運動學肌肉運動學ppt課件

1、肌肉運動學,一、骨骼肌的結(jié)構(gòu),肌肉類型,一）概述,1.骨骼肌的一些基本信息 人體最豐富的組織，占總體重的40-45； 骨骼肌600多塊； 大約不到80對骨骼肌即可完成大多數(shù)動作,二）骨骼肌的組織結(jié)構(gòu),1.骨骼肌組織結(jié)構(gòu),1）肌外膜 （2）肌肉：收縮元素，被限制在結(jié)締組織網(wǎng)絡(luò)內(nèi) 肌束膜 纖維束 肌內(nèi)膜 肌纖維 肌原纖維（收縮成分） 肌球蛋白（粗） 肌動蛋白（細,2.骨骼肌的特征,肌纖維 伸展性 彈性 收縮性 肌腱或筋膜 粘彈性 非收縮性,3.骨骼肌纖維排列方式,1）肌纖維平行排列：與肌肉的縱軸線平行 縱向：縫匠肌 方形或四邊形：菱形肌 三角形或扇形：胸大肌 梭形或紡錘形：肱二頭肌,2）纖維羽狀排

2、列：與肌肉的縱向軸線成成一角度 單羽狀：拇長屈肌 雙羽狀：股直肌，背側(cè)骨間肌， 多羽狀：三角肌的中間纖維,羽狀肌排列：在同一空間（橫截面），能排列更多的肌纖維。 羽狀肌角度的效果 羽狀肌的角度越大，肌纖維效應(yīng)傳遞到肌腱越小。 隨肌纖維中的張力逐漸增大，羽狀肌的角度增加,4.骨骼肌類型 慢肌纖維（I型） 因為血供豐富，呈紅色； 收縮時，緩慢達到峰值； 耐疲勞； 快肌纖維（IIA型） 因為血液供應(yīng)少，呈蒼白色； 收縮時，迅速達到峰值； 容易疲勞； 中間纖維（IIB型,肌小節(jié)排列特點,排列形式 平行 串聯(lián) 交錯組合,作用結(jié)果 力疊加 位移疊加 力和位移的變化,二、骨骼肌的功能,肌的功能,收縮功能 運

3、動 支撐 維持姿勢 保護身體 產(chǎn)熱,一）骨骼肌功能狀態(tài)指標,運動單位概念： 運動神經(jīng)元及其所支配的全部肌纖維合稱一個運動單位,一）肌功能狀態(tài)的指標,1、肌力 2、快速力量 3、肌耐力 4、肌張力,1、肌力,1）肌力概念 又稱最大力量，是肌收縮時所表現(xiàn)出來的能力，以肌最大興奮時所能負荷的重量來表示。 肌力體現(xiàn)肌主動收縮或?qū)棺枇Φ哪芰?，反映肌最大收縮水平,2）影響肌力的因素,1）肌肉生理橫斷面 ：肌力與之成正比,2）肌的初長度：適宜的長度決定肌的肌力,3）運動單位的募集：運動單位數(shù)量越大，肌力越大,4）肌纖維走向與肌腱長軸的關(guān)系,5）杠桿效率,2、快速力量,1）概念 快速力量是肌或肌群在一定速度

4、下所能產(chǎn)生的最大力量的能力。 快速力量組成 起動力量 爆發(fā)力量（通常稱爆發(fā)力） 制動力量,爆發(fā)力,爆發(fā)力是指在最短的時間內(nèi)發(fā)揮肌力量的能力。 采用最大力量與達到最大力量的時間之比評定 爆發(fā)力是由肌力量和肌收縮速度兩個因素決定的。 最大力量是基礎(chǔ)，收縮速度是爆發(fā)力關(guān)鍵,3、肌耐力,又稱力量耐力，是指肌在一定負荷條件下保持收縮或持續(xù)重復收縮的能力，反映肌持續(xù)工作的能力，體現(xiàn)肌對抗疲勞的水平,4、肌張力,肌張力：是肌在安靜時所保持的緊張度。肌張力與脊髓牽張反射有關(guān)，受中樞神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)控。 肌張力評定：通過被動運動感知處于放松狀態(tài)的肌的阻力程度進行評測，以評判主動肌與拮抗肌群間（或互為拮抗劑）的收縮與

