第一章 肌肉收缩
第一章 肌肉收缩
60m
1~2mAI
AZIAZAHHHAIH
Zsarcomere1.5~3.3m2.0~2.2m
transverse tabular systemT-systemlongitudinal tubular systemsarcop1asmic reticulumterminal cisterntriad12nm
75%~80%50%~60%
myosin200cross-bridgeATPATP
actintropomyosintroponin
3ITCCa2+Ca2+CCa2+
bioelectricityaction potentialECGEEGEMG
resting potentialmembrane potential70~90mV-70~-90Mv
K+28Na+CL-1330A-K+A-Na+CL- K+Na+K+1100~1/50A-K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+
action potential
Ranvier 1883Bergstrom 1962
fast-twitch FTslow-twitch STFast Glycolytic FG Fast OxidativeGlycolytic FOGSlow
Oxidative SOBrooks 1970abccab
CYTOXMDHSDH4
Mg-ATPase3MK1.8CPK1.3LDH2-2.5
Gollnick2/3150%
40~60%24%74.2%|/|/|/|/|/|
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【求助】有关肌肉收缩的问题
我有一个问题，在老师上肌肉收缩时，由Ca离子参与反应，当其浓度达到一定时，引起肌肉纤维中的肌球蛋白、肌动蛋白的收缩 。这个收缩 是否与 肌肉抽筋 原理相同？据说 肌肉抽经 是因为 缺乏Ca离子，如果是 Ca离子缺乏，因该是抽经减少呀 ，为什么又是怎多呢 ？谁能解释一下？抽筋实际上就是肌肉强直性收缩，只是由于肌群运动的不协调所致，并不是由于缺乏Ca离子。为什么临床上，普遍会认为 夜间的抽筋 是缺钙导致的？缺钙时可以导致可兴奋细胞的兴奋性增高，即肌细胞胞膜的静息电位的绝对值变小，比较接近于电位此时比较容易引发动作电位，即较易激惹。极容易引起强直收缩。而实验中加钙太多会引起胞内钙太多，横桥激活多造成强直收缩，我们称之为钙僵。我是神经外科医生。我来回答这个问题：1。肌细胞的动作电位是由Na内流引起的。而Ca离子与Na离子具有拮抗性，所以低 Ca 的时候，肌细胞兴奋性增高，更容易引起强直性收缩，即表现出肌肉抽筋的现象。临床上纠正酸中毒过快导致低钙就会表现出肌束颤动，也是一个道理。
低Ca并不影响肌细胞的静息膜电位。2。夜间时由于生长激素等合成代谢激素以及降钙素分泌增多，血清Ca进一步降低，所以低钙患者多表现为夜间抽搐。这样呀，多谢！我来回答这个问题，jchen121121的回答基本上不对，wingsofdreams 和cat98
的回答基本正确但不全面。首先要明白骨骼肌收缩包括在多个肌细胞收缩的复合行为，单个细胞的兴奋－收缩耦联中任一环节的改变都会影响肌肉收缩的外部力学表现，此外，支配肌肉的神经纤维传导过来的神经冲动频率增加，能引起骨骼肌收缩的复合现象，（一般生理学实验都必做此实验）。骨骼肌本身不会自发性收缩，只有细胞膜电位达到一定阈值，引起钠离子通道开放增加，肌肉兴奋产生局部电流，通过三联管传导到肌浆网，使之释放钙离子入胞浆，通过作用粗－细肌丝相互滑行，产生收缩。膜电位由细胞膜内外离子分布的差异性决定，正常时膜外较膜内为正，二者差值在70-90mV左右，如果血钙降低，即细胞膜外的钙（二价阳离子）降低时，这个差值会减小，如此一来，细胞膜更易于达到钠离子通道开放的阈值，即敏感性增高，因此骨骼肌细胞更容易兴奋，在同样的神经冲动作用下，更易于产生收缩的复合现象。因此出现抽搐的外在表现。