肌肉收縮用什么學說 肌肉收縮四種形式
肌肉收縮有哪幾種原理啊，肌肉收縮的原理是什么，可以用非生物裝置來模擬嗎？ 希望能在2013-08-07 15-08之前解答？肌肉收縮的主要特征是什么？肌肉的收縮原理，肌肉收縮的滑行理論實驗依據。
本文導航
肌肉收縮全過程的主要環(huán)節(jié)
Huxley（1969）提倡了一套微絲滑行學說（sliding filament theory），作為肌肉收縮原理的解釋。根據這套學說，肌肉收縮是由于肌動蛋白微絲(細絲)在肌球蛋白微絲(粗絲)之上滑行所致。在整個收縮的過程之中，肌球蛋白微絲和肌動蛋白微絲本身的長度則沒有改變。
微絲滑行的實際情況仍需等待進一步的闡釋，但相信肌球蛋白微絲的突起部分（稱作橫橋或交叉橋，cross bridges）與肌動蛋白微絲上的一些特殊位置形成了一種稱作肌動肌球蛋白（actomyosin）的復合蛋白，在ATP的作用之下，就能促使肌肉產生收縮的現象。
當肌肉收縮時，若肌動蛋白微絲向內滑行，使到Z線被拖拉向肌節(jié)中央而導致肌肉縮短了，這便稱作向心收縮（亦稱作同心收縮，concentric contraction）。例如，進行引體向上（chin-up）動作時，當二頭?。╞iceps）產生張力（收縮）并縮短，把身體向上提升時，就是正在進行向心收縮。反過來說，在引體向上的下降階段，肌動蛋白微絲向外滑行，使到肌節(jié)在受控制的情況下延長并回復至原來的長度時，就是正在進行離心收縮（eccentric contraction）。還有一種情況，就是肌動蛋白微絲在肌肉收縮時并未有滑動，而且仍然保留在原來位置（例如：進行引體向上時，只把身體掛在橫桿上），這便稱作等長收縮（isometric contraction）。
由于肌肉在放松的時候依然具有相當程度的彈性（muscle tone），所以相信此時仍有一定數量的橫橋在不斷進行工作。根據Yu與Brenner（1989），即使肌肉在放松的情況下，仍然可以有30%的橫橋正在執(zhí)行任務。
可以用非生物裝置來模擬。
模擬肌肉收縮
Huxley（1969）提倡了一套微絲滑行學說（sliding filament theory），作為肌肉收縮原理的解釋。根據這套學說，肌肉收縮是由于肌動蛋白微絲(細絲)在肌球蛋白微絲(粗絲)之上滑行所致。在整個收縮的過程之中，肌球蛋白微絲和肌動蛋白微絲本身的長度則沒有改變。
微絲滑行的實際情況仍需等待進一步的闡釋，但相信肌球蛋白微絲的突起部分（稱作橫橋或交叉橋，cross bridges）與肌動蛋白微絲上的一些特殊位置形成了一種稱作肌動肌球蛋白（actomyosin）的復合蛋白，在ATP的作用之下，就能促使肌肉產生收縮的現象。
當肌肉收縮時，若肌動蛋白微絲向內滑行，使到Z線被拖拉向肌節(jié)中央而導致肌肉縮短了，這便稱作向心收縮（亦稱作同心收縮，concentric contraction）。例如，進行引體向上（chin-up）動作時，當二頭?。╞iceps）產生張力（收縮）并縮短，把身體向上提升時，就是正在進行向心收縮。反過來說，在引體向上的下降階段，肌動蛋白微絲向外滑行，使到肌節(jié)在受控制的情況下延長并回復至原來的長度時，就是正在進行離心收縮（eccentric contraction）。還有一種情況，就是肌動蛋白微絲在肌肉收縮時并未有滑動，而且仍然保留在原來位置（例如：進行引體向上時，只把身體掛在橫桿上），這便稱作等長收縮（isometric contraction）。
