肌运动学--赵一瑾2013-5-20.pdf

南方医科大学康复医学院 康复医学系教研室 赵一瑾 2013年05月20日 1 内 容 一、第一节一、第一节 肌肌的生物学基础的生物学基础 二、第二节二、第二节 肌的运动适应机制肌的运动适应机制 三、第三节三、第三节 肌的运动控制与协调肌的运动控制与协调 四、第四节四、第四节 肌的功能与运动障碍肌的功能与运动障碍 五、练习题五、练习题 2 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、牵拉缩短周期的概念；原动肌和拮抗肌的概念。熟悉：肌的类型，不同肌的组织化学、功能特性和收缩特点；影响肌力的主要因素、爆发力的概念；肌运动的两种基本形式；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。了解：不同运动项目肌纤维的组成特点，运动单位肌纤维的排列方式，肌张力的概念和肌张力异常的原因，肌应力应变特性。第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 3 肌 平滑肌 骨骼肌 心肌 第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 重量约占人体体重的60%4 第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 5 第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 6 肌束肌束 肌纤维肌纤维(肌细胞肌细胞)【平行（并联）排列】【平行（并联）排列】肌小节肌小节【串联、具有收缩性】【串联、具有收缩性】肌丝肌丝 粗肌丝：肌球蛋白粗肌丝：肌球蛋白 细肌丝：肌动蛋白单体细肌丝：肌动蛋白单体+调调节蛋白节蛋白（原肌球蛋白和肌钙蛋白）第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 7 肌束：粗约0.1mm 肌纤维：长数厘米到数十厘米 第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 8 肌原纤维组成肌原纤维组成 粗肌丝是由许多肌球蛋白分子聚集构成。横桥可与细肌丝结合 细肌丝由肌动蛋白、肌原球蛋白和肌钙蛋白三种蛋白质构成。第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 9 肌丝滑行原理肌丝滑行原理 第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 10 第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 功能 肌膜：肌肉的并联弹性成分。肌腱：肌肉的串联弹性成分。韧带 保证肌肉舒缩活动 传递肌力 协调肌运动 11 第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 12 第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 13 14 第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 15 第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 16 第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 产热产热 保护保护 身体身体 维持姿势维持姿势 保持平衡保持平衡 支持骨支持骨 产生产生 运动运动 17 第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 肌力Strength（影响肌力大小的因素）快速力量 耐力Endurance 肌张力Muscle tone 18 第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 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 19 是指肌肉收缩产生最大的力量 以肌最大兴奋时所能负荷的重量来表示 体现肌主动收缩或对抗阻力的能力 反映肌最大收缩水平 第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 20 肌生理横断面：肌力与之成正比 肌的募集：运动单位数量越大，肌力越大 肌纤维走向与肌腱长轴的关系 肌的初长度：当肌肉被牵拉至静息长度的1.2倍时，肌力最大。杠杆效率 中枢神经系统调节功能的协调性 个体状况：女性的肌力近似为同龄男性的2/3 第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 影响肌力的因素 21 爆发爆发 力量力量 制动制动 力量力量 起动起动 力量力量 第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 快速力量快速力量 肌或肌群在一定速度下所能产生的最大力量的能力。可以通过单一身体运动、多个身体运动或在有氧运动条件下的重复运动测得。22 是指在最短的时间内发挥肌力量的能力。第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 23 第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 肌肉肌肉 力量力量 最大力量是基础 肌收缩肌收缩速度速度 收缩速度是爆发力关键 爆发力的公式爆发力的公式：爆发力力量（F）速度（V）24 第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 定义定义 指肌肉持续性维持一定强度的等长收缩或做多次一定强度的等张（速）收缩的能力。分持续耐力和重复耐力，其大小可以用从开始收缩直到出现疲劳时已完成的收缩总次数或所经历的时间来衡量。25 肌张力是肌肉在安静时所保持的紧张度，与脊髓牵张反射有关，受到中枢神经系统的调控。通过被动运动感知处于放松状态的肌的阻力程度而进行评测，以评判主动肌与拮抗肌群间（或互为拮抗剂）的收缩与舒张活动有无失衡，或是否协调。