❶ 运动生理学比较肌肉3种形式的特点
肌肉收缩的形式
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。
1、缩短收缩(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。
2、拉长收缩(离心收缩)
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。
3、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。
4、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。
(3)肌肉酸痛:离心收缩疼痛最显著,等长收缩次之,向心收缩最轻。
❷ 骨骼肌有几种收缩形式它们各有生理学特点
可将肌肉收缩分为三种形式.
1、缩短收缩(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).
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.
2、拉长收缩(离心收缩)
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.
3、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.
(2)骨骼肌的杠杆效率扩展阅读:
运动
1、根据形状来分类或描述
骨骼肌缩短产生运动,收缩产生的力是拉力而非推力。然而,某些特殊情况下,例如“爆破音作用于耳”时鼓膜膨出以便平衡其两侧的空气压力、肌静脉泵等现象,都与肌肉收缩时肌腹膨胀的效应有关。
大部分骨骼肌能使骨骼运动,然而也有一些肌肉运动身体的其他部分如眼、口唇和头皮。口轮匝肌围绕在口的周围,在发音和吸吮中发挥着重要作用。舌虽无骨和关节,舌骨仅构成其基底部分,却也能运动
2、根据运动单位分类
原动肌引发身体特定运动的主要肌肉,主动收缩便可产生意向性运动;
拮抗肌对抗原动肌运动的肌肉。原动肌收缩时,拮抗肌逐渐放松以保证运动过程的平滑;
协同肌当原动肌通过一个以上的关节时,协同肌收缩可以防止其中的某个(些)关节干扰原动肌的运动。简而言之,协同肌起到协助原动肌运动的作用;
固定肌当运动发生在四肢的远侧部分时,固定肌起到稳定四肢近侧部的作用。
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。
(3)肌肉酸痛:离心收缩疼痛最显著,等长收缩次之,向心收缩最轻。
肌肉收缩在细胞内基本是个生化过程,通过主动调节钙离子浓度而实现收缩的调节。细胞液钙离子调节的途径和方法是利用专一性高亲和性的蛋白与钙结合。这些高亲和性钙结合蛋白一般分为两类。第一类是可溶性蛋白(包括非膜结构,如肌原纤维)。
钙与这类蛋白形成复合物,就能与不同的靶蛋白相互作用而发挥特殊的生理功能。第二类是膜系统。肌肉细胞的质膜、肌浆网系和线粒体内膜都含钙的转运系统。现知肌肉细胞至少有7种转运系统。
它们是:质膜上的钙通道,钙钠交换体和钙──ATP酶,肌浆网系膜上的钙·ATP酶和钙释放系统以及线粒体内膜上的钙钠交换和电泳单向运送体等。不同转运系统的同时存在,反映了钙信号功能的不同要求。
不同系统的存在还与各细胞器间的分工相联系,在生理钙离子浓度钙离子为10摩尔时肌浆网系转运的钙占了细胞总转运钙的90%,负责快速精细的调节。若钙离子》10摩尔,接近病理状态,线粒体内膜转运系统起主要作用。
线粒体这种长周期、大容量和低亲和性的功能对肌浆网系膜上低容量但高亲和性系统来说,明显是一种补充。细胞质膜转运的钙仅占总转运钙的4~5%。这一部分虽少,却起着重要的信号作用。
在心肌,这小部分钙引起肌浆网系释放大量的钙,使胞液钙浓度从10摩尔增高到10摩尔,这就是钙引起钙的释放。总之,各个转运系统和各种钙结合蛋白协调一致,按照生理功能需要,在不同的时相,调节钙离子浓度,达到收缩和舒张的功能要求。
❸ 骨骼肌有几种收缩形式它们各有生理学特点
等长收缩:肌肉在收缩时其长度不变而只有张力增加,这种收缩称为等长收缩,又称为静力收缩.肌肉等长收缩时由于长度不变,因而不能克服阻力做机械功.等长收缩可以使某些关节保持一定的位置,为其他关节的运动创造条件.要保持一定得体位,某些肌肉就必须做等长收缩,如做蹲起动作时,肩带和躯干的肌肉发生等长收缩以保证躯干的垂直姿势.
