肌肉收缩的形式及力学分析精选课件.ppt

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1、关于肌肉收缩的形式及力学分析邢台学院体育系 张贵婷第一页，本课件共有29页邢台学院体育系 张贵婷当屈肘举起一恒定负荷时肌肉收缩产生的张力随关节角度当屈肘举起一恒定负荷时肌肉收缩产生的张力随关节角度而变化而变化 第二页，本课件共有29页邢台学院体育系 张贵婷1 1、等张收缩、等张收缩:肌肉在收缩时肌肉在收缩时,张力相等张力相等,长度发长度发生改变的收缩生改变的收缩.第三页，本课件共有29页邢台学院体育系 张贵婷2 2、等动收缩、等动收缩 在整个关节运动范围内肌肉以恒定的速度，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相等的肌且肌肉收缩时产生的力量始终与阻力相等的肌肉收

2、缩。肉收缩。等动练习是提高肌肉力量的有效手段。等动练习是提高肌肉力量的有效手段。等动收缩和等张收缩区别等动收缩和等张收缩区别 等动收缩时在整个运动范围内都能产生最等动收缩时在整个运动范围内都能产生最大的肌张力，等张收缩则不能。大的肌张力，等张收缩则不能。等动收缩的速度可以根据需要进行调节。等动收缩的速度可以根据需要进行调节。第四页，本课件共有29页邢台学院体育系 张贵婷 等动收缩时在整个运动范围内肌肉都产生最大张力等动收缩时在整个运动范围内肌肉都产生最大张力 第五页，本课件共有29页邢台学院体育系 张贵婷(二二)拉长收缩（离心收缩）：肌肉在收缩产生拉长收缩（离心收缩）：肌肉在收缩产生张力的同时

3、被拉长的收缩。张力的同时被拉长的收缩。下蹲下蹲时：时：股四头肌在收缩的股四头肌在收缩的同时被拉长，以控制重力对同时被拉长，以控制重力对人体的作用，使身体缓慢下人体的作用，使身体缓慢下蹲，起缓冲作用。蹲，起缓冲作用。搬运重物搬运重物时：时：将重物放下、将重物放下、下坡跑和下楼梯等需要肌肉下坡跑和下楼梯等需要肌肉进行离心收缩。进行离心收缩。第六页，本课件共有29页邢台学院体育系 张贵婷(三三)等长收缩等长收缩 肌肉在收缩对其长度不变。肌肉在收缩对其长度不变。（为静力收缩）（为静力收缩）如体操中的如体操中的“十字支撑十字支撑”、“直角支撑直角支撑”和武术中的和武术中的站桩站桩 。第七页，本课件共有2

4、9页邢台学院体育系 张贵婷骨骼肌不同收缩形式的比较骨骼肌不同收缩形式的比较1.1.力量力量 同一块肌肉，在收缩速度相同的情况下，同一块肌肉，在收缩速度相同的情况下，离心收缩离心收缩可产生最大的张力。可产生最大的张力。离心收缩产生的力量比向心收缩大离心收缩产生的力量比向心收缩大50%50%左右，比等长左右，比等长收缩大收缩大25%25%左右。左右。2.2.肌电肌电在负荷相同的情况下，离心收缩的在负荷相同的情况下，离心收缩的IEMGIEMG较向心收缩低。较向心收缩低。第八页，本课件共有29页邢台学院体育系 张贵婷3.3.代谢代谢 在输出功率相同的情况下，肌肉离心收缩时所在输出功率相同的情况下，肌肉

5、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消耗的能量低于向心收缩，其耗氧量也低于向心收缩。缩。肌肉离心收缩，心率、心输出量、肺通气量、肌肉离心收缩，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肺换气效率、肌肉的血流量和肌肉温度等均低于向心收缩。心收缩。第九页，本课件共有29页邢台学院体育系 张贵婷 肌肌肉肉做做退退让让工工作作时时容容易易引起肌肉酸疼和损伤。引起肌肉酸疼和损伤。研研究究表表明明，大大负负荷荷肌肌肉肉离离心心收收缩缩比比向向心心收收缩缩更更容容易易引引起起肌肌肉肉酸酸疼疼和和肌肌纤纤维维超超微微结结构构以以及及收收缩蛋白代谢的变化缩蛋白代谢

6、的变化 。离心收缩、等长收缩和向心收缩后的肌离心收缩、等长收缩和向心收缩后的肌肉酸疼之比较肉酸疼之比较 离心收缩导致的肌肉酸疼最明显，向心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收缩导致的肌肉酸疼最不明显 4.肌肉酸疼肌肉酸疼第十页，本课件共有29页三种肌肉收缩形式的比较三种肌肉收缩形式的比较 第十一页，本课件共有29页邢台学院体育系 张贵婷二、肌肉收缩的力学分析二、肌肉收缩的力学分析（一）肌肉收缩的张力（一）肌肉收缩的张力速度关系：速度关系：力量力量-速度曲线：速度曲线：张力大小张力大小：取决于活化的横取决于活化的横桥数目；桥数目；收缩速度收缩速度：取决于能量释放取决于能