不知道能否让你们明白。也就是说所谓肌肉兴奋收束偶连的Ca不是直接来自细胞外的。所以细胞外的CA没什么关系，只是影响兴奋性。好细致的观察,好精妙的解答好厉害。明白了。小弟十分要买一本英文版最新的运动生理学书，请前辈告诉我哪个最好！拜托，时间不多了。明白了，luisfigo：也就是说所谓肌肉兴奋收束偶连的Ca不是直接来自细胞外的。所以细胞外的CA没什么关系，只是影响兴奋性。 按理来说，细胞外钙应该会影响肌浆网中的钙离子浓度的吧，只不过外钙不是直接影响收缩，通过 影响兴奋性来导致强直收缩的产生的，是这样理解吗？ 那细胞外钙是如何影响肌浆网中的钙离子浓度的呢？？我是大一医学生，虽然了解不多，但还是想请教neighboour，如果Ca2+减少只是影响了静息电位，使兴奋性升高，肌细胞易产生强直收缩。那为什么细胞外低钾，低钠不会抽筋，或不如低钙那么明显？？应该说细胞外低钾低钠的可能性太小了吧，dnarna909
你说的对，就是那个意思。低K+是兴奋性变低呀，低Na+影响的不是兴奋性，而是动作电位幅度。流白 wrote:我是大一医学生，虽然了解不多，但还是想请教neighboour，如果Ca2+减少只是影响了静息电位，使兴奋性升高，肌细胞易产生强直收缩。那为什么细胞外低钾，低钠不会抽筋，或不如低钙那么明显？？细胞外低钾和低钠也是一种很常见的临床情况，其实很久以前，在锅炉房工作的工人就知道了即使摄入足够的食盐的必要性。西方的一些一线工人还盐加入到啤酒当中，目的都是为了预防肌肉痉挛和肢体疲软。luisfigo wrote:低K+是兴奋性变低呀，低Na+影响的不是兴奋性，而是动作电位幅度。 呵呵，不好意思，低钾是会产生肌无力。还有服部半藏，照这么说，只要高钾或其他任何使静息电位升高，都可能抽筋喽？？流白 wrote:呵呵，不好意思，低钾是会产生肌无力。还有服部半藏，照这么说，只要高钾或其他任何使静息电位升高，都可能抽筋喽？？如果高K+的话，可能来不及抽痉，人就挂了。高K+对心肌细胞影响很大。会导致严重的心律不齐。细胞外的钙离子浓度影响着细胞的兴奋性（就是产生动作电位的）。肌肉的收缩主要是少量的钙内流，就是所谓的钙火花，进入细胞后作用于内质网上的配体门控性离子通道Ryanodine受体导致内质网里的钙大量内流产生一系列反映导致肌肉的收缩。所以细胞外钙少不等于就不会发生强直收缩啊我认为CAT98说的更合理些，动作电位主要是由K内外浓度决定的，外钙缺乏将导致动作电位的域电位下移更加容易产生动作电位。请求加一分啊，我现在还是0分啊，好可怜啊拜托了啊，恳求：（（（（同意YXZKP，如果仅仅CA2+下降，导致静息电位下降的话，那影响静息电位的因素应该有很多啊！（高K+的例子举的不好。感谢指正。）我不懂的是为什么就钙离子的缺少就会影响到细胞外的电位，细胞外液的离子组成有不仅是钙离子。不知道你能否给我答复呢？我想请教一下大家，生理书上有内容说到：钙离子的减低会影响到细胞的阈电位，使之兴奋性提高，就我刚才的疑问后，我想问的是钙离子通过什么样的机制去影响它呢？谢谢大家我是自己想的不知道对不对！请大家指教！应该是ca通道吧！使k+平衡受影响！所以Rp降低吧！肌膜上的动作电位沿肌膜和T管膜扩布到三联管结构时，激活肌膜和T管膜上的L形钙离子通道，通过蛋白分子变构解除它对肌浆网上钙离子释放通道的堵塞作用，激活肌浆网终末池膜上的RYANODINE受体使终末池中钙离子释放。血钙减少影响了它对肌浆网上钙离子释放通道的堵塞作用，从而使肌肉兴奋阈值下降，引起抽筋。
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课程英文名称
Sports Physiology
