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第一章 肌肉活动预习及作业

[日期:2020-02-18] 来源:  作者: [字体: ]

教学目标:

一、掌握刺激引起反应的条件。

二、掌握静息电位和动作电位的概念、特征和成因,了解其意义及动作电位的传导。

三、掌握肌肉的微细结构和神经肌肉接点的结构及其兴奋传递机制。

四、掌握肌肉的收缩原理(滑行学说)和掌握肌肉的收缩形式及其特点。

五、掌握肌肉收缩的力学特征及其分析与应用;了解肌肉的功、功率和机械效率。

六、了解人类肌纤维的类型;掌握快、慢肌纤维的生理特征、运动能力及其训练。

七、通过理论讲解、课堂讨论和作业培养学生理论联系实际和分析应用能力。

教学重点与难点:


一、教学重点

(一)肌肉的微细结构。

(二)肌肉的收缩原理。

(三)肌肉的收缩形式和力学特征及其分析与应用。

(四)快、慢肌纤维的生理特征、运动能力与训练。

二、教学难点

(一)肌肉的收缩原理。

(二)肌肉的收缩形式和力学特征及其分析与应用。

教学要点及教学进程:

一、教学要点

(一)刺激引起反应的条件。

(二)静息电位和动作电位的概念、特征。

(三)神经肌肉接点的结构及其兴奋传递机制和肌肉的收缩原理。

(四)肌肉的收缩形式和力学特征及其分析与应用。

(五)快、慢肌纤维的生理特征、运动能力及其训练。

二、教学进程

(一)利用多媒体幻灯片展示本章内容纲要和本章学习重点。

(二)采用讲解法、讨论法和动画演示等教学方法,分别讲授刺激反应兴奋、电位变化、收缩原理、形式和力学特征等基本知识和基本理论。

(三)利用讨论法结合体育实例对肌肉的收缩形式、力学特征和快、慢肌纤维的生理特征、运动能力及其训练等进行分析。

(四)对本章教学内容进行总结(含重点)。

(五)布置本章复习思考题和课外作业,给出参考书目。

教学内容:

第一节 细胞生物电现象


一、刺激、反应与兴奋

二、细胞生物电现象

1、静息电位

(1)静息电位的概念

细胞处于安静状态时,细胞膜内外所存在的电位差。

(甲)当A、B电极都位于细胞膜外,无电位改变,证明膜外无电位差。

(乙)当A电极位于细胞膜外, B电极插入膜内时,有电位改变,证明膜内、外间有电位差

(丙)当A、B电极都位于细胞膜内,无电位改变,证明膜内无电位差。

(2) 静息电位产生原理

用“离子学说”来解释 :

①细胞内外各种离子的浓度分布是不均匀的。

②静息状态下细胞膜对各种离子通透具有选择性。 通透性:K+ > Cl- > Na+ > A-

③静息时,K+的通透性大,Na+的通透性较小,K+外流→细胞内负外正电位差

④随着K+外流,细胞膜两侧形成的外正内负的电场力会阻止细胞内K+的继续外流,当促使K+外流的由浓度差形成的向外扩散力与阻止K+外流的电场力相等时,K+的净移动量就会等于零。这时细胞内外的电位差值就稳定在一定水平上,这就是静息电位。由于静息电位主要是K+由细胞内向外流动达到平衡时的电位值,所以又称为K+平衡电位。

2、动作电位

(1)动作电位的概念

可兴奋细胞兴奋时,细胞内产生的可扩布的电位变化。

(2)动作电位的变化过程

1.静息相

2.去极相

去极化:-90→0mv

反极化:0→+30mv

3.复极相

+30→-90mv

动作电位有以下特点:

① “全或无”现象。任何刺激一旦引起膜去极化达到阈值,动作电位就会立刻产生,它一旦产生就达到最大值,动作电位的幅度不会因刺激加强而增大。

②不衰减性传导。动作电位一旦在细胞膜的某一部位产生,它就会间整个细胞膜传播,而且其幅度不会因为传播距离增加而减弱。

③脉冲式。由于不应期的存在使连续的多个动作电位不可能融合,两个动作电位之间总有一定间隔。

(3)动作电位的产生原理

①细胞内外各种离子的浓度分布不均匀

②细胞膜对各种离子通透具有选择性

③膜受刺激, Na+大量内流,膜去极化至反极化

④ Na+平衡电位, K+快速外流,至静息状态.

