肌肉的工作性质
运动解剖学(第三版)课件第二章第五节体育动作的解剖学分析与应用
向心工作
离心工作
（三）肌肉工作的性质
2.静力性工作 • 肌肉收缩时所产生的力矩，只足以平衡阻力矩，使环节保持
一定的姿势，肌肉的长度没有明显的变化，此类工作称为静力性 工作（亦称等长收缩）。静力性工作又可分为支持工作、加固工 作和固定工作。 •（1）支持工作：支持工作是指位于关节基本轴同一侧的肌肉保 持持续性收缩，以平衡阻力矩，使相应环节保持静止姿势。 •（2）加固工作：在悬垂状态下，位于关节两侧的肌肉共同持续 收缩，以对抗外力牵拉而产生的关节分离作用。 •（3）固定工作：在支撑状态下，位于关节两侧的肌肉共同持续 收缩，起稳固关节的作用。
第一类杠杆（平衡杠杆）
（四）杠杆原理及其在运动实践中的应用
第二类杠杆（省力杠杆）
第三类杠杆（速度杠杆）
3. 体育运动中杠杆原理的应用
（1）利用杠杆省力 （2）利用杠杆获得速度 （3）利用杠杆训练力量
3. 体育运动中杠杆原理的应用
提铃时杠铃贴近身体上升缩短阻力臂，省力
3. 体育运动中杠杆原理的应用
工作条 工作性质 件
脊柱 髋关节 膝关节
屈
方向同（快），M肌＋M 腹直肌、腹内斜肌、腹外斜肌等 下固定 向心工作
外
屈
方向反，M肌＞M外
髂腰肌、股直肌等
近固定 向心工作
屈
方向反，M肌＞M外
股二头肌、半腱肌、半膜肌、小 近固定 向心工作 腿三头肌等
踝关节
伸
方向反，M肌＞M外
胫骨前肌、趾长伸肌、拇长伸肌 近固定 向心工作 等
股四头肌、股二头肌、半 腱肌、半膜肌等
小腿三头肌、胫骨后肌等 趾长屈肌、拇长屈肌等
远固定 远固定
远固定
近固定 近固定
上固定 近固定
肌肉力学性质
或
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挛缩状态的蛙缝匠肌快速释放实验中测得的等张收缩时 T , v 数据与 Hill 方程相比较（引自 Hill , 1938 年） 方程相比较（
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第三节 Hill三元素模型
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激活态下肌肉力学性质
松弛态下肌肉力学性质
两种肌丝、横桥、 盘 两种肌丝、横桥、Z盘
肌肉动力学性质
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• 肌肉除了具有一般软组织材料力学性质以 还具有其独特的性质——主动收缩产 外，还具有其独特的性质 主动收缩产 生主动张力。 生主动张力。 • 肌肉分为三类：骨骼肌、心肌、平滑肌。 肌肉分为三类：骨骼肌、心肌、平滑肌。 这三类肌肉组织组成要素相同， 这三类肌肉组织组成要素相同，收缩的生 化机理也相似。但结构、 化机理也相似。但结构、功能及力学性质 有很大差别。 有很大差别。
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肌原纤维
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肌肉的纤维滑移理论
• 松弛时：头部匍匐 松弛时： • 受刺激：头部凸起 受刺激：
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第二节 Hill方程
• 上世纪 30 年代 Hill 的经典性的工作 奠定 年代, 的经典性的工作,奠定 了骨骼肌力学的基础.他取青蛙的缝匠肌为 了骨骼肌力学的基础 他取青蛙的缝匠肌为 试样,两端夹紧 两端夹紧,保持长度为 试样 两端夹紧 保持长度为 L 0.以足够高的 以足够高的 频率和电压加电刺激,使挛缩产生张力 频率和电压加电刺激 使挛缩产生张力 T0. 然后将肌肉的一端松开,使其张力降为 然后将肌肉的一端松开 使其张力降为 T ( T < T0）,则肌肉纤维以速度 v 缩短 Hill 不仅 ） 则肌肉纤维以速度 缩短. 的关系,还测定了肌肉缩短 测定 T 、 v 与 T 的关系 还测定了肌肉缩短 时产生的热量,以及维持挛缩状态所需的热 时产生的热量 以及维持挛缩状态所需的热 量.