生理学是研究机体生命活动规律的科学，运动生理学（Exercise physiology）是人体生理学的一个分支，是专门研究人体的运动能力和对运动的反应与适应过程的科学， 是体育科学中一门独立和重要的基础理论学科。现代运动生理学课程与运动解剖学、运动生物化学、分子生物学、运动免疫学、运动保健等体育生物学科课程既为前期后续课程，又彼此渗透，表现出紧密的纵向联系，同时体育科学的各个领域如体育各术科教学训练、康复体育、运动医学等均以运动生理学基本理论为其研究基础，即运动生理学课程对其进行广泛的横向基础理论覆盖。如此更显出运动生理课程基本理论在体育科学中不可替代的基础理论作用。因此，运动生理课程为体育专业本科生、研究生的专业主干课程。
二、教学目标
(一)学习目标
掌握正常人体生理学和运动生理学基本理论知识；掌握运动和体育锻炼对人体生理机能影响的原因和机制；掌握不同特点人群运动训练过程中的生理学特点；熟悉运动训练的生理学原理；了解人体运动能力的生理学检测方法。掌握人体生理学基本概念和运动训练影响人体生理功能的基本机制；掌握运动生理学基本研究技术和实验技能；能够运用运动生理学知识和方法研究运动训练实践中发现的问题。
（二）可测量结果
1.能够口头表述和解释运动生理学概念和定义，表述运动生理学的内涵及其在运动训练和体育锻炼实践中的作用。
2.能够表述能量代谢、肌肉收缩、肌肉疲劳、运动能力等基本生理活动的生理学机制，熟悉运动有氧、无氧运动能力和肌肉力量等检测技术和评价方法。
3.能够系统表述运动生理学在运动训练中用于运动强度监测、运动性疲劳评价和肌肉损伤监测等方面的具体应用指南。
4.掌握健身锻炼的运动生理学监测与评价手段和方法。
5.掌握运动训练的生理学原理、方法和评价技术。
6.了解不同年龄人群运动的生理学规律和特点。
7.了解运动处方及其实践指南。
三、课程要求
（一）授课方式与要求
授课方式：a.教师讲授（讲授核心内容、总结、按顺序提示今后内容、答疑、公布讨论主题等）；b.课后阅读和教学实践（按照课程内容进行和课堂推荐参考文献进行）；c. 讨论课（由主题发言和质疑-应答两个环节组成，学生在讨论中如能进行尖锐质疑，则会在其绩效记录中有所体现）。
课程要求：掌握人体生理学基本概念和运动训练影响人体生理功能的基本机制；掌握运动生理学基本研究技术和实验技能；能够运用运动生理学知识和方法研究运动训练实践中发现的问题。，形成对运动生理学研究的兴趣。
（二）考试评分与建议
期末开卷考试开始占60％，其中考察占20％，讨论课发言或者专题报告占20％。
四、教学安排
1． 运动生理学序论（2学时）
主要内容：运动生理学概念，运动生理学发展简史，运动生理学研究方法和运动生理学研究概况介绍。
阅读材料：王健主编：运动生理学高级教程，高等教育出版社，2004；运动生理学，邓树勋、王健、乔德才主编，高等教育出版社，2005年。
相关思考题：运动生理学定义；运动生理学与体育科学的关系。
2． 运动与能量代谢（4学时）
主要内容：能量代谢概念，运动能量代谢基本构成和特点，不同项目运动的能量代谢，运动能量代谢检测方法，能量代谢与训练。
课堂讨论：运动能量统一体
阅读材料：王健主编：运动生理学高级教程，高等教育出版社，2004
相关思考题：生物能概念；肌肉收缩的直接能源及其生物合成途径；不同强度运动的能量代谢特点。
3． 肌肉收缩与运动（4学时）
主要内容：肌肉解剖和分子结构，肌肉收缩，生物电现象，肌肉收缩力学，肌肉收缩形式，肌纤维类型，肌电图。
课堂讨论：肌肉收缩的分子机制
阅读材料：王健主编：运动生理学高级教程，高等教育出版社，2004；运动生理学，邓树勋、王健、乔德才主编，高等教育出版社，2005年。
相关思考题：肌肉分子结构；肌肉收缩的基本过程；肌肉收缩的肌丝滑行理论；肌肉收缩的形式与生理学特点。
4． 肌肉活动的神经控制（4学时）
主要内容：运动控制，神经肌肉运动控制系统，脊髓、脑干、小脑、基底神经节和大脑运动控制途径和控制机制。
课堂讨论：大脑运动控制特点。
阅读材料：王健主编：运动生理学高级教程，高等教育出版社，2004；运动生理学，邓树勋、王健、乔德才主编，高等教育出版社，2005年。
相关思考题：神经元结构与功能；肌肉本体感受器；反射与反射弧的定义；脊髓、脑干、基底神经节、小脑和大脑运动控制特点。
5． 激素调节（2学时）
