1、二、肌肉的运动生理学和神经支配,肌肉分三大类,骨骼肌体重40%45%,平滑肌,心肌,内脏器官活动,躯体运动,伸展性：外力下被拉长弹性：外力消失逐渐复原粘滞性：肌肉内部各蛋白分子相互摩擦产生的内部阻力,肌肉的物理特性,骨骼肌,600多块 占体重的40%,骨骼,肌肉,肌原 纤维,肌纤维（肌细胞）,肌束,（一）肌纤维的构造,（一）肌纤维的构造,肌细胞(又称肌纤维)是肌肉的基本结构和功能单位。成人肌纤维直径约60微米，长度为数毫米到数十厘米。每条肌纤维外面包有一层薄的结缔组织膜，称为肌内膜。许多肌纤维排列成束(即肌束)，表面被肌束膜包绕。许多肌束聚集在一起构成一块肌肉，外面包以结缔组织膜，称为肌外膜。
2、,肌原纤维,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。每条肌原纤维的全长都由暗带(A带)和明带(I带)呈交替规则排列，在显微镜下呈现有规律的横纹排列，故骨骼肌也称横纹肌 。肌原纤维由粗、细两种肌丝按一定规律排列而成。,肌原纤维的结构示意图,细肌丝与粗肌丝结构示意图,粗肌丝：由肌球蛋白组成细肌丝:由肌动蛋白组成,肌肉针刺活检,ATP酶染色法,典型快肌,慢 肌,代谢兼有,过渡性纤维,1、肌纤维类型的划分 1）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。这种红白肌之分，主要和肌纤维内肌红蛋白含量的多少相关。2）按肌肉收缩的速
3、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。,3）按肌肉收缩及代谢特点 可划分为慢、氧化型(SO)，快、糖酵解型(FG)和快、氧化、糖酵解型（FOG）三种类型。,附：骨骼肌代谢特征,慢缩氧化型：收缩速度慢，氧化酶活性高，有氧代谢供能为主 快缩强氧化酵解型：收缩速度相对较快，有氧代谢供能为主 快缩强酵解型：收缩速度快，无氧代谢酶活性高，糖无氧代谢供能为主,3）按肌肉收缩及代谢特点 可划分为慢、氧化型(SO)，快、糖酵解型(FG)和快、氧化、糖酵解型（FOG）三种类型。,4）布茹克司(Brooks，1970) 将肌纤维分为型和型，型中又根据对NADH（四唑）还原酶的显色反应
4、不同分为a、b和c三个亚型。,2.两类肌纤维形态、生理和代谢特征,(2)代谢特征,(3)生理学特征A.肌纤维类型与收缩速度B.肌纤维类型与肌肉力量,3.不同类型肌纤维的分布,肌纤维类型的百分构成：指不同肌纤维在同一块肌肉中所占的数量百分比。,功能上以维持身体姿势为主的骨骼肌中，慢肌百分组成较高 以快速位相性工作为主的骨骼肌中，快肌百分组成较高,运动员的肌纤维组成,研究发现，运动员的肌纤维组成具有项目特点。参加时间短、强度大的项目的运动员，其骨骼肌中快肌纤维百分比较从事耐力项目运动员和一般人高；而从事耐力项目运动员的慢肌纤维百分比却高于非耐力项目运动员和一般人；既需要耐力又需要速度项目的运动员(
5、如中跑、自行车等)，其肌肉中快肌纤维的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,4、肌纤维与运动能力,5、训练对肌纤维的影响,（1）运动训练对骨骼肌类型转变的影响,5、训练对肌纤维的影响,（2）运动时不同类型运动单位的动员,在运动中不同类型的肌纤维参与工作的程度依运动强度而定。在运动训练时，采用不同强度的练习可以发展不同类型的肌纤维。,耐力训练力量训练速度训练,（3）运动训练对肌纤维影响的专门性,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。,萨尔庭对6名成年男受试者进行了5个月的长跑训练。,
6、长期运动可提高肌腱的抗张力量和抗断裂力量长期运动可使肌中结缔组织肥大,（4）运动对肌肉结缔组织的影响,所有肌肉都含有肌梭。 它是由数条梭内纤维组成的细长结构，它有自己的神经和血管供应，整个结构包有一结缔组织鞘膜，此鞘膜又连于肌肉两端的肌腱。 肌梭主要是一种感受肌肉张力的结构，慢肌较快肌含有更多的肌梭。,6、肌梭,（三）肌肉的收缩,1.运动单位,肌肉收缩必须有完好的神经支配，一个前角细胞，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。,2.肌肉的收缩原理,三步骤： 兴奋在神经肌肉接点的传递 肌肉兴奋收缩耦联 肌细胞的收缩和舒张,肌肉的收缩过程,神经肌肉接点的结构,染色,电子显
