骨骼肌收缩的外部表现

2024-05-17 11:10

1. 骨骼肌收缩的外部表现

骨骼肌收缩的外部表现形式可区分为以下两种类型:

  (一)依收缩时长度或张力的改变区分为:1.等张收缩,收缩过程中长度缩短而张力不变医学`教育网搜集整理;2.等长收缩,收缩过程中张力增加而长度不变。

  (二)依肌肉受到的刺激频率不同而分为:1. 单收缩,肌肉受到一定短促刺激时,出现一次迅速而短暂的收缩和舒张;2.强直收缩,肌肉受到一连串频率较高的刺激时,收缩反应可以总和起来,表现为不完全性强直收缩和完全性强直收缩。

骨骼的运动取决于骨骼肌的拉动。骨骼肌的较厚部分称为肌肉腹部,骨骼肌的较薄部分称为肌腱。肌腱可以连接到关节周围的不同骨骼,骨骼肌受到刺激和收缩。当骨骼肌被神经收缩时,它会影响骨骼在关节周围的运动,因此身体会产生运动,但骨骼肌只能收缩骨骼,不能推动骨骼,所以肌肉连接到骨骼骨头总是两组肌肉相互配合。在运动中,神经系统起调节作用,骨骼起杠杆作用,关节起支点作用,骨骼肌起动能作用。

骨骼肌收缩的外部表现

2. 骨骼肌收缩的外部表现

骨骼肌收缩的外部表现形式可区分为以下两种类型:

  (一)依收缩时长度或张力的改变区分为:1.等张收缩,收缩过程中长度缩短而张力不变医学`教育网搜集整理;2.等长收缩,收缩过程中张力增加而长度不变。

  (二)依肌肉受到的刺激频率不同而分为:1. 单收缩,肌肉受到一定短促刺激时,出现一次迅速而短暂的收缩和舒张;2.强直收缩,肌肉受到一连串频率较高的刺激时,收缩反应可以总和起来,表现为不完全性强直收缩和完全性强直收缩。

3. 骨骼肌收缩?

简单来说: 
肌肉收缩时,肌球蛋白横桥周期性地与肌动蛋白结合、解离和水解ATP。水解ATP释放的能量转为肌动蛋白细丝的运动。 



详细说明: 
肌细胞的收缩过程如下: 

1.肌节的组成肌节由粗、细肌丝组成。粗肌丝主要由肌凝蛋白构成。肌凝蛋白分子可分球头部和杆状部。杆状部聚合成粗肌丝的主干,球头部伸出粗肌丝的表面,形成横桥。细肌丝则由肌纤蛋白、原肌凝蛋白和肌钙蛋白组成。横桥在肌肉收缩中起着关键的作用,它具有ATP酶的性质,并有两个结合位点,一个与ATP的结合位点,另一个与细肌丝上肌纤蛋白的结合位点。细肌丝中肌纤蛋白上排列着许多与横桥结合的位点。在肌肉舒张时,原肌凝蛋白的位置正好在肌纤蛋白与横桥之间,掩盖了肌纤蛋白上与横桥结合点,阻止横桥与肌凝蛋白的结合。 

2.肌丝滑行过程当肌细胞兴奋而使胞浆内Ca2+增加时,Ca2+便与细丝上的肌钙蛋白结合,使其构型发生变化,从而牵拉原肌凝蛋白滚动移位,将其掩盖的结合位点暴露出来。横桥立即与肌纤蛋白结合形成肌纤凝蛋白,同时横桥上的ATP酶获得活性,加速ATP分解释放能量,使横桥发生扭动,牵拉细肌丝向粗肌丝内滑行,肌节缩短,出现肌肉收缩。当胞浆内Ca2+浓度下降时,肌钙蛋白与Ca2+脱离,恢复静息构型,原肌凝蛋白又回到原位而把结合位点重又覆盖起来,横桥不能接触细肌丝,便使肌肉进入舒张过程。 

在整体内骨骼肌的功能直接受神经系统控制。当神经冲动传到肌细胞时,肌细胞便产生动作电位,并将其迅速扩布到整个细胞膜,于是整个肌细胞便进入兴奋收缩状态。肌细胞的兴奋并不等于细胞收缩,这中间还需要一个过程。这个把肌细胞的电兴奋与肌细胞机械收缩衔接起来的中介过程,称为兴奋收缩耦联。具体的耦联过程是:首先,细胞膜的动作电位可直接传遍与其相延续的横管系统的细胞膜。横管的动作电位可在三联管结构处把兴奋信息传递给纵管终池,使纵管膜对钙离子的通透性增大,贮存于池内的Ca2+便会顺其梯度扩散到胞浆中,使胞浆Ca2+浓度升高,Ca2+与肌钙蛋白结合,从而出现肌肉收缩。

骨骼肌收缩?