主要内容：激素定义和分类，激素作用特点，激素作用机制，生长激素等激素作用的生理学，运动与激素调节。
课堂讨论：激素作用机制。
阅读材料：王健主编：运动生理学高级教程，高等教育出版社，2004；运动生理学，邓树勋、王健、乔德才主编，高等教育出版社，2005年。
相关思考题：激素的定义和分类；激素作用的生理学机制；运动时人体激素变化的特点。
6． 血液与运动（2学时）
主要内容：血液组成与功能，血细胞，血浆，凝血，血液气体运输。
实验环节：血色素检测
阅读材料：王健主编：运动生理学高级教程，高等教育出版社，2004
相关思考题：红细胞生理功能；血液的气体运输；运动对血液的影响。
7． 呼吸与运动（2学时）
主要内容：呼吸概念，肺通气和换气，血液气体运输，吸氧量、最大吸氧量和肺活量。
实验环节：肺活量测定。
阅读材料：王健主编：运动生理学高级教程，高等教育出版社，2004
相关思考题：呼吸的三个环节；肺通气的生理学原理；影响肺换气的生理学因素；肺功能检测与评价方法。
8． 血液循环与运动（4学时）
主要内容：血液循环概念，心肌收缩，心动周期，心脏作功，心脏活动调节，运动过程中心脏活动调节；血管生理学，血压及其调节，血流，运动与血流调节。
课堂讨论：心脏泵血功能评价方法。
实验环节：人体血压检测。
阅读材料：王健主编：运动生理学高级教程，高等教育出版社，2004；运动生理学，邓树勋、王健、乔德才主编，高等教育出版社，2005年。
相关思考题：心脏泵血功能评价指标与方法；长期运动对心脏功能的影响；急性运动对心脏活动的影响；心脏活动的神经、体液调节。
9． 酸碱平衡与肾脏排泄（2学时）
主要内容：酸碱平衡概念，缓冲系统与缓冲原理，血液缓冲系统，肌肉缓冲系统，代谢性酸中毒。
阅读材料：王健主编：运动生理学高级教程，高等教育出版社，2004
相关思考题：酸碱平衡的定义；缓冲系统的定义；人体酸碱平衡的机制；运动对酸碱平衡的影响。
10． 人体运动能力评价方法（4学时）
主要内容：运动能力构成与评价原理，有氧无氧运动能力，力量，耐力，灵敏和柔韧，运动性肌肉疲劳评价，过度训练评价。
课堂讨论：肌肉力量评价。
实验环节：肌肉力量检测。
其中考察：专题报告“有氧和无氧运动能力评价原理和方法”。
阅读材料：王健主编：运动生理学高级教程，高等教育出版社，2004；运动生理学，邓树勋、王健、乔德才主编，高等教育出版社，2005年
相关思考题：肌肉力量、肌肉耐力和肌肉功率的定义；肌肉收缩功能的检测方法；肌肉疲劳的生理学机制；肌肉疲劳的检测。
11． 运动训练的生理学原理（4学时）
主要内容：运动训练的生理学原理，高原训练，间歇训练，同步训练，周期性训练。
课堂讨论：间歇训练原理和方法。
阅读材料：王健主编：运动生理学高级教程，高等教育出版社，2004；运动生理学，邓树勋、王健、乔德才主编，高等教育出版社，2005年
相关思考题：间歇训练和持续训练的定义；高原训练的生理学原理；同步训练及其基本的要点。
12． 身体素质的生理学（4学时）
主要内容：身体素质概念，体能与身体素质，身体素质的生理学分析与评价，发展身体素质的手段和方法。
课堂讨论：健康体适能评价。
实验环节：有氧运动能力预测。
阅读材料：王健主编：运动生理学高级教程，高等教育出版社，2004；运动生理学，邓树勋、王健、乔德才主编，高等教育出版社，2005年
相关思考题：身体素质的定义；身体素质与体适能的关系；影响力量素质的生理学因素；柔韧素质及其训练方法。
13． 运动时身体机能变化（4学时）
主要内容：准备活动，进入工作状态，疲劳，恢复。
课堂讨论：疲劳的生理学机制。
阅读材料：王健主编：运动生理学高级教程，高等教育出版社，2004；运动生理学，邓树勋、王健、乔德才主编，高等教育出版社，2005年
相关思考题：简述准备活动的生理学效应；什么是极点；运动性疲劳的定义及其生理学机制；消除疲劳的手段和方法。
14． 兴奋剂滥用（4学时）
主要内容：兴奋剂及其分类，兴奋剂的作用与危害。
课堂讨论：EPO
阅读材料：王健主编：运动生理学高级教程，高等教育出版社，2004
