19预备姿势肌肉的生物力学特性(1)

肌肉的生物力学一、影响肌力的因素1、肌肉的横截面积肌力与横截面积成正比2、肌肉的初长度被牵拉至静息长度的1.2倍时肌力最大3、运动单位的募集同时投入收缩的运动单位越多，肌力就越大4、肌纤维的走向与肌腱长轴的关系羽状的走向的肌纤维越多，肌力就越大二、肌肉的物理特性1、伸展性与弹性伸展性：肌肉在外力的作用下可被拉长的特性弹性：当外力解除后，被拉长的肌肉又恢复原状的特性2、粘滞性肌肉收缩或被拉长时，肌纤维之间、肌肉之间、肌群之间发生摩擦的外在表现。

在肌肉收缩时会产生阻力，粘滞性的大小与温度成反比三、肌肉的分型I型慢缩纤维又称红肌，即缓慢－氧化型肌纤维IIa型和IIb型快缩纤维又称白肌，即快速－糖原分解型肌纤维四、肌肉的收缩类型1、等张收缩是肌力大于阻力的加速运动和小于阻力的减速运动，产生关节运动，又称动力收缩向心收缩：肌肉收缩时，关节角度变小离心收缩：肌肉收缩时，关节角度变大2、等长收缩肌肉收缩力与阻力相等，肌肉长度不变，不产生关节运动。

支持作用、加固作用、固定作用五、肌肉的协作关系1、原动肌或主动肌：产生一特定运动的主要肌2、拮抗肌：与主动肌作用方向相反的肌肉。

3、协同肌：与主动肌作用相同或基本相同。

4、固定肌：为了充分发挥原动肌的作用需要有其他肌群固定其定点附着的骨。

5、中和肌：限制或抵消原动肌产出一部分不需要的动作的肌肉六、多关节肌的主动不足和被动不足1、主动不足多关节肌作为原动肌工作时，其肌力充分作用到一个关节后，就不能充分作用于其他关节2、被动不足七、运动对肌肉形态结构的影响1、肌肉体积增大2、肌纤维中线粒体数目增多，体积增大3、肌纤维周围毛细血管增多4、肌肉内化学成分的变化。

人体肌肉力学特性的分析与研究人体肌肉力学特性是指人体肌肉的一系列机械性质，包括肌肉的强度、伸展性和收缩性等方面，具有极高的研究价值和实际应用意义。

在运动科学、康复医学、运动训练等领域，对肌肉力学特性的研究和应用已经成为一个热点。

本文将就人体肌肉力学特性的分析与研究进行探讨。

一、肌肉的力学特性肌肉是人体最重要的器官之一，也是人体最重要的机械装置之一。

它由肌肉纤维和肌腱组成，可以通过收缩变形来完成身体的运动和维持身体的姿势。

肌肉的力学特性主要包括收缩特性、伸展特性和生物力学特性等方面。

1. 收缩特性肌肉在收缩过程中呈现出强度和速度的变化。

通常用最大肌力和缩短速度两个指标来描述肌肉的收缩特性。

最大肌力是指在最大收缩状态下肌肉所能够产生的最大张力，通常以千克力或牛顿为单位。

缩短速度是指肌肉在收缩过程中缩短的速度，通常以米/秒为单位。

收缩特性不仅受到基因和肌肉构造的影响，还受到训练和使用的影响。

2. 伸展特性肌肉的伸展特性主要是指肌肉在伸展过程中的变形和弹性特性。

在伸展状态下，肌肉通常表现出弹性形变和塑性形变。

弹性形变是指肌肉在伸展时会产生弹性变形，当外力释放时恢复原状。

塑性形变是指肌肉在伸展时会产生永久形变，当外力释放时无法恢复原状。

肌肉的伸展特性与运动损伤、舒适度和运动表现密切相关。

3. 生物力学特性肌肉的生物力学特性是指肌肉细胞的结构和功能特性，包括机械强度、生物活性、分子运动和细胞力学等方面。

生物力学特性对肌肉在生理和病理状态下的调节和适应具有重要作用。

肌肉的力学特性不仅与肌肉功能密切相关，还反映了肌肉在不同状态下的适应和反应能力。

二、肌肉的力学性质的测量肌肉的力学特性一直是运动科学和康复医学领域的核心问题之一，开发和应用新的测量工具和技术可以提高对肌肉力学特性的研究和理解。

目前已经有多种方法和技术用于测量肌肉的力学特性，以下是其中一部分。

1. 力传感器力传感器是一种能够测量外界施加力量的电子设备，它常用于测试肌肉的最大力量和力学平衡状态。

肌肉的生物力学肌肉的类型•平滑肌•心肌•骨骼肌肌肉组织的性能收缩性可扩张性弹性肌肉组织的功能•运动•保持姿势•稳定关节•其它功能—产热—保护作用—物质进出的屏障希尔方程•肌肉的力学特性➢肌肉的基本机能：将化学能转化为机械功或力。