等张收缩:是骨骼肌中向心收缩的一种.等张收缩时,肌肉的收缩只是长度的缩短而张力保持不变,这是在肌肉收缩时所承受的负荷小于肌肉收缩力的情况下产生的.可使物体产生位移,因此可以做功.所谓"等长",是指外加阻力恒定时,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,但可达到最大肌张力;与同为向心收缩的等动收缩不同,等长收缩往往无法达到最大肌张力.在整体的情况下,往往是等张收缩与等长收缩都有的混合形式收缩.
单收缩:肌组织对于一个阈上强度的刺激,发生一次迅速的收缩反应,称为单收缩.单收缩的过程可分为3个时期:潜伏期、收缩期和舒张期.
两个相同强度的阈上刺激,相继作用与神经-肌肉标本,如果刺激间隔大于单收缩的时程,肌肉则出现两个分离的单收缩;如果刺激间隔小于单收缩的时程而大于不应期,则出现两个收缩反应的重叠,称为收缩的总和.
强直收缩:当同等强度的连续阈上刺激作用与标本时,则出现多个收缩反应的叠加,此为强直收缩.当后一收缩发生在前一收缩的舒张期时,称为不完全强直收缩;后一收缩发生在前一收缩的收缩期时,各自的收缩则完全融合,肌肉出现持续的收缩状态,此为完全强直收缩.
❹ 动物的运动有哪些方式以骨骼肌为例阐明肌肉收缩的机理。
肌肉收缩的三种形式
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。
1、缩短收缩(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。
2、拉长收缩(离心收缩)
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。
3、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。
4、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。
(3)肌肉酸痛:离心收缩疼痛最显著,等长收缩次之,向心收缩最轻。
肌收缩
肌肉对刺激所产生的收缩反应现象。狭义来说,是指脊椎动物骨骼肌靠传播性活动电位而发生的收缩。单一的活动电位产生单收缩,反复活动电位产生强直收缩。不通过活动电位的肌肉收缩多数情况是由于非传布性的去极化而产生的,去极化如只限于局部肌肉,且为短暂性的,称为局部收缩。去极化如在肌肉全部而且是持续性的,则称为拘性收缩。在平滑肌等所见到的持续性收缩一般称为痉挛,但很多仍然是伴随着反复活动电位或是持续性去极化。可是在双壳贝的闭壳肌等所看到的持续性收缩并没有电位的变化,这种收缩是出于闸式结构。肌肉收缩的记录大致可有两种情况:一种是在重量负荷下记录肌肉缩短时的长度变化――等张收缩。另一种是记录肌肉长度保持一定时的张力变化的等长收缩。
一、骨骼肌细胞的微细结构
粗肌丝 :肌球蛋白
1.肌原纤维: 肌动蛋白
细肌丝 原肌球蛋白
肌钙蛋白
2.肌管系统 横管系统(T管)
纵管系统 (L管)
二、肌肉的特性
1、肌肉的物理特性
① 伸展性:肌肉在外力作用下可被拉长,为肌肉的伸展性。
② 弹性:当外力消失时,肌肉又恢复到原来形状,为肌肉的弹性。
③ 粘滞性:肌肉活动时由于肌肉内部各蛋白分子相互摩擦产生的内部阻力为肌肉的粘滞性。肌肉的物理特性受温度的影响。当肌肉温度升高时,肌肉的粘滞性下降,伸展性和弹性增加。
2、肌肉的生理特性
①兴奋性:肌肉具有对刺激发生反应兴奋的能力。
②收缩性
三、细胞的生物电现象
1. 细胞的兴奋性;兴奋
2. 单一细胞的跨膜静息电位和动作电位
①静息电位:(1)概念:(内负外正)
(2)极化、超极化、去极化(除极化)及复极化的概念
②动作电位:(1)概念:(跨膜出现短暂可逆的电位变化)
(2)产生时的电变化;(3)波形的特点(锋电位、负后电位、正后电位);(4)产生的意义;(5)特点
3.生物电现象的产生机制
① K+平衡电位:产生的条件和产生机制
