第一章肌肉的兴奋与收缩 本章系统阐述神经肌肉的兴奋性,含兴奋的产生、传导和兴奋在神 【本章提要】 征讲行分 肌肉中象 筛组织对肌肉收缩的影的 及肌电图在体有科研中的应用也作简要的介绍。 第一节神经肌肉的兴奋性和生物电现象 教 、兴奋和兴奋性 学 对微发生反应的能力:肌兴的生理特性 兴奋性是神经肌岗最重安的生理特 奋细胞 神经、肌肉和腺细胞兴奋性最高,习惯上将它们称为可兴 接受利激后,在细跑膜两侧发生一次可传播的电位 织细胞 奋excitation) 刺激是兴奋的刺微条件 树度 threshold intensity)和阀刺激 threshold stimulus 变架在见 用时间和 时变化种提 “度小于阀值的刺激为阀下刺激,强度大子阀值 时间曲线(strength-duration curve 阅度是评定组织兴奋性高低的最简易指标。兴奋性与阀强 度呈倒数关系。 能引起兴奋所需的作用。兴组关 兴奋后恢复过程的兴奋性变化 个时期 之 出 在性由原有水平降低到零,无论测试刺激的强度多大,都不能引起 我历 ,但 来水平 要高正常调值的刺激才能引起兴奋 超常期 兴程高来平用低手楼也可引 次兴 低常 五、神学 的低期哭奇性恢复到袋要一个长 细胞的生物电现象 potential resting potential)和动作电位(action 静息电位静物斋内外两侧的电差称为 静电和动作电位产生的机制
第一章 肌肉的兴奋与收缩 【本章提要】 本章系统阐述神经肌肉的兴奋性,含兴奋的产生、传导和兴奋在神 经肌肉接点的传递,这是完整机体内肌肉收缩的生理学基础;根据 肌丝滑行理论着重对肌纤维的收缩过程与机制,以及肌肉收缩的形 式和办学特征进行分析;此外,肌肉中结缔组织对肌肉收缩的影响 及肌电图在体育科研中的应用也作简要的介绍。 第一节 神经肌肉的兴奋性和生物电现象 教 学 内 容 一、兴奋和兴奋性 1 .生物体具有对刺激发生反应的能力,称为 兴奋性 ( excitability ) 。兴奋性是神经肌肉最重要的生理特性。 兴奋性是神经肌肉最重要的生理特性。 2 . 神经、肌肉和腺细胞兴奋性最高,习惯上将它们称为 可兴 奋细胞( excitable cell ) 。 3 .组织细胞接受刺激后,在细胞膜两侧发生一次可传播的电位 变化,称 动作电位 。 4 . 兴奋性又特指组织细胞接受刺激具有产生动作电位的能力, 而 兴奋( excitation ) 则是产生动作电位本身或动作电位同 义语。 二、引起兴奋的刺激条件 刺激是引起组织兴奋的动因。实验表明,任何刺激要引起组织兴奋 必须达到一定的刺激强度、持续一定的作用时间和一定的强度一时 间变化率。 1 .阈强度( threshold intensity )和阈刺激 ( threshold stimulus ) 通常把在一定刺激作用时间和强度—时间变化率下,引起组织兴奋 的这个临界刺激强度,称为阈强度或阈值。具有这种临界强度的刺 激,称为阈刺激,强度小于阈值的刺激为阈下刺激,强度大于阈值 的刺激为阈上刺激。 2 .强度—时间曲线( strength-duration curve ) 将引起组织兴奋所需的刺激强度和时间的关系,描绘在直角坐标系 中,可得到一条曲线,称强度—时间曲线。最低的或者最基本的阈 强度,称为 基强度 。 三、兴奋性的评价指标 1 .阈强度是评定组织兴奋性高低的最简易指标。兴奋性与阈强 度呈倒数关系。 2 . 时值( chronaxie ) 是以 2 倍基强度刺激组织,刚 能引起组织兴奋所需的最短作用时间。兴奋性与时值亦呈倒数关 系。 四、兴奋后恢复过程的兴奋性变化 组织兴奋性经历 4 个时期。 1. 绝对不应期( absolute refractory period ) :紧接兴 奋之后,出现一个非常短暂的绝对不应期,历时约 0.3ms ,兴 奋性由原有水平降低到零,无论测试刺激的强度多大,都不能引起 第二次兴奋; 2. 相对不应期( relative refractory period ) :继而出 现历时 3ms 的相对不应期,表现兴奋性逐渐上升,但仍低于原 来水平,需要高于正常阈值的刺激才能引起兴奋; 3. 超常期( supernormal period ) :接着为超常期, 约 12ms ,兴奋性高于原来水平,用低于正常阈值的刺激也可引 起第二次兴奋; 4. 低常期( subnormal period ) :然后出现一个长 达 70ms 的低常期,最后兴奋性恢复到原有水平。 五、神经肌肉细胞的生物电现象 1 .静息电位( resting potential )和动作电位( action potential ) ( 1 )静息电位 安静时存在于细胞膜内外两侧的电位差,称为 静息电位。哺乳动物神经和肌肉的静息电位为 -70~-90mV 。 ( 2 )动作电位 给予神经轴突一次有效刺激,膜内、外的电位 差迅速减少有至消失,进而出现正膜外为负。膜电位的这种迅速而 短暂波动,称为动作电位。 2 .静息电位和动作电位产生的机制 关于膜电位的产生机制,目前证据比较充分,并为多数学者所接受 的是霍奇金( Hodgkin )的离子学说。该学说认为, 生物电的
容还息电位和动作电位形成时都提及的离酒膜 动作电位的传导 里可的 限在受刺激的局部范里 神经肉接的传递 的研究已证实 通过神经肌肉接头装置来实现的 神经肌肉接头是动神经精写骨阳并进的指售棉递的 1) 约 额的增厚部分。轴浆中有大量直径 动终板。运动终板上有乙酰胆碱受体, 细胞膜的间隙 膜。接头前膜去极化使 经纤维传至轴突末梢, 接头前 的部分 Ca 入接头前膜 触 浆中的囊泡 头后膜时号 膜上的 受体结人接 的肌 极 板 中的乙酰 1的(3) 单向传递( “5)高敏感性 【学生茅握的杂在兴金性肉强皮和陶刺激基谨度与时值笔对对 电 和动作电位局部电流神经肌肉接头的超微结构、传递 第二节肌肉收缩的原理 数 每条肌纤维的微细结构 学 薄膜所包裹 浆在肌浆中 还 平行排列的 结构 肌原纤维两相邻 又是由更细的平行排列的粗肌丝和细肌丝组成的。 最基本单位。肌 肌管系 的膜性囊管状结构。在肌肉 活 肌 收编机制 的贮存释放和再和聚。 几丝的分于 又称肌凝蛋)分子 的功 军的位 细肌 点进行 可逆性结构,并出现颜斜摆动,牵引细肌丝向粗肌丝的中部滑行」