5、舒張活動有無失衡，或是否協(xié)調(diào),肌張力異常,1）肌失神經(jīng)支配（如脊髓損傷）； （2）調(diào)節(jié)功能障礙（如腦損傷）的結(jié)果。 肌張力增強； 肌張力減退,肌張力增強 典型狀態(tài) 肌痙攣 肌強直,肌張力減退 常見的表現(xiàn)形式 軟性癱瘓,二）肌肉功能-收縮,1.收縮定義 肌纖維產(chǎn)生張力，導致肌肉縮短、維持長度或延長的行為,2.收縮機制：細肌絲滑動機制 肌小節(jié)主動縮短，肌動蛋白相對于肌球蛋白移動， 通過肌球蛋白上的橫橋擺動產(chǎn)生收縮力,融合現(xiàn)象和強直收縮,當連續(xù)刺激引發(fā)的機械性反應(yīng)與前次反應(yīng)疊加時，稱為融合現(xiàn)象； 當肌肉的收縮融合并維持在最大張力時，稱為強直收縮,3.收縮方式,1）按骨骼肌收縮時肌肉長度變化分類 1）

6、向心收縮（縮短收縮） 2）離心收縮（拉長收縮） 3）等長收縮（靜力性收縮,3.收縮方式,1）向心收縮（縮短收縮） 定義：肌肉收縮，整個肌肉長度縮短 在日?；顒又校绻亓κ俏ㄒ蛔饔糜谌梭w的外部力量，收縮肌肉向心收縮，抵抗重力運動,例子： 仰臥起坐坐起的過程中，腹部肌肉向心收縮 俯臥撐撐起的過程中，肱三頭肌向心收縮。 在上樓時，股四頭肌向心收縮,2）等長收縮（靜力性收縮） 定義：肌肉收縮，肌肉長度保持不變 等長收縮時，關(guān)節(jié)角度保持不變 等長收縮過程中，沒有運動，不做功 運動形式： 固定體位； 維持姿勢； 肌緊張,3）離心收縮（拉長收縮） 定義：肌肉收縮，肌肉的長度增加； 在日?；顒又校绻亓κ?/p>

7、唯一作用于人體的外部力量，骨骼肌收縮的結(jié)果是對抗重力,例子： 在仰臥起坐下降過程中，腹部肌肉收縮是離心收縮。 下樓梯時，股四頭肌收縮是離心收縮,肌肉收縮的不同類型的比較,2）根據(jù)肌肉張力的變化分型,1）等張收縮 2）等速收縮,2）根據(jù)肌肉張力的變化分型,1）等張收縮 定義：在整個肌肉收縮過程中，肌肉張力不變，但在活體很少見到。 一般地，臨床使用等張收縮，并且涉及肌肉收縮，導致關(guān)節(jié)在一定范圍內(nèi)運動。 即使阻力保持不變，由肌肉產(chǎn)生的張力在運動過程中是可變的。因為 在整個運動過程中，力臂是變化的； 在整個運動過程中，對抗重力的肌力可變的,2）等速收縮 定義：肌肉收縮時所發(fā)生的運動速度是恒定的 不使用

8、特殊的機器（等速測力）就不會發(fā)生在活體中。 伴隨阻力的調(diào)節(jié)，運動速度相等,三）肌力的產(chǎn)生及影響因素,1.肌力的產(chǎn)生-肌纖維的力學模型 收縮成分：肌動蛋白和肌球蛋白橫橋結(jié)構(gòu) 并聯(lián)的彈性成分：肌肉結(jié)締組織，如肌外膜，肌束膜，或肌內(nèi)膜 串聯(lián)的彈性成分：肌腱內(nèi)的結(jié)締組織,2.影響因素 肌肉所能產(chǎn)生的總肌力受機械特性的影響?？梢詮囊韵聨讉€描述 （1）長度張力的關(guān)系 （2）負荷-速度的關(guān)系 （3）張力時間的關(guān)系 （4）骨骼肌結(jié)構(gòu)的影響 （5）預牽拉的影響 （6）溫度的影響 （7）疲勞的影響,1）長度張力關(guān)系,張力隨受刺激時肌肉長度的變化而變化； 肌節(jié)處于靜息初長度時肌肉產(chǎn)生的張力最大； 因為這時肌絲相互重