由于肌肉在放松的時候依然具有相當程度的彈性（muscle tone），所以相信此時仍有一定數量的橫橋在不斷進行工作。根據Yu與Brenner（1989），即使肌肉在放松的情況下，仍然可以有30%的橫橋正在執(zhí)行任務。
可以用非生物裝置來模擬。
肌肉收縮四種形式
肌肉收縮的三種形式
肌肉對單個刺激發(fā)生的機械反應稱為單收縮。根據肌肉收縮時肌長度和肌張力的變化，
可將肌肉收縮分為三種形式。
1、縮短收縮（向心收縮）
特點：張力大于外加阻力，肌長度縮短。
作用：是肌肉運動的主要形式，是實現動力性運動的基礎（如揮臂、高抬腿等）。
（1）等張收縮
外加阻力恒定，當張力發(fā)展到足以克服外加阻力后，張力不再發(fā)生變化。但在不同的關節(jié)角度時，肌肉收縮產生的張力則有所不同。在關節(jié)運動的整個范圍內，肌肉用力最大的一點稱為“頂點”。在此關節(jié)角度下，骨杠桿效率最差。
如：推舉杠鈴， 關節(jié)角度在120°時肱二頭肌收縮張力最大，關節(jié)角度在30°時肱二頭肌收縮張力最小。
最大等長收縮時，只有在“頂點”即骨杠桿效率最差的關節(jié)角度下，肌肉才有可能達到最大收縮。而在其他關節(jié)角度下，肌肉收縮均小于自身最大力量。
在整個關節(jié)活動的范圍內，肌肉做等張收縮時所產生的張力往往不是肌肉的最大張力。
（2）等動收縮
在整個關節(jié)活動范圍內，肌肉以恒定速度進行的最大用力收縮。但器械阻力不恒定。
等動練習器：
在離心制動器上連一條尼龍繩，由于離心制動作用，扯動繩子越快，器械產生的阻力就越大。
特點：器械產生的阻力與肌肉用力的大小相適應。
等動收縮的優(yōu)點：
外加阻力能隨關節(jié)活動的變化而精確地進行調整，使肌肉在整個關節(jié)活動范圍內都能產生最大的肌張力。
2、拉長收縮（離心收縮）
特點：張力小于外加阻力，肌長度拉長。
作用：緩沖、制動、減速、克服重力。
如：蹲起運動、下坡跑、下樓梯、從高處跳落等動作，相關肌群做離心收縮可避免運動損傷。
3、等長收縮
特點：張力等于外加阻力，肌長度不變。
作用：支持、固定、維持某種身體姿勢。其固定功能還可為其他關節(jié)的運動創(chuàng)造適宜條件。
如：站立、懸垂、支撐等動作。
4、三種收縮形式的比較
（1）力量：收縮速度相同情況下，離心收縮產生的張力最大。（比向心收縮大50%，比等長收縮大25%）
（2）代謝：輸出功率時，離心收縮能量消耗低，耗氧量少。
（3）肌肉酸痛：離心收縮疼痛最顯著，等長收縮次之，向心收縮最輕。
肌收縮