产生依赖于细胞两侧离子分布的不均匀性和膜对离子严格选择的通 透性,及其不同条件下的变化,而膜电位产生的直接原因是离子的 跨膜运动。 在阐述静息电位和动作电位形成时都提及 膜的离子通道( ion channels of the membrane ) 。现代生理学的研究表明,所谓 膜的 离子通道实际上是镶嵌在细胞膜质双分子层上的特异性蛋白 质 。 3. 动作电位的传导 兴奋部位和邻近未兴奋部位之间,将由于电位差产生局部电流,使 邻近未兴奋部位产生动作电位,依次向两侧推进,进行传导。 4. 局部兴奋 如果刺激的强度小于阈值,虽然不能引起可传播的动作电位,只局 限在受刺激的局部范围,故称为 局部反应( local response ) 或局部兴奋。 六、兴奋在神经肌肉接头的传递 神经和肌肉是完全不同的两种组织,两者之间并没有轴浆联系,兴 奋何以由神经传递给肌肉?大量的研究已证实,这种兴奋的传递是 通过神经肌肉接头装置来实现的。 1 .神经肌肉接头( neuromuscular junction )的结构 神经肌肉接头是指运动神经末梢与骨骼肌相接近并进行信息传递的 装置。 神经肌肉接头的结构包括三部分: (1) 接头前膜 ,系与神轴突膜的增厚部分。轴浆中有大量直径 约 50nm 内含乙酰胆碱的囊泡。 (2) 接头后膜 ,即神经轴突膜相对应的肌细胞膜部分,该处又 称 运动终板 。运动终板上有乙酰胆碱受体,它能与乙酰胆碱发生 特异性结合。 (3) 接头间隙 ,指神经末梢与肌细胞膜的间隙。 2 .兴奋在神经肌肉接头传递的机制 当运动神经元兴奋时,神经冲动沿神经纤维传至轴突末梢,并刺激 接头前膜。接头前膜去极化使膜上的 Ca 2+ 通道开放,细胞外 液中的部分 Ca 2+ 进入接头前膜,触发轴浆中的囊泡向接头前 膜靠近,与前膜融合后释放乙酰胆碱进入接头间隙,乙酰胆碱扩散 到接头后膜时与后膜上的特异性受体结合,引起后膜对 Na + 和 K + 等离子通透性改变,接头后膜去极化,形成终板电 位,再通过局部电流作用使邻近的肌细胞膜去极化而产生动作电 位,实现了兴奋由神经传递给肌肉。另外,间隙 中的乙酰胆碱被 终板膜上的胆碱酯酶水解而失活,维持神经肌肉接头正常的传递功 能。 2 .兴奋在神经肌肉接头传递的机制特点 : ( 1 )化学传递 ( 2) 兴奋传递是 1 对 1 的 ( 3) 单向传递( 4 )时间延搁 ( 5) 高敏感性 【学生应掌握的 知识点】 兴奋 兴奋性 阈强度和阈刺激 基强度与时值 绝对不应期和相对不应 期 静息电位和动作电位 局部电流 神经肌肉接头的超微结构、传递 机制与特点 第二节 肌肉收缩的原理 教 学 内 容 一、肌纤维的微细结构 每条肌纤维外面被一层薄膜所包裹,这层薄膜称肌膜,肌膜内有肌 浆在肌浆中还充满平行排列的肌原纤维和复杂的肌管系统。原纤维 和肌系统是实现肌肉收缩的最重结构。 1 .肌原纤维( myofibril ) 肌原纤维两相邻 Z 线之间的区域为一个 肌节 ( sarcomere ) ,肌节是肌肉收缩与舒张的最基本单位。肌节 又是由更细的平行排列的粗肌丝和细肌丝组成的。 2 .肌管系统( sarcotubular system ) 肌管系统指包绕在每一条肌原纤维周围的膜性囊管状结构。在肌肉 活动时实现 Ca 2+ 的贮存释放和再和聚。 二、肌肉的收缩机制 1 .肌丝的分子组成 粗肌丝主要由 肌球蛋白( myosin, 又称肌凝蛋白) 分子组 成。而分子的球状头部,形成所谓 横桥 。横桥具有两个重要的功 能特征:一是有一个能与腺苷三磷酸(即 ATP )结合的位点, 同时具有 AIP 酶活性,但这种酶只有横桥与细胞丝连结时,才 被激活;二是在一定的条件下,横桥可以和细肌丝相应的位点进行 可逆性结构,并出现倾斜摆动,牵引细肌丝向粗肌丝的中部滑行
细肌丝少由组成·占种称密白 构成细 troponin 从肌美食开肉的过程应个棋德接的抗 收缩耦联 个步骤: 改和聚积债桥运动引起肌丝滑行 内缩的 本过程 时, 肌白的度升高 升起分子相型发生变化: 种变化传速给原肌球蛋 肌蛋百双螺旋构的沟沿滑到沟底,抑 横桥上的者 年的 碧6黄 灰复到原来 紧接着 收的原终原蛋白起 横桥结合 收 产 次 作 机械性 个时物,即造伏期雅羽和期。舒张期的时简婴比收名 强直收给子 单收缩所 ,只要每沙 间时间 缩所的 间肌 的 在 缩,肌肉收缩出现部分的融合,称为 全舒张产生第严收 使肌在收天就开始和二次收缩·肉收缩反应 运动 科运神经传宋的补动所控 全直收缩而强直收缩的特 【学生感等握的肌小节兴奋收缩锅联肌肉收缩的滑行机制强直性收缩 第三节肌肉收缩的形式与力学特征 【教学要点】 吸的芬为三类:缩短收缩、拉长收缩和等长收缩 整籍肌肉收缩所产生的张力大于外加的阻力时,肌肉 牵引骨 缩开 止 惯上 采收 动收缩是通过的 奇器 两和 资力店作能太等动收缩时,肌肉产生的来方在整平头韩配的宽
