撇开书上的死定理。首先问题设计不好,没问清楚。影响肌肉收缩的因素?影响什么?如果只要跟收缩有关的话,ABCDE都有关。分开说,A横断面积影响肌肉收缩力量B肌纤维走向影响肌肉收缩产生的功能的效率或者说决定此组肌纤是否参与此次收缩活动(比如屈髋收腹直肌而维持脊柱稳定收腹横肌)C肌肉收缩速度不同,有时候决定了此肌纤是否参与收缩,比如爆发动作主要是快肌参与,慢跑主要是慢肌参与D参照C,E初长度对收缩力影响很大。
心输出量(cardiac
output)=
搏出量 (stroke
volume)×心率(heart
rate),搏出量主要与心脏前负荷、心肌收缩力和心脏后负荷有关。
1搏出量的调节
(1)异长自身调节(heterometric
regulation):
即心脏前负荷(心肌初长度)对搏出量的影响。心脏前负荷是指心室收缩前所承受的负荷。通常用心室舒张末期压力或心室舒张末期容积来反应。搏出量与前负荷有关,在
一定限度内前负荷增加→搏出量增加。可见,心肌的收缩强度和速度是通过改变心肌的初长来实现的,故称为异长自身调节。
(2)等长自身调节(homometric
regulation):
即心肌收缩力对搏出量的影响
(心肌初长度不变)。通过心肌细胞本身力学活动的强度和速度发生变化,使心脏搏出量和搏功发生改变,称为等长自身调节。心脏泵血功能的这种调节是通过收缩能力这个与初长度无关的心肌内在功能变数的改变来实现的,故称为等长自身调节。
交感神经活动↑或儿茶酚胺↑→肌浆ca
2+
↑→心肌收缩力↑→搏出量↑。
迷走神经活动↑→肌浆ca
2+
↓→
心肌收缩力↓→
搏出量↓。
(3)后负荷对搏出量的影响:
从图4-1-3中可以看出,后负荷(动脉血压,
3>2>1)增加,搏出量减少。
3的后负荷最大,其p-v环面积最小,搏出量最少,反之,1的后负荷最小,其p-v环面积最大,搏出量最多。
随着初长度的增加,肌肉的张力曲线分别经历了上升支、平台和下降支。张力的大小与肌小节中粗细肌丝的重叠程度密切相关。如粗细肌丝完全不重叠,肌肉的张力为零;重叠过度,无法达到最大的横桥结合率,张力也不能达到最大。
只有当肌肉的初长度恰好使每个肌小节的长度为2。2μm左右,此时形成的横桥与细肌丝结合位点数目最多,张力就达到最大(平台)。 我们知道肌小节中每根细肌丝的长度是1。0μm,两根细肌丝之和为2。
0μm,而肌小节的最适初长度并不等于2。0μm,而是2。2μm。这是因为粗肌丝中央(M线附近)没有横桥存在,即使细肌丝伸入到这个位置,也不能增加横桥的结合效率。此外,上升支的前段斜率大、后段斜率小是因为:前段对应长度的肌小节中细肌丝不但越过M线,还与另一侧的粗肌丝形成横桥结合,因而张力随长度上升的速率更大;后段对应的肌小节初长度较长,此时细肌丝的头部在M线附近,形成的横桥数目相对减少,使斜率变小。
(二)后负荷对肌肉收缩的影响 The effect of afterload on muscular contraction 固定前负荷,观察后负荷对肌肉收缩的影响。
开始肌肉不能缩短,只表现张力的增加,即等长收缩;当张力增加到足以对抗后负荷时, 肌肉开始缩短,此时张力不再增加,即等张收缩(见下图)。 肌肉在后负荷条件下收缩时,总是张力产生在前, 缩短在后,而且后负荷越大,肌肉缩短前产生的张力越大,肌肉缩短出现的越晚,缩短的初速度和肌肉缩短的总长度越小。
纪录不同后负荷下肌肉产生的张力和其开始缩短时的初速度作图,即张力-速度曲线(force-velocity relation)。 可见二者呈反变关系。后负荷越大,肌肉缩短的速率越小。