4. 骨骼肌有几种收缩形式?它们各有生理学特点?

可将肌肉收缩分为三种形式.
1、缩短收缩(向心收缩)
特点:张力大于外加阻力,肌长度缩短.
作用:是肌肉运动的主要形式,是实现动力性运动的基础(如挥臂、高抬腿等).
如:推举杠铃, 关节角度在120°时肱二头肌收缩张力最大,关节角度在30°时肱二头肌收缩张力最小.
2、拉长收缩(离心收缩)
特点:张力小于外加阻力,肌长度拉长.
作用:缓冲、制动、减速、克服重力.
如:蹲起运动、下坡跑、下楼梯、从高处跳落等动作,相关肌群做离心收缩可避免运动损伤.
3、等长收缩
特点:张力等于外加阻力,肌长度不变.
作用:支持、固定、维持某种身体姿势.其固定功能还可为其他关节的运动创造适宜条件.
如:站立、悬垂、支撑等动作.

扩展资料:
运动

1、根据形状来分类或描述
骨骼肌缩短产生运动,收缩产生的力是拉力而非推力。然而,某些特殊情况下,例如“爆破音作用于耳”时鼓膜膨出以便平衡其两侧的空气压力、肌静脉泵等现象,都与肌肉收缩时肌腹膨胀的效应有关。
大部分骨骼肌能使骨骼运动,然而也有一些肌肉运动身体的其他部分如眼、口唇和头皮。口轮匝肌围绕在口的周围,在发音和吸吮中发挥着重要作用。舌虽无骨和关节,舌骨仅构成其基底部分,却也能运动

2、根据运动单位分类
原动肌引发身体特定运动的主要肌肉,主动收缩便可产生意向性运动;
拮抗肌对抗原动肌运动的肌肉。原动肌收缩时,拮抗肌逐渐放松以保证运动过程的平滑;
协同肌当原动肌通过一个以上的关节时,协同肌收缩可以防止其中的某个(些)关节干扰原动肌的运动。简而言之,协同肌起到协助原动肌运动的作用;
固定肌当运动发生在四肢的远侧部分时,固定肌起到稳定四肢近侧部的作用。
三种收缩形式的比较
(1)力量:收缩速度相同情况下,离心收缩产生的张力最大。(比向心收缩大50%,比等长收缩大25%)
(2)代谢:输出功率时,离心收缩能量消耗低,耗氧量少。
(3)肌肉酸痛:离心收缩疼痛最显著,等长收缩次之,向心收缩最轻。
肌肉收缩在细胞内基本是个生化过程,通过主动调节钙离子浓度而实现收缩的调节。细胞液钙离子调节的途径和方法是利用专一性高亲和性的蛋白与钙结合。这些高亲和性钙结合蛋白一般分为两类。第一类是可溶性蛋白(包括非膜结构,如肌原纤维)。
钙与这类蛋白形成复合物,就能与不同的靶蛋白相互作用而发挥特殊的生理功能。第二类是膜系统。肌肉细胞的质膜、肌浆网系和线粒体内膜都含钙的转运系统。现知肌肉细胞至少有7种转运系统。
它们是:质膜上的钙通道,钙钠交换体和钙──ATP酶,肌浆网系膜上的钙·ATP酶和钙释放系统以及线粒体内膜上的钙钠交换和电泳单向运送体等。不同转运系统的同时存在,反映了钙信号功能的不同要求。
不同系统的存在还与各细胞器间的分工相联系,在生理钙离子浓度钙离子为10摩尔时肌浆网系转运的钙占了细胞总转运钙的90%,负责快速精细的调节。若钙离子》10摩尔,接近病理状态,线粒体内膜转运系统起主要作用。
线粒体这种长周期、大容量和低亲和性的功能对肌浆网系膜上低容量但高亲和性系统来说,明显是一种补充。细胞质膜转运的钙仅占总转运钙的4~5%。这一部分虽少,却起着重要的信号作用。
在心肌,这小部分钙引起肌浆网系释放大量的钙,使胞液钙浓度从10摩尔增高到10摩尔,这就是钙引起钙的释放。总之,各个转运系统和各种钙结合蛋白协调一致,按照生理功能需要,在不同的时相,调节钙离子浓度,达到收缩和舒张的功能要求。
参考资料:百度百科——骨骼肌 百度百科——肌肉收缩

5. 骨骼肌的收缩原理


骨骼肌的收缩原理

6. 骨骼肌收缩的原理?