3、动作电位的传导

动作电位一旦在细胞膜的某一点产生,就沿着细胞膜向各个方向传播,直到整个细胞膜都产生动作电位为止。这种在单一细胞上动作电位的传播叫做传导。

如果发生在神经纤维上,动作电位的传导是双向的。

在无髓神经纤维上动作电位是以局部电流的形式进行传导的。

有髓神经纤维外面包裹着一层电阻很高的髓鞘,动作电位只能在没有髓鞘的朗飞氏结处产生局部电流。因此动作电位是越过每一段带髓鞘的神经纤维呈跳跃式传导的。

4、细胞间的兴奋传递


第二节 肌肉收缩原理

一、肌肉的微细结构

(一)肌原纤维和肌小节

1、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。直径约1-2微米,纵贯肌细胞全长

骨骼肌超微结构示意图:

肌原纤维的结构示意图 :

2、肌小节:两条Z线之间的结构。

3、粗肌丝: 头部有一膨大部——横桥:①能与细肌丝上的结合位点发生可逆性结合;②具有ATP酶的作用。

4、细肌丝:肌动蛋白

         原肌球蛋白

         肌钙蛋白

(二)肌管系统

1、横小管系统:肌细胞膜从表面横向伸入肌纤维内部的膜小管系统。

2、纵小管系统:肌质网系统 。

3、终池:肌质网在接近横小管处形成特殊的膨大。

4、三联管结构:每一个横小管和来自两侧的终末池构成复合体。

Ca++通过和肌钙蛋白结合,诱发横桥和肌动蛋白之间的相互作用。

肌钙蛋白是含有三个亚单位的复合体。亚单位I、亚单位T和亚单位C分别对肌动蛋白、原肌球蛋白和Ca++

二、肌肉收缩与舒张过程

(一)神经-肌肉接头的结构

①接头前膜(终板前膜)

②接头后膜(终板后膜)

③接头间隙(终板间隙)

(二)神经-肌肉接头的兴奋传递

(三)肌纤维的收缩过程

过程:

1.兴奋-收缩耦联—— 三个主要步骤:

 ①兴奋通过横小管系统传导到肌细胞内部

 ②三联管处的信息传递

 ③肌浆网(纵管系统)中Ca2+的释放:指终池膜上的钙通道开放,终池内的Ca2+ 顺浓度梯度进入肌浆,触发肌丝滑行,肌细胞收缩。

  因此,Ca2+是兴奋-收缩耦联的耦联物。


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

       概念:肌肉收缩时,长度缩短的收缩称为缩短收缩。

       特点:收缩时肌肉长度缩短、起止点相互靠近,因而引起身体运动。

非等动收缩:肌肉在收缩时,张力相等(负荷恒定),长度发生改变的收缩。

等动收缩:肌肉在收缩时,负荷随着张力的变化(负荷不定)。

等动收缩和非等动收缩区别:

    等动收缩时在整个运动范围内都能产生最大的肌张力,非等动收缩则不能。

    等动收缩的速度可以根据需要进行调节。

理论和实践证明,等动练习是提高肌肉力量的有效手段。  

(二)等长收缩

概念:肌肉在收缩对其长度不变。(静力收缩)

如体操中的“十字支撑”“直角支撑”和武术中的站桩

(三)拉长收缩

概念:肌肉在收缩产生张力的同时被拉长的收缩。(张力小于外力)

如下蹲时,股四头肌在收缩的同时被拉长,以控制重力对人体的作用,使身体缓慢下蹲,起缓冲作用。

二、肌肉收缩的力学特征

(一)肌肉收缩的张力与速度的关系

(二)肌肉收缩的长度和张力的关系


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)骨骼肌类型的划分方法

(二)人体骨骼肌纤维类型的分布

(三)不同类型骨骼肌纤维的形态、代谢和生理特征

二、肌纤维类型与运动的关系



作业

一、名词解释


  静息电位、动作电位、肌小节、肌管系统、横桥、神经肌肉接点、兴奋收缩耦联、运动单位募集


二、思考题


      1.引起组织兴奋的刺激应具备哪些条件?

      2.简述静息电位和动作电位的产生原因?

      3.试述肌肉收缩的全过程。

      4.试比较缩短收缩、拉长收缩和等长收缩的力学特征,分析其在体育实践中的意义。

      5.试分析肌肉收缩的张力-速度关系和长度-张力关系及其生理机制。

     6. 简述两类肌纤维的生理特征有哪些不同?与运动能力有何关系?



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