运动生理学 课件完整版优质PPT.pptx

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有创无创,运动生理学发展简史,阿奇博尔德.希尔,安吉洛-莫索,威廉-哈维,2021-11-21,生命活动基本特征,2021-11-21,新陈代谢兴奋性适应性生殖,新陈代谢：

生物体内全部的有序的化学变化的总称。

同化作用,异化作用,把从外界环境中获取的营养物质,转变成自身的组成物质。

储蓄能量,分解自身的一部分组成物质，把分解的最终产物排除体外。

释放能量,物质代谢,2021-11-21,能量代谢,兴奋性：

各种能引起细胞、组织或机体发生反应的环境变化。

2021-11-21,机体内环境与稳态,内环境：

细胞外液是细胞生活的直接环境，又称为内环境（internalenvironment）。

2021-11-21,稳态：

在一定范围内，经过体内复杂的调节机制，维持不断变化的内环境理化性质保持相对动态平衡的状态。

2021-11-21,人体生理功能活动的调节,2021-11-21,体液调节,2021-11-21,当体内外环境变化时，器官、组织、细胞可以不依赖于神经或体液调节而产生的某些适应性反应，称自身调节（autoregulation）。

2021-11-21,一般说来，虽然自身调节的幅度较小，也不十分灵敏，但这类调节对人体生理功能的调节仍有一定意义。

反馈与前馈,2021-11-21,正反馈和负反馈,静息水平,感受器,感受器,进一步偏离静息水平,静息水平,感受器,偏离,2021-11-21,偏离,感受器回归到静息水平,前馈,中枢对肌肉收缩的控制条件反射起跑前，血压升高、呼吸加快等。

2021-11-21,2021-11-21,第一章肌肉活动,2021-11-21,本章内容,第一节细胞生物电现象第二节肌肉收缩原理第三节肌肉收缩的形式与力学特征第四节肌纤维类型与运动能力第五节肌电图,2021-11-21,人体肌肉包括骨骼肌、平滑肌和心肌三种类型。

其中，骨骼肌是由具有收缩和舒张功能的肌细胞构成的体内最多的组织，约占体重的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。

在完整的机体内，骨骼肌的收缩和舒张活动是由生物电活动引起的，即来自中枢神经系统的神经冲动电信号传至脊髓运动神经元后，经运动神经纤维传递给所支配的肌纤维，从而引起肌肉收缩。

2021-11-21,第一节细胞生物电现象,2021-11-21,一、刺激、反应与兴奋

（一）刺激和反应刺激刺激泛指能够引起机体或细胞发生反应的环境变化，可依据其性质不同分为物理性刺激、化学性刺激和生物性刺激。

反应机体或细胞受到刺激后所发生的功能活动的变化，称为反应。

可分为两种：

一种是由相对静止变为活动状态，或活动增强，称为兴奋；

另一种是由活动变为相对静止状态，或活动减弱，称为抑制。

3刺激引起反应的条件,一定的强度,A,一定的持续时间,B,一定的强度变化率,C,2021-11-21,

（二）兴奋与兴奋性兴奋（excitation）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。

神经、肌肉和内分泌腺细胞则能产生可传播的动作电位，这些细胞被称为可兴奋细胞。

兴奋性（excitability）是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。

2021-11-21,二、细胞生物电活动

（一）静息电位1静息电位的概念静息电位是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，故又称为跨膜静息电位或膜电位。

2021-11-21,2静息电位的形成机制,静息电位主要是K+外流所形成的电-化学平衡电位。

2021-11-21,

（二）动作电位1动作电位的概念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，又称为锋电位，是细胞兴奋的标志。

2021-11-21,2动作电位的形成机制上升支：

细胞外Na+快速内流。

下降支：

细胞内K+外流。

复极化：

进入膜内的Na+泵出细胞，同时把扩散到膜外的K+泵入细胞。

2021-11-21,有全或无现象,有绝对不应期,动作电位的特点,2021-11-21,4动作电位的传导在膜上任何一处产生的动作电位都将沿着整个细胞膜扩布，即传导。

沿着神经纤维传导的动作电位呈脉冲式的锋电位，称神经冲动。

2021-11-21,2021-11-21,2021-11-21,特征：

01,生理完整性,02,双向传导,03,不衰减和相对不疲劳性,04,2021-11-21,绝缘性,第二节肌肉收缩原理,2021-11-21,一、肌肉的微细结构

（一）肌原纤维在显微镜下可见每条肌原纤维全长都呈现有规则的明暗交替，分别称明带（I带，Iband）和暗带（A带,Aband）。

暗带长度比较固定，其中间有一个较透明的区域，为H区（Hzone）,H区中间有一横向暗线称M线（Mline）；

明带长度可变，其中央有一条横向的暗线称Z线（Zdisc）。

两相邻Z线间的一段肌原纤维称为肌小节（sarcomere），它包括中间的暗带和两侧各1/2的明带。

2021-11-21,肌小节又是由更微细的平行排列的粗肌丝和细肌丝组成的，粗肌丝主要由肌球蛋白（myosin）分子组成。

2021-11-21,细肌丝至少由三种蛋白分子组成。

一种称肌动蛋白（actin），另二种蛋白分别称原肌球蛋白（tropomyosin）和肌钙蛋白（troponin）.,2021-11-21,肌管系统（sarcotubularsystem）指包绕在每一条肌原纤维周围的膜性囊管状结构，由横管系统和纵管系统组成。