② 锋电位和Na+平衡电位: 产生的条件和产生机制
③ Na+通道的失活和膜电位的复极
(1)绝对不应期和相对不应期
(2)Na+泵的作用
4. 动作电位的引起和它在同一细胞上的传导
(一)阈电位和锋电位的引起
1.阈电位的概念2.阈电位现象的原因
3.阈强度、阈刺激、阈下刺激
(二)局部兴奋及其特性
(三)兴奋在同一细胞上的传导机制
1.局部电流学说 2.有髓神经纤维的跳跃式传导
四、 肌细胞的收缩功能
1、 神经-骨骼肌接头处的兴奋传递
神经-骨骼肌接头结构;兴奋传递过程;终板电位的特点;兴奋传递的特点
2、 运动单位的组成
3、 运动单位的动员
(4)骨骼肌收缩的分子机制
1. 滑行学说及其主要内容
2. 收缩过程的分子机制
①粗肌丝的结构及横桥的特性
②肌丝滑行的机制
③细肌丝的结构
五、肌肉的收缩形式与力学特征
1.缩短收缩、拉长收缩和等长收缩
缩短收缩:缩短收缩是指肌肉收缩所产生的张力大于外加的阻力时,肌肉缩短,并牵引骨杠杆做相向运动的一种收缩形式。依据整个关节运动范围肌肉张力与负荷的关系,缩短收缩又可分非等动收缩和等动收缩两种。
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。
等长收缩:当肌肉收缩产生的张力等于外力时,肌肉积极收缩但长度不变,这种收缩形式称等长收缩。
2.肌肉收缩的力学特征
(一)后负荷对肌肉收缩的影响——张力与速度关系
后负荷:后负荷是肌肉收缩开始之后所遇到的负荷。
力-速度曲线:固定前负荷不变,让肌肉在不同的后负荷条件下进行等张收缩。把肌肉所产生的张力和缩短初速度绘成坐标曲线。
(二)前负荷对肌肉收缩的影响—张力与长度关系:见课本图2-15
前负荷:是肌肉收缩开始前加上的负荷。
六、肌纤维类型与运动能力
1.人类肌纤维类型的类型
依据收缩机能将骨骼肌纤维分为“慢肌”和“快肌”两种类型的观点。这一分类方法通常只适用于区别动物骨骼肌纤维类型,而不完全适合于区别人类的骨骼肌纤维类型。
(1)根据组织化学染色法
依据具有不同酶活性的肌原纤维ATP酶在各种不同pH环境中预孵育时染色程度的差异,可将骨骼肌纤维划分为Ⅰ型Ⅱ型,以及Ⅰc、 Ⅱa、Ⅱb、Ⅱc、Ⅱac和Ⅱab六种亚型。其中,Ⅱc型纤维被认为是一种未分化的较原始的肌纤维。
(2)根据肌纤维代谢特征
把骨骼肌纤维分为慢缩强氧化型、快缩强氧化酵解型和快缩强酵解型三种类型
2.两类肌纤维的形态、代谢和生理特征
形态特征
形态特征包括以下三个方面: ①结构特征; ②神经支配;③肌纤维面积。
代谢特征:① 代谢底物;② 代谢酶活性
3、生理特征
①收缩速度:肌肉中快肌纤维百分比较高者,其收缩速度也较快。
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,多数研究认为动物快肌收缩力量明显大于慢肌。
③ 抗疲劳性:动物和人体实验均证明,慢肌纤维的抗疲劳能力较快肌强,故快肌纤维较慢肌纤维更易疲劳。
3.不同类型肌纤维的分布
(1)肌纤维类型的百分组成。
(2)骨骼肌纤维功能上的分布现象
(3)骨骼肌纤维类型的性别差异。
(4)骨骼肌纤维类型组成的年龄变化。
(5)遗传因素对骨骼肌纤维类型分布的影响。
4.肌肉中感受器的结构和功能
(1)肌梭的结构与功能;脊髓前角的描述;感受装置结构和功能的描述;γ运动纤维的作用;反馈信息的传递
(2)腱梭的结构与功能;感受装置结构;反馈信息的传递
七、肌肉的结缔组织
1、肌肉结缔组织的组成:胶原是结缔组织最主要成分,以胶原纤维形式存在。
2.运动对肌肉结缔组织的影响
3.解释:快速下蹲比缓慢下蹲起跳和“挺胸带臂”比“停胸带臂”用力效果好的原因。
4. 运动对肌肉结缔组织的影响
①长期运动可提高肌腱的抗张力量和抗断裂力量。
②长期运动可使肌中结缔组织肥大。
八、肌电图的应用
1、肌电的引导
表面电极所引导的是整块肌肉的综合电活动,它具有操作简便,无损伤和无痛苦等优点,被广泛应用于体育科学研究,缺点是不能记录深层肌肉电活动。