➢肌肉活动的基本生物力学指标肌张力肌肉长度变化的速度➢肌肉收缩时肌肉性质的变化肌肉张力肌肉长度弹性热力学第一定律：•E=A+S+W•E: 肌纤维单位时间内释放的能量•A：单位时间内保持的热量•S：收缩热•W：功率=TV长度不变时：E=A长度改变时：S+W=b（T0-T）假设S=aV：b（T0-T）=aV+TV(a+T)(v+b)=b(T0 +a)希尔方程缩短速率V(cm\s)载荷T(g)挛缩状态的蛙缝匠肌快速释放实验中T、V数据与希尔方程相比较许多肌节许多肌原纤维串联肌原纤维并联长度、速度成倍增加力的大小与单个肌节相同肌肉的长度与速度成正比增强力不改变收缩速度肌肉的截面积与收缩力成正比肌节肌节串联肌节肌节并联运动对肌肉力学性能的影响•运动对肌肉结构力学的影响1．力量训练人体内的肌肉是均衡配布的。

力量训练可由增大主动肌力和减小对抗肌力两种途径进行。

训练方式主要为抗阻力练习。

训练的结果是肌肉体积的明显增大。

一般认为，肌肉体积增大是肌纤维增粗的结果。

2．肌肉功率的项目差异不同距离赛跑运动员的测试材料说明，短跑选手的伸膝功率最优。

若以短跑选手的最大功率为100 ，则中距离选手为80 ，而长距离选手为70 。

变化梯度：1.力的时间梯度：达到二分之一最大力所需的时间，称为力的时间梯度。

2.力的速度梯度：力的最大值与所需时间所得的商正常达到最大力值300-400ms短跑蹬地少于100ms，跳高250ms肌肉刺激的功效肌肉活动信号测量：表面肌电测试谢谢欣赏。