肌肉力学特性
肌节长度与等长张力关系 （Gordon 1966）
不同项目运动员间肌肉长度特性
活体肌肉的不同特 性
专项动作的肌肉收
缩条件
（2）并联弹性元被动张力--长度曲线
根据肌肉结构力学模型，肌肉力的构成是收缩元（CC）、 串联弹性元（SEC）和并联弹性元（PEC）叠加的结果。
肌肉的平衡长度是指肌肉被动张力为零时,肌肉所能达到的最大长度 并联弹性元代表结缔组织中的弹性纤维，当受拉时产生弹力，由于 肌肉是粘弹性体，被动张力与长度呈非线性的关系。 被动张力: 是指肌肉工作时并 联弹性成分的张力。
stack length
（3）肌肉总张力长度曲线
根据肌肉力学模型推断，在体肌活动时，其主动张力与被动张 力同时存在，因此在体肌肉张力是主动张力与被动张力之和。 称为肌肉的总张力--长度曲线
肌肉平衡长度对肌肉总张力影响较大，如果肌肉结构中结缔 组织较多，则肌肉拉伸时，并联弹性元的被动张力能较早出 现，对肌肉总张力贡献较大 下肢一般是 羽状肌如A; 上肢肌如缝 匠肌B
功率最大p194，
问题：力量训练爆发力时选取重量的依据， 目的是什么? 体育运动训练中“爆发力”的概念指的就 是肌肉功率 肌肉功率存在着性别差异和专项差异
肌肉功率与专项运动素质练习
专项素质训练的原则 从生物力学观点来看，专项练习必须遵从动态适应性原则 （据维尔霍山斯基），即在以下五个方面都与比赛相适应动态 适应性原则： 1）动作的幅度与方向 2）运动的有效幅度与重点区 3）作用力的大小 4）最大作用力的发挥速率 5）肌肉工作形式 如膝关节进行从70°伸展到180°的力量训练，结果显示所有训 练角度下力量均获得有效的增长；从130°伸展到180°的力量 练习，力量仅在相邻的角度获得增长（Zatsiorsky，1995）
考研复习 运动解剖学 骨骼肌的运动原理(思维导图)
骨骼肌的运动原理肌肉在关节运动中的协作关系原动肌当一块或一组肌肉收缩产生的力是引起环节运动的主要动力来源时，这块或这组肌肉称为原动肌举例：向前屈大腿时，髂腰肌和缝匠肌等就是原动肌在一组原动肌中起主要作用的原动肌叫主动肌，起次要作用的肌肉称为副动肌或次动肌提供完成动作的动力对抗肌在某一动作中，与原动肌作用相反的肌群称为对抗肌，从相对于关节运动轴的关系来看，对抗肌位于原动肌的对侧举例：在向前踢腿动作中，使大腿屈的髂腰肌是原动肌，那么位于它的对侧的伸臀大肌、股后肌群等就是对抗肌协调配合固定肌起固定原动肌定点骨作用的肌肉称为固定肌举例：在向前踢腿时，为了保持躯体直立姿势，就需要脊柱周围某些肌肉收缩，固定髂腰肌的定点骨固定原动肌的定点骨中和肌为了抵消原动肌对东电股不需要的作用的肌肉称为中和肌举例：在向前作正踢腿动作时，不需要出现大腿外旋的动作，就需要具有使大腿内旋功能的肌肉收缩发力，如臀小肌、臀中肌前部收缩，来抵消髂腰肌收缩时可能出现的外旋动作，这时臀小肌、臀中肌前部就起中和肌的作用抵消原动肌对运动环节的不需要的作用肌肉工作的性质动力性工作定义：动力性工作是指肌肉工作时所产生的的力，能够引起运动环节在空间中产生移动，肌肉的长度发生明显改变工作特点：肌肉的收缩和舒张交替进行，肌肉的长度和力的作用不断地改变。
根据肌肉做动力性工作时对抗阻力的状况，动力性工作可分为克制工作和退让工作两种类型克制工作定义：若肌肉工作时内部张力增加，肌力矩大于阻力矩，引起环节朝向肌肉拉力的方向运动，肌肉的长度缩短，这种动作称为克制工作（向心工作）举例：手持哑铃做屈肘动作，肱肌、肱二头肌是在近固定条件下做克制工作；立定跳远蹬地阶段，股四头肌是在远固定条件下做克制工作退让工作定义：若肌肉工作时内部张力增加，但肌力矩小于阻力矩，引起环节向背离肌肉拉力的方向运动，肌肉长度增加，这种工作称为退让工作（离心工作）工作特点：肌肉进行退让工作，可使外力或阻力对环节产生的加速度减小，使环节运动速度逐渐减慢，以至最终停止，即表现为缓冲、制动的作用。
生物力学课程——肌肉力学.