2、正常肌电图
正常肌肉在完全松弛情况下不出现电活动,引导电极插入肌肉后,在记录仪上仅描记出一条平稳的基线。运动单位电位的波幅代表放电的强度,其大小取决于兴奋的运动单位大小或活动肌纤维数目。
3、肌电图的应用
①利用肌电图分析技术动作,了解完成该项动作的主要肌群,及其用力程度和顺序,为体育教学与训练提供依据。
②利用肌电图解决体育基础学科(如运动生理学、运动解剖学、运动生物力学和运动医学)中某些理论与实践问题。
③利用肌电图了解训练对神经肌肉的影响,为评定运动员训练水平提供依据
❺ 骨骼肌的收缩形式有哪些
肌肉收缩的三种形式
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。
1、缩短收缩(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。
2、拉长收缩(离心收缩)
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。
3、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。
❻ 刺激强度、频率与骨骼肌收缩的关系实验的原理是什么
刺激电压低于阈上刺激,神经不兴奋,肌肉也不会收缩。当电压达到阈强度,神经开始兴奋,肌纤维开始收缩,刺激强度逐渐增加,兴奋也增加,肌肉收缩强度也相应增大。当肌纤维全部兴奋后,收缩强度达到最大(此时的刺激强度称为最大刺激强度),不再随刺激强度增加而增加。
当刺激频率较小,使刺激间隔大于一次肌肉收缩舒张的持续时间,则肌肉收缩表现为一连串的单收缩。
增大刺激频率,使刺激间隔大于一次肌肉收缩的收缩时间、小于一次肌肉收缩舒张的持续时间,则肌肉产生不完全强直收缩;继续增加刺激频率,使刺激间隔小于一次肌肉收缩的收缩时间,则肌肉产生完全强直收缩。
在平滑肌等所见到的持续性收缩一般称为痉挛,但很多仍然是伴随着反复活动电位或是持续性去极化。可是在双壳贝的闭壳肌等所看到的持续性收缩并没有电位的变化,这种收缩是出于闸式结构。
(6)骨骼肌的杠杆效率扩展阅读:
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。
最大等张收缩时,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。
当肌肉处于静止(舒张)状态时,胞液Ca浓度较低(<10moL/L),钙离子结合亚单位(TnC)不与Ca结合,则TnC与TnI、TnT的结合较松散。
此时,TnT与原肌球蛋白紧密结合,使原肌球蛋白遮盖了肌动蛋白与肌球蛋白结合部位,阻止了肌动蛋白与肌球蛋白的结合;同时,TnI与肌动蛋白紧密结合,也阻止了肌动蛋白与肌球蛋白的相互作用,并抑制肌球蛋白的ATP酶活性,故肌肉处于舒张状态。
❼ 肌肉收缩的类型与力矩
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。
最大等张收缩时,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。
拉长收缩又叫离心收缩,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。
肌肉的长度缩短或主动张力增加,称为肌肉收缩。肌肉的活动都是以收缩形式完成的。为适应功能上的需要,肌细胞在结构上有其相应的分化。肌细胞外形纤长,内部纵向并列着许多肌原纤维。肌原纤维由许多肌节串联而成。肌节是肌肉收缩的基本单位。
肌细胞的收缩过程如下:
1.肌节的组成肌节由粗、细肌丝组成。粗肌丝主要由肌凝蛋白构成。肌凝蛋白分子可分球头部和杆状部。杆状部聚合成粗肌丝的主干,球头部伸出粗肌丝的表面,形成横桥。细肌丝则由肌纤蛋白、原肌凝蛋白和肌钙蛋白组成。横桥在肌肉收缩中起着关键的作用,它具有ATP酶的性质,并有两个结合位点,一个与ATP的结合位点,另一个与细肌丝上肌纤蛋白的结合位点。细肌丝中肌纤蛋白上排列着许多与横桥结合的位点。在肌肉舒张时,原肌凝蛋白的位置正好在肌纤蛋白与横桥之间,掩盖了肌纤蛋白上与横桥结合点,阻止横桥与肌凝蛋白的结合。
2.肌丝滑行过程当肌细胞兴奋而使胞浆内Ca2+增加时,Ca2+便与细丝上的肌钙蛋白结合,使其构型发生变化,从而牵拉原肌凝蛋白滚动移位,将其掩盖的结合位点暴露出来。横桥立即与肌纤蛋白结合形成肌纤凝蛋白,同时横桥上的ATP酶获得活性,加速ATP分解释放能量,使横桥发生扭动,牵拉细肌丝向粗肌丝内滑行,肌节缩短,出现肌肉收缩。当胞浆内Ca2+浓度下降时,肌钙蛋白与Ca2+脱离,恢复静息构型,原肌凝蛋白又回到原位而把结合位点重又覆盖起来,横桥不能接触细肌丝,便使肌肉进入舒张过程。
在整体内骨骼肌的功能直接受神经系统控制。当神经冲动传到肌细胞时,肌细胞便产生动作电位,并将其迅速扩布到整个细胞膜,于是整个肌细胞便进入兴奋收缩状态。肌细胞的兴奋并不等于细胞收缩,这中间还需要一个过程。这个把肌细胞的电兴奋与肌细胞机械收缩衔接起来的中介过程,称为兴奋收缩耦联。具体的耦联过程是:首先,细胞膜的动作电位可直接传遍与其相延续的横管系统的细胞膜。横管的动作电位可在三联管结构处把兴奋信息传递给纵管终池,使纵管膜对钙离子的通透性增大,贮存于池内的Ca2+便会顺其梯度扩散到胞浆中,使胞浆Ca2+浓度升高,Ca2+与肌钙蛋白结合,从而出现肌肉收缩。
❽ 人体肌肉和骨骼组成的是一个费力杠杆吗
骨骼肌肉和关节构成了人体的运动系统,尽管人体的运动相当复杂,但最基本的运动都是有骨骼绕关节转动产生的,其模型就是杠杆。杠杆分为等臂杠杆、省力杠杆、费力杠杆三种类型,这些类型在我们人体中都是存在的。
1.人的头颅——等臂杠杆
点一下头或抬一下头是靠杠杆的作用,杠杆的支点在脊柱顶端,支点前后各有肌肉,头颅的重力是阻力。支点前后的肌肉所用的力是动力。支点前后的肌肉配合起来,有的收缩有的拉长形成低头仰头动作。
2.人的手臂——费力杠杆
人的手臂绕肘关节转动,可以看成是由肌肉和手臂骨骼组成的杠杆在转动。肘关节是支点,肱二头肌肉所用的力是动力,手拿的重物的重力是阻力,显然我们的前臂是一种费力杠杆,举起一个重物,肌肉要化费约6倍以上的力气。虽然费力,但是可以省距离(少移动距离),提高工作效率。
3.走路时的脚——省力杠杆
我们走路抬起脚时,脚就是一个杠杆。脚掌根是支点,人体的重力就是阻力,腿肚肌肉产生的拉力就是动力。杠杆模型如图所示。这种杠杆可以克服较大的体重。
除上述三个部位之外,在身体中还有多处杠杆。如:小腿绕膝盖的转动可看成小腿肌肉和胫骨组成的杠杆;弯腰时,腰部肌肉和脊骨之间形成杠杆;奔跑时,向前跨步,右腿的髂腰肌收缩、臀大肌松弛,使右大腿抬起;股四头肌松弛,股二头肌收缩,使右膝弯曲。仰卧起坐时,上身受到腹肌和上身重力的作用。
❾ 骨骼肌起动力作用什么起杠杆作用
运动的产生是骨骼肌受到来自神经传来的兴奋的刺激,收缩牵引所附着的骨绕关节活动而形成的,在运动中,神经系统起调节作用,骨起杠杆的作用,关节起支点作用,骨骼肌起动力作用.可见人体完成一个运动都要有神经系统的调节,有骨、骨骼肌、关节的共同参与,多组肌肉的协调作用才能完成.骨骼肌在运动中的作用是动力作用.
故选:C
❿ 骨骼肌有几种收缩形式,各自有何特点
肌肉收缩的三种形式
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.
1、缩短收缩(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.
2、拉长收缩(离心收缩)
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.
3、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.