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会计学;肌肉的种类及特点
动物的肌肉分三类:
骨骼肌、心肌和平滑肌。
骨骼肌、心肌是横纹肌,有明暗相间的条纹,但结构、功能以及力学性质不同。
; 肌肉既具有一般软组织材料的力学性质—拉伸承载、变形、松弛和蠕变,又有其独具特性 —主动收缩产生张力。;主动张力是怎样产生的?
骨骼肌:在神经、电、化学刺激下产生主动收缩。
心肌:在窦房结发出的电信号下产生主动收缩。
平滑肌:自发的主动收缩。不受自主神经控制。
人体内脏器均由平滑肌组成,如肠、肝、脾、肾。; 但不同的器官平滑肌的组织结构、功能及力学性质有显著差异,很难用统一标准刻画它。; 根据肌肉产生张力时的状态不同,分为:;松弛状态:肌肉未受到神经脉冲、 电、化学等
刺激时。此时肌肉的张力称为被
动张力或松弛态下张力。
激活状态:肌肉受到神经脉冲、 电、化学等刺
激时。此时肌肉主动收缩产生主动力。; 肌肉(骨骼肌)是人体运动系统重要的组成部分,是人体运动的动力来源。可以说肌肉在生物力学研究中是最具吸引力、最有挑战性的研究领域。肌肉的力学性质十分复杂,它跟组成肌肉各种成份的力学特性有关,迄今为止人们仍然在不断的研究和探索之中。 ;第一节 骨骼肌的特点、构成及收缩原理
一.骨骼肌特点
骨骼肌组成动物躯体的主要部分,也是动物运动的发动机,其运动受自主神经控制。在显微镜下,可看到骨骼肌明暗相间的条纹,故又称横纹肌。
;第9页/共108页;第10页/共108页; 神经脉冲、电脉冲或化学刺激下,肌肉收缩产生张力,每次激发可持续数十至数百毫秒。
骨骼肌的最大特点:
刺激频率越高,产生的张力越大。当频率足够高(高于100Hz)时,张力达到最大值,且不再也不随时间而改变,这种状态称为挛缩或强直。
;;
;二. 骨骼肌的基本结构:
骨骼肌由平行排列的许多肌束组成,肌束中包含着许多平行排列的肌纤维。肌纤维是构成肌肉的基本单位,它本身是个细胞,含有多个细胞核。直径10-60μ,长度从数毫米至数厘米不等,有时可长达3cm。
; 肌细胞核在细胞膜下方,肌细???质内有许多成束排列的肌原纤维,直径约1μ。
肌原纤维是肌细胞特有的重要组成部分,它是肌肉细胞的收缩单位。 ; 肌原纤维的组成:
由两种粗、细肌交错对插排列而成,较粗的叫肌浆球蛋白,也称肌球蛋白,直径约1.2×10-6cm。较细的叫肌动蛋白,直径约为5×10-7。 ;第17页/共108页;第18页/共108页;第19页/共108页;肌原纤维结构:;第21页/共108页;肌丝的分子组成和横桥运动;第23页/共108页; 粗肌丝:;肌球蛋白(肌浆蛋白)结构; 细肌丝:;三. 肌肉收缩的纤维滑移理论:
肌肉松弛时,肌浆球蛋白分子的头部贴近肌动蛋白纤维上,但没有接触。受刺激时,头部突起,横桥粘接于肌动蛋白纤维上,产生张力,横桥使肌浆球蛋白纤维和肌动蛋白纤维之间发生相对滑动移。然而两种纤维本身长度不变,因而肌纤维节收缩,肌肉也随之收缩作功。;;第29页/共108页;第二节 Hill方程
与心肌、平滑肌相比,对骨骼肌的研
究较为深入,因为有:
Hill方程—可描述骨骼肌的力学性质。
Hill模型—可描述骨骼肌的功能状态。; Hill方程是肌肉力学中最有名的方程,是骨骼肌力学的基础。
来源:青蛙的缝匠肌实验
描述:骨骼肌在强直状态下快速释放时
张力T和缩短速率V之间的关系。
;实验方法:
一根骨骼肌固定长度为L0,张力为T0,在强直状态下将肌束突然放松到新的长度L,L<L0,T<T0。释放后,立即测量缩短速率V=-dL/dt,以及张力T,那么T和V之间的经验关系就是Hill方程。 ;它的数学表达式为:
(V+b)(T+a)=b(T0+a)
式中a、b、T0为三个独立的常数,这些常数都是肌肉的初始长度L0、溶液的温度和成分,钙离子浓度以及药品等因素的函数。 ; Hill方程也可写成如下形式:
V=b(T0-T)/(T+a)
T=(bT0-aV)/(V+b)
= a(V0-V)/(V+b)
若T=0,则V达到最大值V0,且
V0=bT0/a
;
;;
Hill方程不能描述:
1.肌肉未受刺激,没有主动收缩时的状况。
2.单收缩状态
3.缓慢释放;第三节 Hill的三元素模型;;被动张力:松弛态下(不受刺激),
肌肉没有收缩时的张力。
主动张力:肌肉受到刺激(不是负载),
由于主动收缩产生的张力。; Hill模型描述了Hill方程不能
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