将曲线向上延长至后负荷为零,即得到理论上的最大缩短速度Vmax。
(三) 肌肉收缩能力对肌肉收缩的影响 Effect of contractility on muscular contraction 缺氧、酸中毒、肌肉中能源物质ATP缺乏、蛋白质和横桥功能特性的改变,都能降低肌肉收缩的效果;钙离子、咖啡因、肾上腺素也可影响肌肉收缩机制而提高收缩效果。
答案:(1)骨骼肌的形态及机能特点
肌肉力量的大小取决于肌肉的形态、结构、肌纤维百分组成以及生理、生化特点。
①肌肉的生理横断面积
肌肉横断面积的大小取决于肌纤维的数量、肌纤维的直径和肌纤维的排列方向。通常肌肉生理横断面积越大,力量也越大。
②肌肉结缔组织
结缔组织不仅能产生一定的弹力,而且具有传递肌肉收缩力量的作用,因此,发达的结缔组织对于提高肌肉力量具有重要意义。
③肌肉长度
在自然状态下肌肉的长度越长,所含的肌小节越多,肌肉产生的力量越大。此外,肌纤维的初长度也影响着肌肉的最大肌力。肌肉被拉长后立即收缩产生的力量远大于间隔一段时间后再收缩时所产生的力量。
④肌纤维类型
快肌纤维收缩力量明显大于慢肌纤维,人体肌肉中快肌纤维横断面积及百分组成较高的个体,其肌肉收缩力量也较大,但是在上述两种因素中快肌纤维的横断面积对力量影响更为明显。
(2)神经系统的调节能力
①中枢神经系统的募集能力
中枢神经系统通过改变发放神经冲动的强度和频率来影响肌肉的收缩力量。当中枢神经系统兴奋性提高时,支配肌肉活动的运动神经元同时兴奋的数目增加,因而参与收缩的运动单位增多,并使肌肉中每一运动单位发生较大紧张性收缩,所以肌肉产生的力量增大。
②神经系统的协调能力
中枢神经系统在调节肌肉收缩活动时,除主动肌兴奋收缩外,还需协同肌的配合及对抗肌的放松。神经中枢间良好的协调能力可减少无渭的能量消耗,有助于主动肌发挥更大的收缩效率,产生更大的收缩力量。
(1)肌源性因素
①肌肉生理横断面积:故肌肉生理横断面积越大,肌肉力量也相应越大。
②肌纤维类型:快肌纤维收缩力比慢肌纤维大,但耐久力较差,故容易疲劳。
③肌肉收缩时的初始长度:在一定范围内,肌肉收缩前的初长度越长,收缩时产生的张力就越大。
(2)神经源性因素
①中枢神经系统的兴奋状态:人体肌肉进行最大用力收缩时,并不能使用力肌群的所有肌纤维都参与收缩,其动员程度与中枢神经系统的兴奋状态有关。
②运动中枢对肌肉活动的协调和控制能力:不同肌肉群的活动是由运动中枢的不同部位来控制的,不同运动中枢之间协调性的改善,可以显著提高肌肉的收缩力量。
(3)关节运动角度
肌肉收缩时不仅会牵拉骨骼以关节为轴进行运动,而且当关节处于不同角度时,主动肌收缩的力学特征会发生相应变化,其力值也随之发生改变。
扩展资料
因为肌肉具有弹性,所以它也可以被动地产生力量,在这种情况下,肌肉就好像橡皮筋,当肌肉被动拉长时,会产生更大的内部弹力。
快速的被动拉长可以产生最大的肌肉力量,很多高耗能的活动是利用肌肉弹性来达到最好状态,如弹跳。在plie时,髋部伸肌(如臀大肌)、膝部伸肌(如股四头肌)、跖屈肌(负责绷脚的肌肉)迅速被牵拉,它们的反弹,提供了跳跃的力量。
总结:被动产力时,肌肉快速拉长,即可产生最大的回弹力量。但如果肌肉本身过于紧绷,那么就会限制拉长的速度和长度,就会影响弹力的产出。
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