细肌丝至少由三种蛋白分子组成。一种称 肌动蛋白 ( actin, 又称肌纤蛋白) ,占细肌丝蛋白的 60% ,构成细 股丝的主体。肌动蛋白与肌丝滑行有直接关系,其上有与肌球蛋白 进行可逆性结合的位点,它和肌球蛋白都称收缩蛋白。另二种称 原肌球蛋白( tropomyosin ) 和肌钙蛋白 ( troponin ) ,它们对肌丝滑行起着调节作用,故称调节蛋白。 2 .肌肉的收缩过程 从肌细胞兴奋开始,肌肉收缩的过程应包括三个互相衔接的环节: 细胞兴奋触发肌肉收缩,即兴奋 -- 缩耦联;横桥运动引起肌丝 滑行;和收缩肌肉的舒张。 ( 1 )兴奋 -- 收缩耦联 兴奋 -- 收缩耦联至少包括三个步骤:动作电位通过横管系统传 向肌细胞深处;三联管结构传递信息;纵管系统对 Ca 2+ 的释 放和再聚积。 ( 2 )横桥运动引起肌丝滑行 一般认为肌肉收缩的基本过程是: 当肌浆 Ca 2+ 的浓度升高 时,细肌丝上对 Ca 2+ 有亲和力的肌钙蛋白结合足够 Ca 2+ ,引起自身分子构型发生变化。这种变化又传递给原肌球蛋白 分子,使后者构型亦发生变化,其结果,原肌球蛋白分子的双螺旋 体从肌动蛋白双螺旋结构的沟沿滑到沟底,抑制因素被解除,肌动 蛋白上能与横桥结合的位点暴露出来。横桥与肌动蛋白结合形成肌 动球蛋白,后者激活横桥上 ATP 酶的活性,在 Mg 2+ 参与 下,横桥上的 ATP 分解释放能量,横桥获得能量,向粗肌丝中 心方向倾斜摆动,牵引细肌丝向粗肌丝中央滑行。当横桥角度发生 变化时,横桥上与 ATP 结合的位点被暴露,新的 ATP 与横桥 结合,横桥与肌动蛋白解脱,并恢复到原来垂直的位置。紧接着横 桥又开始与下一个肌动蛋白的位点结合,重复上述过程,进一步牵 引细肌丝向粗肌丝中央滑行。 ( 3 )收缩肌肉的舒张,当刺激终止后, Ca 2+ 与肌钙蛋白 结合消除,肌钙蛋白恢复到原来构型,继而原肌球蛋白也恢复到原 来构型,肌动蛋白上与横桥结合的位点重新被掩盖起来,肌丝由于 自身的弹性回到原来位置,收缩肌肉产生舒张。 三、单收缩和强直收缩 1 .单收缩( single muscle twitch ) 整块肌肉或单个肌纤维接受一次短促的刺激后,先产生一次动作电 位,紧接着所进行的一次机械性收缩,称为单收缩。肌肉收缩分为 三个时期,即潜伏期、收缩期和舒张期。舒张期的时间要比收缩期 时间长得多,单收缩曲线是非对称曲线。 2. 强直收缩( tetanus ) 实验时,如果给予肌肉一连串的刺激,只要每次刺激的间隔时间不 短于单收缩所需要的时间,肌肉即出现一连串的单收缩。若增加刺 激的频率,使每次刺激的间隔短于单收缩所持续的时间,肌肉的收 缩将出现融合现象,即肌肉不能完全舒张,为强直收缩。强直收缩 有两种。一种在增加刺激频率时,肌肉未完全舒张就产生第二次收 缩,肌肉收缩出现部分的融合,称为不完全强直收缩 ( incomplete tetanus )。另一种,如果继续增加刺激频率, 使肌肉在前一次收缩期末就开始和二次收缩,肌肉收缩反应出现完 全的融合,称为完全强直收缩( complete tetanus )。人体进 行各种运动时,其肌肉收缩都属于完全强直收缩,而强直收缩的持 续时间,则受神经传来的冲动所控制。 【学生应掌握的 知识点】 肌小节 兴奋收缩耦联 肌肉收缩的滑行机制 强直性收缩 第三节 肌肉收缩的形式与力学特征 【教学要点】 一、肌肉收缩形式 肌肉收缩的形式分为三类:缩短收缩、拉长收缩和等长收缩。 1. 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 止点靠近,又称向心收缩。如时行屈肘、高抬腿跑、挥臂扣球等练 习时,缩短收缩又可分 非等动收缩(习惯上称等张收 缩 isotonic contraction ) 和等动收缩 两种。 等动收缩是通过专门的等动负荷器械来实现的。在整个关节范围内 肌肉产生的张力始终与负荷等同,肌肉能以恒定速度或等同的强度 收缩。在作最大等动收缩时,肌肉产生的张力在整个关节范围都是 其能力的 100%
当肌 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 的缩是月 和保持 负荷对肌肉收缩的影响 张力与速度关系 肉 收的 定的用内 达到最 肌肉只 长咽 宿 负荷对肌肉的肌内术的关使肌肉收缩前就 渐增大肌肉收 长度 精增切 1可 肌 一毅认为,人体肌肉的话宜初长度稍长于肌 【学的缩短收缩等动收缩拉长收缩等长收缩适宜初长度 第四节肌肉结缔组织对肌肉收缩的影响 ,运动对肌肉结缔组织的影响 【教学要点】 力量和抗斯裂力量 是的抗 测是肌腿与骨结合交的 运动可使肌中结缔组织肥大 语肉超负奇新练后,在引起肌肉肥大的同时,肌中结缔组织也相应 【学生应掌握的 知识点】 坛动对肌肉结缔组织的影响 第五节肌电图在体有科研中的应用 【教学要点】 如肌电图的概 所符 法将肌肉兴奋时的电变化,经过引号放大记录 引 是通过针电极或表面电极进行的。 如果针电投刚好插入平常肌肉的运动餐数基液时:如出 者做轻度的月 们是一个运 动 简单的 里应电 兴奋的运动 主要取 单行 着现的我暴的发展,肌电图的测量法已采用电子计算技术的 自动分析方法。例如,目前常用的测量指标有积分肌电图
2. 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 种收缩形式称拉长收缩。在人体运动中拉长收缩起着制动、减速和 克服重力等作用。 跑步时,支撑腿后蹬前的屈髋、屈膝等,使臀大肌、股四头肌等被 预先拉长,为处后蹬时的伸髋、伸膝发挥更大的肌肉力量创造了条 件。 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 等长收缩( isometric contraction ) 。等长 收缩是肌肉静力性工作的基础,人体运动中对运动环节固定、支持 和保持身体某种姿势起重要作用。 二、肌肉收缩的力学特征 1 .后负荷对肌肉收缩的影响—— 张力与速度关系 肌肉开始收缩时才遇到的负荷或阻力称后负荷。在一定的范围内, 肌肉收缩产生的张力和速度大致呈现反比关系;当后负荷增加到某 一数值时,张力可达到最大,但收缩速度为零,肌肉只能作等长收 缩,当后负荷为零时,张力在理论上为零,肌肉收缩速度达到最 大。 2 .前负荷对肌肉收缩的影响——长度与张力关系 前负荷是指在肌肉收缩前就加在肌肉上的负荷,它使肌肉收缩前就 处于某种被拉长状态。实验表明,逐渐增大肌肉收缩的初长度,肌 肉收缩时产生的张力也逐渐增加;当初长度继续增大到某一数值 时,张力可达到最大;此后,再继续增大肌肉收缩的长度,张力反 而减小,收缩效果亦减弱。通常把引起肌肉收缩张力最大的初长度 称为 适宜初长度。 所谓肌肉适宜初长度,一般认为,人体肌肉的适宜初长度稍长于肌 肉在身体中的“静息长度”。 