2021-11-21,二、肌肉收缩与舒张过程,2021-11-21,

（一）兴奋在神经-肌肉接点的传递通过化学递质乙酰胆碱（acetylcholine,ACh）和终板膜电位变化来实现。

2021-11-21,化学传递,A,兴奋传递节律是1对1的,B,单向传递,C,时间延搁,D,高敏感性,E,2021-11-21,特点：

（二）肌肉的兴奋-收缩耦联,2021-11-21,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Ca2+释放入胞浆以及Ca2+由胞浆向肌浆网的再聚积,2021-11-21,（三）肌肉的收缩与舒张过程,2021-11-21,肌肉收缩的滑行理论,第三节肌肉收缩的形式与力学特征,2021-11-21,一、肌肉收缩的形式依肌肉收缩的张力和长度变化，运动生理学将肌肉收缩的形式分为缩短收缩、拉长收缩和等长收缩三类，不同类型的收缩表现出不同的力学特征。

（一）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。

缩短收缩时肌肉起止点互相靠近，又称向心收缩。

2021-11-21,

（二）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，这种收缩形式称为拉长收缩。

拉长收缩时肌肉起止点相离，又称离心收缩。

2021-11-21,（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。

2021-11-21,二、肌肉收缩的力学特征,2021-11-21,

（一）肌肉收缩的张力与速度关系在一定的范围内，肌肉收缩产生的张力和速度大致呈反比关系。

2021-11-21,

（二）肌肉收缩的长度与张力关系,2021-11-21,适宜初长度时，肌肉收缩产生的张力最大。

2021-11-21,第四节肌纤维类型与运动能力,2021-11-21,一、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“慢肌”和“快肌”慢缩强氧化型、快缩强氧化酵解型和快缩强酵解型型和型以及a、b和c三种亚型,

（二）人体骨骼肌纤维类型的分布,肌纤维类型分布的一般规律,A,肌纤维类型的性别差异,B,年龄因素,C,遗传因素,D,2021-11-21,（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,2021-11-21,2021-11-21,

（2）神经支配一个大运动神经元连同它支配的快肌纤维或型肌纤维，称快运动单位；

一个小运动神经元连同它支配的慢肌纤维或型肌纤维，称为慢运动单位。

2021-11-21,（3）肌纤维面积,2021-11-21,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,2021-11-21,

（2）代谢酶活性FT纤维中参与无氧代谢过程的酶活性较ST纤维高，ST纤维中参与有氧氧化过程的酶的活性则较FT纤维高,2021-11-21,3.生理特征

（1）收缩速度快、慢肌纤维间存在明显差异,2021-11-21,

（2）收缩力量多数研究认为动物快肌收缩力量明显大于慢肌，但人类不同类型肌纤维收缩力量的差异尚不完全清楚。

2021-11-21,（3）抗疲劳性,慢肌纤维的抗疲劳能力较快肌强,2021-11-21,二、肌纤维类型与运动的关系

（一）运动单位募集运动单位募集（motorunitrecruitment）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。

2021-11-21,特征：

运动单位募集的大小原则肌纤维类型的选择性募集随运动时间延长纤维种类增加,2021-11-21,

（二）运动员肌纤维类型,2021-11-21,（三）运动训练对骨骼肌纤维的影响,2021-11-21,对骨骼肌纤维类型百分构成的影响对肌纤维面积的影响训练对肌纤维代谢特征的影响,2021-11-21,第五节肌电图,2021-11-21,采用引导电极将肌肉兴奋时的电变化经过引导、放大和记录所得到的电压变化图形称为肌电图（Electromyography，EMG），可作为评价神经肌肉功能的一种方法。

一、肌电信号的引导和记录,2021-11-21,二、肌电图的基本原理与正常肌电图,2021-11-21,三、肌电信号的分析,2021-11-21,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。

2021-11-21,四、肌电图的应用,2021-11-21,肌肉活动的协调性评价局部肌肉疲劳度评价预测肌纤维类型,推荐读物,2021-11-21,邓树勋,王健主编.高级运动生理学理论与应用.北京：

高等教育出版社，2003.JackH.WilmoreDavidL.CostillW.LarryKenney著，王瑞元、汪军译.运动生理学.北京:

北京体育大学出版社,2011.ScottKPowers,EdwardHowley.ExercisePhysiology:

TheoryandApplicationtoFitnessandPerformance.McGraw-Hll,2007.,静息电位和动作电位的形