肌肉對刺激所產生的收縮反應現象。狹義來說，是指脊椎動物骨骼肌靠傳播性活動電位而發(fā)生的收縮。單一的活動電位產生單收縮，反復活動電位產生強直收縮。不通過活動電位的肌肉收縮多數情況是由于非傳布性的去極化而產生的，去極化如只限于局部肌肉，且為短暫性的，稱為局部收縮。去極化如在肌肉全部而且是持續(xù)性的，則稱為拘性收縮。在平滑肌等所見到的持續(xù)性收縮一般稱為痙攣，但很多仍然是伴隨著反復活動電位或是持續(xù)性去極化。可是在雙殼貝的閉殼肌等所看到的持續(xù)性收縮并沒有電位的變化，這種收縮是出于閘式結構。肌肉收縮的記錄大致可有兩種情況：一種是在重量負荷下記錄肌肉縮短時的長度變化――等張收縮。另一種是記錄肌肉長度保持一定時的張力變化的等長收縮。
一、骨骼肌細胞的微細結構
粗肌絲 ：肌球蛋白
1.肌原纖維： 肌動蛋白
細肌絲 原肌球蛋白
肌鈣蛋白
2.肌管系統(tǒng) 橫管系統(tǒng)（T管）
縱管系統(tǒng) （L管）
二、肌肉的特性
1、肌肉的物理特性
① 伸展性：肌肉在外力作用下可被拉長，為肌肉的伸展性。
② 彈性：當外力消失時，肌肉又恢復到原來形狀，為肌肉的彈性。
③ 粘滯性：肌肉活動時由于肌肉內部各蛋白分子相互摩擦產生的內部阻力為肌肉的粘滯性。肌肉的物理特性受溫度的影響。當肌肉溫度升高時，肌肉的粘滯性下降，伸展性和彈性增加。
2、肌肉的生理特性
①興奮性：肌肉具有對刺激發(fā)生反應興奮的能力。
②收縮性
三、細胞的生物電現象
1. 細胞的興奮性；興奮
2. 單一細胞的跨膜靜息電位和動作電位
①靜息電位：（1）概念：（內負外正）
（2）極化、超極化、去極化（除極化）及復極化的概念
②動作電位：（1）概念：（跨膜出現短暫可逆的電位變化）
（2）產生時的電變化；（3）波形的特點（鋒電位、負后電位、正后電位）；（4）產生的意義；（5）特點
3.生物電現象的產生機制
① K+平衡電位：產生的條件和產生機制
② 鋒電位和Na+平衡電位： 產生的條件和產生機制
③ Na+通道的失活和膜電位的復極
（1）絕對不應期和相對不應期
（2）Na+泵的作用
4. 動作電位的引起和它在同一細胞上的傳導
（一）閾電位和鋒電位的引起
1.閾電位的概念2.閾電位現象的原因
3.閾強度、閾刺激、閾下刺激
（二）局部興奮及其特性
（三）興奮在同一細胞上的傳導機制
1.局部電流學說 2.有髓神經纖維的跳躍式傳導
四、 肌細胞的收縮功能
1、 神經-骨骼肌接頭處的興奮傳遞
神經－骨骼肌接頭結構；興奮傳遞過程；終板電位的特點；興奮傳遞的特點
2、 運動單位的組成
3、 運動單位的動員
（4）骨骼肌收縮的分子機制
1． 滑行學說及其主要內容
2． 收縮過程的分子機制
①粗肌絲的結構及橫橋的特性
②肌絲滑行的機制
③細肌絲的結構
五、肌肉的收縮形式與力學特征
1.縮短收縮、拉長收縮和等長收縮
縮短收縮：縮短收縮是指肌肉收縮所產生的張力大于外加的阻力時，肌肉縮短，并牽引骨杠桿做相向運動的一種收縮形式。依據整個關節(jié)運動范圍肌肉張力與負荷的關系，縮短收縮又可分非等動收縮和等動收縮兩種。
拉長收縮：當肌肉收縮所產生的張力小于外力時，肌肉積極收縮但被拉長，這種收縮形式稱拉長收縮，又稱離心收縮。
等長收縮：當肌肉收縮產生的張力等于外力時，肌肉積極收縮但長度不變，這種收縮形式稱等長收縮。