【学生应掌握的 知识点】 缩短收缩 等动收缩 拉长收缩 等长收缩 适宜初长度 第四节 肌肉结缔组织对肌肉收缩的影响 【教学要点】 一、肌肉结缔组织的组成 肌肉的结缔组织包括肌肉两端的肌腱和肌肉内部的肌内膜、肌束 膜、肌外膜等。胶原是结缔组织最主要成分,它以胶原纤维形式存 在。 二、运动对肌肉结缔组织的影响 1 .长期运动可提高肌腱的抗张力量和抗断裂力量 据计算,运动时肌腱抗张应力约 350~420kg · cm -1 。实验表 明,运动训练可提高肌腱的抗张应力,特别是肌腱与骨结合区的结 合能力和力量,从而使肌腱能承受更大的拉力。 2. 运动可使肌中结缔组织肥大 肌肉超负荷训练后,在引起肌肉肥大的同时,肌中结缔组织也相应 增加。 【学生应掌握的 知识点】 运动对肌肉结缔组织的影响 第五节 肌电图在体育科研中的应用 【教学要点】 一、肌电图的概念 如果采用适当的方法将肌肉兴奋时的电变化,经过引导、放大记录 所得到的图形,称为 肌电图( electromyography, EMG ) 。 二、肌电的引导 常规的肌电引导是通过针电极或表面电极进行的。 三、正常肌电图 如果针电极刚好插入正常肌肉的运动终板或其邻近部位时,可出 现 10~40 μ V 的不规则的低电压波动,即终板电位。如果让受 试者做轻度的肌肉收缩,可记录到一些简单的棘波,它们是一个运 动单位的部分肌纤维电活动的总和,称为运动单位电位。 运动单位电位的波幅代表放电的强度,其大小取决于兴奋的运动单 位大小或活动肌纤维数目。运动单位的频率,主要取决于运动单位 兴奋活动的强度,兴奋活动强,放电频率高;兴奋活动弱放电频率 低。 四、肌电图的测量 随着现代科学技术的发展,肌电图的测量法已采用电子计算技术的 自动分析方法。例如,目前常用的测量指标有 积分肌电图
均功猴}均方根振幅S)及功率的代表值平 五、肌电图的受分析技术动作 利用肌电图解决体有基础 学科(如运动生理学、运动解剖学 肌纤维 类型的 延迟性肌肉疼痛、 平提供依据 【学生应掌握的肌电图的概念与应用范围 知识占】 一意骨路肌纤维类型与运动 人类骨酪肌是由不同类型的肌纤维混合组成的,不同肌纤维类型各 【本章提要】 维类型与运动的关系。 体不关型骨酪肌纤维的特征以及 第一节不同类型骨骼肌纤维的形态、功能特征 【教学要点】 、骨骼肌纤维类型的区分 酪肌纤到 的类型的区分 判 的过程骨 类型。 20世纪 50年代后其是自白格特 米,将路肌纤维好分为,及。 972 ATD反应,肌收缩村 和即肉的氧化醇、防酸化酶含量相联系,把骨路肌纤维分 化酵解型 、)和快缩强酵解型(fast high glycolitic activity,. 不同类架肌维的分 规”现象 4345 骨散肌纤维类的性别异, 骨路肌纤维类型分布的影响 不特 骨路肌纤维的形态、代谢和生理特征 1 )结构特征:I型肌纤维的直径略小于Ⅱ型肌纤维 的直径·)神经支配 型肌纤维由小 a神经原支 配: 随年龄增升:有较大的个体若 肌。 代谢转循底物:慢肌纤维AP和甲的含量略高于快 收速度大快、 梅肌的平均收缩速用 为 和38ms,肌肉中快肌纤维百分比较高者,其收缩速 快肌纤维收缩速度快 肌原纤 与其受冲动作导速度快 能力强,肌 氧代谢 明显 肌。肌肉中快肌纤维百分比高的人,其收缩力量也大。支配慢肌的
( IEMG ) 、 均方根振幅( RMS ) 及 功率谱的代表值平 均功率频率( MPF ) 等。 五、肌电图的应用 1. 利用肌电图分析技术动作。 2. 利用肌电图解决体育基础学科(如运动生理学、运动解剖学、 运动生物力学和运动医学)中某些理论与实践问题。 例如,运动 性疲劳、肌张力评价、肌纤维类型的测定、延迟性肌肉疼痛、神经 肌肉的功能状态等研究都普遍应用肌电图指标。 3. 利用肌电图了解训练对神经肌肉的影响,为评定运动员训练水 平提供依据 。 【学生应掌握的 知识点】 肌电图的概念与应用范围 第二章 骨骼肌纤维类型与运动 【本章提要】 人类骨骼肌是由不同类型的肌纤维混合组成的,不同肌纤维类型各 有不同特性,这些特性和体育运动有密切关系。本章主要阐述不同 类型骨骼纤维的区分广泛,不同类型骨骼肌纤维的特征以及骨骼纤 维类型与运动的关系。 第一节 不同类型骨骼肌纤维的形态、功能特征 【教学要点】 一、骨骼肌纤维类型的区分 1 .骨骼肌纤维的类型的区分 骨骼肌纤维类型的区分是依据骨骼肌的形态、结构、功能和代谢特 征,对其性质进行判别的过程。 1883 年,有人进一步用电刺激 肌肉的方法发现红色肌纤维收缩速度慢,不易疲劳;白色肌纤维收 缩速度快、易疲劳。因此,将骨骼肌分为“红肌”和“白肌”两种 类型。 20 世纪 50 年代后,尤其是自伯格斯特隆 ( Bergstrom, 1962 )建立骨骼肌活检( biopsy )技术以 来,将骨骼肌纤维划分为Ⅰ型和Ⅱ型,以及Ⅰ c 、Ⅱ a 、Ⅱ b 、Ⅱ c 、Ⅱ ac 、Ⅱ ab 六种亚型。 1972 年彼德( Peter )将肌原纤维 ATP 酶反应,肌收缩性 和肌肉的氧化酶、磷酸化酶含量相联系,把骨骼肌纤维分为慢缩强 氧化型( show, high oxidative activity, SO )、快缩强氧 化酵解型( fast high oxidative and glycolytic activities, FOG )和快缩强酵解型( fast high glycolitic activity, FG )三种类型。 2 .不同类型骨骼肌纤维的分布 ( 1 )肌纤维类型分布的一般规律 ( 2 )骨骼肌纤维分布的“亚部化”现象 ( 3 )骨骼肌纤维类型的性别差异 ( 4 )骨骼纤维类型组成的年龄变化 ( 5 )遗传因素对骨骼肌纤维类型分布的影响 二、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: I 型肌纤维的直径略小于 II 型肌纤维 的直径。 ( 2 )神经支配: I 型肌纤维由小 α 神经原支 配; II 型肌纤维由大 α 神经原支配。 ( 3 )肌纤维面积:随年龄增长呈线性上升;有较大的个体差 异。 2 .代谢特征 ( 1 )代谢底物:慢肌纤维 ATP 和 CP 的含量略高于快 肌。 ( 2 )代谢酶活性:快肌纤维中无氧酵解酶的活性较高;慢肌 纤维中的有氧氧化酶的活性较高。 3 .收缩 特征 ( 1 )收缩速度 大鼠快、慢肌的平均收缩速度 为 13ms 和 38ms ,肌肉中快肌纤维百分比较高者,其收缩速 度也较快。 目前认为,快肌纤维收缩速度快,与其受冲动作导速度快的 大 α 运动神经元支配,肌原纤维 ATP 酶活性高、无氧代谢 能力强,肌浆网释放和回收 Ca 2+ 的能力强等因素有关。 ( 2 )收缩力量 多数研究认为动物快股收缩力量明显大一慢 肌。肌肉中快肌纤维百分比高的人,其收缩力量也大。支配慢肌的
