人体运动学 第一章 第三节 肌肉的基本结构和功能

1、第一章第一章 总论总论第三节第三节 肌肉的基本结构和功能肌肉的基本结构和功能肌肉的运肌肉的运动学基础动学基础内容内容肌肉的运肌肉的运动适应性动适应性肌肉的影肌肉的影响因素响因素肌肉的组成、类型及特性肌肉的组成、类型及特性肌肉的功能及运动方式肌肉的功能及运动方式肌肉功能状态指标肌肉功能状态指标肌肉的协同作用肌肉的协同作用肌肉在平衡协调中的作用肌肉在平衡协调中的作用肌肉肌肉平滑肌平滑肌心肌心肌骨骼肌骨骼肌肌的共性肌的共性兴奋性兴奋性收缩性收缩性伸展性伸展性弹性弹性（一）肌肉的组成、类型及特性（一）肌肉的组成、类型及特性肌束肌束肌纤维肌纤维( (肌细胞肌细胞) )肌原纤维肌原纤维肌小节肌小节肌丝肌丝

2、 粗肌丝：粗肌丝： 细肌丝：细肌丝：1.1.肌肉的组成肌肉的组成肌小节: 是肌细胞收缩的基本结构和功能单位。 肌原纤维： 粗肌丝 由肌球（肌凝蛋白）组成，其头部有一膨大部横桥； 细肌丝 肌动蛋白：表面有与横桥结合的位点，静息时被原肌球蛋白掩盖； 原肌球蛋白：静息时掩盖横桥结合位点； 肌钙蛋白：与Ca2+结合变构后,使原肌球蛋白位移，暴露出结合位点。完整及的肌肉收缩过程完整及的肌肉收缩过程肌周围的结缔组织肌周围的结缔组织 肌周围的结缔组织具有保证肌舒缩活动、肌周围的结缔组织具有保证肌舒缩活动、传递肌力和协调肌运动的功能作用。传递肌力和协调肌运动的功能作用。主要包括主要包括肌膜肌膜肌腱肌腱韧带韧带

3、肌外膜肌外膜肌束膜肌束膜肌内膜肌内膜筋膜筋膜1.1.浅筋膜（皮下筋膜）浅筋膜（皮下筋膜）2.2.深筋膜（固有筋膜）深筋膜（固有筋膜）2.2.肌肉的类型及特性肌肉的类型及特性 （1 1）根据肌的组织化学和功能特性分类）根据肌的组织化学和功能特性分类红肌纤维红肌纤维（慢肌）（慢肌）白肌纤维白肌纤维（快肌）（快肌）（2 2）根据肌活检、肌的收缩特点及生化特性）根据肌活检、肌的收缩特点及生化特性慢缩纤维慢缩纤维（I型肌纤维）型肌纤维）快缩纤维快缩纤维（型肌纤维）型肌纤维）快速氧化快速氧化- -糖原分解型糖原分解型aa快速快速- -糖原分解型糖原分解型bb肌纤维类型与运动项目肌纤维类型与运动项目力量性运

4、动项目（快缩纤维）力量性运动项目（快缩纤维） 举重举重篮球篮球足球足球曲棍球曲棍球 耐力性运动项目（慢缩纤维）耐力性运动项目（慢缩纤维）中、长跑中、长跑游泳游泳 运动单位肌纤维结构特点运动单位肌纤维结构特点 排列形式排列形式平行平行串联串联交错组合交错组合 作用结果作用结果力叠加力叠加位移叠加位移叠加力和位移的变化力和位移的变化 01物理特性物理特性02生理特性生理特性肌肉的特性肌肉的特性伸展性弹性粘滞性粘滞性兴奋性传导性收缩性收缩性（二）肌肉的功能及运动形式（二）肌肉的功能及运动形式1. 1. 肌肉的功能肌肉的功能运动运动支撑支撑维持姿势维持姿势保护身体保护身体产热产热 2. 2.肌的运动形

5、式肌的运动形式两种基本运动形式两种基本运动形式静力性运动静力性运动动力性运动动力性运动 有关不同运动形式的概念与特点有关不同运动形式的概念与特点等长运动等长运动等张运动等张运动向心运动向心运动离心运动离心运动 （三（三) )肌肉功能状态指标肌肉功能状态指标运动单位概念：一个脊髓前角细胞，它的轴突和轴突分支，以及它们所支配的肌纤维群，合起来称为运动单位。肌肉功能状肌肉功能状态的指标态的指标01肌力肌力02快速力量快速力量03肌耐力肌耐力04肌张力肌张力（1 1）肌力）肌力 肌力，肌肉收缩时所表现出来的能力，以肌肉最大兴奋时所能负荷的重量来表示。肌力体现肌肉主动收缩或对抗阻力的能力，反映肌最大收缩

6、水平。影响肌力的因素影响肌力的因素 1.肌肉生理横断面：肌力与之成正比2.肌肉的初长度：适宜的长度决定肌的肌力 3.肌肉的募集：运动单位数量越大，肌力越大 4.肌纤维走向与肌腱长轴的关系5.杠杆效率 （2 2）快速力量）快速力量 概念快速力量是肌或肌群在一定速度下所能产生的最大力量的能力。快速力量组成 起动力量起动力量 爆发力量（通常称爆发力）爆发力量（通常称爆发力） 制动力量制动力量 爆发力爆发力爆发力是指在最短的时间内发挥肌力量的能力。公式是：爆发力力量/时间决定因素 肌力量基础 肌收缩速度关键。（3 3）肌耐力）肌耐力 又称力量耐力，是指肌肉在一定负荷条件下保持收缩或持续重复收缩的能力，

7、反映肌肉持续工作的能力，体现肌肉对抗疲劳的水平。（4 4）肌张力）肌张力 肌张力是肌肉在安静时所保持的紧张度。肌张力是肌肉在安静时所保持的紧张度。肌张力与脊髓牵张反射有关，受中枢神经肌张力与脊髓牵张反射有关，受中枢神经系统的调控。系统的调控。肌张力常通过被动运动感知处于放松状态肌张力常通过被动运动感知处于放松状态的肌肉的阻力程度进行评测。的肌肉的阻力程度进行评测。肌张力异常肌张力异常 肌张力增强肌张力增强肌痉挛肌痉挛肌强直肌强直 肌张力减退肌张力减退软瘫软瘫知识链结：知识链结：肌张力分级？肌张力分级？肌肉的协同作用：任何一个动作都不是肌肉的协同作用：任何一个动作都不是单一肌独立完成的，需要一组

8、肌群的协单一肌独立完成的，需要一组肌群的协作才能实现。作才能实现。 肌的分类：（依据功能作用）肌的分类：（依据功能作用）原动肌（原动肌（agonistagonist） 主动肌、副动肌主动肌、副动肌拮抗肌（拮抗肌（antagonistantagonist）固定肌（固定肌（fixatorfixator）中和肌（中和肌（neutralizatorneutralizator）( (四）四）肌肉的协同作用肌肉的协同作用 多关节肌多关节肌 多关节肌多关节肌“主动不足主动不足”多关节肌多关节肌“被动不足被动不足”（五）肌在平衡与协调中的作用（五）肌在平衡与协调中的作用（1 1）肌肉对脊柱稳定及其功能的影响）

9、肌肉对脊柱稳定及其功能的影响 骨关节对脊柱稳定性的影响骨关节对脊柱稳定性的影响 椎体和关节突的形状限椎体和关节突的形状限制着脊柱的活动范围，椎间制着脊柱的活动范围，椎间盘连接椎体可避免彼此过度盘连接椎体可避免彼此过度滑移。滑移。肌肉对脊柱的作用肌肉对脊柱的作用 具有保持脊柱稳定和协具有保持脊柱稳定和协同脊柱运动的双重作用，并同脊柱运动的双重作用，并发挥主动调节功能，这是调发挥主动调节功能，这是调节脊柱平衡的关键要素。节脊柱平衡的关键要素。 姿势协同动作通过下肢和躯干肌以固定的姿势协同动作通过下肢和躯干肌以固定的组合、固定的时间顺序和强度进行收缩的组合、固定的时间顺序和强度进行收缩的运动模式从而

10、达到保护站立平衡的目的。运动模式从而达到保护站立平衡的目的。 姿势协同动作的运动模式姿势协同动作的运动模式踝关节协同动作模式踝关节协同动作模式髋关节协同动作模式髋关节协同动作模式跨步动作模式跨步动作模式 （2）肌肉的协同作用二、二、肌肉的运动适应性肌肉的运动适应性 1. 肌肉训练的结构基础肌肉训练的结构基础功能蛋白合成、糖酵解增强功能蛋白合成、糖酵解增强毛细血管、线粒体增多。毛细血管、线粒体增多。反应时缩短、弹性增加、力量与耐反应时缩短、弹性增加、力量与耐力增加。力增加。自我调节能力增强，恢复时间缩短。自我调节能力增强，恢复时间缩短。 2.2.肌肉的应力肌肉的应力- -应变特性应变特性1 1）

11、. .肌肉收缩的长度与张力关系肌肉收缩的长度与张力关系2 2）. .肌肉收缩的张力与速度关系肌肉收缩的张力与速度关系 不同初长度时粗细丝的重合程度和收缩时产生的主动张力的关系示意图骨骼肌张力-速度关系曲线首先，动态的应力首先，动态的应力- -应变关系能应变关系能影响被激活的运动单位的力、速影响被激活的运动单位的力、速度和时间特征。度和时间特征。其次，施加于组织的作用力可能其次，施加于组织的作用力可能会成为引起损伤的因素。会成为引起损伤的因素。3. 3. 牵拉牵拉- -缩短周期缩短周期基本概念：基本概念：牵拉牵拉- -缩短周期是人在行走、奔缩短周期是人在行走、奔跑等周期性运动中的肌运动形式，跑等

12、周期性运动中的肌运动形式，即肌肉先做离心运动，紧接着做即肌肉先做离心运动，紧接着做向心运动，离心和向心运动的结向心运动，离心和向心运动的结合构成肌肉功能的一个自然类型。合构成肌肉功能的一个自然类型。 大量的科学研究表明，肌肉在缩短大量的科学研究表明，肌肉在缩短（向心运动）前先主动伸长（离心（向心运动）前先主动伸长（离心运动），可增加弹性势能，使肌做运动），可增加弹性势能，使肌做功增加，这是牵拉功增加，这是牵拉- -缩短周期中力量缩短周期中力量和爆发力弹性势能增强的机制。和爆发力弹性势能增强的机制。牵拉牵拉- -缩短周期运动的机械效率缩短周期运动的机械效率 肌的运动形式不同，机械效率也不同。肌的

13、运动形式不同，机械效率也不同。不同的负荷条件，产生不同的机械效率。不同的负荷条件，产生不同的机械效率。向心运动的机械效率，随着缩短速度的增向心运动的机械效率，随着缩短速度的增加而减小；加而减小； 在离心运动中，机械功增加时，机械效率在离心运动中，机械功增加时，机械效率都有所增加。都有所增加。（二）肌肉的运动适应性（二）肌肉的运动适应性 运动方式运动方式环境变化环境变化运动适应运动适应 运动基本要运动基本要素的变化素的变化运动时间运动时间运动负荷运动负荷运动频次运动频次急性适应急性适应 肌肉的急性适应可视为运动即刻、短时肌肉的急性适应可视为运动即刻、短时或运动早期肌肉的结构和功能变化。或运动早期

14、肌肉的结构和功能变化。运动负荷越小、时间越少、运动频次越运动负荷越小、时间越少、运动频次越低，则肌肉的结构和功能变化越小；低，则肌肉的结构和功能变化越小；以以结构变化结构变化为主。为主。肌纤维类型肌纤维类型毛细血管改变毛细血管改变线粒体密度改变线粒体密度改变酶含量与活性改变酶含量与活性改变底物水平改变底物水平改变肌原纤维蛋白、横截面肌原纤维蛋白、横截面慢性适应慢性适应 能源与物质能源与物质生理功能生理功能休息恢复休息恢复超量恢复超量恢复肌疲劳肌疲劳休息休息运动运动收缩力量收缩力量速度力量速度力量耐力耐力ATP收缩蛋白收缩蛋白酶蛋白酶蛋白生理功能生理功能能源与物质能源与物质运动运动超量恢复原理超

15、量恢复原理练习疲劳恢复超量恢复形态功能变化消耗占优势，消耗大于恢复，能源物质逐渐减少，各器官系统的工作能力下降。恢复过程占优势，能源物质和各器官系统的功能逐渐恢复到原来水平。运动时消耗的能源物质及各器官系统机能状态在这段时间内不仅恢复到原来水平，甚至超过原来水平超量恢复特点：1.超量恢复的程度和出现的时间程度和出现的时间与所从事的运动运动负荷有密切的关系负荷有密切的关系，在一定范围内，肌肉活动量越大，消耗过程越剧烈，超量恢复越明显。如果活动量过大，超过了生理范围，恢复过程就会延长。2.2.超量恢复保持一段时间后又会回到原来水平。超量恢复保持一段时间后又会回到原来水平。 恢复原则：使下次训练在上

16、次训练出现的恢复原则：使下次训练在上次训练出现的超量恢复期内进行，从而使运动训练效果超量恢复期内进行，从而使运动训练效果得以积累。得以积累。不同的训练和负荷可引起不同的肌适应性改变。l耐力训练可加强肌有氧代谢能力，但耐力运动中肌用力水平常较低，一般低于最大肌力的30%，因而不足以刺激肌增粗。l力量训练为产生较大肌力的肌收缩练习。其主要结果是肌力增加，其主要的形态学改变是肌纤维肥大。3.3.肌适应的三个层次肌适应的三个层次肌肉对运动负荷适应性表现在结构和功能方面的三个肌肉对运动负荷适应性表现在结构和功能方面的三个层次：层次：保持基本结构和功能（运动负荷及刺激频次在一定保持基本结构和功能（运动负荷

17、及刺激频次在一定的生理刺激范围）的生理刺激范围）超量恢复（运动负荷及频次高于上述范围）（肌纤超量恢复（运动负荷及频次高于上述范围）（肌纤维增大等）维增大等）肌失健（低于上述范围）（如肌萎缩等）肌失健（低于上述范围）（如肌萎缩等） 力量训练引起的肌纤维增大的显著表现就是肌纤维体积或横截面积的增加，这种增加是收缩蛋白增加的直接结果、是肌对运动适应的表现。 力量训练会使所有类型的肌纤维横截面积增加，但对II型肌纤维的影响程度则更为显著。肌肌肉肉内环内环境的变化境的变化影响因素影响因素肌肌肉肉的运的运动方式动方式牵拉牵拉- -缩短周期运动的训练适应缩短周期运动的训练适应牵拉缩短周期运动可以通过改善肌强

18、度，提高肌爆发力，对肌的力量和快速力量均有较好的训练效果。其结构和功能主要变化是：增加肌梭长度 、改善肌强度、增加抗牵拉负荷，以贮存更多的弹性势能，从而改善快速力量和机械效率。组织过度应变和肌肉损伤组织过度应变和肌肉损伤组织过度应变可具有下列特征：组织过度应变可具有下列特征：日常活动中肌肉、骨骼系统的应力应变：日常活动中肌肉、骨骼系统的应力应变性能变化。性能变化。：肌纤维和肌腱的结合部：肌纤维和肌腱的结合部：疲劳性的运动中易出现肌肉变性损伤：疲劳性的运动中易出现肌肉变性损伤：强大应力与应力变化对肌的作用强大应力与应力变化对肌的作用（三）肌的对物理因子刺激的适应与反应 物理因子温度电磁 温度温度温度不同肌兴奋性不同，受神经系统功能的影响。通常，短暂的冷刺激或热刺激均可使肌的兴奋性和收缩功能增强，