简单来说: 肌肉收缩时,肌球蛋白横桥周期性地与肌动蛋白结合、解离和水解ATP。水解ATP释放的能量转为肌动蛋白细丝的运动。    详细说明: 肌细胞的收缩过程如下:    1.肌节的组成肌节由粗、细肌丝组成。粗肌丝主要由肌凝蛋白构成。肌凝蛋白分子可分球头部和杆状部。杆状部聚合成粗肌丝的主干,球头部伸出粗肌丝的表面,形成横桥。细肌丝则由肌纤蛋白、原肌凝蛋白和肌钙蛋白组成。横桥在肌肉收缩中起着关键的作用,它具有ATP酶的性质,并有两个结合位点,一个与ATP的结合位点,另一个与细肌丝上肌纤蛋白的结合位点。细肌丝中肌纤蛋白上排列着许多与横桥结合的位点。在肌肉舒张时,原肌凝蛋白的位置正好在肌纤蛋白与横桥之间,掩盖了肌纤蛋白上与横桥结合点,阻止横桥与肌凝蛋白的结合。    2.肌丝滑行过程当肌细胞兴奋而使胞浆内Ca2+增加时,Ca2+便与细丝上的肌钙蛋白结合,使其构型发生变化,从而牵拉原肌凝蛋白滚动移位,将其掩盖的结合位点暴露出来。横桥立即与肌纤蛋白结合形成肌纤凝蛋白,同时横桥上的ATP酶获得活性,加速ATP分解释放能量,使横桥发生扭动,牵拉细肌丝向粗肌丝内滑行,肌节缩短,出现肌肉收缩。当胞浆内Ca2+浓度下降时,肌钙蛋白与Ca2+脱离,恢复静息构型,原肌凝蛋白又回到原位而把结合位点重又覆盖起来,横桥不能接触细肌丝,便使肌肉进入舒张过程。    在整体内骨骼肌的功能直接受神经系统控制。当神经冲动传到肌细胞时,肌细胞便产生动作电位,并将其迅速扩布到整个细胞膜,于是整个肌细胞便进入兴奋收缩状态。肌细胞的兴奋并不等于细胞收缩,这中间还需要一个过程。这个把肌细胞的电兴奋与肌细胞机械收缩衔接起来的中介过程,称为兴奋收缩耦联。具体的耦联过程是:首先,细胞膜的动作电位可直接传遍与其相延续的横管系统的细胞膜。横管的动作电位可在三联管结构处把兴奋信息传递给纵管终池,使纵管膜对钙离子的通透性增大,贮存于池内的Ca2+便会顺其梯度扩散到胞浆中,使胞浆Ca2+浓度升高,Ca2+与肌钙蛋白结合,从而出现肌肉收缩。