的兴动神经元的兴奋阀值低,支配快肌的大。运动神经 比慢肌景肌纤维的抗皮劳能力较快肌强,故快肌纤维 单位的募集 动单世与动的和程 )指的是运动过程 才能够保证快运动单位在训练 续时长的练组成,才能保证运单位在训练中优先使用 【学生应掌握的快慢肌纤维的不同特点 知识点】 第二节骨骼肌纤维类型与运动的关系 套运动员的肌纤维类型 ,举重 肌 点般 维 无氧 因素 型的 肌纤维 分构成是可以通过后 【教学要点】 变成慢 年 纤年面积和维数的影 肌肉 练对肌纤维代 erplasia)两方面因素有关。 纤维有氧能力的影响:增加线粒体数目、体 积和 耐力 度,速膝年维无氧能力的影响:增强乳酸脱氢酯的活 )训加练对肌纤维影响的专 一性:划船运动员臂部慢肌比例高 达74.5%,而腿部只有57.5% 【学等提的不同运动训练对骨酪肌纤维类型比例的影响极其机制 第三章呼吸 本章主要介绍外呼吸的活动规律,呼吸运动的调节机制以及运动为 【本章提要】 第一节肺通气 【教学要点】 人体在整代过程不从外预璃忠取 00 这种机体 呼吸 运,即 过血液循环把肺摄取的氧运送到组织细胞,同时把组织 胞产生的 化 运送到肺的过程 呼吸 包括在内。 1 量在400-600m1之间,一般以500m1计算
小 a 运动神经元的兴奋阈值低,支配快肌的大 α 运动神经 元的兴奋阈值高。 ( 3 )抗疲劳性 慢肌纤维的抗疲劳能力较快肌强,故快肌纤维 比慢肌肌纤维更易疲劳。 4 . 运动单位的募集 运动单位募集( motor unit recruitment ) 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。 训练内容必须由大强度的练习组成,才能够保证快运动单位在训练 中充分活动;而要增强慢股纤维的代谢能力,训练必须由强度低、 持续时间长的练习组成,才能保证慢运动单位在训练中优先使用。 【学生应掌握的 知识点】 快慢肌纤维的不同特点 第二节 骨骼肌纤维类型与运动的关系 【教学要点】 一、运动员的肌纤维类型 参加时间短的剧烈运动项目(如,短跑、举重等)肌肉中快肌纤维 明显占优势而参加耐力性项目(如马拉松、长跑等项目运动员), 肌肉中慢股纤维比占优势;对有氧能力和无氧能力需求均较高的中 跑运动员,其两类肌纤维的分布接近相等,运动员的肌纤维构成并 不是决定运动成绩的唯一因素。 二、运动训练对骨骼肌纤维的影响 1 .运动训练对骨骼肌纤维类型转变的影响 近年来越来越多的研究表明,肌纤维类型的百分构成是可以通过后 天,包括运动训练在内等因素的作用加以改造的,尤其是在Ⅱ型肌 纤维内各种亚型之间的比率关系。 有人根据实验依据提出,专门性 的训练可能使快肌纤维变成慢肌纤维,或使慢肌纤维变成快肌纤 维,这种变化的中介是快 C 类纤维。 2 .运动训练对肌纤维面积和肌纤维数量的影响 经常进行体育锻炼或系统的运动训练,可使骨骼肌组织壮大 ( enlargement ),肌肉功能得以改善。肌肉组织壮大的原因与 肌纤维增粗、肌原纤维增多,即肥大( hypertrophy )和肌纤维 数量增加,即增生( hyperplasia )两方面因素有关。 3 .训练对肌纤维代谢牲的影响 ( 1 )耐力训练对肌纤维有氧能力的影响:增加线粒体数目、体 积和密度,增强有氧能力。 ( 2 )速度训练对肌纤维无氧能力的影响:增强乳酸脱氢酶的活 性。 ( 3 )训练对肌纤维影响的专一性:划船运动员臂部慢肌比例高 达 74.5% ,而腿部只有 57.5% 。 【学生应掌握的 知识点】 不同运动训练对骨骼肌纤维类型比例的影响极其机制 第三章 呼吸 【本章提要】 本章主要介绍外呼吸的活动规律,呼吸运动的调节机制以及运动对 呼吸机能的影响,涉及到训练,特别是耐力训练所引起的呼吸系统 形态和机能产生的适应性变化。 第一节 肺通气 【教学要点】 一、呼吸的概念 人体在进行新陈代谢过程中,不断地从外界环境中摄取氧并排 出 CO 2 , 这种机体与环境之间的气体交换的过程,称为 呼吸 ( respiration ) 。整个呼吸过程由以下三个环节组成。 1 .外呼吸 外呼吸是指外界环境与血液在肺部实现的气体交换。 2 .气体在血液中的载运 气体( O 2 和 CO 2 )由血液载 运,即通过血液循环把肺摄取的氧运送到组织细胞,同时把组织细 胞产生的二氧化碳运送到肺的过程。 3 .内呼吸(又称组织呼吸) 内呼吸是指组织毛细血管中的血液 与组织细胞之间的气体交换,有时也将细胞内线粒体的氧化过程也 包括在内。 二、肺的基本容积和肺容量 1 .肺的基本容积 ( 1 ) 潮气量 每一呼吸周期中吸入或呼出气体的容积(即呼 吸深度),好像潮汐似的有升有降,故名潮气量。平静呼吸时潮气 量在 400-600ml 之间,一般以 500ml 计算