相关思考题：简述兴奋剂对人体的毒副作用。
15． 儿童少年与运动（2学时）
主要内容：儿童少年生理学特点，儿童少年运动能力发展与训练。
阅读材料：王健主编：运动生理学高级教程，高等教育出版社，2004；运动生理学，邓树勋、王健、乔德才主编，高等教育出版社，2005年
相关思考题：简述儿童少年骨骼发育的特点；简述儿童心脏功能发育的特点；简述运动对儿童身高生长的影响及其生理学机制。
16． 老年人与运动（2学时）
主要内容：老年人群生理学特点，老年人运动与健康。
阅读材料：王健主编：运动生理学高级教程，高等教育出版社，2004；运动生理学，邓树勋、王健、乔德才主编，高等教育出版社，2005年
相关思考题：简述老年人身体机能特点；运动对老年人神经肌肉功能的影响；老年人的健身运动处方。
17． 考试（3学时）
复习考试。
五、参考教材及相关资料
运动生理学，邓树勋、王健、乔德才主编，高等教育出版社，2005年
运动生理学实验，乔德才、汤长发主编，高等教育出版社，2006年
六、课程教学网站：
英文课程简介
Exercise physiology is the study of the acute responses and chronic adaptations to a wide-range of physical exercise conditions. In addition, many exercise physiologists study the effect of exercise on pathology, and the mechanisms by which exercise can reduce or reverse disease progression. Accreditation programs exist with professional bodies in most developed countries, ensuring the quality and consistency of education.An exercise physiologist’s area of study may include but is not limited to biochemistry, bioenergetics, cardiopulmonary function, hematology， biomechanics, skeletal muscle physiology, neuroendocrine function, and central and peripheral nervous system function.Exercise physiology is a field of study devoted to examining the body’s response to physical activity. In a nutshell, its primary focus is "exercise as medicine." Topics of interest for someone working in the field of exercise physiology may include human energy expenditure, human energy transfer, and environmental effects on physiology. Exercise physiologists also devote a great deal of study to how physical activity influences the body’s cardiovascular system, endocrine system, and musculoskeletal system.
英文教学大纲
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