01第一章 肌肉活动

福师大346第一章 肌肉活动，内容有细胞的生物电现象、肌肉收缩原理、肌肉收缩的形式与力学特征、肌纤维类型与运动能力、肌电图，需要自取。

肌肉活动

• 第一节 细胞的生物电现象
  • 一、刺激、反应与兴奋
    • （一）刺激和反应
      • 1.刺激：泛指能够引起机体或细胞发生反应的环境变化
        • 物理性刺激：如声、光、电、温度等
        • 化学性刺激：如酸、碱、药物等
        • 生物性刺激：如细菌、病毒
      • 2.反应：机体或细胞受到刺激后所发生的功能活动的变化。可分为两种：
        • 兴奋：由相对静止变为活动状态，或活动增强
        • 抑制：由活动变为相对静止状态，或活动减弱
        • 是兴奋还是抑制取决于刺激的质和量及当时机体的功能状态
      • 3.刺激引起反应的条件
        • ①一定的强度
        • ②一定的持续时间
        • ③一定的强度变化率
        • 三个条件可以互相影响
        • 阈强度（阈值）：当刺激的持续时间和强度变化率都固定时，引起组织发生反应的最小刺激强度 阈值或阈强度是评定神经肌肉兴奋性的最简易指标
        • 时值：用2倍基强度的刺激作用于组织引起兴奋所需的最短时间
        • 衡量兴奋性强弱的指标
        • 阈下刺激：小于阈强度的刺激
        • 阈刺激：阈强度的刺激
        • 阈上刺激：大于阈强度的刺激
        • 有效刺激
    • （二）兴奋和兴奋性
      • 兴奋：是生物体的器官、组织或细胞受到足够强的刺激后所产生的生理功能加强的反应。如神经冲动的发放、肌肉的收缩、腺体的分泌等
      • 兴奋性：指机体感受刺激后发生兴奋反应的能力或特性，它是在新陈代谢基础上产生的，是机体生命活动的基本特征之一
  • 二、细胞生物电活动
    • （一）静息电位（跨膜静息电位、膜电位）
      • 1.概念：静息电位指细胞未受刺激时存在于细胞膜两侧的电位差。由于这一电位差存在于安静细胞膜的两侧，故又称跨膜静息电位或膜电位。 内负外正：称为极化（状态） 神经和骨骼肌细胞的静息电位为-70~-90mv，人的红细胞为-10mv
      • 2.形成机制：主要是K离子外流所形成的电-化学平衡电位。 K离子通透性＞Na离子通透性 所以只有K离子大量外流→导致内负外正的极化状态 电位差逐渐阻止K离子外流→电位差固定 静息电位的本质是K离子平衡电位
    • （二）动作电位（锋电位）
      • 1.概念：动作电位是指细胞受到刺激而兴奋时，细胞膜在原来静息电位的基础上发生的一次迅速、短暂、可向周围扩布的电位波动。 动作电位的产生是细胞兴奋的标志。 收到一次阈刺激（或阈上刺激）时，膜内原来存在的负电位将迅速消失，进而变成正电位 -70~-90mv→20~40mv 内负外正→内正外负
      • 2.形成机制
        • 书上的解释
          • ①上升支：当细胞受到刺激而兴奋时，Na离子通道大量开放，膜对Na离子的通透性突然增大并超过了对K离子的通透性，于是细胞外的Na离子便顺浓度差和电位差迅速内流，导致膜内单位急剧上升，即膜内负电位快速消失并转为正电位。当膜内正电位增大到足以阻止浓度差所推动的Na离子内流时，Na离子的净内流停止。此时膜两侧的电位差即为Na离子的平衡电位，其电位值与动作电位的超射值（峰值）基本一致。 可见，动作电位的上升支主要是细胞外Na离子快速内流造成的。
          • ②下降支：当膜去极化（除极化）到达峰值时，Na离子通道迅速失活而关闭，此时膜对K离子的通透性增大于是膜内的K离子顺浓度差和电位差外向扩散，使膜内电位迅速下降，直至膜复极化到静息电位水平。 可见，动作电位的下降支主要是细胞内K离子外流造成的。
          • ③复极化：此时，膜对K离子的通透性恢复正常，Na离子通道失活状态解除，并恢复到可激活状态。钠泵激活，将进入膜内的Na离子泵出细胞，同时把扩散到膜外的K离子泵入细胞，从而恢复静息时细胞内外的离子分布。
        • 老师的PPT
          • 刺激→被刺激处膜的离子通透性突然变化→Na离子通透性＞K离子通透性 此时膜外高Na离子、膜内低Na离子 导致：Na离子大量内流→膜去极化 Na离子继续内流→膜内正外负→超射 膜内正电逐渐阻止Na离子内流→Na离子达到平衡电位→Na离子通透性↓、K离子通透性↑恢复→K离子外流→恢复静息电位→复极化 动作电位本质是Na离子平衡电位
        • 自己的理解
      • 3.特点
        • ①有“全或无”现象。单一神经或肌细胞动作电位的一个重要特点就是刺激若达不到阈值不会产生动作电位,刺激一旦达到阈值,就会爆发动作电位。动作电一旦产生,其大小和形状不再随着刺激的强弱和传导距离的远近而改变。
        • ②有绝对不应期。由于绝对不应期的存在，动作电位不可能发生融合。
      • 4.动作电位的传导的特征
        • ①生理完整性。神经传导首先要求神经纤维在结构和生理功能上都是完整的。
        • ②双向传导。刺激神经纤维的任何一点，所产生的神经冲动均可沿纤维两侧方向传导，这是因为局部电流可向两侧传导的缘故。
        • ③不衰减和相对不疲劳性。在传导过程中，锋电位的幅度和传导速度不因传导距离增大而减弱，也不因刺激作用时间延长而改变。这是因为时间传导的能量来源于兴奋神经本身。
        • ④绝缘性。在神经干内包含有许多神经纤维，而神经传导各行其道互不干扰，绝缘性主要由于髓鞘的存在。
• 第二节 肌肉收缩原理
  • 一、肌肉的微细结构
    • （一）肌原纤维
      • 明带（I带）、暗带（A带） I：bright、A：dark H区：暗带长度比较固定，其中有一个较透明的区域。 M线：H区中间有一横向暗线。 Z线明带长度可变，其中央有一条横向的暗线。 肌小节：两相邻Z线间的一段肌原纤维（1/2I+A+1/2I) 肌小节是由更微细的平行排列的粗肌丝和细肌丝组成的。
      • 粗肌丝：直径10nm，长度与暗带相同。 主要由肌球蛋白分子组成。 横桥：在组成粗肌丝的肌球蛋白分子球状头部，有规则地突出在M线两侧的粗肌丝主干表面的突起部分 横桥特征：1.有一个能与三磷酸腺苷（即ATP）结合的位点，同时具有ATP酶的活性，但这种酶只有在横桥与细肌丝连结时，才被激活。 2.在一定的条件下，横桥可以和细肌丝相应的位点进行可逆性结合，并出现倾斜摆动，牵引细肌丝向粗肌丝的中部滑行。
