舌骨上肌群与其他肌肉群协同作用的研究

舌骨上肌群与其他肌肉群协同作用的研究摘要：舌骨上肌群作为头颈部肌肉系统的重要组成部分，由二腹肌、茎突舌骨肌、下颌舌骨肌及颏舌骨肌构成，其功能并非独立发挥，而是通过与舌骨下肌群、咽喉部肌群、咀嚼肌群及颈部其他肌群的协同配合，完成吞咽、发声、呼吸及头颈部运动等关键生理活动。本文结合近年来的解剖学、生物力学及临床研究，系统梳理舌骨上肌群与其他肌肉群的协同作用机制、研究方法进展，分析当前研究存在的局限，并展望未来研究方向，为头颈部生理功能研究、相关疾病的临床诊断与治疗提供理论支撑。关键词：舌骨上肌群；协同作用；肌肉群；吞咽功能；生物力学一、引言舌骨位于颈部前方，处于下颌骨与甲状腺之间，大致与第3颈椎水平对齐，作为一个重要的骨性标志和功能枢纽，其不与其他骨骼直接形成关节，而是通过肌肉、韧带和筋膜悬吊在颈前部，构成头颈部肌肉协同作用的核心支点。舌骨上肌群围绕舌骨分布，一端附着于舌骨，另一端连接下颌骨或颅底，主要承担上提舌骨、下拉下颌骨（辅助张口）等基础功能，同时参与吞咽反射的启动与调控。头颈部各肌肉群的功能实现具有高度协同性，单一肌肉群的功能异常往往会引发连锁反应，导致吞咽障碍、发声异常、颈痛等临床问题。近年来，随着X射线运动形态重建（XROMM）、肌电图（EMG）等高精度研究技术的应用，舌骨上肌群与其他肌肉群的协同作用机制被逐步揭示，尤其是在吞咽生物力学领域的研究取得了突破性进展，为理解灵长类吞咽功能进化及相关疾病的发病机制提供了新视角。因此，系统研究舌骨上肌群与其他肌肉群的协同作用，对完善头颈部肌肉功能理论、指导临床诊疗具有重要的理论与实践意义。二、舌骨上肌群的解剖学基础与核心功能2.1解剖学特征舌骨上肌群为成对分布的肌肉群，共4块，均止于舌骨，各肌肉的解剖位置与神经支配存在明确差异，为其协同功能的发挥奠定了结构基础：①二腹肌，分为前腹与后腹，前腹起自下颌骨二腹肌窝，后腹起自颞骨乳突切迹，两腹通过中间腱连接，并借二腹肌滑车缚于舌骨大角和舌骨体，前腹由下颌神经的下颌舌骨肌支支配，后腹由面神经分支支配；②茎突舌骨肌，位于二腹肌前方并与之平行，起自茎突，止于舌骨体与大角交界处，受面神经的茎突舌骨肌支支配；③下颌舌骨肌，构成口底的主要肌肉，起自下颌体的下颌舌骨肌线，前分肌束交织形成正中缝，后分纤维止于舌骨，受下颌神经的下颌舌骨肌支支配；④颏舌骨肌，位于下颌舌骨肌深面，起自颏棘，止于舌骨体，由第1～2颈神经前支的分支支配。2.2核心基础功能舌骨上肌群的核心基础功能包括两个方面：一是运动功能，收缩时可上提舌骨及甲状软骨，扩大咽部空间，同时可下拉下颌骨，协助翼外肌完成张口动作，尤其在大张口时，二腹肌的开口作用更为显著；二是固定功能，与舌骨下肌群协同收缩时，可稳定舌骨位置，为舌的运动提供稳固支撑，同时参与喉部位置的稳定调控，间接影响声带运动与发声功能。此外，该肌群还是吞咽反射的关键组成部分，在吞咽启动阶段发挥重要作用。三、舌骨上肌群与其他肌肉群的协同作用机制舌骨上肌群的功能实现依赖于与舌骨下肌群、咽喉部肌群、咀嚼肌群及颈部其他肌群的紧密协同，不同协同模式对应不同的生理功能，形成了复杂而有序的肌肉调控网络。