3.试述骨骼肌肌纤维的收缩原理。

【参考答案】

当运动神经上的神经冲动动作电位到达神经末梢时，通过神经一肌肉接头处的兴奋传递，使肌细胞膜产生兴奋。之后，肌质网向肌浆中释放Ca²⁺肌质网中的Ca²⁺浓度远远大于肌浆中的Ca²⁺浓度，使肌浆中的Ca²⁺浓度瞬时升高。Ca²⁺浓度升高后，肌钙蛋白亚单位C与Ca²⁺结合，引起肌钙蛋白的分子结构改变，进而导致原肌球蛋白的分子结构改变，原肌球蛋白滑入F肌动蛋白双螺旋沟的深部，肌动蛋白分子上的活性位点暴露。一旦肌动蛋白分子上的活性位点暴露，粗肌丝上的横桥即与之结合。横桥与肌纤蛋白结合后会产生两种作用:激活了横桥上的ATP酶，使ATP迅速分解并产生能量供横桥摆动之用；激发横桥的摆动，拉动细肌丝向A带中央移动。然后，横桥自动与肌动蛋白上的活性位点分离，并与新的活性位点结合，横桥再次摆动，拖动细肌丝又向A带中央前进一步。如此，横桥头部前后往复地运动，一步一步地在细肌丝上“行走”，拖动细肌丝A带中央滑行。肌肉收缩时形成的横桥数目越多，肌肉的收缩力量也就越大。当肌浆中的Ca²⁺浓度升高时，肌浆网膜上的钙泵被激活。在钙泵的作用下，肌质网把Ca²⁺泵入肌质网内，使肌浆中Ca²⁺浓度降低，Ca²⁺与肌钙蛋白亚单位C分离，肌钙蛋白和原肌球蛋白恢复原先的构型，原肌球蛋白再次掩盖肌动蛋白上的活性位点，阻止横桥与肌纤蛋白的相互作用，细肌丝回至肌肉收缩前的位置，肌肉舒张。

4.骨骼肌有几种收缩形式?它们各有什么生理学特点?

【参考答案】

根据肌肉收缩时的长度变化，把肌肉收缩分为以下几种收缩形式：

（1）向心收缩

肌肉收缩时，长度缩短的收缩称为向心收缩，又称缩短收缩。肌肉向心收缩时，是做功的，其数值为负荷重量与负荷移动距离的乘积。

（2）等长收缩

肌肉在收缩时其长度不变，这种收缩称为等长收缩。有两种情况:其一，肌肉收缩时对抗不能克服的负荷。其二，当其他关节由于肌肉离心收缩或向心收缩发生运动时，等长收缩可使某些关节保持一定的位置，为其他关节的运动创造适宜的条件。

（3）离心收缩

肌肉在收缩产生张力的同时被拉长的收缩称为离心收缩。如下蹲时，股四头肌做离心收缩以控制重力作用，使身体缓慢下蹲，起缓冲作用。由于肌肉离心收缩的制动作用，减缓了身体的下落速度，不致于使身体造成损伤。离心收缩时肌肉做负功。

（4）超等长收缩

超等长收缩是指骨骼肌工作时先做离心式拉长，继而做向心式收缩的一种复合式收缩形式。其优点在于，当肌肉被拉长后所产生的弹性势能，拉长后产生的牵张反射性收缩，以及主动向心收缩所产生的力量形成合力时，肌肉将产生较大收缩力完成超等长练习时，肌肉最终收缩力量的大小是由肌肉在离心收缩中被拉长的速度和被拉长的长度所决定的，前者更为重要。超等长练习与其他力量练习相比，更接近比赛时人体的运动形式。考研报名