      • 细肌丝：直径5nm，每一粗肌丝周围有6条细肌丝。 肌动蛋白：细肌丝的主体60%。单体呈球状，其上有与肌球蛋白进行可逆性结合的位点 原肌球蛋白：双螺旋结构，安静时将肌动蛋白上能与横桥结合的位点掩盖起来 肌钙蛋白：不直接与肌动蛋白分子相连，以一定的间隔出现于原肌球蛋白的双螺旋结构上，阻止原肌球蛋白分子的移动，对肌浆中的Ca离子有很强的亲和力
      • 收缩蛋白：肌球蛋白（粗）、肌动蛋白 调节蛋白：原肌球蛋白、肌钙蛋白
    • 肌肉→肌束→肌纤维（肌细胞）→肌原纤维→肌小节
    • （二）肌管系统
      • 指包绕在每一条肌原纤维周围的膜性囊管状结构
      • 横管系统（T管）：肌膜的延续，传导动作电位
      • 纵管系统（L管）：肌浆网 终池：纵管在近横管时管腔膨大成终池。
      • 三联管结构：每一横管和两侧的终池构成
      • 纵管和终池：Ca离子的贮存库，在肌肉活动时实现Ca离子的贮存、释放和再积聚 三联管是把肌细胞膜的电变化和肌细胞的收缩过程耦联起来的关键部位
  • 二、肌肉收缩与舒张过程
    • （一）兴奋在神经-肌肉接点的传递
      • 神经-肌肉接点：神经末梢与肌纤维接触前失去髓鞘，再以裸露末梢嵌入肌膜上，被称为终板膜在凹陷中，形成所谓的神经-肌肉接点。 是实现兴奋由运动神经传递到肌肉的装置
        • 突触前膜：神经轴突膜的增厚部分，其轴浆中有大量内含乙酰胆碱（ACh）的囊泡
        • 突触后膜：与之相对应的肌细胞部分（即运动终板），这里有许多褶皱，以增大面积。运动终板上有乙酰胆碱受体，能与乙酰胆碱发生特异性结合。终板膜上有大量的胆碱酯酶，它可以水解乙酰胆碱使其失活。
        • 突触间隙：与细胞外液相沟通，轴突末梢与终板膜相间隔
        • 兴奋在神经-肌肉接点的传递是通过化学递质乙酰胆碱（ACh）和终板膜电位变化来实现的
      • 过程
        • 书本上的
          • （1）当运动神经元兴奋时，神经冲动沿运动神经纤维传递至轴突末梢，并刺激突触前膜。 突触前膜去极化使膜上的钙通道开放，使得细胞外液中的Ca离子进入突触前膜，触发轴浆中的囊泡向突触前膜的内侧面靠近
          • （2）囊泡与突触前膜融合，其中所含的ACh被释放进入突触间隙，随后立即与突触后膜的ACh受体结合，引起突触后膜的Na离子和K离子等离子的通透性改变，突触后膜去极化，形成终板电位。 终板电位通过局部电流作用，使邻近肌细胞膜去极化产生动作电位，实现了兴奋由神经传递给肌肉
          • （3）由于突触间隙中和终板膜上有大量胆碱酯酶，在其作用下每次冲动从轴突末梢释放的乙酰胆碱，能在约2ms的时间内被全部水解而失活，从而维持神经-肌肉接头下次正常的传递功能
        • 我的理解
          • （1）运动神经末梢去极化
          • （2）Ca离子通道开放，Ca离子进入突触前膜→促使轴浆内含有ACh的突触小泡向前膜移动，ACh释放
          • （3）间隙中的ACh移动到后膜上，与膜上的特异性ACh受体结合，Na离子、K离子通道开放，Na离子内流、K离子外流，形成终板电位→到达一定程度（肌细胞阈电位）→产生动作电位
          • （4）间隙中和终板膜上有大量胆碱酯酶→水解ACh，使其失活，维持神经-肌肉接头下次正常的传递功能
      • 特点
        • ①化学传递：神经和肌肉之间的兴奋传递是通过化学递质（ACh）进行的。
        • ②兴奋传递节律是1对1的：即每一次神经纤维兴奋都可引起一次肌肉细胞兴奋。因为神经末梢每次动作电位所引起的乙酰胆碱释放量相当大，足以产生较大的终板电位，从而激发肌肉细胞兴奋。
        • ③单向传递：兴奋只能由神经末梢传向肌肉，而不能相反。
        • ④时间延搁：兴奋的传递要经历递质的释放、扩散和作用等多个环节，因而传递速度缓慢。
        • ⑤高敏感性：易受化学和其他环境因素变化的影响，易疲劳。
    • （二）肌肉的兴奋-收缩耦联
      • 肌细胞兴奋过程是以膜的电变化为特征的,而肌细胞的收缩过程是以肌纤维机械变化为基础,它们有着不同的生理机制,肌肉收缩时必定存在某种中介过程把它们联系起来,这一中介过程称为肌肉的兴奋-收缩耦联
      • 三个主要步骤
        • 电兴奋通过横管系统传向肌细胞深处。
        • 三联管结构处的信息传递。
        • 肌浆网中Ca离子释放入胞质以及Ca离子由胞质向肌浆网的再聚积。
      • 动作电位沿横管传导，兴奋到三联管后，横管膜去极化，导致Ca离子释放通道大量开放，Ca离子顺浓度梯度迅速释放到肌浆中，这时Ca离子的浓度比静息时提高了约100倍，实现了肌细胞的兴奋-收缩耦联。 Ca离子被认为是肌细胞兴奋-收缩耦联的媒介物
      • 横管兴奋→终池→终池内大量Ca离子释放→肌浆Ca离子↑→肌原纤维→Ca离子与肌钙蛋白结合
    • （三）肌肉的收缩与舒张过程
      • 分子水平上肌肉收缩实际上是构成粗肌丝是肌球蛋白和构成细肌丝的肌动蛋白相互作用的结果，而细肌丝中的原肌球蛋白和肌钙蛋白则起着控制作用。
      • 基本过程（肌丝滑行理论）
        • （1）当肌细胞兴奋动作电位引起肌浆Ca2+的浓度升高时,Ca2与细肌丝上肌钙蛋白结合,引起肌钙蛋白分子构型发生变化，这种变化又传递给原肌球蛋白分子,使后者构型亦发生变化。结果可使原肌球蛋白从肌动蛋白双螺旋结构的沟沿滑到沟底,安静时抑制肌动蛋和横桥结合的因素被解除,暴露出肌动蛋白上能与横桥结合的位点
        • （2）横桥与肌动蛋白结合形成肌动球蛋白。肌动球蛋白可激活横桥上的ATP酶，在Mg离子参与下，ATP分解释能量，引起横桥头部向粗肌丝中心方向摆动，牵引细肌丝向粗肌丝中央滑行。当横桥角度发生变化时，横桥头部与肌动蛋白解脱，并恢复到原来垂直的位置。紧接着横桥又开始与下一个肌动蛋白的位点结合，重复上述过程，进一步牵引细肌丝向粗肌丝中央滑行。只要肌浆中Ca离子浓度不下降，横桥循环运动就不断进行下去，将细肌丝逐步拖向粗肌丝中央，于是肌小节缩短，肌肉出现缩短。
        • （3）当刺激中止后，终池膜对Ca离子通透性降低，Ca离子释放也停止。肌浆膜上的Ca泵迅速回收Ca离子，使肌浆Ca离子浓度下降，Ca与肌钙蛋白结合解离，肌钙蛋白恢复到原来构型，继而原肌球蛋白也恢复到原来构型，肌动蛋白上与横桥结合的位点重新被掩盖起来，横桥与肌动蛋白分裂，粗、细肌丝退回到原来位置，肌小节变成，肌肉产生舒张。
• 第三节 肌肉收缩的形式与力学特征