Hill方程也可写成如下形式: V=b（T0－T）/（T＋a） T=（bT0－aV）/（V＋b） = a（V0－V）/（V＋b）
若T=0，则V达到最大值V0，且 V0=bT0/a
Hill方程的使用条件：
1. 骨骼肌 2. 强直状态 3. 快速释放
Hill方程不能描述：
1.肌肉未受刺激，没有主动收缩时的状况。 2.单收缩状态 3.缓慢释放
但不同的器官平滑肌的组织结 构、功能及力学性质有显著差异， 很难用统一标准刻画它。
根据肌肉产生张力时的状态不同， 分为：
松弛状态：肌肉未受到神经脉冲、 电、化学等 刺激时。此时肌肉的张力称为被 动张力或松弛态下张力。
激活状态：肌肉受到神经脉冲、 电、化学等刺 激时。此时肌肉主动收缩产生主动力。
骨骼肌组成动物躯体的主要部分，也是动 物运动的发动机，其运动受自主神经控制。在 显微镜下，可看到骨骼肌明暗相间的条纹，故 又称横纹肌。
神经脉冲、电脉冲或化学刺激下，肌肉收缩 产生张力，每次激发可持续数十至数百毫秒。
骨骼肌的最大特点: 刺激频率越高，产生的张力越大。当频率足 够高（高于100Hz）时，张力达到最大值，且不再 也不随时间而改变，这种状态称为挛缩或强直。
• 水分（70%） • 固体物质（30%）:
胶原（75%或以上） 基质 少量的弹力蛋白
胶原分子：三条多肽链 胶原原纤维：胶原分子交联 胶原纤维:
二. 胶原纤维的排列
空载荷的胶原纤维呈波浪性
有载荷的胶原纤维被拉直
三. 肌腱在骨骼上的附着
1---肌腱末端
2---胶原与纤维软骨混合区 3---组织矿化区 4---融入密质骨
心肌 • 一个心脏全部心肌细胞的收
缩和松弛是同步的。
运动解剖学---第十章 体育动作的解剖学分析_OK
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引体向上
1、动作要领描述：两手反握单杠，握 距与肩同宽或宽于肩，集中背阔肌的 力量，直臂悬垂引体至下全颌超过杠 上沿水平线，然后身体下放至两手伸 直为一次，依此连续完成。
2、划分动作阶段：引体向上动作属于 非周期性动作，可以分为上升、下降2 个阶段。
3、分析结果：由于完成引体向上动作 时头、脊柱和下肢各环节均保持一定 姿势，故此处仅分析该动作上肢各环 节的运动状况。
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负重蹲起
1、动作要领描述：负重蹲起动作预备姿势要求杠铃置 颈后直立，两手握杠，两足开立，二者皆约与肩同宽； 之后两膝屈曲下蹲，再立起还原成预备姿势。
2、划分动作阶段：负重蹲起动作属于非周期性动作， 可以分为下蹲、立起2个阶段。
3、分析结果：由于负重蹲起动作主要发生在下肢，故 此处仅分析该动作下肢各环节的运动状况。
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俯卧撑（下降阶段）动作制表
环节 关节 运动
与外力矩 的关系
原动肌
工作 工作 条件 性质
肩带 躯干
胸锁 关节
肩关 节
上臂 肘关 节
后缩 伸
屈
一致，M肌＜M外 一致，M肌＜M外
一致，M肌＜M外
前锯肌 胸小肌
远固定
三角肌前部、 远固定 胸大肌上部和 肱二头肌长头
肱三头肌
远固定
肘肌
退让 工作 退让 工作
同收缩，使受力作用的环 节固定不动。
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（四）杠杆原理及其在运动实践中的应用
1、杠杆原理
支点——关节中心 3个点 力点——作用肌在骨上附着面的中心
阻力点——环节与重物的总重心作用点 力臂——由支点至肌拉力线的垂直距离 2个臂 阻力臂——由支点至阻力作用线的垂直距离
肌肉的工作性质
肌肉的工作性质（一）动力工作(等张收缩）
肌肉收缩引起运动环节运动的工作方式。
1.向心工作（克制工作）
肌肉收缩起止点相互靠拢，长度变短.举例：“前臂弯举”动作举起阶段的肱二头肌、肱肌。
2.离心工作（退让工作）
肌肉收缩起止点相互远离，长度变长，如“前臂弯举”动作下落阶段的肱二头肌、肱肌.
