骨骼肌运动时神经肌肉调节生化研究.ppt

第十五章 骨骼肌运动时神经肌肉调节的生化研究孔令芳 前言 骨骼肌是人体各环节产生运动的动力器官。随着研究的不断深入，骨骼肌运动时的神经肌肉调节，在骨骼肌收缩产生的力和疲劳的发生与发展过程中起着重要的作用。骨骼肌的中枢和外周的神经冲动与调节是重要的限制因素，在各种不同特点的运动性疲劳的发生原因中，中枢疲劳占有很重要的位置。 骨骼肌的收缩不仅依赖于其本身的特性，而且要通过它的 驱动和反馈系统来保持其功率输出，肌肉的外周感觉传入 变化是神经系统调节肌肉活动的最重要反馈信息，反馈调 节可能发生在脊髓水平的局部，也可能发生在脊髓以上的 中枢水平，所以中枢神经系统的许多位点都可以对支配骨 骼肌的运动神经元产生调节作用。 近年来骨骼肌收缩的神经肌肉调节研究已 成为运动科学研究的前沿领域，特别是对 运动员的力量与速度训练方法产生了很好 的指导效果。 本章学习目的 就骨骼肌的神经控制调节、运动型疲劳的神经机制、神经肌肉的生物化学的整体概况与重要的研究进展进行总结，为进一步学习与了解具体的研究方法和前沿研究提供相关的基础知识。 本章学习内容 一、运动的神经肌肉调节通路 二、骨骼肌疲劳的神经肌肉调节链测量和评定方法 三、神经肌肉疲劳调节机制 四、神经肌肉的生化与骨骼肌收缩调节 五、神经肌肉调节对运动训练的适应性反应 第一节 运动的神经肌肉调节通路 一、神经系统控制与调节运动的方式——反馈控制与前馈控制 1、反馈控制 （1）概述 感觉反馈信息到达控制运动的中枢的各个结构，在发起运动前，神经系统根据这些感觉信息委派运动编程，在运动执行过程中，神经系统又根据运动中不断反馈给中枢的感觉信息对运动进行纠正，这被称为运动的反馈控制。 （2）特点 建立在经验的基础上，只适用与人体的一般运动、缓慢的运动或维持身体姿势。 2、前馈控制 神经系统事先根据各种已得到的感觉信息尽可能精确地计算出下行的运动指令，待运动开始后便不再依靠反馈信息，自动完成运动过程，即我们常说的自动化完成运动技术过程。 3、时间较长的多重复运动与对抗运动过程，是前馈控制与反馈控制协调作用的结果。 二、控制与调节骨骼肌运动的主要神经结构网络 （一）、大脑皮层运动区与运动控制调节 （二）、小脑与基底神经节对运动皮层的调节 1、小脑与运动皮层之间的回路参与运动的前馈控制，与脊髓之间的回路参与反馈控制，调节高级运动中枢的活动。参与随意运动的发起，接受脊髓的感觉反馈信息和控制肌肉张力，适时的调节进行中的运动，控制躯体平衡。 2、基底神经节与运动皮层形成调节运动的直接回路和间接回路，前者参与易化与增强运动的前馈控制，增强肌肉力量，起兴奋作用；后者参与运动中抑制运动皮层的过度兴奋，维持身体姿势，协调肢体运动。 （三）、脑干与运动控制调节 处理信息，维持身体姿势在运动中的相对稳定。 （四）、脊髓和外周感受器与运动控制调节 2、与骨骼肌运动调节相关的外周感受器 主要包括肌肉感受器和皮肤感受器 （1）肌肉感受器包括肌梭和高尔基腱器官 （2）根据肌肉感受器传入纤维直径的不同，将初级传入纤维分为Ⅰ 、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类纤维 Ⅰ型纤维（肌梭和腱器官内）传递有关肌肉长度、张力及其变化的信息，占肌肉感受器传入纤维总数的25%。 Ⅱ型纤维（肌梭内）大部分传递肌肉长度的信息，少部分传递肌肉的触压感觉和肢体位置觉。 Ⅲ型纤维中有2/3传递由肌肉收缩或过度牵拉产生的肌肉深部痛感觉，1/3传递肌肉收缩引起的肌肉中血管内的信息变化，在骨骼肌和肌腱中广泛分布。 Ⅳ型纤维占肌肉感受器传入纤维总数的50%，传递肌肉收缩的机械刺激对肌肉深部产生的痛觉和非痛觉刺激。 第二节 骨骼肌疲劳的神经肌肉调节链测量和评定方法 评价机体对肌肉力量的调节，其实质是评价肌肉产生的力或输出功率的调节。 一、骨骼肌疲劳的定义 一般将肌肉疲劳定义为“肌肉收缩不能维持特定的力或功率输出”。 二、调节肌肉力量生成的环节 神经肌肉调节过程最终表现为膜电位的变化，包括神经信号沿运动神经元和在神经-肌肉接点的传导。 调节肌肉力量生成的环节 三、肌肉疲劳的直接测定方法 （一）最大主动收缩力的测定 人体实验中测量最大等长收缩力，通过电刺激神经或肌肉实现测定 （二）输出功率的测定 (三）强制收缩力的测定 （四）低频疲劳的测定 四、疲劳的间接测试与评价 （一）快速单收缩内插法 （二）测定耐力时间 (三）测定肌电图 第三节 神经肌肉疲劳调节机制 一、神经肌肉疲劳的基本机制 根据导致神经肌肉疲劳的生理位