  • 一、肌肉收缩的形式
    • （一）缩短收缩（向心收缩）
      • 缩短收缩指：肌肉所产生的张力＞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。缩短收缩时，肌肉起止点互相靠近，又称向心收缩
      • 1.非等动收缩（等张收缩）：
        • 非等动收缩时指：肌肉克服恒定负荷的一种收缩形式，习惯上亦称为等张收缩。（张力恒定，长度变化）
        • 115°~120°时最大，30°时最小
        • 缺点：非等动收缩发展力量只有关节力量最弱点得到最大锻炼。
      • 2.等动收缩（等速收缩）
        • 等动收缩指：肌肉在整个关节运动范围内，以恒定速度进行最大收缩。
        • 是通过专门的等动练习器械来实现的。关节角度的张力最弱点负荷最小，而在关节角度张力的最强点负荷最大。
        • 在整个关节范围内肌肉产生的张力能始终与负荷等同，肌肉以恒定速度或等同的强度收缩。
        • 例如：自由泳的手臂划水动作，每个关节角度都是其能力的100%
      • 张力＞外加阻力，正功，实现各种加速度的基础。
    • （二）拉长收缩（离心收缩）
      • 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，拉长收缩时，肌肉起止点相离，又称离心收缩。
      • 张力＜外加阻力，负功，制动、减速和克服重力等作用。
    • （三）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，这种收缩形式称为等长收缩。
      • 张力＝外加阻力，不做功，但消耗很多能量。固定、支持和保持身体某种姿势起重要作用。
  • 二、肌肉收缩的力学特征
    • （一）肌肉收缩的张力与速度的关系
      • • 33%/60%→练爆发力，33%没啥基础，60%有一定基础
      • 后负荷：肌肉开始收缩时才遇到的负荷称为后负荷。
      • 在一定范围内，肌肉收缩产生的张力与后负荷呈正比关系 与收缩速度呈反比关系
      • 肌肉收缩的张力-速度关系提示，要获得收缩的较大速度，负荷必须相应减少；要克服较大阻力，即产生较大的张力，收缩速度必须减慢
      • 肌肉收缩产生张力的大小取决于活化的横桥数目
      • 收缩速度则取决于横桥上能量释放的速率
      • 当后负荷增大时，使更多的横桥处于活化状态，从而增大肌肉收缩的张力，同时抑制ATP水解，降低能量释放率，使收缩速度变慢。
    • （二）肌肉收缩的长度与张力的关系
      • 前负荷：肌肉收缩前施加与肌肉一定的负荷。使肌肉收缩前就处于某种被拉长状态，即改变肌肉初长度。
      • 最初增大肌肉收缩的初长度，肌肉收缩时产生的张力也增加；但初长度增大超过一长度时，张力反而减小。适宜初长度时，张力最大。
      • 肌肉长度处于适应水平时，粗、细肌丝正处于最理想的重叠状态，因而起作用的横桥数目最多，故表现出收缩张力最大。
      • 一般认为，人体适应初长度稍长于肌肉在身体中的“静息长度”
    • （三）肌肉的做功、功率和机械效率
      • 1.肌肉的做功：W（功）=F（力）·s（距离）cos⊕（⊕为F和S之间夹角）。肌肉做功时克服的阻力，包括肌肉的内阻力和外阻力，因此，肌肉做功相应分为内功和外功。p.s.：等长收缩时，不做功。
      • 2.肌肉收缩的功率：P（功率）=W（功）/t（时间） 由于W=F·S，所以P（功率）=F（力）·v（速度） 爆发力：力和速度的乘积 功率：肌肉收缩的爆发力 在运动实践中，要发挥肌肉收缩的最大输出功率或产生最大的爆发力，肌肉做功的理想负荷应是中等负荷，并以尽可能快的速度进行收缩
      • 3.肌肉收缩的机械效率：∩=W（完成的机械功）/E（消耗的总能量）*100% 人体肌肉收缩的机械效率一般为25%~30%
• 第四节 肌纤维类型与运动能力
  • 一、不同类型骨骼肌纤维的形态结构和功能特征
    • （一）骨骼肌纤维类型的划分方法
      • 收缩速度的差异
        • 慢肌（ST)
        • 快肌（FT）
      • 收缩和代谢特征
        • 慢缩强氧化型（SO）
        • 快缩强氧化酵解型（FOG）
        • 快缩强酵解型（FG）
      • 肌原纤维ATP酶在各种不同pH染色液中预孵育时染色程度
        • Ⅰ型（慢肌）
        • Ⅱ型（快肌）
          • Ⅱa：收缩速度同快肌，代谢兼快肌、慢肌特征
          • Ⅱb：典型的快肌
          • Ⅱc：过渡型纤维，具有未完全分化的特征，数量少，年少时出现，若成人有Ⅱc，多半有肌肉病
    • （二）人体骨骼肌纤维类型的分布
      • 1.肌纤维类型分布的一般规律：下肢慢肌多、上肢快肌多
      • 2.肌纤维类型的性别差异：尚未达成共识
      • 3.年龄因素的影响：研究发现，从青少年时期到老年阶段，随着年龄的增加，Ⅰ型肌纤维的比例增加，而Ⅱ型肌纤维百分比相应减少。
      • 4.遗传因素的影响：人类肌纤维的百分比组成或其分布是由遗传决定的。
    • （三）不同类型骨骼肌纤维的形态、代谢和生理特征
      • 1.形态特征
        • （1）结构特征
        • （2）神经支配
          • 大∂运动神经元：支配Ⅱ型肌纤维，轴突较粗，神经冲动传导速度快（＞90m/s）
          • 小∂运动神经元：支配Ⅰ型肌纤维，轴突较细，神经冲动传导速度较慢（50~80m/s）
          • 快运动单位：一个大∂运动神经元连同它支配的快肌纤维或Ⅱ性肌纤维
          • 慢运动单位：一个小∂运动神经元连同它支配的慢肌纤维或Ⅰ性肌纤维
        • （3）肌纤维面积：取决于肌纤维的直径并受年龄、训练水平和肌纤维类型的影响。 从出生后到青春期发育期结束，肌纤维的面积随年龄的增长呈线性递增。
      • 2.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：收缩速度通常以肌肉收缩时达到最大等长收缩力的时间来表示。
        • （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。
        • （3）抗疲劳性：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。