2.肌肉收縮的力學特征
（一）后負荷對肌肉收縮的影響——張力與速度關系
后負荷：后負荷是肌肉收縮開始之后所遇到的負荷。
力-速度曲線：固定前負荷不變,讓肌肉在不同的后負荷條件下進行等張收縮。把肌肉所產生的張力和縮短初速度繪成坐標曲線。
（二）前負荷對肌肉收縮的影響—張力與長度關系：見課本圖2-15
前負荷：是肌肉收縮開始前加上的負荷。
六、肌纖維類型與運動能力
1.人類肌纖維類型的類型
依據收縮機能將骨骼肌纖維分為“慢肌”和“快肌”兩種類型的觀點。這一分類方法通常只適用于區(qū)別動物骨骼肌纖維類型，而不完全適合于區(qū)別人類的骨骼肌纖維類型。
（1）根據組織化學染色法
依據具有不同酶活性的肌原纖維ATP酶在各種不同pH環(huán)境中預孵育時染色程度的差異，可將骨骼肌纖維劃分為Ⅰ型Ⅱ型，以及Ⅰc、 Ⅱa、Ⅱb、Ⅱc、Ⅱac和Ⅱab六種亞型。其中，Ⅱc型纖維被認為是一種未分化的較原始的肌纖維。
（2）根據肌纖維代謝特征
把骨骼肌纖維分為慢縮強氧化型、快縮強氧化酵解型和快縮強酵解型三種類型
2.兩類肌纖維的形態(tài)、代謝和生理特征
形態(tài)特征
形態(tài)特征包括以下三個方面： ①結構特征； ②神經支配；③肌纖維面積。
代謝特征：① 代謝底物；② 代謝酶活性
3、生理特征
①收縮速度：肌肉中快肌纖維百分比較高者，其收縮速度也較快。
②收縮力量：肌肉收縮力大小取決于肌肉的橫斷面積并受肌纖維類型等因素影響，多數研究認為動物快肌收縮力量明顯大于慢肌。
③ 抗疲勞性：動物和人體實驗均證明，慢肌纖維的抗疲勞能力較快肌強，故快肌纖維較慢肌纖維更易疲勞。
3.不同類型肌纖維的分布
（1）肌纖維類型的百分組成。
（2）骨骼肌纖維功能上的分布現象
（3）骨骼肌纖維類型的性別差異。
（4）骨骼肌纖維類型組成的年齡變化。
（5）遺傳因素對骨骼肌纖維類型分布的影響。
4.肌肉中感受器的結構和功能
（1）肌梭的結構與功能；脊髓前角的描述；感受裝置結構和功能的描述；γ運動纖維的作用；反饋信息的傳遞
（2）腱梭的結構與功能；感受裝置結構；反饋信息的傳遞
七、肌肉的結締組織
1、肌肉結締組織的組成：膠原是結締組織最主要成分，以膠原纖維形式存在。
2．運動對肌肉結締組織的影響
3．解釋：快速下蹲比緩慢下蹲起跳和“挺胸帶臂”比“停胸帶臂”用力效果好的原因。
4. 運動對肌肉結締組織的影響
①長期運動可提高肌腱的抗張力量和抗斷裂力量。
②長期運動可使肌中結締組織肥大。
八、肌電圖的應用
1、肌電的引導
表面電極所引導的是整塊肌肉的綜合電活動，它具有操作簡便，無損傷和無痛苦等優(yōu)點，被廣泛應用于體育科學研究，缺點是不能記錄深層肌肉電活動。
2、正常肌電圖
正常肌肉在完全松弛情況下不出現電活動，引導電極插入肌肉后，在記錄儀上僅描記出一條平穩(wěn)的基線。運動單位電位的波幅代表放電的強度，其大小取決于興奮的運動單位大小或活動肌纖維數目。
3、肌電圖的應用
①利用肌電圖分析技術動作，了解完成該項動作的主要肌群，及其用力程度和順序，為體育教學與訓練提供依據。
②利用肌電圖解決體育基礎學科（如運動生理學、運動解剖學、運動生物力學和運動醫(yī)學）中某些理論與實踐問題。
