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1、第一章 骨骼肌机能,第一节 肌纤维的结构,第四节 力量素质,第三节 肌纤维类型和运动能力,第二节 骨骼肌的收缩形式,第一节 肌纤维的结构,骨骼肌细胞,肌肉纤维模式图,骨骼肌（肌腹，肌腱）肌纤维（肌细胞）肌原纤维（粗肌丝、细肌丝）,骨骼肌超微结构示意图,每个肌细胞含有数百至数千条与肌纤维长轴平行排列的肌原纤维。直径约1-2微米，纵贯肌细胞全长。肌小节：两条Z线之间的结构。,第二节 骨骼肌的收缩形式,一、骨骼肌的物理特性伸展性：骨骼肌在受到外力牵拉或负重时可被拉长的特性。弹性：而当外力或负重取消后，肌肉的长度又可恢复的特性。粘滞性：肌浆内各分子之间的相互摩擦作用所产生的特性。,二、骨骼肌的收缩形式
2、(一)向心收缩 概念：肌肉收缩时，长度缩短的收缩称为向心收缩。特点：收缩时肌肉长度缩短、起止点相互靠近，因而引起身体运动。,(二)等长收缩概念：肌肉在收缩对其长度不变。（静力收缩）如体操中的“十字支撑”“直角支撑”和武术中的站桩,(三)离心收缩,概念：肌肉在收缩产生张力的同时被拉长的收缩如下蹲时，股四头肌在收缩的同时被拉长，以控制重力对人体的作用，使身体缓慢下蹲，起缓冲作用。如搬运重物时，将重物放下，以及下坡跑和下楼梯等也需要肌肉进行离心收缩。,肌肉收缩形式,肌肉长度与力量产生,(四)等动收缩、等张收缩和等长收缩,等动收缩：在整个关节运动范围内肌肉以恒定的速度，且肌肉收缩时产生的力量始终与阻力
3、相等的肌肉收缩。理论和实践证明，等动练习是提高肌肉力量的有效手段。,(五)骨骼肌不同收缩形式的比较,1.力量同一块肌肉，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，其耗氧量也低于向心收缩。肌肉离心收缩对其他与代谢有关的生理指标的反应(如心率、心输出量、肺通气量、肺换气效率、肌肉的血流量和肌肉温度等)均低于向心收缩。,4.肌肉酸疼,三、骨骼肌收缩的力学表现,(一)绝对力量与相对力量绝对力量：在整体情况下，一个人所能举起的最大重量。在一般情况下，体重越大
4、绝对力量越大。相对力量：如果将某人的绝对力量除以他的体重，即每公斤体重的肌肉力量。,(二)肌肉力量与运动 1.力量-速度曲线,力量-速度曲线（离体肌肉）,2.肌肉力量与运动速度,握推力量不同的人在不同负荷下的运动时间,3.肌肉力量与爆发力人体运动时所输出的功率，实际上就是运动生理学中所说的爆发力，是指人体单位时间内所做的功。相对爆发力、绝对爆发力,四、运动单位的动员(一)运动单位概念：一个-运动神经元和受其支配的肌纤维所组成的最基本的肌肉收缩单位(简称MU)。,运动性运动单位：快肌运动单位。紧张性运动单位：慢肌运动单位。运动单位中的神经支配比：眼外直肌运动单位：5-7条肌纤维腓肠肌运动单位：2
5、00多条肌纤维一个运动单位中的肌纤维数目越少就越灵活，而越多则产生的张力越大。,(二)运动单位动员,肌肉收缩时参与的肌纤维数目越多，产生的张力就越大。张力不但与兴奋的运动单位数目有关，而且也与运动神经元传到肌纤维的冲动频率有关。参与活动的运动单位数目与兴奋频率的结合，称为运动单位动员(简称MUI)。运动单位动员也可称为运动单位募集。,第三节 肌纤维类型与运动能力,一、肌纤维类型的划分（一）按颜色肌纤维红色的为红肌，象长途飞行的鸽子胸肌是红肌，家鸡的胸肌呈白色的为白肌。主要和肌纤维内肌红蛋白含量的多少相关。（二）按肌肉收缩的速度不同的肌纤维类型，按其收缩快慢不同，可划分为慢肌和快肌两种类型。,（