  • 二、肌纤维类型与运动的关系
    • （一）运动单位募集
      • 运动单位募集：指的是运动过程中不同类型运动单位参与活动的次序和程度。
      • （1）大小原则：就募集的运动单位数量而言，肌肉收缩产生的张力小，募集的运动单位数量就少；产生的张力大，募集的运动单位数量就多。
      • （2）肌纤维类型的选择性募集/顺序性募集：不同类型纤维随运动强度增加而表现出来的募集模式。 就不同类型的肌纤维募集顺序而言，低强度运动，如走路和慢跑时，Ⅰ型肌纤维被优先募集；运动强度增大，如快跑时，Ⅱa型肌纤维被动员参加活动；最大强度运动，如短跑时，Ⅱb型肌纤维成为主要活动纤维。
      • （3）就长时间大强度运动而言，运动初期，以Ⅰ型和Ⅱa型肌纤维的活动为主，随着运动时间的延长以及肌糖原消耗的增加，Ⅱb型肌纤维也被动员参加活动。
      • 应用：为了增进快肌纤维的代谢能力，训练内容必须由大强度的练习组成，才能保证快运动单位在训练中充分活动；要增强慢肌纤维的代谢能力，训练必须由强度低、持续时间长的练习组成，才能保证慢运动单位在训练中优先使用。
    • （二）运动员肌纤维类型
      • （1）参加短时间、剧烈运动的项目肌肉中快肌纤维百分比明显占优。如短跑、举重等项目运动员。
      • （2）参加耐力性项目，肌肉中慢肌纤维的百分比占优。如马拉松、长跑等项目的运动员。
      • （3）对有氧能力和无氧能力需求均较高的中跑运动员和自行车运动员，其两类肌纤维的分布接近相等。
      • 肌纤维类型的构成只是影响运动刺激的因素之一，而不是唯一因素，优异的运动成绩最终是由运动员的体能、技能和心理因素来决定的。
    • （三）运动训练对骨骼肌纤维的影响
      • 1.运动训练对骨骼肌纤维类型百分构成的影响：尚不完全清楚。
        • 早期：遗传决定论
        • 近年：可以通过运动训练改变，尤其是Ⅱ型肌纤维内各种亚型之间的比例关系。
        • 肌纤维的类型特征是由运动神经支配所决定的
          • 观点①：可能与不同运动神经元冲动发放模式及由此决定的相应的肌肉活动模式不同有关
          • 观点②：与运动神经的化学营养性作用有关
      • 2.运动训练对肌纤维面积的影响
        • ①肌纤维选择性肥大：不同形式的运动训练可优先造成主要运动肌内部某类型肌纤维的肥大。
        • ②肌肉中毛细血管数量增加
        • ③酶活性改变
        • ④肌红蛋白含量增加
        • ⑤线粒体氧化功能增加
      • 3.运动训练对肌纤维代谢特征的影响
        • （1）运动训练对肌纤维有氧能力的影响
          • 耐力训练→肌纤维中的线粒体数目和体积增大、容积密度增加，从而使线粒体蛋白增加，线粒体中琥珀酸脱氢酶、细胞色素C等酶的活性增加，肌纤维中的有氧氧化能力因而提高。
          • 力量训练→使肌纤维的面积大大增大，而线粒体却未有相应增加，故线粒体的容积密度降低。 所以力量训练不仅不能增加肌肉的氧化能力，甚至可能由于整个肌肉氧化能力的下降而限制其耐力工作能力。
        • （2）运动训练对肌纤维无氧能力的影响
          • 乳酸脱氢酶：促使糖酵解、糖异生的只要酶类。 短跑运动员最多，长跑运动员最少其他项目运动员介于两者之间。 人体的无氧能力可随运动专项或所经受的训练形式而改变。
        • （3）运动训练对肌纤维影响的专一性
          • 运动训练所引起的肌纤维的适应变化，具有很明显的专一性。
• 第五节 肌电图
  • 一、肌电信号的引导和记录
    • 肌电图（EMG）：采用针电极或者表面电极，在肌肉收缩时所记录到的生物电变化。
      • 针电极
        • 优点：干扰小、定位性好、易识别
        • 缺点：引导区域太局限，针进入体内时有疼痛感，不适合记录运动时肌电图
      • 表面肌电图（sEMG）
        • 优点：能在一定程度上反映神经肌肉的活动，同时具有操作简便、无损伤和无痛苦等优点
  • 二、肌电图的基本原理与正常肌电图
    • 运动单位电位：让受试者作轻度的肌肉收缩，可记录到一些简单的棘波，它们是一个运动单位的部分肌纤维电活动的总和。
      • 单相（15%）
      • 双相（80%）
      • 三相（80%）
      • 多相（5%）
    • 轻度（单纯相）、中等（混合相）、重度（干扰相）
  • 三、肌电信号的分析
    • 常用的信号分析主要包括：时域和频域分析 分析指标包括：平均肌电振幅（AEMG）、积分肌电值（IEMG）、均方根值（RMS）、平均功率频率（MPF）、中位频率（MF）、中心频率（CF）等。
    • 这些指标可以反映参加活动的肌肉中运动单位数量的多少、类型、放电大小以及动作电位的传导速度、运动单位同步化程度、运动单位募集方式和局部肌肉疲劳程度等情况。
  • 四、肌电图的应用
    • 1.肌肉活动的协调性评价：采用肌电图记录运动时多块肌肉的sEMG信号，通过肌电信号分析和判别主要动力肌群、协同肌群和拮抗肌群的动员顺序和活动强度等，了解肌肉活动的协调性，从而为体育教学和运动训练提供科学依据。
    • 2.局部肌肉疲劳度评价：通常情况下，随着肌肉疲劳的发生和发展，表面肌电信号的某些指标会出现相应的特征性变化，在一定程度上可反映出局部肌肉的疲劳程度。
    • 3.预测肌纤维类型：sEMG信号是一定范围内许多肌纤维活动的总和，利用sEMG预测骨骼肌纤维类型的基本理论依据是抗阻负荷过程中某些表面肌电信号（主要是MPF）特征与Ⅰ型纤维比例呈线性负相关也或与Ⅱ型纤维比例呈正相关，大多数学者的研究认为快肌纤维成分高者MPF较高，疲劳时下降明显，而慢肌纤维成分高者MPF下降不明显
    • 补充：
      • ①利用肌电评价肌力
      • ②利用肌电图测定神经的传导速度
      • ③利用肌电进行动作分析
      • ④评定运动员训练水平
• ①细胞的生物电现象 ②肌肉收缩原理 ③肌肉收缩形式与力学特征 ④肌纤维类型与运动能力 ⑤肌电图
• ①肌纤维类型、分布、特征 ②肌纤维与运动
• ①肌肉收缩形式 ②肌肉的力学特征
• ①肌肉的微细结构 ②肌肉收缩与舒张过程
• ①刺激、反应与兴奋 ②细胞的生物电活动
• 生物电是细胞或组织在生命活动过程中产生的电现象
• 骨骼肌、平滑肌、心肌。 骨骼肌占体重的40%~45% 骨骼肌的收缩和舒张是维系人体肌紧张、维持身体姿势和完成各种身体活动的基本动力 骨骼肌的收缩和舒张活动是由生物电活动引起的