7. 骨骼肌有几种收缩形式?它们各有生理学特点

等长收缩:肌肉在收缩时其长度不变而只有张力增加,这种收缩称为等长收缩,又称为静力收缩.肌肉等长收缩时由于长度不变,因而不能克服阻力做机械功.等长收缩可以使某些关节保持一定的位置,为其他关节的运动创造条件.要保持一定得体位,某些肌肉就必须做等长收缩,如做蹲起动作时,肩带和躯干的肌肉发生等长收缩以保证躯干的垂直姿势.
等张收缩:是骨骼肌中向心收缩的一种.等张收缩时,肌肉的收缩只是长度的缩短而张力保持不变,这是在肌肉收缩时所承受的负荷小于肌肉收缩力的情况下产生的.可使物体产生位移,因此可以做功.所谓"等长",是指外加阻力恒定时,当张力发展到足以克服外加阻力后,张力不再发生变化.但在不同的关节角度时,肌肉收缩产生的张力则有所不同:在关节运动的整个范围内,肌肉用力最大的一点称为“顶点”.在此关节角度下,骨杠杆效率最差,但可达到最大肌张力;与同为向心收缩的等动收缩不同,等长收缩往往无法达到最大肌张力.在整体的情况下,往往是等张收缩与等长收缩都有的混合形式收缩.
单收缩:肌组织对于一个阈上强度的刺激,发生一次迅速的收缩反应,称为单收缩.单收缩的过程可分为3个时期:潜伏期、收缩期和舒张期.
两个相同强度的阈上刺激,相继作用与神经-肌肉标本,如果刺激间隔大于单收缩的时程,肌肉则出现两个分离的单收缩;如果刺激间隔小于单收缩的时程而大于不应期,则出现两个收缩反应的重叠,称为收缩的总和.
强直收缩:当同等强度的连续阈上刺激作用与标本时,则出现多个收缩反应的叠加,此为强直收缩.当后一收缩发生在前一收缩的舒张期时,称为不完全强直收缩;后一收缩发生在前一收缩的收缩期时,各自的收缩则完全融合,肌肉出现持续的收缩状态,此为完全强直收缩.