6、三）按肌肉收缩及代谢特点慢、氧化型(SO)，快、糖酵解型(FG)和快、氧化、糖酵解型（FOG）三种类型。（四）布茹克司(Brooks，1970)型和型；型分为a、b和c三个亚型。,WT(wild-type mice)普通小鼠TG(transgenic mice)转基因小鼠,二、不同类型肌纤维的形态、机能及代谢特征,(一)不同肌纤维的形态特征,(二)生理学特征1.肌纤维类型与收缩速度 快肌纤维收缩速度快，慢肌纤维收缩速度慢。2.肌纤维类型与肌肉力量 快肌运动单位的收缩力量明显大于慢肌运动单位。,无训练者(A)和快肌纤维百分比不同的运动员(B)的力量-速度曲线快肌纤维百分比高者，力量-速度曲线向右
7、上方转移,3.肌纤维类型与疲劳不同类型的肌纤维抗疲劳能力不同。快肌纤维在收缩时能产生较大的力量，但容易疲劳。,快肌纤维和慢肌纤维与疲劳的关系,三、运动时不同类型运动单位的动员,运动强度不同参与工作的肌纤维类型不同。让受试者以60%最大摄氧量强度运动，发现慢肌纤维中的糖原首先被消耗，继而转向快肌纤维。甚至当慢肌纤维中的糖原完全空竭时，快肌纤维中还有糖原剩余。而以150%最大摄氧量强度运动时，快肌纤维中的糖原首先被消耗。说明：在以较低的强度运动时，慢肌纤维首先被动员；而在运动强度较大时，快肌纤维首先被动员。,不同类型肌纤维的募集,四、肌纤维类型与运动项目,1.一般人的肌纤维组成男女受试者上下肢肌肉
8、的慢肌纤维百分比平均为40-60%肌纤维的百分比分布范围很大：慢肌纤维百分比最低的为24%，最高的为74.2%,表 一般人的肌纤维组成,2.运动员的肌纤维组成,时间短、强度大项目运动员：快肌纤维百分比从事耐力项目运动员和一般人高；耐力项目运动员：慢肌纤维百分比高于非耐力项目运动员和一般人；既需要耐力又需速度项目的运动员(如中跑、自行车等)：快肌纤维和慢肌纤维百分比相当。,男运动员肌纤维类型分布,女运动员肌纤维类型分布,五、训练对肌纤维的影响,(一)肌纤维选择性肥大 萨尔庭(Saltin)发现耐力训练可引起慢肌纤维选择性肥大，速度、爆发力训练可引起快肌纤维选择性肥大。,(二)酶活性改变,第四节
9、力量素质,身体素质：,概念：人体在肌肉活动中所表现出来的力量、速度、耐力、灵敏及柔韧等机能能力。影响身体素质的发展水平的因素：肌肉本身的结构和功能特点 肌肉工作时的能量供应 内脏器官的机能以及神经调节能力身体素质是人体各器官系统的功能在肌肉工作中的综合反映。,一、力量素质,绝对肌力：指肌肉做最大收缩时所能产生的张力，通常用能克服的最大阻力负荷来表示。相对肌力（比肌力）：肌肉爆发力：指肌肉在最短时间收缩时所能产生的最大张力。肌肉耐力：指肌肉长时间收缩的能力，常用肌肉克服某一固定负荷的最多次数(动力性运动)或最长时间(静力性运动)来表示。,二、决定肌肉力量的生物学因素,1肌纤维的横断面积 肌力与肌
10、肉横断面积 成正比。实验：力量训练100天，上臂肌横面积23%，肌力92%,屈肌力量与肌横断面积的关系（依猪饲和福永，1968）,2肌纤维类型和运动单位,肌纤维类型与肌力关系：快肌纤维%越高肌力越大,3肌肉收缩时动员的肌纤维数量,水平低者：60%肌纤维参与活动 水平高者：90%肌纤维参与活动 研究证明：20-80%MVC活动，主要靠募集更多的运动单位参与活动。,4肌纤维收缩时的初长度,肌节最适初长（m）：粗肌丝肌球 蛋白横桥与细肌丝肌动蛋白结合数目最多，从而使肌纤维收缩力最大。超等长收缩跳深练习超越器械鞭打动作,5神经系统的机能状态,协调各肌群活动改善主动肌、协同肌、对抗肌间的协调关系。提高中