肌肉活动

• 第一节 细胞的生物电现象
  • 一、刺激、反应与兴奋
    • （一）刺激和反应
      • 1.刺激：泛指能够引起机体或细胞发生反应的环境变化
        • 物理性刺激：如声、光、电、温度等
        • 化学性刺激：如酸、碱、药物等
        • 生物性刺激：如细菌、病毒
      • 2.反应：机体或细胞受到刺激后所发生的功能活动的变化。可分为两种：
        • 兴奋：由相对静止变为活动状态，或活动增强
        • 抑制：由活动变为相对静止状态，或活动减弱
        • 是兴奋还是抑制取决于刺激的质和量及当时机体的功能状态
      • 3.刺激引起反应的条件
        • ①一定的强度
        • ②一定的持续时间
        • ③一定的强度变化率
        • 三个条件可以互相影响
        • 阈强度（阈值）：当刺激的持续时间和强度变化率都固定时，引起组织发生反应的最小刺激强度 阈值或阈强度是评定神经肌肉兴奋性的最简易指标
        • 时值：用2倍基强度的刺激作用于组织引起兴奋所需的最短时间
        • 衡量兴奋性强弱的指标
        • 阈下刺激：小于阈强度的刺激
        • 阈刺激：阈强度的刺激
        • 阈上刺激：大于阈强度的刺激
        • 有效刺激
    • （二）兴奋和兴奋性
      • 兴奋：是生物体的器官、组织或细胞受到足够强的刺激后所产生的生理功能加强的反应。如神经冲动的发放、肌肉的收缩、腺体的分泌等
      • 兴奋性：指机体感受刺激后发生兴奋反应的能力或特性，它是在新陈代谢基础上产生的，是机体生命活动的基本特征之一
  • 二、细胞生物电活动
    • （一）静息电位（跨膜静息电位、膜电位）
      • 1.概念：静息电位指细胞未受刺激时存在于细胞膜两侧的电位差。由于这一电位差存在于安静细胞膜的两侧，故又称跨膜静息电位或膜电位。 内负外正：称为极化（状态） 神经和骨骼肌细胞的静息电位为-70~-90mv，人的红细胞为-10mv
      • 2.形成机制：主要是K离子外流所形成的电-化学平衡电位。 K离子通透性＞Na离子通透性 所以只有K离子大量外流→导致内负外正的极化状态 电位差逐渐阻止K离子外流→电位差固定 静息电位的本质是K离子平衡电位
    • （二）动作电位（锋电位）
      • 1.概念：动作电位是指细胞受到刺激而兴奋时，细胞膜在原来静息电位的基础上发生的一次迅速、短暂、可向周围扩布的电位波动。 动作电位的产生是细胞兴奋的标志。 收到一次阈刺激（或阈上刺激）时，膜内原来存在的负电位将迅速消失，进而变成正电位 -70~-90mv→20~40mv 内负外正→内正外负
      • 2.形成机制
        • 书上的解释
          • ①上升支：当细胞受到刺激而兴奋时，Na离子通道大量开放，膜对Na离子的通透性突然增大并超过了对K离子的通透性，于是细胞外的Na离子便顺浓度差和电位差迅速内流，导致膜内单位急剧上升，即膜内负电位快速消失并转为正电位。当膜内正电位增大到足以阻止浓度差所推动的Na离子内流时，Na离子的净内流停止。此时膜两侧的电位差即为Na离子的平衡电位，其电位值与动作电位的超射值（峰值）基本一致。 可见，动作电位的上升支主要是细胞外Na离子快速内流造成的。
          • ②下降支：当膜去极化（除极化）到达峰值时，Na离子通道迅速失活而关闭，此时膜对K离子的通透性增大于是膜内的K离子顺浓度差和电位差外向扩散，使膜内电位迅速下降，直至膜复极化到静息电位水平。 可见，动作电位的下降支主要是细胞内K离子外流造成的。
          • ③复极化：此时，膜对K离子的通透性恢复正常，Na离子通道失活状态解除，并恢复到可激活状态。钠泵激活，将进入膜内的Na离子泵出细胞，同时把扩散到膜外的K离子泵入细胞，从而恢复静息时细胞内外的离子分布。
        • 老师的PPT
          • 刺激→被刺激处膜的离子通透性突然变化→Na离子通透性＞K离子通透性 此时膜外高Na离子、膜内低Na离子 导致：Na离子大量内流→膜去极化 Na离子继续内流→膜内正外负→超射 膜内正电逐渐阻止Na离子内流→Na离子达到平衡电位→Na离子通透性↓、K离子通透性↑恢复→K离子外流→恢复静息电位→复极化 动作电位本质是Na离子平衡电位
        • 自己的理解
      • 3.特点
        • ①有“全或无”现象。单一神经或肌细胞动作电位的一个重要特点就是刺激若达不到阈值不会产生动作电位,刺激一旦达到阈值,就会爆发动作电位。动作电一旦产生,其大小和形状不再随着刺激的强弱和传导距离的远近而改变。
        • ②有绝对不应期。由于绝对不应期的存在，动作电位不可能发生融合。
      • 4.动作电位的传导的特征
        • ①生理完整性。神经传导首先要求神经纤维在结构和生理功能上都是完整的。
        • ②双向传导。刺激神经纤维的任何一点，所产生的神经冲动均可沿纤维两侧方向传导，这是因为局部电流可向两侧传导的缘故。
        • ③不衰减和相对不疲劳性。在传导过程中，锋电位的幅度和传导速度不因传导距离增大而减弱，也不因刺激作用时间延长而改变。这是因为时间传导的能量来源于兴奋神经本身。
        • ④绝缘性。在神经干内包含有许多神经纤维，而神经传导各行其道互不干扰，绝缘性主要由于髓鞘的存在。
• 第二节 肌肉收缩原理
  • 一、肌肉的微细结构
    • （一）肌原纤维
      • 明带（I带）、暗带（A带） I：bright、A：dark H区：暗带长度比较固定，其中有一个较透明的区域。 M线：H区中间有一横向暗线。 Z线明带长度可变，其中央有一条横向的暗线。 肌小节：两相邻Z线间的一段肌原纤维（1/2I+A+1/2I) 肌小节是由更微细的平行排列的粗肌丝和细肌丝组成的。
      • 粗肌丝：直径10nm，长度与暗带相同。 主要由肌球蛋白分子组成。 横桥：在组成粗肌丝的肌球蛋白分子球状头部，有规则地突出在M线两侧的粗肌丝主干表面的突起部分 横桥特征：1.有一个能与三磷酸腺苷（即ATP）结合的位点，同时具有ATP酶的活性，但这种酶只有在横桥与细肌丝连结时，才被激活。 2.在一定的条件下，横桥可以和细肌丝相应的位点进行可逆性结合，并出现倾斜摆动，牵引细肌丝向粗肌丝的中部滑行。