3.1与舌骨下肌群的协同作用舌骨下肌群与舌骨上肌群共同构成舌骨的“吊带系统”，二者通过拮抗与协同配合，完成舌骨与喉部的升降运动，是吞咽、发声功能实现的核心协同模式。舌骨下肌群包括胸骨舌骨肌、肩胛舌骨肌、胸骨甲状肌及甲状舌骨肌，主要功能为下降舌骨及喉部，与舌骨上肌群的上提作用形成拮抗平衡，同时二者的协同收缩可实现舌骨的固定功能。在吞咽过程中，二者的协同作用呈现明确的时序性：吞咽启动时，舌骨上肌群（主要为二腹肌、下颌舌骨肌）收缩，上提舌骨及喉部，带动会厌遮盖喉口，防止食物误入气管，同时扩大咽部空间，协助食团进入咽喉；当食团通过咽喉后，舌骨下肌群（胸骨舌骨肌、肩胛舌骨肌）收缩，使舌骨及喉部下降，恢复至正常位置，完成吞咽动作的收尾阶段。在咀嚼过程中，二者同时收缩，对舌骨形成双向固定，为咀嚼肌群的发力提供稳定支撑，确保咀嚼动作的顺利完成；而在发声时，二者协同调节喉部位置，间接影响声带的紧张度与振动频率，进而调控音调和音质。此外，舌骨上肌群的上提作用可被舌骨下肌群的收缩所抵消，形成动态平衡，避免舌骨过度上移影响呼吸功能。3.2与咽喉部肌群的协同作用咽喉部肌群（包括环甲肌、环杓后肌、环杓侧肌、甲杓肌等）主要参与喉部开合、声带运动及食团推送，与舌骨上肌群的协同作用主要集中于吞咽和发声两个核心生理过程，二者的协同配合可确保气道保护与功能实现的同步性。在吞咽过程中，舌骨上肌群上提舌骨的同时，带动咽喉部肌群同步收缩：环甲肌紧张声带，关闭喉口，进一步强化气道保护；咽缩肌（咽喉部核心肌群）依次收缩，推送食团向下移动，而舌骨上肌群通过上提舌骨扩大咽部空间，为咽缩肌的收缩提供充足的运动空间，避免食团卡顿，二者协同完成食团的顺利转运，形成“上提-关闭-推送”的协同模式，其中舌骨上肌群的旋转与收缩可显著放大舌骨位移速度，提升吞咽效率，这一机制已通过猕猴模型的XROMM与EMG联合研究得到验证，研究提出的“滑轮系统”模型表明，后颌舌肌的旋转可使舌骨上抬速度平均放大1.67倍。在发声过程中，舌骨上肌群与咽喉部肌群协同调节喉部位置与声带状态：舌骨上肌群上提舌骨，配合环甲肌、甲杓肌的收缩，调节声带的紧张度与振动幅度，同时稳定喉部结构，确保发声的稳定性与连贯性；当舌骨上肌群功能异常时，喉部位置无法稳定，会导致声带振动异常，出现声音嘶哑、发声无力等症状。3.3与咀嚼肌群的协同作用咀嚼肌群（包括咬肌、颞肌、翼内肌、翼外肌）主要承担咀嚼、闭口等功能，与舌骨上肌群的协同作用主要体现在咀嚼与张口动作的衔接，以及咀嚼过程中舌骨的稳定调控，二者的协同配合可确保咀嚼动作的协调性与高效性。在张口动作中，舌骨上肌群与咀嚼肌群中的翼外肌形成协同：翼外肌收缩，牵引下颌骨向前下方移动，启动张口；同时，舌骨上肌群（二腹肌、下颌舌骨肌）收缩，下拉下颌骨，协助翼外肌完成张口动作，尤其在大张口时，二腹肌的辅助作用更为明显，肌电图研究显示，二腹肌的开口作用继发于翼外肌之后，与翼外肌形成有序的协同发力模式。