9、疊得最充分而且橫橋的數(shù)量最多。 如果肌節(jié)拉長，張力就會降低。 肌絲間的接觸少，肌節(jié)的長度為3.6um時，肌絲間幾乎沒有重疊，所以不能產(chǎn)生主動張力； 肌節(jié)的長度小于靜息初長度，主動張力就會降低； 因為細肌絲過度重疊至肌節(jié)的另一端，從而限制向相反的方向運動,實際中整塊肌肉做等長或強直收縮時，長度張力關(guān)系必須考慮產(chǎn)生張力的主動成分，被動成分。 被動張力的產(chǎn)生是由肌肉長度超過靜息長度時，并聯(lián)和串聯(lián)的彈性成分產(chǎn)生,大多數(shù)單關(guān)節(jié)的肌肉并沒有被牽拉到被動張力起主要作用的程度。 多關(guān)節(jié)肌相反，如屈膝時腘繩肌產(chǎn)生的張力顯著降低，相反，屈髖伸膝關(guān)節(jié)時，腘繩肌被動牽拉，產(chǎn)生的被動張力之高足以肌肉被過度拉長,2）負荷

10、速度關(guān)系,肌肉向心收縮和離心收縮的速度與恒定的負荷之間存在一定的關(guān)系 向心收縮時縮短的速度與所受外界負荷呈反比例關(guān)系； 當外界負荷為0時，肌肉縮短速度最快 當負荷與肌肉的最大張力相等時，肌肉縮短的速度為0，這時作等長收縮。 離心收縮時負荷速度關(guān)系呈正比例關(guān)系,3）張力時間關(guān)系,肌肉產(chǎn)生的張力與收縮的時間呈正比，收縮的時間越長產(chǎn)生的張力越大，直到產(chǎn)生最大張力。 肌肉收縮成分產(chǎn)生的張力有足夠的時間通過平行排列的彈性成分傳到肌腱,4）骨骼肌構(gòu)造的影響,肌節(jié)的串聯(lián)或并聯(lián)的影響 肌節(jié)呈串聯(lián)肌原纖維就會拉長，肌節(jié)并聯(lián)肌原纖維的橫截面積就越大。 肌肉產(chǎn)生的張力與肌肉的橫截面積呈正比； 肌肉收縮的速度和范圍與

11、肌肉的長度呈正比； 肌纖維較短而橫截面較大的肌肉有利于產(chǎn)生力；肌纖維較長的肌肉收縮范圍更大速度更快,5）預牽拉的影響,肌肉在向心收縮狀態(tài)下繼續(xù)收縮所做的功比等長收縮狀態(tài)下收縮所做的功大。 因為彈性成分在收縮時被牽拉儲存的彈性勢能； 還由于收縮成分中儲存的能量,6）溫度的影響,加快快肌纖維膜傳到的速度，增加刺激的頻率以及有助于肌力的產(chǎn)生； 肌肉中的代謝反應(yīng)的酶反應(yīng)性升高，提高收縮效率。 增高彈性成分中膠原的彈性加強肌腱肌肉的延展性,7）疲勞的影響,肌肉的收縮和舒張依賴于ATP的生成，若ATP的生成速率高于肌肉的收縮速率,三）肌肉內(nèi)結(jié)締組織的功能,為肌肉提供總體框架； 產(chǎn)生被動拉力對抗伸展； 傳遞

12、力量到骨骼和跨越關(guān)節(jié),三、肌肉工作方式分析,一）肌的協(xié)同,肌的協(xié)同作用：任何一個動作都不是單一肌獨立完成的，需要一組肌群的協(xié)作才能實現(xiàn)。 肌的分類：（依據(jù)功能作用） 原動肌 拮抗肌 固定肌 中和肌,原動肌,原動?。寒a(chǎn)生關(guān)節(jié)運動或維持一個靜態(tài)姿勢的肌肉； 主動?。浩鹬饕饔谜叻Q為主動??； 副動?。簠f(xié)助完成動作或僅在動作的某一階段起作用者稱為副動肌。 向心，等長，or 離心,拮抗肌 拮抗?。号c原動肌作用相反的肌群。 在主動肌的相反方向收縮； 被動拉長或縮短，調(diào)節(jié)由原動肌引起的運動。 原動肌和拮抗肌可互為拮抗肌,中和肌 中和?。浩渥饔脼榈窒瓌蛹∈湛s時所產(chǎn)生的一部分不需要的動作。 與原動肌一起收縮的