      • 细肌丝：直径5nm，每一粗肌丝周围有6条细肌丝。 肌动蛋白：细肌丝的主体60%。单体呈球状，其上有与肌球蛋白进行可逆性结合的位点 原肌球蛋白：双螺旋结构，安静时将肌动蛋白上能与横桥结合的位点掩盖起来 肌钙蛋白：不直接与肌动蛋白分子相连，以一定的间隔出现于原肌球蛋白的双螺旋结构上，阻止原肌球蛋白分子的移动，对肌浆中的Ca离子有很强的亲和力
      • 收缩蛋白：肌球蛋白（粗）、肌动蛋白 调节蛋白：原肌球蛋白、肌钙蛋白
    • 肌肉→肌束→肌纤维（肌细胞）→肌原纤维→肌小节
    • （二）肌管系统
      • 指包绕在每一条肌原纤维周围的膜性囊管状结构
      • 横管系统（T管）：肌膜的延续，传导动作电位
      • 纵管系统（L管）：肌浆网 终池：纵管在近横管时管腔膨大成终池。
      • 三联管结构：每一横管和两侧的终池构成
      • 纵管和终池：Ca离子的贮存库，在肌肉活动时实现Ca离子的贮存、释放和再积聚 三联管是把肌细胞膜的电变化和肌细胞的收缩过程耦联起来的关键部位
  • 二、肌肉收缩与舒张过程
    • （一）兴奋在神经-肌肉接点的传递
      • 神经-肌肉接点：神经末梢与肌纤维接触前失去髓鞘，再以裸露末梢嵌入肌膜上，被称为终板膜在凹陷中，形成所谓的神经-肌肉接点。 是实现兴奋由运动神经传递到肌肉的装置
        • 突触前膜：神经轴突膜的增厚部分，其轴浆中有大量内含乙酰胆碱（ACh）的囊泡
        • 突触后膜：与之相对应的肌细胞部分（即运动终板），这里有许多褶皱，以增大面积。运动终板上有乙酰胆碱受体，能与乙酰胆碱发生特异性结合。终板膜上有大量的胆碱酯酶，它可以水解乙酰胆碱使其失活。
        • 突触间隙：与细胞外液相沟通，轴突末梢与终板膜相间隔
        • 兴奋在神经-肌肉接点的传递是通过化学递质乙酰胆碱（ACh）和终板膜电位变化来实现的
      • 过程
        • 书本上的
          • （1）当运动神经元兴奋时，神经冲动沿运动神经纤维传递至轴突末梢，并刺激突触前膜。 突触前膜去极化使膜上的钙通道开放，使得细胞外液中的Ca离子进入突触前膜，触发轴浆中的囊泡向突触前膜的内侧面靠近
          • （2）囊泡与突触前膜融合，其中所含的ACh被释放进入突触间隙，随后立即与突触后膜的ACh受体结合，引起突触后膜的Na离子和K离子等离子的通透性改变，突触后膜去极化，形成终板电位。 终板电位通过局部电流作用，使邻近肌细胞膜去极化产生动作电位，实现了兴奋由神经传递给肌肉
          • （3）由于突触间隙中和终板膜上有大量胆碱酯酶，在其作用下每次冲动从轴突末梢释放的乙酰胆碱，能在约2ms的时间内被全部水解而失活，从而维持神经-肌肉接头下次正常的传递功能
        • 我的理解
          • （1）运动神经末梢去极化
          • （2）Ca离子通道开放，Ca离子进入突触前膜→促使轴浆内含有ACh的突触小泡向前膜移动，ACh释放
          • （3）间隙中的ACh移动到后膜上，与膜上的特异性ACh受体结合，Na离子、K离子通道开放，Na离子内流、K离子外流，形成终板电位→到达一定程度（肌细胞阈电位）→产生动作电位
          • （4）间隙中和终板膜上有大量胆碱酯酶→水解ACh，使其失活，维持神经-肌肉接头下次正常的传递功能
      • 特点
        • ①化学传递：神经和肌肉之间的兴奋传递是通过化学递质（ACh）进行的。
        • ②兴奋传递节律是1对1的：即每一次神经纤维兴奋都可引起一次肌肉细胞兴奋。因为神经末梢每次动作电位所引起的乙酰胆碱释放量相当大，足以产生较大的终板电位，从而激发肌肉细胞兴奋。
        • ③单向传递：兴奋只能由神经末梢传向肌肉，而不能相反。
        • ④时间延搁：兴奋的传递要经历递质的释放、扩散和作用等多个环节，因而传递速度缓慢。
        • ⑤高敏感性：易受化学和其他环境因素变化的影响，易疲劳。
    • （二）肌肉的兴奋-收缩耦联
      • 肌细胞兴奋过程是以膜的电变化为特征的,而肌细胞的收缩过程是以肌纤维机械变化为基础,它们有着不同的生理机制,肌肉收缩时必定存在某种中介过程把它们联系起来,这一中介过程称为肌肉的兴奋-收缩耦联
      • 三个主要步骤
        • 电兴奋通过横管系统传向肌细胞深处。
        • 三联管结构处的信息传递。
        • 肌浆网中Ca离子释放入胞质以及Ca离子由胞质向肌浆网的再聚积。
      • 动作电位沿横管传导，兴奋到三联管后，横管膜去极化，导致Ca离子释放通道大量开放，Ca离子顺浓度梯度迅速释放到肌浆中，这时Ca离子的浓度比静息时提高了约100倍，实现了肌细胞的兴奋-收缩耦联。 Ca离子被认为是肌细胞兴奋-收缩耦联的媒介物
      • 横管兴奋→终池→终池内大量Ca离子释放→肌浆Ca离子↑→肌原纤维→Ca离子与肌钙蛋白结合
    • （三）肌肉的收缩与舒张过程
      • 分子水平上肌肉收缩实际上是构成粗肌丝是肌球蛋白和构成细肌丝的肌动蛋白相互作用的结果，而细肌丝中的原肌球蛋白和肌钙蛋白则起着控制作用。
      • 基本过程（肌丝滑行理论）
        • （1）当肌细胞兴奋动作电位引起肌浆Ca2+的浓度升高时,Ca2与细肌丝上肌钙蛋白结合,引起肌钙蛋白分子构型发生变化，这种变化又传递给原肌球蛋白分子,使后者构型亦发生变化。结果可使原肌球蛋白从肌动蛋白双螺旋结构的沟沿滑到沟底,安静时抑制肌动蛋和横桥结合的因素被解除,暴露出肌动蛋白上能与横桥结合的位点
        • （2）横桥与肌动蛋白结合形成肌动球蛋白。肌动球蛋白可激活横桥上的ATP酶，在Mg离子参与下，ATP分解释能量，引起横桥头部向粗肌丝中心方向摆动，牵引细肌丝向粗肌丝中央滑行。当横桥角度发生变化时，横桥头部与肌动蛋白解脱，并恢复到原来垂直的位置。紧接着横桥又开始与下一个肌动蛋白的位点结合，重复上述过程，进一步牵引细肌丝向粗肌丝中央滑行。只要肌浆中Ca离子浓度不下降，横桥循环运动就不断进行下去，将细肌丝逐步拖向粗肌丝中央，于是肌小节缩短，肌肉出现缩短。
        • （3）当刺激中止后，终池膜对Ca离子通透性降低，Ca离子释放也停止。肌浆膜上的Ca泵迅速回收Ca离子，使肌浆Ca离子浓度下降，Ca与肌钙蛋白结合解离，肌钙蛋白恢复到原来构型，继而原肌球蛋白也恢复到原来构型，肌动蛋白上与横桥结合的位点重新被掩盖起来，横桥与肌动蛋白分裂，粗、细肌丝退回到原来位置，肌小节变成，肌肉产生舒张。
• 第三节 肌肉收缩的形式与力学特征
  • 一、肌肉收缩的形式
    • （一）缩短收缩（向心收缩）
