二、骨骼肌收缩

二、骨骼肌收缩

1.骨骼肌收缩形式

骨骼肌收缩产生力量让机体运动,当肌肉收缩时,根据身体运动需要,肌肉收缩可表现为整块肌肉长度发生变化或不变化。根据肌肉收缩时长度变化,分为以下几种收缩形式。

1)向心收缩

当骨骼肌在收缩的时候,肌肉的长度缩短,即起点和止点相互靠近的收缩,叫向心收缩,也叫缩短收缩。向心收缩的作用是引起身体运动。

2)等长收缩

骨骼肌在收缩的时候长度不变,这种收缩叫等长收缩,也叫静力收缩。等长收缩的主要作用就是稳定和固定身体。

3)离心收缩

肌肉在收缩产生张力的同时被拉长的收缩叫离心收缩。搬运重物时将重物放下以及下坡跑和下楼梯等都需要肌肉进行离心收缩。

4)超等长收缩

骨骼肌工作时,先做离心式拉长,继而做向心式收缩的一种复合式收缩形式。超等长收缩的优点是牵张反射性收缩,可以爆发出更大的力量。完成超等长收缩时,肌肉收缩力量的大小是由肌肉在离心收缩过程中被拉长的速度和长度决定的,而且速度比长度更重要。

前3种不同的收缩形式,肌肉收缩的长短不一样,有缩短,有不变,有拉长,它对身体引起的运动也不一样。

2.骨骼肌不同收缩形式的比较

1)力量

同一块肌肉在收缩速度相同的情况下,离心收缩及超等长收缩可产生最大的张力,比向心收缩大50%左右,比等长收缩大25%左右。原因:①牵张反射。肌肉受到外力的牵张时会反射性地引起收缩。在离心收缩时肌肉受到的强烈的牵张,因此会反射性地引起肌肉强烈收缩;②弹性势能。离心收缩时肌肉中的弹性成分被拉长而产生弹性势能。

2)肌肉酸痛

肌肉酸痛又叫延迟性肌肉酸痛,不是因为乳酸堆积造成的,而是因为骨骼的细胞出现超微结构的改变以及无菌性炎症等导致延迟性酸痛,这在离心收缩后非常多见。离心收缩是一种退让性的工作,对肌纤维的结构破坏更加明显,在收缩中肌肉收缩力量的方向和运动的方向与这个物体运动的方向是相反的,这种退让性工作能够让肌小节、肌细胞膜等出现更加严重的损伤,所以做离心收缩之后引起的肌肉酸痛是最明显的。

研究表明适当的肌肉酸痛对运动训练来说是一种好现象,只有出现延迟性肌肉酸痛,肌纤维超微结构的破坏,在后期恢复的时候,机体的蛋白质合成及肌纤维排列会更加有利于机体功能的改善。所以在做完离心收缩之后,应该多做拉伸、牵拉、按摩、理疗等以缓解过度的超微结构破坏,减轻肌肉酸痛,如此能够达到最好的训练效果。

3.骨骼肌收缩的力学表现

1)绝对与相对肌力/力量

(1)绝对肌力。某一块肌肉做最大收缩时所产生的张力。肌肉的绝对肌力和肌肉的横断面大小有关,肌肉的横断面越大,其绝对肌力越大。

(2)相对肌力。肌肉单位横断面积所具有的肌力。一般为1平方厘米肌肉横断面面积。

(3)绝对力量。在整体情况下一个人所能举起的最大重量。在一般情况下,体重越大绝对力量越大。

(4)相对力量。如果将某人的绝对力量除以他的体重,即每公斤体重的肌肉力量。

(5)跑步运动时要承受自己的体重,自我力量足够大的情况下,体重越轻,运动时内耗就越小,这样在跑步中占有优势,也就是相对力量越大跑步运动成绩就越好。

2)肌肉力量与运动

(1)力量-速度曲线。肌肉收缩的速度快慢和所克服的外部阻力相关,负荷越小,肌肉收缩速度越快。反之,减慢。

张力大小取决于活化的横桥数目。

收缩速度取决于能量释放速率和肌球蛋白ATP酶活性,与活化的横桥数目无关。

(2)肌肉力量与运动速度。肌肉力量增加可以提高运动速度,在负荷相同的条件下,力量越大,动作速度越快。当以相同的速度运动时,力量大者能克服更大的负荷。

(3)肌肉力量与爆发力。爆发力是指人体单位时间内所做的功,也就是在足够短的时间内能够爆发出最大力量的能力。人体运动时所输出的功率实际上就是运动生理学中所说的爆发力。爆发力分为绝对爆发力和相对爆发力,绝对爆发力不考虑体重因素,与力量和速度有关,相对爆发力要除以体重。两者在体育运动中的运用与绝对/相对力量相似。在某些运动项目中,如投掷、短跑、跳跃、举重、拳击和橄榄球等项目,运动员必须有较大的爆发力。