13、肌肉 固定肌：將原動肌定點所附著的骨固定的肌，穩(wěn)定相關(guān)關(guān)節(jié)的近端部分 中和肌：排除不必要的運動,二）骨骼肌工作分析,1.名稱術(shù)語 （1）起點、止點 靠近身體正中面或顱側(cè)的一端為起點，另一端為止點,2）動點、定點,肌肉工作時，運動明顯的一端，稱為動點。另一端為定點,肌肉收縮時，定點在近側(cè)端稱為近固定，定點在遠側(cè)端叫遠固定-一般用于四肢,3）近固定、遠固定,4）上固定、下固定、無固定 肌肉收縮時,定點在上的稱為上固定；定點在下的稱為下固定；兩端都不固定稱為無固定-用于頭顱和軀干,2.協(xié)同收縮,任何動作的完成不是一塊肌肉起作用，而是多塊肌肉共同完成的。 有些肌肉起原動機（主動機；副動肌）的作用； 有

14、些肌肉起中和肌的作用； 有些肌肉起拮抗肌的作用； 還有的可以起固定肌的作用,協(xié)同收縮,原動肌和拮抗肌同時收縮 導致關(guān)節(jié)接近,3.多關(guān)節(jié)肌肉的動作,單關(guān)節(jié)肌肉與多關(guān)節(jié)肌肉比較 單關(guān)節(jié)肌肉：肌肉僅跨越一個關(guān)節(jié)，例如肱肌，肱二頭肌短頭； 雙關(guān)節(jié)肌肉：肌肉跨越兩個關(guān)節(jié)，如肱二頭肌長頭，腓腸肌等。 多關(guān)節(jié)肌肉：肌肉跨越一個以上的關(guān)節(jié)，例如：中指屈肌，中指伸肌等,多關(guān)節(jié)肌主動不足 多關(guān)節(jié)肌作為原動肌工作時，其肌力充分作用于一個關(guān)節(jié)后，就不能再充分作用于其他的關(guān)節(jié)，這種現(xiàn)象叫主動不足 例子： 握緊拳頭屈腕 當多關(guān)節(jié)肌收縮到一個較短的位置時，主動肌收縮張力顯著減弱。即：在長度張力曲線的峰值的下降部分的肌肉收縮

15、,多關(guān)節(jié)肌被動不足 多關(guān)節(jié)肌作為對抗肌出現(xiàn)時，已在一個關(guān)節(jié)處被拉長后，在其他的關(guān)節(jié)處再不能被拉長的現(xiàn)象，叫多關(guān)節(jié)肌被動不足 例子： 當腕關(guān)節(jié)屈曲時，手自動打開。 與膝關(guān)節(jié)屈曲相比，當膝關(guān)節(jié)伸時，踝關(guān)節(jié)背屈困難。 注：腕關(guān)節(jié)充分屈曲致握力完全不足是因為中指屈肌主動不足和中指伸肌被動不足,1）概念 肌拉力線： 肌肉合力作用線。 肌拉力線的確定方法： 從肌肉的動點中心到其定點中心作一直線來表示,4.肌拉力線與關(guān)節(jié)運動軸關(guān)系分析,A 肌肉拉力線從關(guān)節(jié)的額狀軸前方跨過，肌肉收縮可使該關(guān)節(jié)屈；反之則伸,2）肌肉拉力線與關(guān)節(jié)運動軸的關(guān)系,B 肌肉拉力線從關(guān)節(jié)的額狀軸后方跨過，肌肉收縮可使該關(guān)節(jié)伸,C 肌肉拉

