運動理論深度學習——探究骨骼肌運動的底層原理

不論是何種骨骼肌運動,它都離不開最基本的內部動作原理。對於健身訓練當然也是一樣的。

運動理論深度學習——探究骨骼肌運動的底層原理

請注意!!!前方高能,請深呼吸。沒錯,又是一篇關於運動生理學和運動營養學的內容。內容偏向於內部實現細節。當然我並非研究這些課題的人,最多算上一個“傳道”的人。同樣,理解了骨骼肌運動的底層原理並不能讓你練成大肌霸。它僅僅是準備給那些具有深度好奇心的健身者,如果你也是一個這樣的健身者,那麼你應該仔細的把下面的內容讀一讀,當然如果你本身就是體育大學相關專業,那麼這些可能是給你的一次溫習知識的機會。

運動理論深度學習——探究骨骼肌運動的底層原理

每塊骨骼肌都是由很多平行的肌纖維(見注1)組成。肌纖維內充滿肌漿(見注2),紅色的粘稠液體中包括細胞核、線粒體、肌紅蛋白(見注3)和大約500條呈線狀的肌原纖維構成。正是因為存在肌紅蛋白的原因,所以使肌漿呈現紅色。包繞在肌原纖維附近的是一些光滑內質網,我們一般叫做肌漿網。在作為能量儲備的肌漿中,存在甘油三酯滴(脂肪)、糖原、PCr和ATP。肌原纖維由粗、細肌絲重疊而成。之所以肌肉存在橫紋結構,就是這些重疊結構的原因。粗肌絲主要由肌球蛋白組成,細肌絲主要由肌動蛋白、原肌球蛋白和肌鈣蛋白共同組成。

運動理論深度學習——探究骨骼肌運動的底層原理

當肌肉內鈣離子和ATP充足時,肌絲間相互作用形成肌球蛋白+肌動蛋白複合體,並通過肌絲之間相互滑動縮短。當肌球蛋白的走向改變,橫橋與細肌絲上肌動蛋白亞基上的活性位點結合時,肌絲便開始滑行。在一次收縮過程中,橫橋會發生多次接觸和分離,肌絲扭動,拖動細肌絲向肌節中央方向滑行。當一根肌纖維收縮時,它的肌小節縮短,當整個肌纖維的肌小節都縮短時,整條肌纖維的長度也縮短。

運動理論深度學習——探究骨骼肌運動的底層原理

肌球蛋白橫橋與活性位點的結合要求有鈣離子的存在;肌肉舒張的時候,鈣離子又被會收到肌漿網。當大腦發出控制肌肉收縮的興奮時,興奮沿著膜傳導並下行到T管,使得肌漿網內的鈣離子釋放到肌漿,這就引起了肌肉收縮。

橫橋發生多次接觸和分離,肌絲扭動,拖動細肌絲向肌節中央方向滑行,這會消耗能量,ATP被水解為ADP,釋放出能量。當一個ATP分子和肌球蛋白上的ATP酶活性位點結合時,肌球蛋白的橫橋與肌動蛋白分離,此時ATP在ATP酶的作用下水解為ADP和磷酸,釋放的能量供肌凝蛋白(見注4)轉為其活性狀態,使其收縮併為下一個橫橋與肌動蛋白結合提供能量。當肌球蛋白處於活性狀態時,ADP和磷酸仍然與肌球蛋白頭部接觸。這時,肌球蛋白又與細肌絲上的下一個肌動蛋白單位結合。進行下一個接觸週期、釋放能量、激活肌球蛋白和分離的重複過程。當具有ATP依賴性的鈣泵將鈣離子收回肌漿網存儲時,肌肉開始舒張。

運動理論深度學習——探究骨骼肌運動的底層原理

總結一下,神經通過控制肌纖維內鈣離子濃度就能控制肌肉收縮舒張了。你在舉鐵實際上就是在操控鈣離子濃度,肌纖維內部根據鈣離子濃度和ATP產生動作。

運動理論深度學習——探究骨骼肌運動的底層原理

注:

1.肌纖維

健身基礎知識--窺探組成肌肉的肌纖維

2.肌漿

肌漿是肌纖維的細胞質

3.肌紅蛋白

肌紅蛋白(Myoglobin,Mb)是哺乳動物細胞(主要是肌細胞)儲存和分配氧的蛋白質

4.肌凝蛋白

又稱肌球蛋白

1.[英]莫恩 著 《運動營養》


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