气所能成入量称好贸鲨备量)平静爱气之末再尽力吸 所能呼出量称称储备量)平静呼气之末再尽力呼 为 称残气量)最大呼气之末尚存留在肺内不 的发达程度 深吸气量:潮气量+补吸气量,反映胸廓和吸气肌 功能余气量:补呼气量+余气量,平静吸气末肺内 VC)和时间肺活量 美能力,是定肺通 霜指标 常风次通气 为3500 ,女性为2500·优秀的和动 839 TLC 肺活量 余气量.男性600(安性735i0ml 出的为代分适气是 VE 率( 6 湖气量 安静时呼吸频率为每 气量为 面积表司 m一2 ,每分适气量随年龄、座年 体量respiratory vole,v 最大通气量是指单位时内通常以口计尽量作按 大生理负荷量的 号试 80 肺活量,时间肺活量和最大通气量是评定肺通气功能的三个常用指 肺泡通气量 无效腔量》×呼吸频幸 资离的更新幸考虑,在一定内以深而的比 动后恢复期肺通气量变化的规律 人体在从 极 每分 量的 增加 期和稳定 通 是度频在动强度较低时,每 上定强度时,才依靠呼吸频率的增加,而气量的 通气量与运动强度在一定范围内,每分通气量与运 动强度呈直线 每分吸 通的动力和阻力 ,故其通气当量为24 肺通气的动 弹性阻力和顺应性
( 2 ) 补吸气量 (又称吸气贮备量) 平静吸气之末再尽力吸 气所能吸入的气量,称为补吸气量。 ( 3 ) 补呼气量 (又称呼气储备量)平静呼气之末再尽力呼 气所能呼出的气量,称为补呼气量。 ( 4 ) 余气量 (又称残气量) 最大呼气之末尚存留在肺内不 能再呼出的气量称为余气量。 2 .肺容量 ( 1 ) 深吸气量: 潮气量 + 补吸气量,反映胸廓和吸气肌 的发达程度。 ( 2 ) 功能余气量: 补呼气量 + 余气量,平静吸气末肺内 的余气量。 ( 3 ) 肺活量( vital capacity , VC )和时间肺活量 ( timed vital capacity , TVC ): 肺活量 = 潮气量 + 补吸气量 + 补呼气量,反映一次通气 的最大能力,是测定肺通气的常用指标,正常成人男性约 为 3500ml ,女性为 2500ml ,优秀的划船和游泳运动员可 达 7000ml ;第 1 、 2 、 3 秒末的呼出气量占肺活量 的比例,称为时间肺活量,分别为 83% , 96% 和 99% , 并以第 1 秒末的时间肺活量意义最大。 ( 4 ) 肺总容量( total lung capacity , TLC ): 肺活量 + 余气量。男性 5000ml ,女性 3500ml 。 三、肺通气量 1 .每分通气量( minute ventilation volume , VE ) 每分钟吸入肺或由肺呼出的气量称为每分通气量。每分通气量是呼 吸频率与潮气量的乘积,即:每分通气量( ml ) = 呼吸频 率(次)×潮气量( ml )。健康成人安静时呼吸频率为每 分 12-16 次,潮气量为 500ml ,每分通气量为 6-8L 。为 了便于比较,可以每平方米体表面积表示,据调查,我国成年男子 安静时的每分通气量平均为 4217ml · min -1 · m -2 , 成年 女子为 3650ml · min -2 · m -2 。每分通气量随年龄、性 别、体位和代谢水平而异。 2 .最大通气量( maximal respiratory volume , V Emax ) 最大通气量是指单位时间内(通常以 1min 计算),尽量作快而 深的呼吸运动时,所能吸入或呼出的气量。它是估计一个人能够完 成多大生理负荷量的一个重要指标。测定时,一般让受试者做最深 最快的呼吸 15min , 所测得的值乘以 4 ,即为该受试者的 最大通气量。健康男青年的最大通气量都可超过 180 L · min -1 。 肺活量,时间肺活量和最大通气量是评定肺通气功能的三个常用指 标。 3 .肺泡通气量 每分钟进入肺泡的气量称为肺泡通气量,即: 肺泡通气量 = (潮气量 - 无效腔量)×呼吸频率 (次 / 分) 从提高肺泡气的更新率考虑, 在一定范围内以深而慢的呼吸比浅 而快的呼吸有利 。 4 .运动与肺通气量 ( 1 )运动中和运动后恢复期肺通气量变化的规律 人体在从事 持续时间较长而强度较低的亚极量运动时,每分通气量的增加可以 分为三个时期,即运动开始后的 快速增长期 、稍后的 慢速增长 期 和 稳定期 。 ( 2 )潮气量(呼吸深度)和呼吸频率 在运动强度较低时,每 分通气量的增加主要是潮气量的增加,呼吸频率的增加不明显;当 运动强度增加到一定强度时,才依靠呼吸频率的增加,而潮气量的 增加变得较平稳 。 ( 3 )每分通气量与运动强度 在一定范围内,每分通气量与运 动强度呈直线相关 。 ( 4 )通气当量( VE/VO 2 ) 通气当量是指每分通气量与 每分吸氧量的比率,人体在安静时每分钟的吸氧量为 250ml , 每分通气量为 6000 ml ,故其 通气当量为 24 。 三、肺通气的动力和阻力 1 .肺通气的动力 ( 1 )呼吸过程中肺内压的变化 ( 2 )呼吸过程中胸内压的变化 2 .肺通气的阻力 ( 1 )弹性阻力和顺应性
对非能的影响 训练玫吸深度游体交换率增大,使肺通气更 呼吸肌的能要量的下降气如。的一中品的吸氧量 【学生应掌握的肺活量和时间肺活量每分通气量最大通气量肺泡通气量训练对非 知识点】 通气的景影响 第二节肺换气 、气体交换原理 体交换 法的装气和际池毛细血管血液(全身混合静账) 分压差。 【教学要点】 时02 是泡两侧的氧分压差 气体交换的因 散的速度决定于气体的溶解度和分压差 ·展:选气学血流比为426.00.84 【学生应掌握的影响气体交换的因素 知识点】 第三节呼吸运动的调节 体有暖中 运动随新陈仟 呼吸加 水可 呼吸 节来实 家用为 的利 的 反射性调节 屋携查受到幸拉激时,冲动传到相应的中 吸肌 反射 枢, 2 防对 的调书 动脉血 P02下降和H+升高,都可剌 【教学要点】 外周化 吸的喇激作用是通过两条途径实现的 条是刺激 引起 加快: 条是适过中枢化学零受器儒 四、运 的变化及调 要途径· 快所通气化。以适应机体代 呼吸系统终发 。例 快速增长期。慢速增长期:稳定状态:快速减少 【的 第四章血液 【本章提要】 本章简要介绍血液的组成、性质和一般功能,以及运动训练对血液 有形成分的影响,重点述血液的载氧功能:
( 2 )非弹性阻力 四、训练对肺通气功能的影响 1. 训练导致呼吸深度增加和频率下降 运动中较深的呼吸,使肺泡通气量和气体交换率增大,使肺通气更 有效,呼吸肌的能量消耗和耗氧量也随之下降。 2. 训练导致氧通气当量的下降 运动员的呼吸效率较高,在肺通气相同的情况下,运动员的吸氧量 较无训练者要大得多,因此氧通气当量下降。 【学生应掌握的 知识点】 肺活量和时间肺活量 每分通气量 最大通气量 肺泡通气量 训练对非 通气的影响 第二节 肺换气 【教学要点】 一、气体交换原理 1 .气体交换的动力 气体交换的动力是肺泡气和肺泡毛细血管血液(全身混合静脉血) 之间各该气体的分压差。 2 .氧扩散容量 氧扩散容量( DLO 2- )是指肺泡腊两侧的氧分压差 分 1mmHg 时每分钟可扩散的氧量。 二、影响气体交换的因素 1 .气体扩散的速度 :决定于气体的溶解度和分压差。 2 .呼吸膜: 决定于通透性(厚度)和面积。 3. 通气 / 血液比值 :通气 / 血流比值为 4.2/5.0=0.84 【学生应掌握的 知识点】 影响气体交换的因素 第三节 呼吸运动的调节 【教学要点】 一、呼吸中枢 体育锻炼时,随着运动强度的增加,呼吸加深,呼吸频率加快,呼 吸运动随新陈代谢水平改变,是通过神经系统和体液共同调节来实 现的。中枢神经系统各部位都有调节呼吸运动的神经元, 调节呼 吸运动的神经元相对集中的部位称为呼吸中枢。脊髓、脑干、间脑 和大脑皮层等部位,都有呼吸中枢,位于延髓的呼吸中枢是最基本 的呼吸中枢 。 二、呼吸的反射性调节 1. 呼吸肌本体感受性反射 呼吸肌的本体感受器肌梭在受到牵拉刺激时,冲动传到相应的中 枢,引起兴奋,使呼吸加强。 2 .防御性呼吸反射 三、化学因素对呼吸的调节 动脉血中 PCO- 2 增高, PO 2 下降和 H + 升高,都可剌 激化学感受器,使呼吸中枢活动加强。 1 .化学感受器 外周化学感受器是指颈动脉体和主动脉体,前者位于颈内外动脉分 叉处,后者则分散在主动脉弓和肺动脉之间的血管壁外组织中。 2 . CO 2 对呼吸的调节 CO 2 对呼吸的剌激作用是通过两条途径实现的:一条是剌激外周 化学感受器(颈动脉和主动脉体),冲动传入延髓呼吸中枢,使其 兴奋,引起呼吸加深加快;另一条是通过剌激中枢化学感受器而影 响呼吸的。这是呼吸调节的主要途径。 四、运动时呼吸的变化及调节 1. 运动时呼吸的变化 运动时机体代谢加强,呼吸系统将发生一系列变化,以适应机体代 谢的需要。例如,呼吸加深加快,肺通气量增大。 2 .运动时呼吸(肺通气量)的调节 条件反射性增加;快速增长期;慢速增长期;稳定状态;快速减少 期;慢速减少期; 【学生应掌握的 知识点】 第四章 血液 【本章提要】 本章简要介绍血液的组成、性质和一般功能,以及运动训练对血液 有形成分的影响,重点阐述血液的载氧功能
第一节概述 一、血液的组成 。正成年男平红细比容为液浆和女两部分组 48% 蛋白占绝 物和无机基球蛋白: 蛋白 不含氮的小分 红细 红细胞的形态和含量:正常人体成熟的红细胞没有 2500 。 的男性知 中海和跟日惠房明士击和制国华,(间←食 一 子的平均数 为每立方毫 【爱器5 环中的生者0长者司 天,平均约为 血系 素的人的 液称为 ,红细胞膜上有B 凝集原,血清中看 奖素的父无血液称原,需清限上凝集 液称为AB 白细胞 态分为性细为 性粒细和 细 立第 为单核 7000不,变 血小板的体积很小,直径为2-3,正常人每立方毫米血液 细胞的完整性。血小 【学生应掌握的血浆的主要成分红细胞、白细胞和血小板血型 知识点】 第二节血液的功能 【教学要点】 一、运输氧的功能 氧和酸的物流解的结两种形式存在于血 液。 )物理溶解:氧的物理溶解占 结合: 血液中的氧,98.5%是与血红蛋白化 学结合成氧合血红蛋白的形式(b02)运载的。 二氧化碳的传
第一节 概述 【教学要点】 一、血液的组成 血液是在心血管系统中循环流动着的液体组织,是实现心血管 系统运输动能的物质基础。人体内血液的总量称为血量,它是血浆 量和血细胞量之和。正常成人的血液总量约为体重 的 8% 或 60-80ml · kg -1 。血液由血浆和血细胞两部分组 成。 正常成年男子中红细胞比容为 40-50% ,女性为 37- 48% 。 二、血浆 血浆主要由水和溶质组成,其中水占 91-92% ;溶质中血浆 蛋白占绝大部分,其它为小分子的有机物和无机盐。 1 .血浆蛋白 ( 1 )白蛋白;( 2 )球蛋白; ( 3 )纤维蛋白 2 .其他溶质 ( 1 )非蛋白氮( NPN );( 2 ) 不含氮的小分子有机化合物;( 3 )无机盐 三、血细胞 1 .红细胞 ( 1 )红细胞的形态和含量:正常人体成熟的红细胞没有 细胞核心呈现双面中央凹边缘厚的圆盘形。健康成人的 男性 ,红 细胞数平均约为 每立方毫米 500 万个 (一般变动于 400- 550 万个· mm -3 之间), 女子 的平均数约为 每立方毫 米 420 万个 (一般变动于每立方毫米 380~450 万个 mm -3 之间)。我国健康成年 男子的血红蛋白浓度为每 100ml 血 液中 12-16g ,平均为 14 g; 成年女子约为 11-15g, ,平 均为 13g 。 循环血中的红细胞生存期短者为 40 天,长者可 达 200 天,平均约为 120 天。 ( 2 )血型: 血细胞膜上有多种抗原物质,根据不同的抗 原物质,可把人的血液分为许多类别的血型。通常根据是按红细胞 膜上 A 和 B 凝集原而鉴别的 ABO 血型系统。 凡人的血液 红细胞膜上有 A 凝集原,血清中含有抗 B 凝集素的人,其血 液称为 A 型血;红细胞膜上有 B 凝集原,血清中有 抗 A 凝集素的人,其血液称为 B 型血;凡红细胞膜上既 无 A 凝结原,又无抗 B 凝集原,而血清中既有抗 A 凝集 素,又有抗 B 凝集素的血液称为 O 型血;若红细胞膜上既 有 A 凝集原,又有 B 凝集原,而血清中两种凝集素均无的血 液称为 AB 型血。 输血时必须检查受血者和供血者的血型,并进行交叉配血实验 观察有无红细胞凝结反应,如出现凝结反应,则不能输血。 