3.超等长工作（向心与离心工作结合）
通过离心收缩,迅速、平稳、不停顿地转换成向心收缩的工作。
举例：“跳深”和“张弓”练习。
（应用到爆发性项目的训练中）
（二）静力工作（等长收缩）
肌肉收缩不引起运动环节运动的工作方式。
1.加固工作:在控制和制动关节运动基础上，调动临近关节所有肌群（关节周围肌群)的收缩力量,确保稳定关节角度的肌肉工作方式。
举例：“悬吊式"悬垂动作中,由于重力作用,各关节有分离现象，在肩、肘关节四周的肌肉反射性地紧张收缩，对关节起着加固和保护作用。
2.支持工作：身体或四肢在阻力矩增加的情况下，一侧（位于关节基本轴同侧）肌群强烈收缩稳定和控制关节不变的肌肉工作方式。
举例:如双杠直角支撑动作中屈大腿的髂腰肌所做的工作。
3.固定工作：固定原动肌定点骨保持不动的肌群（固定肌肌群）的肌肉工作方式。
举例:“前臂弯举”动作的肩关节四周肌群一起收缩，固定肩关节不动,以保证“前臂弯举”动作的顺利进行。
注：。
肌肉工作分析
肌肉工作分析（一）肌肉工作及其协作关系人体任何一个简单的动作，都是许多肌肉共同参与、互相协同完成.按它们在这一动作中所起的作用，可分为原动机、对抗肌、固定肌和协同肌。
原动机主动收缩发力直接引起环节运动的肌肉,称原动机。
对抗肌当原动机收缩完成动作中，位于原动机相反一侧，并同时松弛和伸长的肌肉，称对抗肌。
固定肌一些肌肉固定原动机定点附着骨，使原动机的拉力对其附着骨充分发挥作用，这些肌肉称肌肉固定肌。
协同肌在原动机使环节绕关节轴作某一方向运动时，还有一些肌肉也收缩发力,参与完成这一运动。
肌肉的协作关系由于人体的任何一个动作，由于多肌肉肌肉参与相互协作完成，因而在完成动作中,肌肉与肌肉之间，肌群与肌群之间,产生相互协作关系。
这种协作关系可反映为同一动作中的肌间协作.也可以反映为同一动作中的肌群协作.人体任何一个动作，原动机、对抗肌、固定肌是同时工作的。
肌肉的协调关系不是固定不变的，而是随着条件不同而相互转换（二）肌肉性质的分类肌肉工作性质分为动力工作和精力工作两类动力工作肌肉收缩时长短或伸长的工作,称动力工作。
又可分为向心工作和离心工作.向心工作肌肉以向心收缩克服阻力的工作，称动力工作。
离心工作肌肉以离心收缩对抗阻力作用的工作，称离心工作.静力工作肌肉静力收缩时所完成的工作称静力工作.肌肉的起、止点位置相对固定，肌肉的长度不发生变化的收缩形式，称静力收缩。
静力工作又分为支持工作、加固工作和固定工作。
支持工作肌肉以一定紧张来平衡阻力矩，从而保持某种静止姿势的工作，称支持工作。
肌肉完成支持工作时有两种形式,一种是肌肉较长时间保持缩短状态来平衡阻力矩。
另一种是肌肉较长时间保持伸长的紧张状态来平衡阻力矩。
加固工作当重力沿身体某一部分垂直向下作用于关节时，关于周围的肌肉处于被拉长趋势，并以一种紧张防止关节在重力的作用下脱离，肌肉的这种工作称加固工作。
肌肉发静力工作,较易疲劳，由于在静力工作中,血管和淋巴管受压迫,血液淋巴循环条件较差，代谢产物不象动力工作那样容易排除.所以，从事固定姿势工作的人，应当经常变换姿势，做工间操，以防止肌肉劳损或病变。
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（一）动力工作（等张收缩）
肌肉收缩引起运动环节运动的工作方式。
1.向心工作（克制工作）
肌肉收缩起止点相互靠拢，长度变短。
举例：“前臂弯举”动作举起阶段的肱二头肌、肱肌。
2.离心工作（退让工作）
肌肉收缩起止点相互远离，长度变长，如“前臂弯举”动作下落阶段的肱二头肌、肱肌。
3.超等长工作（向心与离心工作结合）
通过离心收缩，迅速、平稳、不停顿地转换成向心收缩的工作。
举例：“跳深”和“张弓”练习。
（应用到爆发性项目的训练中）
（二）静力工作（等长收缩）
肌肉收缩不引起运动环节运动的工作方式。
1.加固工作：在控制和制动关节运动基础上，调动临近关节所有肌群（关节周围肌群）的收缩力量，确保稳定关节角度的肌肉工作方式。
举例：“悬吊式”悬垂动作中，由于重力作用，各关节有分离现象，在肩、肘关节四周的肌肉反射性地紧张收缩，对关节起着加固和保护作用。
2.支持工作：身体或四肢在阻力矩增加的情况下，一侧（位于关节基本轴同侧）肌群强烈收缩稳定和控制关节不变的肌肉工作方式。
举例：如双杠直角支撑动作中屈大腿的髂腰肌所做的工作。
3.固定工作：固定原动肌定点骨保持不动的肌群（固定肌肌群）的肌肉工作方式。
举例：“前臂弯举”动作的肩关节四周肌群一起收缩，固定肩关节不动，以保证“前臂弯举”动作的顺利进行。
注：。