7、量释放速率和肌球蛋白速率和肌球蛋白ATPATP酶活性，酶活性，与活化的横桥数目无关。与活化的横桥数目无关。力量力量-速度曲线（离体肌肉）速度曲线（离体肌肉）第十二页，本课件共有29页邢台学院体育系 张贵婷（二）肌肉收缩的长度（二）肌肉收缩的长度张力关系：张力关系：肌节肌节最适最适初长初长（2.0-2.0-2.22.2 m m）：）：粗细肌丝重叠粗细肌丝重叠佳，肌缩速度、幅度和佳，肌缩速度、幅度和张力最大；张力最大；大于大于最适初长：最适初长：粗细肌粗细肌丝重叠丝重叠，肌缩速度、，肌缩速度、幅度和张力幅度和张力；小于小于最适初长：最适初长：粗细肌粗细肌丝重叠丝重叠，肌缩速度、，肌缩速度、幅度和张

8、力虽然幅度和张力虽然，但，但不如最适初长时。不如最适初长时。第十三页，本课件共有29页邢台学院体育系 张贵婷（三）肌肉收缩能力的改变对肌肉收缩的影响：（三）肌肉收缩能力的改变对肌肉收缩的影响：肌肉收缩能力：肌肉收缩能力：指与负荷无关、决定肌缩效指与负荷无关、决定肌缩效应的内在特性。应的内在特性。调节和影响肌肉收缩能力的内在因素：调节和影响肌肉收缩能力的内在因素：神经递质、体液物质、病理因素和药物等。神经递质、体液物质、病理因素和药物等。如甲状腺素和体育锻炼能提高心肌肌球蛋白的如甲状腺素和体育锻炼能提高心肌肌球蛋白的ATPATP酶活性，酶活性，增强心肌收缩力。老年人因心肌肌球蛋白分子结构的改变，

9、增强心肌收缩力。老年人因心肌肌球蛋白分子结构的改变，ATPATP酶活性降低，心肌收缩力减弱。酶活性降低，心肌收缩力减弱。肌肉收缩能力肌肉收缩能力肌缩速度、幅度和张力肌缩速度、幅度和张力肌肉收缩能力肌肉收缩能力肌缩速度、幅度和张力肌缩速度、幅度和张力第十四页，本课件共有29页邢台学院体育系 张贵婷握推力量不同的人在不同负荷下的运动时间握推力量不同的人在不同负荷下的运动时间 肌肉力量增加可以提高运动速度肌肉力量增加可以提高运动速度。第十五页，本课件共有29页邢台学院体育系 张贵婷（四）肌肉收缩的总和（四）肌肉收缩的总和1 1、单收缩：、单收缩：整块肌肉或单个肌纤维接受一次刺激后，整块肌肉或单个肌纤

10、维接受一次刺激后，产生一个动作电位产生一个动作电位 进行一次机械性收缩。进行一次机械性收缩。第十六页，本课件共有29页邢台学院体育系 张贵婷2 2、强直收缩：、强直收缩：肌肉接受间隔时间很短的肌肉接受间隔时间很短的连续刺激连续刺激发生发生的的持续缩短持续缩短状态。状态。肌肉收缩的形式肌肉收缩的形式第十七页，本课件共有29页邢台学院体育系 张贵婷 强直收缩是各次单收缩的机械叠加现象。强直收缩是各次单收缩的机械叠加现象。强直收缩强直收缩并非动作电位的叠加，动作电位始并非动作电位的叠加，动作电位始终是分离的，所以强直收缩的收缩幅度和收缩力终是分离的，所以强直收缩的收缩幅度和收缩力比比单收缩单收缩大大

11、。不完全强直收缩不完全强直收缩:当新刺激落在前一次收缩的舒当新刺激落在前一次收缩的舒张期张期,所出现的强而持久的收缩过程称之。所出现的强而持久的收缩过程称之。完全强直收缩完全强直收缩:当新刺激落在前一次收缩的缩当新刺激落在前一次收缩的缩短期短期,所出现的强而持久的收缩过程称之。所出现的强而持久的收缩过程称之。第十八页，本课件共有29页邢台学院体育系 张贵婷第十九页，本课件共有29页邢台学院体育系 张贵婷(五五)肌肉的弹性成分：肌肉的弹性成分：1 1、肌肉的弹性成分是、肌肉的弹性成分是结缔组织。结缔组织。弹性成分和肌肉的收缩成分呈弹性成分和肌肉的收缩成分呈串联串联或或并联并联关系。关系。第二十页

12、，本课件共有29页邢台学院体育系 张贵婷弹性成分包括：弹性成分包括：肌肉的肌肉的结缔组织结缔组织(包括肌肉两端的肌腱和肌包括肌肉两端的肌腱和肌肉内部的肌内膜、肌束膜、肌外膜肉内部的肌内膜、肌束膜、肌外膜),),肌节中的肌节中的线和线线和线等。等。1 1、当收缩成分收缩时，弹性成分被拉长，将一、当收缩成分收缩时，弹性成分被拉长，将一部分能量以弹性势能的形式贮存起来；部分能量以弹性势能的形式贮存起来；2 2、当能量贮存足够大时，以弹性反作用力形式、当能量贮存足够大时，以弹性反作用力形式释放出来，克服负荷阻力，使负荷产生移动。释放出来，克服负荷阻力，使负荷产生移动。第二十一页，本课件共有29页邢台学