在咀嚼过程中，舌骨上肌群与舌骨下肌群协同固定舌骨，为咀嚼肌群的发力提供稳定的支点，同时下颌舌骨肌收缩，上提口腔底和舌，将食物推送至上下牙之间，配合咬肌、颞肌的收缩完成咀嚼动作；当咀嚼结束后，舌骨上肌群放松，舌骨下肌群收缩，舌骨下降，口腔底复位，为下一步吞咽动作做好准备，形成“咀嚼-固定-推送”的协同闭环，确保咀嚼与吞咽功能的顺畅衔接。3.4与颈部其他肌群的协同作用舌骨上肌群与颈部其他肌群（胸锁乳突肌、椎前肌群、斜角肌群等）的协同作用主要集中于头颈部的运动与姿势调节，同时参与呼吸功能的辅助调控，二者的协同配合可维持头颈部的稳定性，避免肌肉劳损与功能异常。胸锁乳突肌作为颈部重要的体表标志，将颈部分为前、后三角，其与舌骨上肌群的协同作用主要体现在头颈部的侧屈、前屈与抬头动作中：当一侧胸锁乳突肌收缩，使颈部侧屈、面部转向对侧时，同侧舌骨上肌群收缩，稳定舌骨与喉部位置，避免因颈部侧屈导致喉部移位，影响呼吸与发声；当两侧胸锁乳突肌同时收缩，拉头向前或仰卧时抬头，舌骨上肌群与舌骨下肌群协同收缩，固定舌骨，防止舌骨因头部运动发生移位，维持气道通畅，同时减轻颈部肌肉的负荷，避免单一肌肉过度发力导致的劳损。此外，椎前肌群、斜角肌群与舌骨上肌群协同作用，可维持颈椎的生理曲度，调节头颈部的姿势，当舌骨上肌群功能异常时，颈部肌群的受力平衡被打破，易引发颈肌痉挛、颈痛等症状，甚至诱发颈型颈椎病，这与颈肌退变、劳损的病理机制密切相关。四、舌骨上肌群与其他肌肉群协同作用的研究方法随着研究技术的不断发展，舌骨上肌群与其他肌肉群协同作用的研究方法逐步从传统解剖学观察向高精度、动态化、量化分析转变，主要包括以下几类：4.1传统解剖学研究方法传统研究主要通过尸体解剖、标本切片等方式，观察舌骨上肌群与其他肌肉群的解剖位置、附着点、神经支配及纤维走向，明确各肌肉群之间的结构关联，为协同作用机制的研究奠定基础。此类方法可直观呈现肌肉的形态特征与解剖关系，例如通过尸体解剖明确舌骨上肌群与舌骨下肌群的“吊带系统”结构，以及各肌肉的神经支配差异，但存在无法观察动态协同过程、难以量化肌肉功能的局限性，主要用于基础解剖学特征的梳理与验证，是后续研究的重要基础。4.2生物力学研究方法生物力学方法是当前研究肌肉协同作用的核心技术，主要通过动态监测肌肉的收缩、位移与力学特征，量化分析舌骨上肌群与其他肌肉群的协同模式，其中X射线运动形态重建（XROMM）与肌电图（EMG）的联合应用成为研究的主流技术。例如，有研究以猕猴为模型，将XROMM与扩散性碘对比增强计算机断层扫描（diceCT）、EMG技术相结合，通过植入钽标记点和细丝电极，采集吞咽过程中舌骨上肌群与舌肌、咽喉部肌群的电活动及三维动力学数据，首次揭示了舌骨上肌群通过协同旋转与收缩驱动舌骨运动的机制，并提出“滑轮系统”模型，量化了肌肉旋转对舌骨位移速度的放大效应，为理解吞咽生物力学机制提供了精准的量化依据。此外，生物力学模拟技术可通过构建肌肉三维模型，模拟不同生理状态下舌骨上肌群与其他肌肉群的协同发力过程，分析肌肉受力分布与功能关联，进一步完善协同作用机制的研究。4.3影像学与临床研究方法影像学技术（如CT、MRI、超声）可通过活体成像，动态观察舌骨上肌群与其他肌肉群在生理活动（吞咽、发声、头颈部运动）中的形态变化与位置关系，避免尸体解剖的局限性。