7、微镜下,单收缩反映了肌肉收缩的最基本特征，分为三个时期：,从肌肉接受刺激开始到肌肉开始收缩为止。是肌肉接受刺激产生兴奋、兴奋传导、以及兴奋收缩耦联所经历的时间。,从肌肉最大张力到降到收缩前水平所经历的时间。,从肌肉收缩开始到达到最大张力所经历时间。,(1)等长收缩(2)等张收缩A.向心收缩B.离心收缩(3)等速收缩,3. 肌肉的收缩形式与力学特征,3. 肌肉的收缩形式与力学特征,(1)等长收缩 概念：当肌肉收缩产生的张力等于外力时，肌肉积极收缩，但长度不变的收缩形式。 特点： 1）肌肉长度不变 2）肌肉没有做外功，但仍消耗很多能量。 3）在人体运动中对运动环节固定、支持和保持身体某种姿势起重要
8、作用 举例:静力性工作如悬垂、支撑、站立。,静力性工作的基础,等速收缩和非等速收缩区别:等速收缩时在整个运动范围内都能产生最大的肌张力，非等速收缩则不能。等速收缩的速度可以根据需要进行调节。理论和实践证明，等速练习是提高肌肉力量的有效手段。,4.缩短、拉长和等长收缩的比较,（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。,（3）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。,（2）肌电 在等速向心收缩和离心收缩时，在一定范围内，积分肌电(IEMG)与肌肉张力
9、成正比。但在负荷相同的情况下，离心收缩的IEMG较向心收缩低,（4）肌肉酸痛,很早就发现，肌肉做退让工作时容易引起肌肉酸疼和损伤。近来研究表明，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,离心收缩、等长收缩和向心收缩后的肌肉酸疼之比较 离心收缩导致的肌肉酸疼最明显，向心收缩导致的肌肉酸疼最不明显,（四）肌肉运动的神经支配和控制,1、反射 反射是神经活动的基本形式，运动也是反射运动,常见反射,保护反射,牵张反射,（3）反射异常,1）反射消失或减弱2）反射增强（亢进）,3）病理反射：,神经系统发生器质性病变时出现的异常反射。,（3）反射异常,（四）肌肉运动
10、的神经支配和控制,1、反射,2、随意运动 是指有意识地执行某种动作，主要是椎体束的机能,3、不随意运动 是指不受意识控制的“自发”动作，主要是椎体外系和小脑系统的机能,注意：不随意运动是随意运动不可缺少的参与者，只有两个系统彼此互相配合，才能圆满完成复杂和有目的的随意运动。,（四）肌肉运动的神经支配和控制,4、运动控制 运动系是由骨、骨连接和骨骼肌组成的，在运动中,被动部分,骨杠杆 骨连接枢纽 骨骼肌动力器官 （在神经系统支配下）,主动部分,4、运动控制,主要有以下三种方式,（1）反射性运动 特点形式固定、反应迅速， 不受意识控制控制脊髓 （2）模式化运动 特点有固定形式、有节奏、 连续性的运
11、动，受意识控制控制中枢模式控制器 （3）意向性运动 特点运动全过程均受主观意识控制控制调控机制主要有三种学说,4、运动控制,神经调控机制主要有三种学说,反射运动控制学说系统运动控制学说阶梯运动控制学说,1）新皮质联合区和基底神经节 新皮质联合区 位置主要指顶后皮质和额叶前区 功能是运动控制的最高中枢基底神经节 位置大脑深部的神经核团，包括尾状核、壳核、苍白球、屏 状核和底丘脑功能随意运动的选择与开启,5、运动控制的解剖基础,2）运动皮质和小脑运动皮质 位于额叶，辅助运动区（SMA）对随意运动， 特别是对复杂运动的顺序安排至关重要主要包括 运动前区（PMA）可引发许多肌肉共同参与的粗大的刻板运动
12、第1躯体运动区（M1）控制随意运动的方向和力量小脑,5、运动控制的解剖基础,2）运动皮质和小脑运动皮质 小脑 位于后颅窝，容纳延髓，古小脑维持身体平衡，协调眼球运动 主要包括 旧小脑控制运动中躯干肌和肢带肌以及远端肌肉的张力和协调新小脑调节和影响大脑皮质发动的随意运动,5、运动控制的解剖基础,3）脑干 位于脊髓和间脑之间，自上而下由中脑、脑桥和延髓组成通过皮质脊髓束支配颅神经运动核以控制头面部肌肉的运动 主要功能 前庭脊髓束起自脑干核团的传导束 顶盖脊髓束网状脊髓束内侧纵束通过脊髓控制头、颈及躯体的运动,5、运动控制的解剖基础,4）脊髓 侧索内的运动传导束 皮质脊髓束红核脊髓束功能与远端肌肉随意运动有关，并受皮层控制 脊髓的前角运动细胞 最后通路 功能引起骨骼肌收缩，保持肌张力,5、运动控制的解剖基础,三、有关的反射与反应,（一）脊髓反射（二）脑干水平的有关反射（三）中脑水平的反射（四）大脑皮质水平的反射,