13、院体育系 张贵婷2 2、运动对肌肉结缔组织的影响：、运动对肌肉结缔组织的影响：（1 1）长期运动可提高肌腱的抗张力量和抗断）长期运动可提高肌腱的抗张力量和抗断裂力量。裂力量。肌腱是由成束的胶元纤维组成。肌腱是由成束的胶元纤维组成。肌腱横截面积远小于肌肉，但抗张应力很大。肌腱横截面积远小于肌肉，但抗张应力很大。n运动时肌腱抗张应力约运动时肌腱抗张应力约350420kg.cm350420kg.cm-1-1，其安全应力大，其安全应力大约为断裂应力的三分之一，为约为断裂应力的三分之一，为210kg.cm210kg.cm-1-1。n肌腱抗张应力通常超过其骨上附着点的抗张应力。因而肌腱抗张应力通常超过其骨

14、上附着点的抗张应力。因而运动损伤时，常导致肌腱撕脱而不是断裂。运动损伤时，常导致肌腱撕脱而不是断裂。第二十二页，本课件共有29页邢台学院体育系 张贵婷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提高肌腱的抗张力量和抗断裂力量n运动训练可提高肌腱的抗张应力，特别是肌运动训练可提高肌腱的抗张应力，特别是肌腱与骨结合区的结合能力和力量，使肌腱能承腱与骨结合区的结合能力和力量，使肌腱能承受更大的拉力。受更大的拉力。n肌腱工作能力的提高可能与运动导致肌腱增肌腱工作能力的提高可能与运动导致肌腱增粗和胶元含量增加有关。粗和胶元含量增加有关。第二十三页，本课件共有29页邢台学院体育系 张贵婷（2 2）长

15、期运动可使肌中结缔组织肥大。）长期运动可使肌中结缔组织肥大。肌肉超负荷训练后，在引起肌肉肥大的肌肉超负荷训练后，在引起肌肉肥大的同时，肌中同时，肌中结缔组织结缔组织也相应增加。也相应增加。第二十四页，本课件共有29页邢台学院体育系 张贵婷(六六)肌肉的功率和机械功肌肉的功率和机械功 1 1、肌肉的做功、肌肉的做功物体在力的作用下移动物体在力的作用下移动该力对物体作功。该力对物体作功。其值等于力和物体沿力方向移动距离的乘积。其值等于力和物体沿力方向移动距离的乘积。公式表示：公式表示：W W（功）（功）F F（力）（力）SS（距离）（距离）coscos （为为F F和和S S之间夹角）之间夹角）第

16、二十五页，本课件共有29页邢台学院体育系 张贵婷 肌肉作功主要是指肌肉作的机械功。肌肉作功主要是指肌肉作的机械功。肌肉机械功的大小取决于：肌肉机械功的大小取决于：肌肉收缩时肌肉收缩时产生的张力产生的张力和和肌肉长度变化肌肉长度变化。（1 1）肌肉的生理横断面：）肌肉的生理横断面：是肌肉所有肌纤维横断面积的总和。是肌肉所有肌纤维横断面积的总和。在其它条件相同下，肌肉生理在其它条件相同下，肌肉生理横断面愈大横断面愈大，包含的肌纤维也愈多，它所产生的包含的肌纤维也愈多，它所产生的张力也愈大张力也愈大。第二十六页，本课件共有29页邢台学院体育系 张贵婷（2 2）肌肉的长度：）肌肉的长度：决定肌肉工作时

17、能缩短的决定肌肉工作时能缩短的最大距离最大距离。每块肌肉中肌小节的长度相对是一样的。每块肌肉中肌小节的长度相对是一样的。肌肉长度肌肉长度大大，表明串联着的肌小节数量多，表明串联着的肌小节数量多，肌肉收缩时，缩短的程度就大。肌肉收缩时，缩短的程度就大。肌纤维平行排列的肌肉，在其它条件相同肌纤维平行排列的肌肉，在其它条件相同时，其机械功的大小与肌肉长度成正相关时，其机械功的大小与肌肉长度成正相关（即肌肉越长，缩短的距离越大，肌肉作功即肌肉越长，缩短的距离越大，肌肉作功能力就越大能力就越大）。）。第二十七页，本课件共有29页邢台学院体育系 张贵婷2 2、功率：、功率：单位时间所作的功单位时间所作的功功率。功率。公式表示：公式表示：P P（功率）（功率）W W（功）（功）t t（时间）（时间）nW WFSFS，公式可写成：，公式可写成：P P（功率）（功率）F F（力）（力）VV（速度）（速度）力和速度的乘积称为爆发力。力和速度的乘积称为爆发力。功率又被称为肌肉收缩的爆发能力。功率又被称为肌肉收缩的爆发能力。第二十八页，本课件共有29页感谢大家观看第二十九页，本课件共有29页