16、力線從關(guān)節(jié)的矢狀軸上方或上外側(cè)方跨過，肌肉收縮可使該關(guān)節(jié)外展；反之，則內(nèi)收,D 肌肉拉力線順時針方向繞關(guān)節(jié)（右側(cè)）垂直軸，肌肉收縮可使該關(guān)節(jié)外旋（旋后）；肌肉拉力線逆時針方向繞關(guān)節(jié)（右側(cè)）垂直軸，肌肉收縮可使該關(guān)節(jié)內(nèi)旋（旋前,四、肌的運動適應(yīng)機制,1.肌肉重建,肌肉的重建過程與其他骨骼組織類似，比如骨、關(guān)節(jié)軟骨、韌帶等 肌肉在廢用情況下會萎縮，在超過平時活動強度時會肥大,2.廢用和固定的影響,肌肉的費用和固定對肌肉產(chǎn)生有害的影響包括 耐力和力量的減退 微觀和宏觀的肌萎縮； 肌纖維數(shù)量和體積縮小； 影像有氧和無氧酶的生成； 這些有害的影響與肌纖維的類型與固定的時長度有關(guān)，肌肉固定在拉長位置時影響

17、較小,固定主要引起型肌纖維（慢肌纖維）萎縮，其橫截面積減小，酶反應(yīng)能力降低； 臨床下肢固定可致股四頭肌萎縮，且不能通過等長收縮訓練恢復； 電刺激可以預防固定所致的型肌纖維體積減小和肌肉氧化酶的活性降低,3.體育運動對肌肉形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響,1.肌肉的體積增大； 2.肌纖維中線粒體數(shù)目增多，體積增大。 3、肌纖維周圍毛細血管增多 4、肌肉內(nèi)化學成分的變化,4.超量恢復原理,運動和運動后肌經(jīng)歷了一個疲勞和恢復疲勞的過程,運動肌疲勞： 生理功能下降（力量、速度和耐力） 能源物質(zhì)下降（ATP、收縮蛋白和酶蛋白） 休息與恢復： 生理功能、能源物質(zhì)恢復 超過運動前的水平（周期循環(huán)）。 超量恢復是肌運動訓練的生

18、理學基礎(chǔ) 沒有疲勞的練習是無效的練習,5.肌的急性適應(yīng)和慢性適應(yīng),影響肌適應(yīng)的因素： 運動形式變化： 運動基本要素的變化 運動負荷 運動時間 運動頻次,1）肌的急性適應(yīng),肌的急性適應(yīng)可視為運動即刻、短時或運動早期肌的結(jié)構(gòu)和功能變化； 運動負荷小、時間短、運動頻次低，則肌的結(jié)構(gòu)和功能變化越?。环粗畡t越大。 肌的適應(yīng)與肌自身的結(jié)構(gòu)和功能狀態(tài)相關(guān),急性適應(yīng)表現(xiàn),1.肌ATP、磷酸肌酸和糖元 乳酸、腺甘、6-P-G、3-磷酸甘油 快肌纖維中糖元含量的下降比慢肌纖維更快，所需恢復時間也較長。 有氧運動慢肌纖維變化顯著，無氧運動快肌纖維變化顯著,2）肌的慢性適應(yīng),表現(xiàn)：肌形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能變化 A. 肌原纖

19、維的蛋白質(zhì)含量增加、肌橫截面積增加；肌力量和力量技能增加。 B. 肌纖維類型成分改變 耐力訓練：快肌纖維慢肌纖維； 力量訓練：快肌纖維b型（IIb型）IIa型,C.毛細血管改變 高負荷，大重復訓練，毛細血管增加；高負荷低重復訓練，毛細血管增加不明顯； 受肌纖維增加程度的影響，毛細血管增加時，毛細血管密度不一定明顯增加； D.線粒體密度改變 運動引起的肌增大與線粒體體積增加密切相關(guān)。耐力性運動引起肌增大,E.酶含量與活性改變 耐力運動后，有氧代謝酶的含量，活性增大； 力量訓練后，無氧代謝酶的含量活性增大,F.肌底物水平改變 糖原：耐力力量訓練均可引起糖原含量的增加； ATP和磷酸肌酸：力量訓練的

