运动理论深度学习——探究骨骼肌运动的底层原理

不论是何种骨骼肌运动,它都离不开最基本的内部动作原理。对于健身训练当然也是一样的。

运动理论深度学习——探究骨骼肌运动的底层原理

请注意!!!前方高能,请深呼吸。没错,又是一篇关于运动生理学和运动营养学的内容。内容偏向于内部实现细节。当然我并非研究这些课题的人,最多算上一个“传道”的人。同样,理解了骨骼肌运动的底层原理并不能让你练成大肌霸。它仅仅是准备给那些具有深度好奇心的健身者,如果你也是一个这样的健身者,那么你应该仔细的把下面的内容读一读,当然如果你本身就是体育大学相关专业,那么这些可能是给你的一次温习知识的机会。

运动理论深度学习——探究骨骼肌运动的底层原理

每块骨骼肌都是由很多平行的肌纤维(见注1)组成。肌纤维内充满肌浆(见注2),红色的粘稠液体中包括细胞核、线粒体、肌红蛋白(见注3)和大约500条呈线状的肌原纤维构成。正是因为存在肌红蛋白的原因,所以使肌浆呈现红色。包绕在肌原纤维附近的是一些光滑内质网,我们一般叫做肌浆网。在作为能量储备的肌浆中,存在甘油三酯滴(脂肪)、糖原、PCr和ATP。肌原纤维由粗、细肌丝重叠而成。之所以肌肉存在横纹结构,就是这些重叠结构的原因。粗肌丝主要由肌球蛋白组成,细肌丝主要由肌动蛋白、原肌球蛋白和肌钙蛋白共同组成。

运动理论深度学习——探究骨骼肌运动的底层原理

当肌肉内钙离子和ATP充足时,肌丝间相互作用形成肌球蛋白+肌动蛋白复合体,并通过肌丝之间相互滑动缩短。当肌球蛋白的走向改变,横桥与细肌丝上肌动蛋白亚基上的活性位点结合时,肌丝便开始滑行。在一次收缩过程中,横桥会发生多次接触和分离,肌丝扭动,拖动细肌丝向肌节中央方向滑行。当一根肌纤维收缩时,它的肌小节缩短,当整个肌纤维的肌小节都缩短时,整条肌纤维的长度也缩短。

运动理论深度学习——探究骨骼肌运动的底层原理

肌球蛋白横桥与活性位点的结合要求有钙离子的存在;肌肉舒张的时候,钙离子又被会收到肌浆网。当大脑发出控制肌肉收缩的兴奋时,兴奋沿着膜传导并下行到T管,使得肌浆网内的钙离子释放到肌浆,这就引起了肌肉收缩。

横桥发生多次接触和分离,肌丝扭动,拖动细肌丝向肌节中央方向滑行,这会消耗能量,ATP被水解为ADP,释放出能量。当一个ATP分子和肌球蛋白上的ATP酶活性位点结合时,肌球蛋白的横桥与肌动蛋白分离,此时ATP在ATP酶的作用下水解为ADP和磷酸,释放的能量供肌凝蛋白(见注4)转为其活性状态,使其收缩并为下一个横桥与肌动蛋白结合提供能量。当肌球蛋白处于活性状态时,ADP和磷酸仍然与肌球蛋白头部接触。这时,肌球蛋白又与细肌丝上的下一个肌动蛋白单位结合。进行下一个接触周期、释放能量、激活肌球蛋白和分离的重复过程。当具有ATP依赖性的钙泵将钙离子收回肌浆网存储时,肌肉开始舒张。

运动理论深度学习——探究骨骼肌运动的底层原理

总结一下,神经通过控制肌纤维内钙离子浓度就能控制肌肉收缩舒张了。你在举铁实际上就是在操控钙离子浓度,肌纤维内部根据钙离子浓度和ATP产生动作。

运动理论深度学习——探究骨骼肌运动的底层原理

注:

1.肌纤维

健身基础知识--窥探组成肌肉的肌纤维

2.肌浆

肌浆是肌纤维的细胞质

3.肌红蛋白

肌红蛋白(Myoglobin,Mb)是哺乳动物细胞(主要是肌细胞)储存和分配氧的蛋白质

4.肌凝蛋白

又称肌球蛋白

1.[英]莫恩 著 《运动营养》


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