      • 缩短收缩指：肌肉所产生的张力＞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。缩短收缩时，肌肉起止点互相靠近，又称向心收缩
      • 1.非等动收缩（等张收缩）：
        • 非等动收缩时指：肌肉克服恒定负荷的一种收缩形式，习惯上亦称为等张收缩。（张力恒定，长度变化）
        • 115°~120°时最大，30°时最小
        • 缺点：非等动收缩发展力量只有关节力量最弱点得到最大锻炼。
      • 2.等动收缩（等速收缩）
        • 等动收缩指：肌肉在整个关节运动范围内，以恒定速度进行最大收缩。
        • 是通过专门的等动练习器械来实现的。关节角度的张力最弱点负荷最小，而在关节角度张力的最强点负荷最大。
        • 在整个关节范围内肌肉产生的张力能始终与负荷等同，肌肉以恒定速度或等同的强度收缩。
        • 例如：自由泳的手臂划水动作，每个关节角度都是其能力的100%
      • 张力＞外加阻力，正功，实现各种加速度的基础。
    • （二）拉长收缩（离心收缩）
      • 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，拉长收缩时，肌肉起止点相离，又称离心收缩。
      • 张力＜外加阻力，负功，制动、减速和克服重力等作用。
    • （三）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，这种收缩形式称为等长收缩。
      • 张力＝外加阻力，不做功，但消耗很多能量。固定、支持和保持身体某种姿势起重要作用。
  • 二、肌肉收缩的力学特征
    • （一）肌肉收缩的张力与速度的关系
      • • 33%/60%→练爆发力，33%没啥基础，60%有一定基础
      • 后负荷：肌肉开始收缩时才遇到的负荷称为后负荷。
      • 在一定范围内，肌肉收缩产生的张力与后负荷呈正比关系 与收缩速度呈反比关系
      • 肌肉收缩的张力-速度关系提示，要获得收缩的较大速度，负荷必须相应减少；要克服较大阻力，即产生较大的张力，收缩速度必须减慢
      • 肌肉收缩产生张力的大小取决于活化的横桥数目
      • 收缩速度则取决于横桥上能量释放的速率
      • 当后负荷增大时，使更多的横桥处于活化状态，从而增大肌肉收缩的张力，同时抑制ATP水解，降低能量释放率，使收缩速度变慢。
    • （二）肌肉收缩的长度与张力的关系
      • 前负荷：肌肉收缩前施加与肌肉一定的负荷。使肌肉收缩前就处于某种被拉长状态，即改变肌肉初长度。
      • 最初增大肌肉收缩的初长度，肌肉收缩时产生的张力也增加；但初长度增大超过一长度时，张力反而减小。适宜初长度时，张力最大。
      • 肌肉长度处于适应水平时，粗、细肌丝正处于最理想的重叠状态，因而起作用的横桥数目最多，故表现出收缩张力最大。
      • 一般认为，人体适应初长度稍长于肌肉在身体中的“静息长度”
    • （三）肌肉的做功、功率和机械效率
      • 1.肌肉的做功：W（功）=F（力）·s（距离）cos⊕（⊕为F和S之间夹角）。肌肉做功时克服的阻力，包括肌肉的内阻力和外阻力，因此，肌肉做功相应分为内功和外功。p.s.：等长收缩时，不做功。
      • 2.肌肉收缩的功率：P（功率）=W（功）/t（时间） 由于W=F·S，所以P（功率）=F（力）·v（速度） 爆发力：力和速度的乘积 功率：肌肉收缩的爆发力 在运动实践中，要发挥肌肉收缩的最大输出功率或产生最大的爆发力，肌肉做功的理想负荷应是中等负荷，并以尽可能快的速度进行收缩
      • 3.肌肉收缩的机械效率：∩=W（完成的机械功）/E（消耗的总能量）*100% 人体肌肉收缩的机械效率一般为25%~30%
• 第四节 肌纤维类型与运动能力
  • 一、不同类型骨骼肌纤维的形态结构和功能特征
    • （一）骨骼肌纤维类型的划分方法
      • 收缩速度的差异
        • 慢肌（ST)
        • 快肌（FT）
      • 收缩和代谢特征
        • 慢缩强氧化型（SO）
        • 快缩强氧化酵解型（FOG）
        • 快缩强酵解型（FG）
      • 肌原纤维ATP酶在各种不同pH染色液中预孵育时染色程度
        • Ⅰ型（慢肌）
        • Ⅱ型（快肌）
          • Ⅱa：收缩速度同快肌，代谢兼快肌、慢肌特征
          • Ⅱb：典型的快肌
          • Ⅱc：过渡型纤维，具有未完全分化的特征，数量少，年少时出现，若成人有Ⅱc，多半有肌肉病
    • （二）人体骨骼肌纤维类型的分布
      • 1.肌纤维类型分布的一般规律：下肢慢肌多、上肢快肌多
      • 2.肌纤维类型的性别差异：尚未达成共识
      • 3.年龄因素的影响：研究发现，从青少年时期到老年阶段，随着年龄的增加，Ⅰ型肌纤维的比例增加，而Ⅱ型肌纤维百分比相应减少。
      • 4.遗传因素的影响：人类肌纤维的百分比组成或其分布是由遗传决定的。
    • （三）不同类型骨骼肌纤维的形态、代谢和生理特征
      • 1.形态特征
        • （1）结构特征
        • （2）神经支配
          • 大∂运动神经元：支配Ⅱ型肌纤维，轴突较粗，神经冲动传导速度快（＞90m/s）
          • 小∂运动神经元：支配Ⅰ型肌纤维，轴突较细，神经冲动传导速度较慢（50~80m/s）
          • 快运动单位：一个大∂运动神经元连同它支配的快肌纤维或Ⅱ性肌纤维
          • 慢运动单位：一个小∂运动神经元连同它支配的慢肌纤维或Ⅰ性肌纤维
        • （3）肌纤维面积：取决于肌纤维的直径并受年龄、训练水平和肌纤维类型的影响。 从出生后到青春期发育期结束，肌纤维的面积随年龄的增长呈线性递增。
      • 2.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：收缩速度通常以肌肉收缩时达到最大等长收缩力的时间来表示。
        • （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。
        • （3）抗疲劳性：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。
  • 二、肌纤维类型与运动的关系