肌肉的力学特性及其应用肌肉是人体中最重要的组织之一，它们能够为我们提供力量和动力，让我们进行各种活动。

肌肉的力学特性是肌肉整体生理学中的一个非常重要的方面，它们对人体力量的生成和控制发挥着至关重要的作用。

在此文章中，我们将探讨肌肉的力学特性以及它们如何应用于运动和康复。

一、肌肉力学特性的介绍肌肉力学特性是描述肌肉在不同负载下表现的方式，并对肌肉力量和动力的产生进行分类。

其中最重要的、人们普遍熟知的力学特性有：1.力-长度特性：力-长度特性描述了肌肉在不同长度处所产生的力量。

在肌肉的最佳收缩长度时，肌肉产生的力量最大。

2.长度-速度特性：长度-速度特性描述了肌肉在不同速度下所产生的力量。

这项特性也涉及到肌肉产生的最大力量。

3.力-时间特性：力-时间特性描述了肌肉的速度和力量随时间的变化。

在启动阶段，肌肉产生的力量高而速度慢，而在稳态阶段时，产生的力量低而速度较快。

4.力-频率特性：力-频率特性描述了肌肉在不同频率下的收缩强度。

随着肌肉被高频激活，收缩强度也会逐渐增加。

二、肌肉力学特性的应用肌肉力学特性在运动和康复中有很多应用。

以下是一些具体例子：1.训练：了解肌肉力学特性的变化可以帮助人们设计出更具效率的训练计划，以此提高肌肉力量。

例如，如果你知道肌肉在特定长度下产生的力量最大，你可以将训练重量设置在这个长度附近，以此最大化力量的产生。

2.康复：了解肌肉力学特性可帮助医生和物理治疗师对肌肉损伤进行恢复。

例如，了解力-时间特性可以帮助康复者确定他们的肌肉应该在什么速度下、使用什么样的力量来逐步恢复活力。

3.研究：理解肌肉力学特性可以帮助研究人员探索更加深入的问题，例如肌肉损伤、肌肉疲劳和肌肉发达等。

例如，通过研究肌肉收缩速度和力量之间的关系，研究人员可能会发现一些新的治疗方法或新的锻炼方式，能够更好地让人们达到锻炼效果。

4.运动：肌肉力学特性在各种运动竞技中发挥着至关重要的作用。

例如，在举重比赛中，运动员必须要了解自己的肌肉在给定重量下的力-时间特性，以此制定出最实用的训练计划。

人体肌肉运动的力学特性身体运动是人类最基本的生理活动之一。

在日常生活中，我们不断地进行着各种活动，比如走路、跑步、爬楼梯、抬重、伏案工作等等。

而这些活动无不涉及到身体的力学特性，其中最主要的是肌肉的力学特性。

一、肌肉结构人体的肌肉分为骨骼肌、心肌和平滑肌等。

其中，骨骼肌是与人体运动功能最为紧密关联的肌肉。

它呈长条状，由肌纤维束组成，每个肌纤维束又包含了许多肌原纤维。

肌原纤维包含了很多肌小球，肌小球则是由许多肌纤维联结而成。

肌肉可分为不同类型，其中最常见的是慢肌纤维和快肌纤维。

慢肌纤维收缩速度较慢、能量消耗较少，适合进行长时间的低强度活动，比如长跑；而快肌纤维则反之，适合进行高强度、短时间的爆发式活动，比如短跑、举重等。

二、肌肉收缩过程的力学原理肌肉在运动过程中，主要通过收缩来产生力量。

肌肉的收缩是由肌原纤维中的肌小球内的肌蛋白丝细胞所控制的。

肌肉收缩时，肌小球内两种肌蛋白丝（肌球蛋白和肌动蛋白）会相互滑动，从而使肌肉缩短、产生力量。

肌肉的收缩是通过神经系统来进行调节的。

当神经系统释放乙酰胆碱时，它会刺激肌细胞膜上的钙离子通道打开，使肌钙蛋白解离，从而使肌动蛋白结合肌钙蛋白，从而引起收缩。

三、肌肉力学特性肌肉的力学特性是指肌肉在运动时表现出来的力量、速度、功率、疲劳等等特性。

其中，最常见的有以下几个方面：1. 合肌力量：人体肌肉的力量大小取决于肌肉截面积的大小和肌纤维数量的多少。

慢肌纤维的截面积较大，所以慢肌纤维的力量要比快肌纤维的大。

2. 收缩速度：肌肉收缩速度与其纤维的类型有关。

慢肌纤维收缩速度较慢，快肌纤维收缩速度较快。

3. 波形频率：肌肉收缩的波形频率是指肌肉反复收缩和放松的次数。

波形频率高的肌肉能够产生更高的功率。

4. 疲劳度：肌肉进行长时间、高负荷的运动后，会出现疲劳现象。

5. 依赖长度：肌肉的力量和其长度之间存在一定的关系。

当肌肉处于较短或较长的状态下，其力量会相应下降。

四、运动时如何更好地发挥肌肉力学特性要更好地发挥肌肉力学特性，需要以下几点注意：1. 训练骨骼肌：经过长期的训练，可以增强骨骼肌的力量、耐力和稳定性，从而更好地适应各种运动。

人体四肢肌肉配布的生物力学特征人体的运功行为依赖于骨骼肌的活动。

其中，四肢肌最为关键。

溯其源由，人体运动形式的千变万化与运动状态的瞬息更易多以四肢肌工作为主导。

故此，由四肢肌的形态、位置、起止、结构、种类诸方面生物力学特征所表现出来的综合功能效应与运动行为有着密切的关系。

但感到欠缺的是，在运动解剖学和运动生物力学领域内，这方面的理论颇为贫乏，致使我们在研究人体运动行为构成与完善的生物力学机制时缺少科学的理论基础。

鉴于此点，我们打破“人体解剖学”、“运动生理学”和“力学”等学科的界限，以系统论观点为指导思想，在宏观层次上探讨四肢肌上述各方面配布的生物力学特征，并力图阐释这些特征与其综合功能效应之间的相互规律，为动作技术分析提供理论依据。

研究方案1、参阅多本人体解剖学专著，依记载按肌纤维排列形式将四肢肌及部分躯干肌进行分类。

2、各专著中对个别肌肉分类的记载不统一者或无记载者，作者观察肌肉标本重新确定。

3、在四例男性附骨肌肉标本上测量部分扇形肌肉起、止部的最大对应边长度，并算出二者比例指数以反映肌纤维辐射或集中程度。

4、同上法测量部分扇形肌肉起始部对应终止部的辐射角度，以描述前者对后者的多向控制能力。

结果与分析（一）四肢近侧端肌肉的配布特征四肢近侧端肌肉在此是指于肱骨和股骨近侧端的肌肉，由研究得知，位于这些部位的主要作用肌其显著特征是：肌肉形态扁阔，多呈扇形或三角形，其起始部宽广，终止部集中，且整块肌肉可以分为若干部段。

显然，四肢近侧端肌肉的这些特征，是与人体运动时躯干与四肢的相互作用关系所密切相关的。

它们既要适应所处位置的功能需要，又要服从于毗邻结构的约束。

我们从以下两方面进行讨论。

1、近侧支撑时，肌力可以集中施于动点，且具有向多控制性。

由于四肢近侧端肌肉多呈扇形或三角形，起始面积大于终止面积，所以，在近侧支撑状态下这些肌肉由收缩产生的肌力可以集中地施于动点（肱骨或股骨近侧端的肌肉止点）。

如上肢处的胸大肌、背阔肌、三角肌、肩胛下肌和下肢处的臀大肌、臀中肌、臀小肌、髂腰肌等，它们的起始部都比较宽广，而终止部很小。