20、結(jié)果，肌肉體積增加， ATP和磷酸肌酸增加； 脂質(zhì)：不同的運動的結(jié)果肌脂質(zhì)的含量無顯著差異。 肌紅蛋白：力量訓練降低肌紅蛋白含量，耐力訓練不能 促進其增加,6.肌對物理因子刺激的適應(yīng)與反應(yīng),1）溫度 溫度不同，肌興奮性不同，受神經(jīng)系統(tǒng)功能的影響。 通常，短暫的冷刺激或熱刺激均可使肌的興奮性和收縮功能增強； 長時間的冷刺激或溫熱刺激有利于痙攣肌的松弛,2）電刺激,臨床應(yīng)用： 經(jīng)皮膚肌電刺激（EMS）被用于治療運動功能受限的患者； 促進反射；止痛；延緩肌萎縮和功能退化；促進功能恢復方面發(fā)揮積極作用； 在競技體育領(lǐng)域，如肌電刺激在優(yōu)秀馬拉松和舉重等耐力和力量/快速力量型運動員中的應(yīng)用,肌電刺激原理,

21、1.激發(fā)較大運動神經(jīng)元，動員更多的運動單位。 2.增加氧化酶和糖元合成酶，提高肌耐力。 3.肌對電刺激的適應(yīng)性反應(yīng) 受神經(jīng)因素影響,小結(jié),肌對運動負荷適應(yīng)性表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)和功能方面。 超量恢復是肌運動訓練的生理學基礎(chǔ)。 運動基本要素：運動負荷、運動時間、運動頻次。 肌適應(yīng)分為：急性適應(yīng)和慢性適應(yīng),五、肌的運動控制與協(xié)調(diào),神經(jīng)適應(yīng),肌對不同的運動形式產(chǎn)生適應(yīng)性的反應(yīng)與功能變化； 肌功能的維持與提高，不僅包括肌自身的形態(tài)和結(jié)構(gòu)的適應(yīng)與調(diào)整，產(chǎn)生與之適應(yīng)的生理和生物化學變化，而且包括神經(jīng)系統(tǒng)功能對運動的適應(yīng)性改變。 由運動引起的神經(jīng)系統(tǒng)的適應(yīng)性變化稱為神經(jīng)適應(yīng),一）神經(jīng)-肌的交互影響作用,人體的隨意運動

22、受肌和神經(jīng)功能的影響，主要影響因素包括： 肌的數(shù)量，即肌的橫截面積； 肌的質(zhì)量，如肌纖維的類型； 神經(jīng)對肌的激活程度運動單位的募集,1.力與運動單位動員,力取決于動員的運動單位數(shù)量及其興奮頻率； 運動單位動員的數(shù)量越多，頻率越高，產(chǎn)生的力就越大,2.神經(jīng)性驅(qū)動與運動單位動員,在力量訓練過程中，力量增長初期：隨意性神經(jīng)驅(qū)動占主導地位。 隨后是肌力的增加，肌力的增加是力量增加的決定性因素,3.神經(jīng)系統(tǒng)對肌的控制,力量取決于相關(guān)的肌的數(shù)量和質(zhì)量以及運動單位的動員能力； 神經(jīng)系統(tǒng)對力量訓練的適應(yīng)可以改善肌的中樞命令（腦控制），并能增強某些反射性反應(yīng),4.肌神經(jīng)適應(yīng),一側(cè)肢體反復的肌運動（力量訓練等），在使該側(cè)肢體肌的力量提高的同時，對側(cè)肢體肌的力量也較前顯著提高；促進對側(cè)肢體肌功能恢復，也促進了對側(cè)神經(jīng)系統(tǒng)功能的改善。 這種肌對肌的交互影響，以及肌與神經(jīng)交互影響作用的本質(zhì)是神經(jīng)適應(yīng)的結(jié)果 健側(cè)肢體康復訓練的基礎(chǔ),二）肌運動的神經(jīng)支配和控制,運動肌神經(jīng)支配和控制的形式有： 反射：脊髓 隨意運動：錐體束的功能 不隨意運動：錐體外系和小腦系統(tǒng) 維持肌張力，保持姿勢，肌的協(xié)