荷适应性表现在结构和功能方面。超量恢复是肌运动训练的生理学基础。运动基本要素：运动负荷、运动时间、运动频次。肌适应分为：急性适应和慢性适应。•74