    • （一）运动单位募集
      • 运动单位募集：指的是运动过程中不同类型运动单位参与活动的次序和程度。
      • （1）大小原则：就募集的运动单位数量而言，肌肉收缩产生的张力小，募集的运动单位数量就少；产生的张力大，募集的运动单位数量就多。
      • （2）肌纤维类型的选择性募集/顺序性募集：不同类型纤维随运动强度增加而表现出来的募集模式。 就不同类型的肌纤维募集顺序而言，低强度运动，如走路和慢跑时，Ⅰ型肌纤维被优先募集；运动强度增大，如快跑时，Ⅱa型肌纤维被动员参加活动；最大强度运动，如短跑时，Ⅱb型肌纤维成为主要活动纤维。
      • （3）就长时间大强度运动而言，运动初期，以Ⅰ型和Ⅱa型肌纤维的活动为主，随着运动时间的延长以及肌糖原消耗的增加，Ⅱb型肌纤维也被动员参加活动。
      • 应用：为了增进快肌纤维的代谢能力，训练内容必须由大强度的练习组成，才能保证快运动单位在训练中充分活动；要增强慢肌纤维的代谢能力，训练必须由强度低、持续时间长的练习组成，才能保证慢运动单位在训练中优先使用。
    • （二）运动员肌纤维类型
      • （1）参加短时间、剧烈运动的项目肌肉中快肌纤维百分比明显占优。如短跑、举重等项目运动员。
      • （2）参加耐力性项目，肌肉中慢肌纤维的百分比占优。如马拉松、长跑等项目的运动员。
      • （3）对有氧能力和无氧能力需求均较高的中跑运动员和自行车运动员，其两类肌纤维的分布接近相等。
      • 肌纤维类型的构成只是影响运动刺激的因素之一，而不是唯一因素，优异的运动成绩最终是由运动员的体能、技能和心理因素来决定的。
    • （三）运动训练对骨骼肌纤维的影响
      • 1.运动训练对骨骼肌纤维类型百分构成的影响：尚不完全清楚。
        • 早期：遗传决定论
        • 近年：可以通过运动训练改变，尤其是Ⅱ型肌纤维内各种亚型之间的比例关系。
        • 肌纤维的类型特征是由运动神经支配所决定的
          • 观点①：可能与不同运动神经元冲动发放模式及由此决定的相应的肌肉活动模式不同有关
          • 观点②：与运动神经的化学营养性作用有关
      • 2.运动训练对肌纤维面积的影响
        • ①肌纤维选择性肥大：不同形式的运动训练可优先造成主要运动肌内部某类型肌纤维的肥大。
        • ②肌肉中毛细血管数量增加
        • ③酶活性改变
        • ④肌红蛋白含量增加
        • ⑤线粒体氧化功能增加
      • 3.运动训练对肌纤维代谢特征的影响
        • （1）运动训练对肌纤维有氧能力的影响
          • 耐力训练→肌纤维中的线粒体数目和体积增大、容积密度增加，从而使线粒体蛋白增加，线粒体中琥珀酸脱氢酶、细胞色素C等酶的活性增加，肌纤维中的有氧氧化能力因而提高。
          • 力量训练→使肌纤维的面积大大增大，而线粒体却未有相应增加，故线粒体的容积密度降低。 所以力量训练不仅不能增加肌肉的氧化能力，甚至可能由于整个肌肉氧化能力的下降而限制其耐力工作能力。
        • （2）运动训练对肌纤维无氧能力的影响
          • 乳酸脱氢酶：促使糖酵解、糖异生的只要酶类。 短跑运动员最多，长跑运动员最少其他项目运动员介于两者之间。 人体的无氧能力可随运动专项或所经受的训练形式而改变。
        • （3）运动训练对肌纤维影响的专一性
          • 运动训练所引起的肌纤维的适应变化，具有很明显的专一性。
• 第五节 肌电图
  • 一、肌电信号的引导和记录
    • 肌电图（EMG）：采用针电极或者表面电极，在肌肉收缩时所记录到的生物电变化。
      • 针电极
        • 优点：干扰小、定位性好、易识别
        • 缺点：引导区域太局限，针进入体内时有疼痛感，不适合记录运动时肌电图
      • 表面肌电图（sEMG）
        • 优点：能在一定程度上反映神经肌肉的活动，同时具有操作简便、无损伤和无痛苦等优点
  • 二、肌电图的基本原理与正常肌电图
    • 运动单位电位：让受试者作轻度的肌肉收缩，可记录到一些简单的棘波，它们是一个运动单位的部分肌纤维电活动的总和。
      • 单相（15%）
      • 双相（80%）
      • 三相（80%）
      • 多相（5%）
    • 轻度（单纯相）、中等（混合相）、重度（干扰相）
  • 三、肌电信号的分析
    • 常用的信号分析主要包括：时域和频域分析 分析指标包括：平均肌电振幅（AEMG）、积分肌电值（IEMG）、均方根值（RMS）、平均功率频率（MPF）、中位频率（MF）、中心频率（CF）等。
    • 这些指标可以反映参加活动的肌肉中运动单位数量的多少、类型、放电大小以及动作电位的传导速度、运动单位同步化程度、运动单位募集方式和局部肌肉疲劳程度等情况。
  • 四、肌电图的应用
    • 1.肌肉活动的协调性评价：采用肌电图记录运动时多块肌肉的sEMG信号，通过肌电信号分析和判别主要动力肌群、协同肌群和拮抗肌群的动员顺序和活动强度等，了解肌肉活动的协调性，从而为体育教学和运动训练提供科学依据。
    • 2.局部肌肉疲劳度评价：通常情况下，随着肌肉疲劳的发生和发展，表面肌电信号的某些指标会出现相应的特征性变化，在一定程度上可反映出局部肌肉的疲劳程度。
    • 3.预测肌纤维类型：sEMG信号是一定范围内许多肌纤维活动的总和，利用sEMG预测骨骼肌纤维类型的基本理论依据是抗阻负荷过程中某些表面肌电信号（主要是MPF）特征与Ⅰ型纤维比例呈线性负相关也或与Ⅱ型纤维比例呈正相关，大多数学者的研究认为快肌纤维成分高者MPF较高，疲劳时下降明显，而慢肌纤维成分高者MPF下降不明显
    • 补充：
      • ①利用肌电评价肌力
      • ②利用肌电图测定神经的传导速度
      • ③利用肌电进行动作分析
      • ④评定运动员训练水平
• ①细胞的生物电现象 ②肌肉收缩原理 ③肌肉收缩形式与力学特征 ④肌纤维类型与运动能力 ⑤肌电图
• ①肌纤维类型、分布、特征 ②肌纤维与运动
• ①肌肉收缩形式 ②肌肉的力学特征
• ①肌肉的微细结构 ②肌肉收缩与舒张过程
• ①刺激、反应与兴奋 ②细胞的生物电活动
• 生物电是细胞或组织在生命活动过程中产生的电现象
• 骨骼肌、平滑肌、心肌。 骨骼肌占体重的40%~45% 骨骼肌的收缩和舒张是维系人体肌紧张、维持身体姿势和完成各种身体活动的基本动力 骨骼肌的收缩和舒张活动是由生物电活动引起的