骨骼肌有几种收缩形式?它们各有生理学特点

8. 骨骼肌收缩是如何实现的

骨骼肌的解剖结构描述骨骼肌的解剖结构时,通常采用从一般到具体的方式,而更为形象的解释是 把骨骼肌的解剖结构与悬索桥的钢缆相比较。
悬索桥的钢缆内部有几个以重叠结构包裹的小直径钢缆,它们可以明显加强“主锅缆”的力量和稳定性。当对骨骼肌深层结构进行操究时,我们会发现骨骼肌的解剖结构与悬索桥的相似之处是 肌纤维的直径逐渐变短,并紧紧束缚在一起。通过各种起辅助支撑作用的连接和解剖结构的重叠,肌纤维得以加固。
为与悬索桥的钢缆相似的骨骼肌特征,能够观察到 骨骼肌纤维直径逐步变小的过程。同时也能观察到起连接作用和支撑作用的管状结构,这些结构围绕着骨骼肌的各个层面。骨骼肌中肌纤维的主要结构位于肌原纤维的 肌小节「肌节」,由于肌原纤维是所有骨骼肌收缩的基本功能单位,因此在骨骼肌中,肌原纤维的作用非常重要。
下列围绕肌小节的主要结构为: T-小管,肌质网的小管和肌质网的终末池。由于这些结构参与骨骼肌收缩的早期阶段,又称 兴奋阶段「下一部分将描述」,因此这些结构在骨骼肌中非常重要。
通过仔细观察能够发现, 真正进行骨骼肌收缩活动的部位是肌小节。 骨骼肌收缩时两个重要结构是 肌动蛋白「 细肌丝)和肌球蛋白「 粗肌丝」,肌球蛋白由一个小尾和两个大头构成,重要特征是头能够移动。为了说明这一特征,可以将肌球蛋白的结构与人体上肢的下半部结构:前臂「肌球蛋白的尾」、腕关节「肌球蛋白的尾和头的连接点」和手「肌球蛋白的头」相比较。 正如手能够屈、伸和旋转,肌球蛋白的头也能进行,这一解剖特征在骨骼肌的收缩过程中非常重要。
而肌动蛋白是由 排列成行、首尾相接的两股球形结构组合而成。部分在肌动蛋白 表面重叠,以双螺旋状盘绕的较细管状蛋白被称为原肌球蛋白,而肌钙蛋白则有规律地以一定间距附着在原肌球蛋白之上。在肌细胞中,肌钙蛋白和原肌球蛋白均是 调节蛋白,而肌动蛋白和肌球蛋白则是 收缩蛋白。调节蛋白能阻止肌动蛋白和肌球蛋白不受控制地结合,确保不会发生无控制的肌肉收缩。
骨骼肌收缩的各阶段
在对骨骼肌收缩的解剖结构有一定认识后,我们将了解一下使骨骼肌产生收缩的有关 神经、生化和 生理等方面的活动序列。骨骼肌收缩的过程包括三个阶段「每个阶段涉及一-些步骤」 : 兴奋阶段、耦联阶段、收缩阶段。
肌肉收缩的兴奋阶段,是激发骨骼肌收缩的一系列生化及生理反应的神经冲动。
兴奋阶段的关键步骤如下:
一、在肌肉中,运动神经发放的生物电冲动被称为 动作电位,这些动作电位就像电流通过电线一样通过 肌纤维。
二、动作电位沿着肌细胞膜,并顺着T-小管达到 肌质网。
三、动作电位从肌质网中的 终末池,激发释放 钙离子。
在这里,有一个会引起注意的有趣现象, 是乳酸对这个过程的影响。在运动中,糖酵解能量系统产生两分子ATP和乳酸,这些乳酸迅速转化为 乳酸盐和 氢离子「H+」,除了其他的生理效果以外,高浓度的氢离子「H+」能 阻碍从终末池中释放钙离子。本质上讲,高浓度的氢离子「H+」 使骨骼肌收缩过程遇到困难,而造成有机体提前疲劳。
第二阶段是耦联阶段。耦联是指收缩的肌丝、肌动蛋白和肌球蛋白的相互关联。以下是耦联阶段的关键步骤:
一、钙离子与肌钙蛋白复合体相结合。
二、肌钙蛋白复合体改变了它的构型,使 原肌球蛋白退入肌动蛋白链之间的空间。
三、当原肌球蛋白从肌动蛋白表面外侧退出后,它不再阻碍肌动蛋白的外表面与肌球蛋白的相互联系。
四、肌动蛋白上的结合点现在完全暴露。肌球蛋白头则迅速在结合点与肌动蛋白接触 「耦联」。
收缩是指肌球蛋白本身“推向”肌动蛋白的活动顺序,由此使得两个收缩肌丝靠近,从而引起肌肉收缩。这个阶段常被称为 肌丝滑行理论。但需要注意的是, 除非再次提供ATP,否则骨骼肌收缩的收缩阶段将不会发生。
收缩阶段之后,骨骼肌将恢复到放松状态。当动作神经停止向动作电位发放冲动时,处于非收缩状况的骨骼肌,也将 停止从肌质网的终末池中释放 钙离子。没有钙离子的出现,原肌球蛋白和肌钙蛋白复合体就会 恢复到它们非收缩状态的构型,也就是说,肌球蛋白和肌动蛋白的结合将受到阻碍。
骨骼肌的收缩过程是人体生理学中非常奇妙的现象,希望您能通过上述内容,对运动期间发生的骨骼肌收缩活动有很好的理解和正确的评估。
肌纤维的类型
传统的运动生理学教科书上,一般都认为人体的肌纤维有三种基本类型。然而,近来在对动物和人类的研究中,有充分证据表明在骨骼肌中含有几个额外的、单纯的、混合性的纤维类型。这项研究还在继续进行,并且很可能在未来改变我们对肌纤维类型的传统分类。
型肌纤维:慢缩-氧化型
I型肌纤维主要依赖氧化磷酸化产生ATP。这类肌纤维一般具有很高的耐力水平,或具有反复收缩而机体不产生疲劳的能力。比如小腿的比目鱼肌,就是个肌肉中含有很多I型肌纤维的例子。
 IIA型肌纤维:快缩-氧化-糖酵解型
这类肌纤维常常被认为是“中间型”,也就是说,它们有I型和II X型肌纤维的共同特点。隔肌就包括许多IIA型肌纤维。
IIX型肌纤维:快缩-糖酵解型
IIX型肌纤维具有产生更大力量的潜力,但由于它们在很大程度上依靠短时能量系统产生能量,因此耐力水平较低。在小腿的腓肠肌中包括很多IIX型肌纤维。
在很多肌肉中,都含有 一定比例的I型,IIA型,和IIX型肌纤维,换句话说,比目鱼肌不仅仅是由I型肌纤维所构成,只是I型肌纤维在比目鱼肌中所占比重较大。比目鱼肌也包括较低百分比的IIA型和IIX型肌纤维。同理,在膈肌的构成中IIA型肌纤维占主导地位,而腓肠肌则主要是由IX型肌纤维构成。
I型和IIX型肌纤维有截然不同的代谢特征。I型肌纤维旨在 促进氧化磷酸化的能量生成,研究发现在耐力性项目运动员的肌肉中含有大量的I型肌纤维。相反,IIX型肌纤维旨在 促进糖酵解的能量生成,研究发现在从事速度性和爆发性项目的运动员含有大量的IIX型肌纤维。而IIA型肌纤维本质上是I 型和IIX型肌纤维的混合体,因此有通过 氧化磷酸化和 糖酵解代谢生成ATP的能力。
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