1绪论、细胞、组织

null动物生理学动物生理学Animal　Physiology 主讲：江寰新 13635281054 jianghx@163.com 第一章　绪论第一章　绪论 一、动物生理学研究的对象和任务 　１、什么是动物生理学 研究动物机体各种机能活动（生命活动）的科学即为动物生理学。 2、研究的对象和任务 对象：动物体的结构、机能和调控。 任务：研究动物体及其细胞、组织、器官等组成及各部分所现的各种生命现象的活动规律和生理功能，阐明其产生机制，以及机体内、外环境变化对这些活动的影响。 　 　null3、 研究水平 细胞和分子、器官和系统、整体 4、研究方法 动物生理学是一门实验性科学，其知识主要通过观察和实验研究获得。 17世纪初，英国医生哈维首次通过动物活体实验的方法发现了动物的血液循环，并出版了《心与血的运动》一书，揭开了科学研究生命活动的序幕。哈维也被公认为近代生理学的奠基人。 null二、稳态及机体机能的调节二、稳态及机体机能的调节１、内环境及稳态的概念 细胞外液被称为机体的内环境，以别于整个机体所生活的外环境。null 稳态：内环境的理化性质并不是绝对静止不变的，各种物质在不断转换中达到相对平衡，即动态平衡状态，称为稳态。 ２、机体机能的调节方式２、机体机能的调节方式 （1）神经调节：通过神经系统的活动对机体各组织、器官和系统的生理功能所发挥的调节作用。在机体的所有调节方式中占主导地位。基本方式是反射。 （2）体液调节：指由体内某些细胞生成并分泌的某些化学物质经体液运输到达全身的组织细胞或体内某些特殊的组织细胞，通过作用于细胞上相应的受体，对这些组织细胞的活动进行调节。体液调节的特点是产生效应较缓慢、作用广泛、持续时间较长。 （3）自身调节：某些细胞、组织和器官并不依赖于神经或体液因素的作用，也能对周围环境变化产生的适应性反应。例如血管壁的平滑肌在受到牵拉刺激时，会发生收缩反应。３、机体机能的自动控制原理３、机体机能的自动控制原理反馈控制： 控制部分不断对受控部分发出指令，令其活动，而受控部分则能不断将其活动状况作为反馈信息送回给控制部分，使控制部分能根据反馈信号来改变或调整自己的活动，这一活动不断进行，从而不断地纠正和调整控制部分对受控部分的影响，以达到精确调控的目的。 动物机体各种调节系统中的神经、体液和自身调节部分（如反射中枢、内分泌腺等部分），可被看作是控制部分；而各种效应器、靶器官和靶细胞，则可被看作是受控制部分。null负反馈：反馈信息抑制或减弱控制部分的活动。负反馈的生理意义在于维持生理功能的相对稳定。 如动脉血压高于正常时，压力感受器就立即将信息通过传入神经反馈到心血管中枢，使心血管中枢的活动发生改变，从而调节心脏和血管的活动，使动脉血压向正常水平恢复；反之，如血压低于正常，则通过负反馈调节使血压回复正常。 null正反馈：从受控部分的反馈信息促进与加强控制部分的活动。正反馈的生理意义在于促使某一生理活动过程很快达到高潮发挥最大效应。 如在排尿反射过程中，当排尿中枢（控制部分）发动排尿后，由于尿液刺激了后尿道（受控部分）的感受器，受控部分不断发出反馈信息进一步加强排尿中枢的活动，使排尿反射一再加强，直至尿液排完为止。三、怎样学习动物生理学三、怎样学习动物生理学 1、重视实验 动物生理学是实验科学，如果不自己动手做实验，就不能真正理解知识、概念。 2、注重理解 真正理解了的内容不容易忘记。 3、温故知新 应该联系有关的课程，运用所学过的知识和理论来认识生命现象。@ 第二章　动物的细胞组织器官和系统第二章　动物的细胞组织器官和系统一、动物细胞的结构和基本功能 １、细胞膜的基本结构和物质转运功能 ２、细胞膜的跨膜信号传递功能 nullnull动物细胞一般由细胞膜、细胞质和细胞核三大部分组成。 细胞质中含有的重要细胞器： 中心体 高尔基体 溶酶体 线粒体 内质网等nullnullnull３、细胞的兴奋性和生物电现象３、细胞的兴奋性和生物电现象1）应激性与兴奋性 应激性：活的机体、组织、细胞对刺激发生反应的能力、性能。如变形虫受刺激后的移动、植物的向性、含羞草的叶子等。 生物体对外界刺激发生反应必须具备以下三个条件： 对刺激的感受（由感受器细胞完成）、信号的传导（由神经细胞完成）、效应器的反应（由肌肉细胞完成）。null 感受器细胞、神经细胞、肌肉细胞对适宜的刺激能够迅速作出反应，因而称为可兴奋细胞。 兴奋性是指机体（主要是可兴奋细胞）对刺激发生反应（或产生动作电位）的能力或特性。 生理学上把能够引起机体或组织发生兴奋反应的最小刺激强度，称为阈值。刺激强度等于阈值的刺激，称为阈刺激。组织的兴奋性与阈值成反比关系，即阈值越小，说明组织的兴奋性越高。故阈值大小可以反映兴奋性的高低。 2）生物电现象2）生物电现象 生物电现象是指生物细胞在生命活动过程中所伴随的电现象。它与细胞兴奋的产生和传导有着密切关系。细胞的生物电现象主要出现在细胞膜两侧，故把这种电位称为跨膜电位，主要表现为细胞在安静时所具有的静息电位和细胞在受到刺激时产生的动作电位。心电图、脑电图等均是由生物电引导出来的。 静息电位及其产生原理 静息电位及其产生原理 静息电位是指细胞在安静时，存在于膜内外的电位差。 膜电位的产生是由于膜内外各种离子的分布不均衡，以及膜在不同情况下，对各种离子的通透性不同所造成的。在静息状态下，细胞膜对K+有较高的通透性，而膜内K+又高于膜外，K+顺浓度差向膜外扩散；细胞膜对蛋白质负离子（A-）无通透性，膜内大分子A-被收集阻止在膜的内侧，从而形成膜内为负、膜外为正的电位差。这种电位差产生后，可阻止K+的进一步向外扩散，使膜内外电位差达到一个稳定的数值，即静息电位。因此，静息电位主要是K+外流所形成的电-化学平衡电位。动作电位及其产生原理 动作电位及其产生原理 细胞膜受刺激而兴奋时，在静息电位的基础上，发生的电位变化，称为动作电位。 　　动作电位是一个连续的膜电位变化过程。细胞膜受刺激而兴奋时，膜上Na+通道迅速开放，由于膜外Na+浓度高于膜内，电位比膜内正，所以，Na+顺浓度差和电位差内流，使膜内的负电位迅速消失，并进而转为正电位。这种膜内为正、膜外为负的电位梯度，阻止Na+继续内流。当促使Na+内流的浓度梯度与阻止Na+内流的电位梯度相等时，Na+内流停止。在动作电位上升相达到最高值时，膜上Na+通道迅速关闭，膜对Na+的通透性迅速下降，Na+内流停止。此时，膜对K+的通透性增大，K+外流使膜内电位迅速下降，直到恢复静息时的电位水平，形成动作电位的下降相。 　　nullnullnull 可兴奋细胞每发生一次动作电位，膜内外的Na+、K+比例都会发生变化，于是钠-钾泵加速转运，将进入膜内的Na+泵出，同时将逸出膜外的K+泵入，从而恢复静息时膜内外的离子分布，维持细胞的兴奋性。相关概念相关概念 静息时，细胞膜内外两侧维持内负外正的稳定状态，称为极化。 　　当细胞受刺激时，膜内电位向负值减小方向变化，称为去极化。 　　若膜内电位数值向负值增大方向变化，称为超极化。 　　当神经纤维受到阈刺激时，膜上Na+通道开放，Na+内流，膜发生去极化反应，静息电位有所减小，当静息电位减小到某一临界数值时，膜对Na+的通透性突然增大，Na+迅速内流，出现动作电位的上升相。这个临界点时的跨膜电位数值称为阈电位。null 动作电位可以分成去极化、复极化、超极化三个过程。动作电位的产生符合“全或无定律”，即刺激只要达到阈值，就能引发动作电位。 动作电位的特点：动作电位的特点：　　1.动作电位传导时，不会因距离增大而幅度减小，为不衰减性传导。 　　2.动作电位一旦发生，不随刺激的强度增大而增大幅度，呈“全或无”现象。 　　3.如果刺激神经纤维中段，产生的动作电位可沿膜向两端传导，呈双向性传导。 　　4. 连续的多个动作电位不重合，两个动作电位之间总有一定间隔而形成脉冲样图形。动作电位与静息电位的主要区别动作电位与静息电位的主要区别动作电位是连续变化的过程，而静息电位是一个稳定的电位差。 动作电位在细胞膜的某一部分一旦产生，就会迅速向四周传播，而静息电位不能。 动作电位标志细胞处于兴奋状态，静息电位标志细胞处于静息状态。４、肌细胞的收缩功能４、肌细胞的收缩功能 人体各种形式的运动，主要是靠一些肌细胞的收缩活动来完成的。例如，躯体的各种运动和呼吸动作由骨骼肌的收缩来完成；心脏的射血活动由心肌的收缩来完成；一些中空器官如胃肠、膀胱、子宫、血管等器官的运动，则由平滑肌的收缩来完成。不同肌肉组织在功能和结构上各有特点，但从分子水平来看，各种收缩活动都与细胞内所含的收缩蛋白质的相互作用有关；收缩和舒张过程的控制，也有某些相似之处。 null神经肌肉接头的结构和化学传递过程神经-骨骼肌接头处的兴奋传递 神经-骨骼肌接头处的兴奋传递 运动神经纤维在到达神经末梢处以裸露的轴突末梢嵌入到肌细胞膜上称作终板的膜凹陷中，轴突末梢中含大量乙酰胆碱囊泡，终板膜存有较多的N-型乙酰胆碱受体，当神经末梢处有神经冲动传来时，动作电位造成的局部膜去极化，引起电压门控式Ca2+通道开放，细胞间隙液中的Ca2+进入轴突末梢，触发了囊泡移动及排放，囊泡与轴突膜融合，释放乙酰胆碱。乙酰胆碱与终板膜上的受体结合，使终板膜对Na+（为主）、K+ 的通透性增加，引起Na+内流、 K+ 外流，结果终板膜静息电位减小而去极化，肌细胞兴奋，引起收缩。 每一次神经冲动所释放的乙酰胆碱能够在它引起一次肌肉兴奋后被胆碱酯酶迅速清除（2.0ms的时间内），否则它将持续作用于终板而使终板膜持续去极化，并影响下次到来的神经冲动的效应。nullnullN型乙酰胆碱受体 由4种不同的亚单位组成的5聚体，总分子量约为290kd。当受体结合配体乙酰胆碱时，引起通道构象改变，通道瞬间开启，膜外Na+内流，膜内K+外流。使该处质膜去极化，引起肌细胞动作电位，肌肉收缩。 银环蛇毒素可与乙酰胆碱受体结合，但不能开启通道，导致肌肉麻痹。 骨骼肌的收缩机制和兴奋-收缩耦联 骨骼肌的收缩机制和兴奋-收缩耦联 肌肉收缩系统中的有关蛋白： ①肌球蛋白(myosin) 头部具ATP酶活力,沿微丝从负极到正极进行运动。 主要分布于肌细胞，有两个球形头部结构域(具有ATPase活性)和尾部链,多个Myosin尾部相互缠绕，形成myosin filament,即粗肌丝。 null ②原肌球蛋白(tropomyosin, Tm，即原肌凝蛋白)由两条平行的多肽链形成α-螺旋构型, 调节肌动蛋白与肌球蛋白头部的结合。 ③肌钙蛋白 (Troponin, Tn)为复合物，包括三个亚基：TnC(Ca2+敏感性蛋白) 能特异与Ca2+结合; TnT(与原肌球蛋白结合); TnI(抑制肌球蛋白ATPase活性)，主要作用是调节肌肉收缩。 ④肌动蛋白 nullnull 肌细胞上的动作电位引起肌质网Ca2+电位门通道开启，肌浆中Ca2+浓度升高，肌钙蛋白与Ca2+结合，引发原肌球蛋白构象改变，暴露出肌动蛋白与肌球蛋白的结合位点。肌动蛋白通过结合与水解ATP、不断发生周期性的构象改变、引起粗肌丝和细肌丝的相对滑动，导致肌肉收缩。 null 重症肌无力是一种神经-肌肉接头部位因乙酰胆碱受体减少而出现传递障碍的自身免疫性疾病。临床主要特征是局部或全身横纹肌于活动时易于疲劳无力，也可累及心肌与平滑肌，表现出相应的内脏症状。 二、动物组织的分类、结构特点及功能二、动物组织的分类、结构特点及功能 １上皮组织 是密集的细胞和少量的细胞间质所组成的膜状组织，覆盖在体表和内脏器官的表面以及各种管、囊、腔、窦等的内壁．具有保护、吸收、排泄、分泌和呼吸等作用。根据上皮组织机能的不同，又分为被覆上皮、腺上皮和感觉上皮等。null(一)被覆上皮 动物体内外表面上的上皮组织，称为被覆上皮。根据细胞层数和形态的不同分为单层上皮和复层上皮。两类上皮又可分为扁平、立方、柱状上皮等。无脊椎动物的体表上皮为单层；高等动物的体表上皮多为复层，上面的几层细胞角质化，经常破落，由基底层的细胞增生加以补充。有的上皮细胞可形成纤毛或微绒毛等。null(二)腺上皮 由具有分泌机能的腺细胞组成，多数为单层立方上皮。以单独的腺细胞分散在上皮中，称其为单胞腺。以腺上皮为主构成的腺体，类型较多，如管状腺、囊状腺、管泡状腺等。腺细胞的分泌物通过导管排到腺体腔或体外的称为外分泌腺。不经过导管直接分泌到血液中的称为内分泌腺。null(三)感觉上皮 是由上皮细胞特化而成，具有感觉机能，如嗅觉上皮、味觉上皮、听觉上皮、视觉上皮等。nullnull２结缔组织２结缔组织 结缔组织是由多种细胞和大量的细胞间质构成。细胞分散于细胞间质中，细胞间质有液体、胶状体、固体基质和纤维，形成多样化的组织。具有支持、保护、营养、修复和物质运输等多种功能。如疏松结缔组织、致密结缔组织、脂肪、软骨、骨和血液等。(一)疏松结缔组织(一)疏松结缔组织是由排列疏松的纤维与分散在纤维间的多种细胞构成，纤维和细胞埋在基质中，广泛地分布于全身组织间和器官间。疏松结缔组织的细胞种类较多，主要的组织细胞或巨噬细胞，具保护作用。纤维主要有两种，即胶原纤维和弹性纤维。(二)致密结缔组织 (二)致密结缔组织 主要由大量的胶原纤维或弹性纤维组成，基质和细胞较少。如肌腱由大量平行排列的胶原纤维束组成。皮肤的真皮层的胶原纤维交织成网。韧带及大动脉管壁的弹性膜，是由大量弹性纤维平行排列呈束状或膜状所组成。(三)软骨组织 (四)脂肪组织(三)软骨组织 (四)脂肪组织由大量脂肪细胞聚集而成，疏松结缔组织存在于成群的脂肪细胞之间，将其分隔成许多脂肪小叶。脂肪组织储有大量脂肪，分布在许多器官和皮肤之下。具有保护、维持体温和参与能量代谢等作用。由软骨细胞、纤维和基质组成。根据基质中纤维的性质不同可分为透明软骨、纤维软骨和弹性软骨。 ３肌肉组织３肌肉组织 肌细胞一般细长呈纤维状，故称肌纤维。其主要机能是将化学能转变为机械能，使肌肉收缩而产生各种运动。根据肌细胞的形态结构分为横纹肌、心肌、斜纹肌和平滑肌。 主要由收缩性强的肌细胞组成，(一)横纹肌 (一)横纹肌 主要附于骨骼上，也称骨骼肌。肌细胞呈长圆柱状，为多核细胞，一个肌细胞内可有100多个核，位于肌膜下面。在细胞质内有大量纵向平行排列的肌原纤维，是肌肉收缩的主要成分。在纵切面上肌细胞各肌原纤维显示有明带与暗带交替排列，而每个肌原纤维的明带暗带都与邻近肌原纤维的明带暗带准确地排在同一水平面上，因此整个肌细胞显示出横纹。在电镜下，每个肌原纤维是由许多肌丝组成。肌丝有两种，一种粗的为肌球蛋白丝，一种细的为肌动蛋白丝。前者存在于暗带，后者存在于明带，粗细肌丝有地相间排列。肌动蛋白丝在肌球蛋白丝之间滑动，使肌肉产生收缩与舒张。横纹肌的伸缩受意志支配，故又称随意肌。 (二)心肌 (二)心肌 由心肌细胞组成，为心脏所特有的肌肉组织。心肌细胞为短柱状，有分枝，一般有一个细胞核并有闰盘。在电镜下，看清闰盘是心肌细胞之间的界限，在该处相邻两细胞膜凹凸相嵌，闰盘对兴奋传导有重要作用。心肌除有收缩性、兴奋性和传导性外，还有自动的节律性。(三)斜纹肌(三)斜纹肌 此类肌细胞广泛存在于腔肠动物、涡虫、线虫、环节动物、软体动物等无脊椎动物体上。肌原纤维错开排列呈斜纹。暗带特别明显，像一个围绕细胞的螺旋，也称螺旋纹肌。(四)平滑肌(四)平滑肌 广泛存在于脊椎动物的各种内脏器官中。因其活动不受意志支配，故又称不随意肌。肌细胞一般呈梭形，但有的也具三个或更多的突起(如外分泌腺的星形细胞)，也有的具分枝，互相吻合形成合胞体(如膀胱与子宫肌层中的平滑肌细胞)。在电镜下观察，其超微结构与横纹肌相似，由粗细相间的肌丝组成，但排列无一定顺序。null４神经组织４神经组织 由神经细胞或称神经元和神经胶质细胞组成。神经细胞具有高度感受刺激和传导兴奋的机能，神经胶质细胞有支持、保护、营养和修补等作用。一个神经细胞包括一个胞体和由胞体发生的胞突。胞突有两种，—种如树状的称树突，另一种细长的称轴突。轴突外围以髓鞘的称有髓神经纤维，无髓鞘者称无髓神经纤维。轴突的长短，各种神经细胞差异很大，如运动神经细胞的轴突可长达l米，而有的神经细胞的轴突只长1 0余微米。null在机能上，树突是接受刺激传导冲动至胞体，轴突则传导冲动离开胞体。胞体由细胞膜、细胞质和细胞核组成。在胞质内有成堆的粗糙型内质网，称为尼氏小体，它嗜碱性染料，存在于树突，但不存在于轴突。神经细胞的形态多种多样，按胞突的数目可分为假单极、双极与多极神经细胞三大类。神经组织是组成脑、脊髓以及周缘神经系统的基本成分，它能接受内外环境的各种刺激，并能发生冲动控制骨骼肌和协调机体内部器官的活动。nullnull三、器官和系统 三、器官和系统 １、器官与系统的概念 器官：多细胞动物在细胞分化为组织后，若干不同的组织又进—步联合，形成—定的结构，担负一定的生理机能，即成为器官，如小肠这一器官，就是由上皮组织、疏松结缔组织、平滑肌以及血管、神经等组成的管状结构，有消化食物、吸收营养的功能。 null 系统：一些在机能上有密切联系的器官，联合起来完成一定的生理机能，即成为系统。如口、食道、胃、肠及各种消化腺，有机地结合起来，形成消化系统。高等动物体有许多系统，如皮肤系统、骨骼系统、肌肉系统、消化系统、呼吸系统、循环系统、排泄系统、内分泌系统、神经系统和生殖系统。这些系统主要在神经系统和内分泌系统的调节控制下，彼此相互联系、相互制约地执行其不同的生理机能，使整个有机体适应外界环境的变化，维持体内外环境的协调，完成整个的生命活动，生物体才得以生存和延续。 皮肤系统概述皮肤系统概述 一、什么是皮肤 皮肤是由外层的表皮细胞以及布满血管、神经的真皮，加上汗腺和皮脂腺、毛发及毛囊所组成. 皮肤是人体的第一道屏障，是人体最大的器官，总重量占体重的16% 。 二、皮肤的结构二、皮肤的结构表皮 真皮 皮下组织null1. 表皮层: 较真皮薄，由多层皮膜细胞构成，又可分为角质层与生长层。 (1)角质层： 最外层，扁平鳞片状，为常见脱落之死的上皮细胞，再由下方之生发层细胞不断分裂补充，如头皮屑就是头部表皮外层脱落的死细胞。 (2)生发层：能不断分裂补充脱落的角质层，內含色素细胞，能产生黑色素防止日光紫外线侵入，有保护皮肤之作用。黑色素之多少可决定人之肤色，如黑种人含量最多，白种人含量最少，而白化症即因皮肤缺少黑色素引起。 null2.真皮层：由致密结缔组织构成，含有血管、神经末稍、感觉小体、汗腺、皮脂腺和毛囊等构造。 3.皮下组织：由疏松结缔组织构成，是体內储存脂肪的部位，可防止体热过度散失，并可缓解外来的机械伤害。 三、皮肤的腺体三、皮肤的腺体汗腺 皮脂腺 耳垢腺四、皮肤的功能四、皮肤的功能保护 感觉 排泄 分泌 吸收 调节体温 免疫功能null 保护作用：表皮硬化组织使身体不受机械和化学性伤害；防御病原体侵染及紫外线伤害；防止体內水分过度散失。指甲等皮肤衍生物可加强保护作用。 感觉作用：真皮內感觉小体（受纳器）能感受触觉、痛觉、壓、热、冷等刺激。 调节体温：利用排汗作用及皮下微血管的扩张与闭缩，以调节体温及散热，并储存养分，制造黑色素 排泄作用：排除少量尿素、尿酸及过多盐分等废物。 免疫功能：皮肤是机体免疫防御系统的一个重要组成部分。可以产生多种细胞因子，刺激机体的免疫系统。对来自机体内外的刺激作出积极的免疫应答。 五、皮肤衍生物 五、皮肤衍生物 包括毛发、毛囊、皮脂腺、甲、小汗腺及顶泌汗腺。 毛发：硬毛、毳（cuì）毛；硬毛又分为长毛和短毛； 指甲：甲板、甲根、甲床、甲母质、甲半月； 皮脂腺：头面部最多，躯干中央较多，四肢少。 汗腺：大汗腺和小汗腺；　毛发的构造毛发的构造毛干 毛根:被毛囊包围 毛球:毛根和毛囊的末端膨大，底部凹陷，结缔组织突入其中，形成毛乳头。毛乳头内含有毛细血管及神经末梢，能营养毛球，并有感觉功能。指甲的结构与组成指甲的结构与组成指甲体 指甲尖端 指甲根null动物的皮肤衍生物： 动物的皮肤可产生不同的衍生物，如鱼类的鳞片，鸟类的羽毛，哺乳类的毛，指甲、爪、蹄及角等可加强保护作用，并有协助运动或防御之功能 。六、影响皮肤生理功能的因素 六、影响皮肤生理功能的因素 遗传，年龄、性别； 皮肤的结构和部位； 角质层的完整性及水合程度； 其他疾病； 环境：季节、紫外线、工种等等； 生活习惯：吸烟、饮食、沐浴、睡眠等等。 七、决定皮肤颜色的因素七、决定皮肤颜色的因素肤色决定于表皮和真皮中所含黑色素的多少。多者皮肤近于褐色，少者肤色发白。一吸收阳光，黑色素增加，肤色就变深，这也是雀斑和色斑的成因。同时，肤色还与血色素有关。血液循环畅通者肤色健康，血液循环不畅者肤色发黄。皮肤颜色还与季节有关，春夏之际，气温上升，皮肤新陈代谢旺盛，肤色就好。八、皮肤的保养方法八、皮肤的保养方法拥有健康的身体，就拥有健康的皮肤 充足的睡眠 摄取均衡的营养 彻底清除皮肤污垢 避免皮肤过度曝晒阳光 骨骼系统概述骨骼系统概述一、骨骼的分类 骨骼按其所在部位可分为颅骨、躯干骨和四肢骨 二、骨骼的机能 (1)支撑:构成人体的内部支架,维持姿势 (2)运动:与肌肉一起构成运动系统 (3)造血:红细胞、白细胞和血小板起源于骨髓 (4)储钙:人体最大的钙库(99%) 三、 骨的结构和成分 (1)骨的结构:由骨膜、骨质和骨髓构成 (2)骨的化学成分:由钙盐和骨胶构成 nullnullnullnullnull颅骨 肋骨 上臂骨 手骨 小腿骨 足骨大腿骨 骨盆 脊柱 前臂骨 肩骨null肌肉系统概述肌肉系统概述一、肌肉的机能:产生运动,产生热量 二、肌肉的分类:骨骼肌、心肌和平滑肌nullnullnull肌肉的内部构造 肌肉的内部构造 肌肉是由一道道钢缆一样的肌纤维捆扎起来的。这些钢缆组合成较粗较长的缆绳群组，当肌肉用力时，它们就像弹簧一样一张一缩。在那些最粗的缆索之内，有肌纤维、神经、血管，以及结缔组织。每根肌纤维是由较小的肌原纤维组成的。每根肌原纤维，则由缠在一起的两种丝状蛋白质(肌凝蛋白和肌动蛋白)组成。这就是肌肉的最基本单位，那些大力士们的大块大块的肌肉，全是由这两种小得根本无法想像的蛋白组合成的，当它们联合起来以后，就能做出惊天动地的动作来。null肌肉力量肌肉力量肌肉力量是对肌肉收缩时克服和对抗阻力能力的测度，是影响人体运动能力的基本要素。 肌肉力量的大小受遗传、肌纤维类型、肌肉质量、神经肌肉协调关系等一系列生理乃至心理因素的影响 。nullnull牙买加人缘何领跑世界 牙买加人缘何领跑世界 东非人擅长中长跑，田径中长跑冠军几乎是肯尼亚人的天下。在擅长于中长跑的东非人的肌肉中，90%以上为慢收缩型肌纤维（Ⅰ型），这是他们得天独厚的优势。 西非人则具有独特的短跑基因。牙买加人是西非裔移民，其“快速肌肉纤维”里有一种叫做ActinenA的特殊成分远超其他族群，这种纤维能让人跑得更快。70%的被调查牙买加运动员的肌肉纤维里含有这种能让人跑得更快的成分，而澳大利亚运动员中含有这种特殊成分的只有30%。 影响肌肉力量的因素影响肌肉力量的因素年龄 随着人的年龄不断增长，控制骨头活动的横纹肌的弹性纤维会逐渐由结缔组织所代替。结缔组织虽然很结实，但没有弹性，因此肌肉变得较弱，不能强力收缩。所以老年时，肌肉的力量衰退，反应也迟钝了。人老了，肌肉的力量也就衰老了。null性别 若以绝对肌力大小表示肌肉力量，一般男子的力量通常比女子要大，女子上肢肌力比男子低约50％， 下肢肌力低约30％，这是由于肌肉横断面积或肌肉数量多少的差异所致。正常成年男子肌肉重量约占体重的40～45％，而女子则占35％。null 激素水平 与年龄和性别相关的肌肉力量的变化在很大程度上归因于激素的影响。睾酮是肌肉生长最直接的刺激因素，另外， 甲状腺素、生长激素和胰岛素是已知的肌肉生长和肌力发展的重要因子。 null神经因素 神经系统可以通过两种方式调节肌肉力量：一种是通过发放强而集中的兴奋，动员尽量多的肌纤维参与收缩，以增大肌肉力量，有些人在肌肉最大收缩时也仅能动员60%的肌纤维参与收缩，而有些人则可动员80%以上的肌纤维参与收缩，显然在共它条件相同的情况下，后者的肌肉力量更大；二是通过增加神经中枢发放神经冲动的频率增加肌肉力量，神经冲动频率越高，肌肉力量越大。    最善于表达感情的肌肉最善于表达感情的肌肉人体共有肌肉639块。其中最善于表达感情的肌肉算是面部肌肉了。我们的面部有十几对肌肉，一切面部表情，如眉开眼笑、喜形于色等都是由面部肌肉完成的。一些喜剧演员能够表演“变脸”的节目，这是因为他们的面部肌肉经训练后比常人更加灵活。 最有力量的肌肉最有力量的肌肉人体最有力量的肌肉是小腿肌。人的站立、行走、跳跃、奔跑全要靠它。咀嚼肌也很有力量，年年月月，它为人们服务，咀嚼食物，有人还能在牙齿的帮助下用它咬碎核桃、松子、胡桃。有些杂技演员在表演动作时还能用嘴衔一些重物，靠的是强有力的咀嚼肌。 最劳累的肌肉最劳累的肌肉最劳累的肌肉是心肌。它不分昼夜，不知疲倦地跳动着，成人的心跳每分钟为75次左右，到20岁时大约已跳了28亿次，50岁时约跳了70亿次，多么辛苦！ 最灵巧的肌肉最灵巧的肌肉最灵巧的肌肉是舌肌和喉肌。舌肌纵横交错，能使舌头翻滚卷曲，活动自如。舌头表面还长有味蕾，可以品尝酸甜苦辣。喉腔内外有几十条肌肉，可与唇齿、鼻腔共鸣，发出悦耳的声音。 最协调的肌肉最协调的肌肉最协调的肌肉是手腕肌和手指肌。由于它们感觉细微，动作精巧，才使音乐家演奏出优美的乐曲，魔术师表演出天衣无缝的魔术，手工艺者创造出巧夺天工的工艺品。 最厚实的肌肉最厚实的肌肉最厚实的肌肉是臀大肌，无论坐卧，它都使人四平八稳，尤其令人感动的是，当人生病需要打针的时候，它都是默默无闻地甘受皮肉之苦。 神奇的人造肌肉 神奇的人造肌肉 “人造肌肉”又叫电活性聚合物，是一种新型智能高分子材料，它能够在外加电场的作用下，通过材料内部结构的改变而伸缩、弯曲、束紧或膨胀，和生物肌肉十分相似。 人造肌肉中一根管状导电高分子材料可承重20克，1600根绑在一起可承重20千克。如果人造肌肉体积和人的肌肉相同，其力量可达后者的100倍。 “光感肌肉” “光感肌肉” 德国的研究人员发明了一种新型材料，这种材料能够根据光线的不同而改变形状。 这种新型材料是研究人员对坚硬的塑料进行特殊的加工而制成的。 “光感肌肉”可以用于缝合手术：用它做成的缝合线可以根据医生的需要完成松绑或紧缩动作，从而方便缝合或拆线。 “电动肌肉”“电动肌肉” 本世纪初， 日本的一个研究小组开发出了一种新型“电动肌肉”，用一节干电池即能驱动。这种人造肌肉形状像口香糖，长约5厘米，宽约1厘米，厚几百微米。 这种人造肌肉可根据施加在其表面上的电压强度和方向，改变弯曲的程度和方向。打开和关上电源，它的动作反应时间仅为0．1秒。因此，如果在微型机器人的关节和驱动部位装上这种“电动肌肉”，就可以使机器人的关节像人的关节一样灵活运动。 null美国、德国、澳大利亚和意大利的科学家通过合作，也研制出一种“电动肌肉”。这种肌肉是以近年来倍受瞩目的纳米碳管为材料制成。将纳米碳管制成的薄膜条浸泡在盐水中，以普通电极给薄膜条两端加上电压，结果发现，如果持续的电压在一秒钟之内从0．2伏增加到0．5伏，薄膜条的长度会相应地从0．1毫米伸展到1毫米； 如果给两束结合在一起的纳米碳管薄膜条同时加以不同极性的电压，结果发现，正电压下的薄膜条伸展度比负电压下的更大，这种情况导致两束薄膜条发生了扭曲。 null进一步的研究发现，这种“电动肌肉”比天然肌肉结实得多。美国亚利桑那大学研究人员最近就用这种“电动肌肉”制成了一个太空机器人。这个机器人有4条用“电动肌肉”控制的腿，只要用电刺激“肌肉”，机器人的腿就能行动，并能携带比自身重1．7万倍的重物!这种四腿机器人比轮子驱动的机器人更适合进行火星考察，它的腿不像轮子会被火星尘埃堵住，即使一条腿发生故障，机器人还能照样跛行。 以假乱真的机器鱼 以假乱真的机器鱼 日本成功运用高分子材料的“人造肌肉”制成了一种机器鱼。这些机器鱼的不平凡之处在于，这些色彩鲜艳的高分子材料“鱼群”在水中模仿生物往前进时，肚子里可没有机械装置：诸如马达、驱动器、机轴、齿轮等，甚至连电池都没有。这些“鱼”游动靠的是来回伸缩的高分子材料内脏，仿佛就像是有自己的意志。null机器鱼的人造肌肉伸缩性已能和人的肌肉相媲美，且伸缩性由材料自身性能决定，体积小、重量轻。人造肌肉使用的材料是导电高分子材料。研究人员先把直径为0.25毫米的管状导电高分子材料集束在一起，制成肌肉一样的复合体，然后在导电高分子材料管内灌入特殊液体，通上电流。高分子材料中的导电性高分子在溶液中放出离子，研究人员可以通过控制电流强弱来调整离子多少，改变人造肌肉的伸缩性，从而使其体积大小能发生明显变化。实验过程中，人造肌肉伸缩率可达l5％，相当于人的肌肉20％的伸缩率。 会弹钢琴的机器手会弹钢琴的机器手 在2002年世界智能机器人博览会上，出现了一种装备人造肌肉的机器人。不过这个机器人只有手上才有人造肌肉，这是一家英国机器人公司开发成功，这只用人造肌肉制作的机器手的灵敏度几乎可以与人手媲美，据说用这只电脑控制的机器手还可以像人手一样弹钢琴。