③利用肌電圖了解訓練對神經肌肉的影響，為評定運動員訓練水平提供依據
肌肉收縮的最大張力
肌肉收縮原理：
當肌肉處于靜止（舒張）狀態(tài)時，胞液Ca濃度較低（<10moL/L），鈣離子結合亞單位(TnC)不與Ca結合，則TnC與TnI、TnT的結合較松散。
此時，TnT與原肌球蛋白緊密結合，使原肌球蛋白遮蓋了肌動蛋白與肌球蛋白結合部位，阻止了肌動蛋白與肌球蛋白的結合。
同時，TnI與肌動蛋白緊密結合，也阻止了肌動蛋白與肌球蛋白的相互作用，并抑制肌球蛋白的ATP酶活性，故肌肉處于舒張狀態(tài)。
當胞液內Ca濃度增加到10moL/L -10 moL/L時，Ca便與TnC結合，之后，TnC構象變化，從而增強了TnC與TnI、TnT之間的結合力。
使三者緊密結合，削弱了TnI與肌動蛋白的結合力，使肌動蛋白與TnI脫離，變成啟動狀態(tài)。
同時，TnT使原肌球蛋白移動到肌動蛋白螺旋溝的深處，而排除了肌動蛋白與肌球蛋白相結合的障礙。
于是，肌動蛋白便與肌球蛋白的頭部相結合，產生有橫橋的肌動球蛋白。
在此蛋白中，肌動蛋白使肌球蛋白的ATP酶活性大大提高，故肌球蛋白催化ATP水解反應。
產生的能量使橫橋改變角度，而水解產物的釋放又使橫橋的位置恢復，再與另一個ATP結合，如此循環(huán)，細絲便沿粗絲滑行，肌肉發(fā)生收縮。
當胞液Ca濃度下降（<10moL/L）時，Ca與TnC分離，TnI又與肌動蛋白結合，從而使肌動蛋白恢復靜狀態(tài)。
同時原肌球蛋白也恢復原位，從而使肌動蛋白與肌球蛋白不能結合，肌肉不能轉為舒張狀態(tài)。
擴展資料
肌肉收縮機制：
電鏡下觀察肌肉收縮時肌原纖維的變化，發(fā)現A帶長度不變，只是Ⅰ帶隨收縮程度不同而有變化，由此推論粗肌絲的長度是不變的。
從一個肌節(jié)的H帶未端到下一個肌節(jié)的H帶起端，這一距離等于細肌絲總長度，當肌肉作最大收縮時，H帶消失。
而這一距離總長度未變，故認為細肌絲的長度也未發(fā)生變化。
據上述現象，1959年，赫胥黎和漢森提出了肌肉收縮的滑動學說——“滑動絲模型”。
認為在肌肉收縮時肌纖維長度的改變是由于兩類肌絲相互滑動之結果。
參考資料來源：百度百科-肌肉收縮
人體骨骼肌收縮實驗結果記錄表
肌肉收縮的滑行學說認為，肌肉收縮時出現的肌肉或肌纖維縮短是由于肌小節(jié)中細肌絲向暗帶的中央滑動，使粗、細肌絲的重疊度增加所致。;
滑行理論的主要依據是：肌肉收縮時并無暗帶長度的縮短；并且與此同時也看到暗帶中央H帶相應地變窄，表明細肌絲在肌肉收縮時也沒有縮短，只是它們更向暗帶中央移動，和粗肌絲發(fā)生了更大程度地重疊。
含義
當一次神經沖動傳遞到運動終板，引起去極化使得Ca2+進入終板膜，使突觸小泡向前移動并釋放出乙酰膽堿(ACH)，乙酰膽堿(ACH)與后膜上的受體結合，引起終板電位并向兩側擴布到兩側的肌細胞膜形成動作電位，并沿細胞膜傳遞到肌細胞的橫管系統(tǒng)使兩側終池釋放出Ca2+，Ca2+與肌鈣蛋白結合使原肌球蛋白發(fā)生變化，暴露出肌動蛋白與橫橋的結合位點。