11、枢兴奋程度发放高频冲动，动员尽可能多的运动单位参加工作。增加肌肉同步兴奋收缩的运动单位数量来提高肌肉最大肌力。,6年龄与性别,20-30岁时达最大青春发育期前：男肌力女肌力(不显著)青春发育期后：男肌力女肌力（显著）原因：雄性激素 男子经常参加一些能发展力量和爆发力的体育活动,成年男子和女子的绝对与相对力量的比较,7体重,体重大绝对力量较大体重较轻较大的相对力量体重的增加绝对力量直线增加 相对力量下降肌糖原和肌红蛋白含量和毛细血管分布密度也会影响肌肉力量耐力。,神经和肌肉肥大对力量增长的贡献,三、力量训练原则,(一)大负荷原则 要求：阻力应接近(至少超过肌肉最大负荷能力2/3以上)或达到甚至略
12、超过肌肉所能承受的最大负荷。,(二)渐增负荷原则,概念：力量训练过程中，随着训练水平的提高，肌肉所克服的阻力也应随之增加，才能保证最大肌力的持续增长。最大负荷适应新最大负荷适应,福克斯(Fox)：“负荷到8，训练到12”实践：“负荷到10，训练到15”“负荷到15，训练20”“负荷到1，训练到5”,(三)专门性原则,概念：指所从事的肌肉力量练习应与相应的运动项目相适应。分类：身体部位的专门性和练习动作的专门性。机制：不同肌群甚至同一肌群的不同运动单位之间应具有一定的神经肌肉协调性。意义：有利于神经系统的协调调节能力，以及肌肉内一系列适应性生理和生化变化。,(四)负荷顺序原则,概念：指力量练习过
13、程中应考虑前后练习动作的科学性和合理性。原则：先练大肌肉、后练小肌肉、前后相邻运动避免使用同一肌群。机制：大肌肉兴奋面广，对其他肌肉也有良性刺激作用。小肌肉练习容易疲劳，将影响大肌肉练习动作的完成。,(五)有效运动负荷原则,概念：指要使肌肉力量获得稳定提高，应保证有足够大的运动强度和运动时间，以引起肌纤维明显的结构和生理生化改变。通常每次力量训练应有不少于三组接近或达到肌肉疲劳的力量练习，才能使肌肉力量逐渐提高。,(六)合理训练间隔原则,概念：是寻求两次训练课之间的适宜间隔时间，使下次力量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。较小的力量训练第二天就可出现超量恢复；中
14、等强度力量训练隔天进行；大强度力竭训练一周进行1-2次。,五、力量训练要素,(一)运动强度最大重复次数(RM)：肌肉收缩所能克服某一负荷的最大次数。,应用：5RM肌肉粗大、力量、速度 举重、投掷6-10RM肌肉粗大、力量、速度 100米跑、跳跃10-15RM力量、速度、耐力 400和800米16-30RM 力量、速度、耐力 中跑30RM毛细血管、耐力 长跑,不同项目的力量练习,(二)练习次数和频度,研究表明：初次参加运动训练者，隔天训练的效果比每天训练效果好。每天训练，肌肉力量提高47%隔天训练，肌肉力量提高77.6%举重，其运动强度最大负荷能力，练习组数至少不低于3组，每周1-2次即可。健美，运动强度应适当降低，但练习组数和频度则相应地增多；肌肉耐力，运动强度更低，练习次数相应较多，练习频度增加。,(三)运动量,运动量包括运动强度和运动时间两个因素，是二者的乘积。三者之间的关系是：运动量平均运动强度运动时间在一段时间如一周或一个月训练的运动总量除了运动强度和运动时间外，还要考虑这段时间的训练频度，即：运动总量=(平均运动强度运动时间)训练频度,