例如，通过超声动态监测吞咽过程中舌骨上肌群与舌骨下肌群的收缩幅度与时序，可直观呈现二者的协同时序性；通过MRI观察头颈部运动时舌骨上肌群与胸锁乳突肌、椎前肌群的形态变化，可分析其协同受力特征，同时可用于相关疾病的诊断，如吞咽障碍患者的肌肉协同异常检测。临床研究则通过观察舌骨上肌群功能异常患者（如吞咽障碍、声音嘶哑、颈痛患者）的肌肉协同状态，分析协同异常与临床症状的关联，为疾病的治疗提供实践依据，例如通过康复训练调节舌骨上肌群与其他肌肉群的协同功能，改善吞咽障碍患者的进食功能。五、当前研究存在的局限与未来研究方向5.1研究局限尽管当前对舌骨上肌群与其他肌肉群协同作用的研究取得了一定进展，但仍存在诸多局限：一是研究模型的局限性，现有动态研究多以猕猴等动物为模型，虽与人类吞咽运动学具有相似性，但无法完全模拟人类的生理状态，且部分研究样本量有限，研究结果的普适性有待进一步验证；二是研究视角的局限性，现有研究多聚焦于吞咽、发声功能，对舌骨上肌群与颈部肌群在头颈部姿势调节、呼吸功能辅助中的协同作用研究较为薄弱，且对肌肉协同的神经调控机制研究不够深入；三是临床转化不足，现有研究多停留在基础机制层面，针对肌肉协同异常相关疾病的康复治疗方案、干预措施的研究较为匮乏，未能充分实现基础研究与临床应用的结合；四是技术层面的局限，部分研究无法实现多肌肉群、多生理状态下的同步动态监测，难以全面捕捉协同作用的动态特征，且对肌肉协同的量化分析指标仍需完善，如肌肉旋转角度、发力强度与功能效果的关联量化尚未形成统一标准。5.2未来研究方向结合当前研究局限，未来的研究可从以下几个方面展开：一是优化研究模型与技术，扩大人类活体研究样本量，结合高精度影像学技术（如动态MRI、三维超声）与生物力学技术，实现多肌肉群、多生理状态下的同步动态监测与量化分析，完善“滑轮系统”等协同机制的理论模型，深入探究肌肉旋转与收缩协同的力学原理；二是拓展研究视角，加强舌骨上肌群与颈部肌群在头颈部姿势调节、呼吸功能辅助中的协同作用研究，同时深入探究肌肉协同的神经调控机制，明确不同神经支配对肌肉协同模式的影响；三是强化临床转化研究，针对吞咽障碍、声音嘶哑、颈型颈椎病等与肌肉协同异常相关的疾病，探索基于肌肉协同机制的康复治疗方案（如肌肉训练、神经调控），并通过临床实验验证其疗效，实现基础研究与临床应用的有机结合；四是开展比较解剖学与进化研究，通过对比不同灵长类动物舌骨上肌群与其他肌肉群的协同模式，探究人类吞咽、发声功能的进化规律，为理解人类颅面形态与舌骨装置的进化关联提供新视角；五是关注特殊人群的研究，如婴幼儿、老年人及肌肉退变患者，分析不同人群舌骨上肌群与其他肌肉群协同作用的差异，为特殊人群相关疾病的预防与干预提供针对性理论支撑，例如老年人颈肌退变对肌肉协同功能的影响及干预措施研究。六、结论舌骨上肌群作为头颈部肌肉系统的核心组成部分，通过与舌骨下肌群、咽喉部肌群、咀嚼肌群及颈部其他肌群的紧密协同，完成吞咽、发声、头颈部运动及呼吸辅助等关键生理功能，其协同作用的核心是通过肌肉的收缩与拮抗平衡，实现舌骨与喉部的位置调控、肌肉发力的稳定支撑及生理功能的有序衔接。