2 .白细胞 白细胞无色,有细胞核。按其形态可分为三类:第一类为细胞 质中有特殊的染色颗粒,称为粒细胞(又可分为中性粒细胞、嗜酸 性粒细胞和嗜碱性料细胞);第二类为单核细胞;第三类为淋巴细 胞。健康成人安静时,每立方毫米血液中白细胞总数为 6000- 7000 个,变动范围为每立方毫米 300-10000 个。 3 .血小板 血小板的体积很小,直径为 2-3 μ,正常人每立方毫米血液 中血小板数据目变动于 10 万 -30 万之间,平均为每立方毫 米 16 万,血小板的功能是促进止血和加速凝血和保护血管内皮 细胞的完整性。 【学生应掌握的 知识点】 血浆的主要成分 红细胞、白细胞和血小板 血型 第二节 血液的功能 【教学要点】 一、运输氧的功能 1 .氧和二氧化碳的血液中的存在形式 氧和二氧化碳都是以物理溶解与化学结合两种形式存在于血 液。 ( 1 )物理溶解:氧的物理溶解占 1.5% ,但很重要,因 为进入血液的氧首先要溶解于血液,才能与血红蛋白结合;二氧化 碳的运输中物理溶解的比例为 5% 。 ( 2 )化学结合:血液中的氧, 98.5% 是与血红蛋白化 学结合成氧合血红蛋白的形式( HbO 2 )运载的。二氧化碳的化
蒸结合主要是以装政氢钠和氨港甲酸直红蛋白的彩式在血液中运 官餐蛋 每】升血液中 血氧饱和度达100%时, 5)血红蛋白氧含量:每升血液中血红蛋白实际结合的 氧量。 oxygen 不大越受由经酸袋麦口2的变化对曲氧格和度的 2)氧离曲线的中段 2把氧解离出来 曲线玻度最能的一段 2稍有 02即 解离出大量的 肌肉组织代谢加 中解离出更多的2 品氧饱和度降至西 在同胖o,2 pH。 低或PC02 02 出必 02中解离出来。显然, 0 这对满 大装的喉冲碧酸碱©03儿9之 温度升高: 红细胞中的缓冲 2P0 以血浆中NaHCO】 中效率 中来冲酸性或碱性物 所 能保将 对稳定】 现对机体 物对机体的 从免疫的 胞能产生抗。 钟抗体都是针 淋巴 上血利 第五查血液活环 血液循环的主要功能是完成体内的物质运输和交换 要实现机体的体 【本章提要】 特性 心动周期的变化 输出量及其影 因素 因及影响因素、 心血管活动的神经和体液调节,以及肌肉运动时血 夜循环功能的变化。 第一节心肌的生理特性 【教学要点】一、兴看细胞的生物电现象
学结合主要是以碳酸氢钠和氨基甲酸血红蛋白的形式在血液中运 输。 ( 3 ) 血红蛋白氧饱和度: 血液中血红蛋白与氧结合(被 饱和)的程度,由氧分压决定,在数值上它等于血红蛋白氧含量除 以血红蛋白氧容量。 ( 4 ) 血红蛋白氧容量: 血氧饱和度达 100% 时, 每 1 升血液中血红蛋白所能结合氧的最大量。 ( 5 ) 血红蛋白氧含量: 每升血液中血红蛋白实际结合的 氧量。 2 .氧离曲线 反映血红蛋白氧饱和度与血液氧分压之间关系 的曲线称为血红蛋白氧解离曲线,简称氧解离曲线( oxygen dissociation curve )。 ( 1 )氧离曲线上段 这段曲线较平坦,表明 PO 2 的变化对 Hb 氧饱和度影响 不大。 ( 2 )氧离曲线的中段 此时 Hb 氧饱和度为 75% 左右,即有 22.4% 的 HbO- 2 把氧解离出来,使血氧含量下降。 ( 3 )氧离曲线的下段 曲线坡度最陡的一段, 意即 PO 2 稍有下降, HbO 2 即 解离出大量的 O 2 ,当人进行剧烈运动时,肌肉组织代谢加强, 耗 O 2 量明显增多,组织 PO 2 急剧下降到 40mmHg 以下, 这时 HbO 2- 中解离出更多的 O 2 ,使 Hb 氧饱和度降至更 低水平。 3 .影响氧离曲线的因素 ( 1 ) pH 和 PCO 2 的影响 在同样 PO 2 条件时,如 pH 降低或 PCO 2 升高, 使 Hb 对 O 2 的亲和力降低, P 50 增大,氧离曲线右移, 肌肉剧烈运动时,组织中产生和 CO 2 和 H + 增加,必然导致 血浆中 PCO 2 和 H + 增加,从而使 H b 对 O 2 的亲和 力降低,亦即 O 2 从 HbO 2 中解离出来。显然,,这对满足 运动时组织的氧需是有利的。 ( 2 )温度的影响 温度升高,氧离曲线右移 二、维持血浆的酸碱度——缓冲作用 血浆的缓冲对有: NaHCO 3 /H 2 CO 2 ; Na— 蛋白 质 /H —蛋白质; Na 2 HPO 4 /NaH 2 PO 4 。红细胞中的缓冲 对有: KHb/ HHb; KHbO- 2- /HHbO 2 ; KHCO 3 /H 2 CO 3 ; K 2 HPO 4- /KH 2 PO 4 ,以血浆中 NaHCO 2 的缓冲效率最高。血 浆的酸碱度 pH 为 7.35~7.45 之间,其所以能保持相对稳定, 首先依靠血液中的各缓冲对来缓冲酸性或碱性物质,使血浆 的 pH 值不致发生明显的改变。 三、血液的保护和防御功能 血液中白细胞的主要功能是通过吞噬及免疫反应,实现对机体 的保护防御功能,抵抗外来微生物对机体的损害。从免疫的功能 看,可将白细胞分为吞噬细胞和免疫细胞两大类。免疫细胞是指淋 巴细胞,淋巴细胞能产生抗体,每一种抗体都是针对某一类特异抗 原的,故称为特异免疫。淋巴细胞又可分为 T 淋巴与 B 淋巴 细胞两种。 80%~90% —是 T 淋巴细胞,它执行细胞免疫功 能。 B 淋巴细胞执行体液免疫功能。血液中血小板的主要功能是 止血和加速凝血。 【学生应掌握的 知识点】 血红蛋白氧容量 血红蛋白氧含量 血红蛋白氧饱和度 氧解离曲线 氧 解离曲线的左移与右移 第五章 血液循环 【本章提要】 血液循环的主要功能是完成体内的物质运输和交换,实现机体的体 液调节,人体在运动时血液循环功能加强。本章主要介绍心肌的生 理特性、心动周期的变化、心输出量及其影响因素、动脉血压的成 因及影响因素、心血管活动的神经和体液调节,以及肌肉运动时血 液循环功能的变化。 第一节 心肌的生理特性 【教学要点】 一、兴奋性 1 .心肌细胞的生物电现象: