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第二章骨骼肌肉系统运动学 第二节肌肉运动学 喻多多江西中医药大学科技学院 一 肌肉的运动学基础 肌肉的组成 类型及特性 一 肌肉的功能及功能状态指标 二 肌肉训练的结构基础 三 肌的共性兴奋性收缩性伸展性弹性 一 肌肉的组成 类型及特性 肌束 肌纤维 肌细胞 肌原纤维 肌小节 肌丝粗肌丝 细肌丝 1 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 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 传递肌力和协调肌运动的功能作用 主要包括肌膜肌腱韧带 肌外膜肌束膜肌内膜 2 肌的类型及特性 1 根据肌的组织化学和功能特性分类 红肌纤维 慢肌 白肌纤维 快肌 2 根据肌活检 肌的收缩特点及生化特性 慢缩纤维 I型肌纤维 SO 快缩纤维 型肌纤维 快速氧化 糖原分解型 a 快速 糖原分解型 b 肌纤维类型与运动项目 力量性运动项目 快缩纤维 举重篮球足球曲棍球 耐力性运动项目 慢缩纤维 中 长跑游泳 运动单位肌纤维结构特点 排列形式并联串联交错组合 作用结果力叠加位移叠加力和位移的变化 3 肌的运动形式 两种基本运动形式1 静力性运动 等长运动或等长收缩 2 动力性运动向心运动亦称向心收缩 离心运动亦称离心收缩 二 肌肉的功能及功能状态指标 1 肌的功能 运动支撑维持姿势保护身体产热 2 肌功能状态指标 运动单位概念 肌收缩必须有完好的神经支配 一个前角细胞 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 脊髓前角细胞 轴突 神经纤维 末梢分支 由同一神经细胞支配的肌纤维 反应肌肉功能或状态的指标有 肌力快速力量肌肉耐力肌张力 1 肌力 肌力 又称最大力量是肌收缩时所表现出来的能力以肌最大兴奋时所能负荷的重量来表示肌力体现肌主动收缩或对抗阻力的能力反映肌最大收缩水平 影响肌力的因素 1 肌肉的生理横断面 肌力与之成正比2 肌肉的初长度即肌收缩前的长度 当肌肉被牵拉至静息长度的1 2倍时肌力最大3 肌的募集 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 成角越大 可募集肌纤维也越多 产生的肌力也越大5 杠杆效率 2 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 起动力量爆发力量 通常称爆发力 制动力量 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 肌耐力 又称力量耐力 是指肌在一定负荷条件下保持收缩或持续重复收缩的能力 反映肌持续工作的能力 体现肌对抗疲劳的水平 4 肌张力 肌张力是肌在安静时所保持的紧张度 肌张力与脊髓牵张反射有关 受中枢神经系统的调控 肌张力常通过被动运动感知处于放松状态的肌的阻力程度进行评测 肌张力异常 肌张力增强肌痉挛肌强直肌张力减退软瘫 肌的协同作用 任何一个动作都不是单一肌独立完成的 需要一组肌群的协作才能实现 肌的分类 依据功能作用 原动肌 agonist 副动肌 主动肌拮抗肌 antagonist 固定肌 fixator 中和肌 neutralizator 3 肌肉的协同作用 1 原动肌 产生原动力 直接完成动作的集群称为原动肌 其中起主要作用的原动肌称为主动肌 协助完成动作或仅在动作的某一阶段起作用的原动肌称副动肌 2 拮抗肌 每一关节至少配布两组运动方向完全相反的肌肉 这些在作用上相互对抗的肌肉称为拮抗肌 参与屈肘动作的肌肉有肱二头肌 肱肌 肱桡肌 桡侧腕屈肌和旋前圆肌 其中 其主要作用的是肱二头肌和肱肌 称为主动肌 其余称为副动肌 同时 肱三头肌即是肱二头肌和肱肌的拮抗肌 3 固定肌 固定肌相对固定的一端 定点 所附着的骨骼 乙方产生不必要的动作 协调原动肌发挥肢体运动的动力作用 参加这种固定作用的集群 统称为固定肌 4 中和肌 其作用为抵消原动肌收缩时产生的一部分不需要的动作 多关节肌多关节肌 主动不足 实质是肌力不足 多关节肌 被动不足 实质是肌肉伸展不足 4 肌在平衡与协调中的作用 1 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椎体和关节突的形状限制着脊柱的活动范围 椎间盘连接椎体可避免彼此过度滑移 肌肉对脊柱的作用具有保持脊柱稳定和协同脊柱运动的双重作用 并发挥主动调节功能 这是调节脊柱平衡的关键要素 2 肌肉的协同作用 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踝关节协同动作模式髋关节协同动作模式跨步动作模式 需要强调的是 机体的平衡和协调功能可在反复训练中逐步提高肌的结构和功能是基础神经系统对运动的控制是关键静态平衡需要肌的等长收缩动态平衡需要肌的等张收缩 三 肌肉训练的结构基础 1 肌肉训练的结构基础 增加生理横断面积 运动使肌在细胞层面和系统层面的结构和功能得到增强与提高 肌力训练使肌肉的功能得到提高功能蛋白合成 糖酵解增强毛细血管 线粒体增多 反应时缩短 弹性增加 力量与耐力增加 自我调节能力增强 恢复时间缩短 2 肌的应力 应变特性 首先 动态的应力 应变关系能影响被激活的运动单位的力 速度和时间特征 其次 施加于组织的作用力可能会成为引起损伤的因素 肌肉的应力 应变特性可反映运动单位相互力学作用的效果 3 牵拉 缩短周期 基本概念牵拉 缩短周期是人行走 奔跑等周期性运动中的肌运动形式 即肌先做离心运动 紧接着做向心运动 离心和向心运动的结合构成肌功能的一个自然类型 作用 使离心运动后的向心运动比单纯向心运动更有力 大量的科学研究表明 肌在缩短 向心运动 前先主动伸长 离心运动 可增加弹性势能 使肌做功增加 这是牵拉 缩短周期中力量和爆发力弹性势能增强的机制 牵拉 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 随着缩短速度的增加而减小在离心运动中 机械功增加时 机械效率都有所增加 二 肌肉的运动适应性 运动方式环境变化 运动基本要素的变化 运动时间 运动负荷 运动频次 一 急性适应 肌肉的急性适应可视为运动即刻 短时或运动早期肌的结构和功能变化 运动负荷越小 时间越少 运动频次越低 则肌的结构和功能变化越小 以结构变化为主 肌纤维类型成分发生改变 毛细血管改变 线粒体密度改变 酶含量与活性改变 底物水平改变 肌原纤维蛋白 横截面增加 二 肌的慢性适应 1 肌肉的慢性适应 2 超量恢复原理 能源与物质 生理功能 休息恢复 超量恢复 肌疲劳 休息 运动 收缩力量速度力量耐力 ATP收缩蛋白酶蛋白 生理功能能源与物质 运动 超量恢复原理 肌适应的三个层次 3 肌的增大 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 三 牵拉 缩短周期运动的训练适应 结构和功能主要变化 增加肌梭长度 改善肌强度 增加抗牵拉负荷 以储存更多的弹性势能 从而改善快速力量和机械效率 1 掌握 肌原纤维组成 结构和功能特征 肌的功能 运动单位 肌力和肌耐力的概念 向心运动 离心运动的概念 原动肌和拮抗肌的概念 肌在平衡与协调中的作用 多关节肌 主动不足 和多关节肌 被动不足 牵拉 缩短周期的概念 超量恢复 2 熟悉 肌的类型 不同肌的组织化学 功能特性和收缩特点 肌运动的两种基本形式 影响肌力的主要因素 爆发力的概念 肌耐力的概念 协同动作的概念 姿势协同动作的三种运动模式 多关节肌 单关节肌 牵拉 缩短周期的性质和特点 牵拉 缩短周期中力量和爆发力弹性势能增强的机制 肌运动适应的基本要素 肌的急