肌张力增强：肌痉挛及肌强直 肌张力减退：软瘫 第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 26 1.2.3.4.5.增 加 肌 原纤 维 的 量和 每 条 肌原 纤 维 横断 面 积，从 而 使 整块 肌 肉 肥大，而 使肌力增强；肌相关功能蛋白的合成增加，糖酵解功能增强，对乳酸的耐受能力增强;111 肌 毛 细 血管 和 线 粒体 的 数 量增 加，肌对 氧 的 利用 能 力 增强，A T P生 成 和 利用 能 力 增强；1 1 1 1 1 肌的反应时间缩短，弹性改善，力量与耐力增强；肌 自 我调 节 能力 增强，恢 复 时间 缩短。第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 27 肌的应力应变特性可反映运动单位相互力学作用的效果；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；施加于组织的作用力可能会成为引起损伤的因素。第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 28 第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 29 第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 运动形式 等长收缩（isometric contraction）等张收缩（isotonic contraction）等张向心性收缩（isotonic concentric contraction）等张离心性收缩（isotonic eccentric contraction）等速收缩（isokinetic contraction）由器械辅助完成 30 第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 31 作用：使离心运动后的向心运动比单纯的向心运动更有力。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。第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 32 不同的肌运动形式和负荷条件，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。第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 33 1.原动肌（原动肌（agonistagonist）产生原动力，直接完成动作的肌群称为原动肌。其中起主要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。第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 34 2.拮抗肌（拮抗肌（antagonist）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。第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 35 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，起主要作用的是肱二头肌和肱肌，称主动肌，其余称副动肌。同时，肱三头肌即是肱二头肌和肱肌的拮抗肌。第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 36 3.固定肌固定肌（stabilizer）固定肌肉相对固定的一端（定点）所附着的骨骼，以防止产生不必要的动作，协调原动肌发挥对肢体运动的动力作用。参加这种固定作用的肌群，通称为固定肌。第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 37 4.中和肌中和肌（neutralizator）其作用为抵消原动肌收缩时所产生的一部分不需要的动作。第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 38 一、肌的功能解剖学 二、肌的类型及特性 快缩纤维、慢缩纤维 三、运动单位肌纤维结构特点 四、肌的功能 五、肌功能状态指标 运动单位、肌力、肌张力、耐力、快速力量 第一节第一节 肌的生物学基础肌的生物学基础 六、肌训练的结构基础 七、肌的应力-应变特性 八、肌的运动形式 静力性运动 动力性运动：向心运动、离心运动 九、牵拉-缩短周期 十、肌的协同 原动肌、拮抗肌 39 掌握：超量恢复原理、电刺激应用及主要原理。熟悉：急性适应及慢性适应的表现、温度对肌兴奋性不同的表现。了解：肌增大的表现及结果。第二节第二节 肌的运动适应机制肌的运动适应机制 40 第二节第二节 肌的运动适应机制肌的运动适应机制 运动和运动后肌经历了一个疲劳和恢复疲劳的过程。超量恢复是肌运动训练的生理学基础。41 运动肌疲劳：生理功能（力量、速度和耐力）、能源与物质（ATP、收缩蛋白和酶蛋白）休息与恢复：生理功能、能源与物质超过运动前的水平。（周期循环）第二节第二节 肌的运动适应机制肌的运动适应机制 42 第二节第二节 肌的运动适应机制肌的运动适应机制 肌体承受超过原有运动负荷刺激后，所达到的适应性恢复水平与原恢复水平之差。关键是是合理安排休息间歇，具体要求是综合运用诸训练原则，目标是不断出现相对更大的适应性恢复水平。43 保持基本结保持基本结构和功能构和功能 超量恢复超量恢复 肌失健肌失健 运动负荷及刺激频次在一定的生理刺激范围 运动负荷及频次高于上述范围，如肌纤维增大等 低于上述范围，如肌萎缩等 第二节第二节 肌的运动适应机制肌的运动适应机制 肌对运动负荷适应性 44 第二节第二节 肌的运动适应机制肌的运动适应机制 肌的增大实际是肌纤维体积或横截面积的增加。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更显著。45 第二节第二节 肌的运动适应机制肌的运动适应机制 表现 肌ATP、磷酸肌酸和糖元 乳酸、腺苷、6-P-G、3-磷酸甘油 快肌纤维中糖元含量的下降比慢肌纤维更快，所需恢复时间也较长。有氧运动慢肌纤维变化显著，无氧运动快肌纤维变化显著。为运动即刻、短时或运动早期肌的结构和功能变化。急性适应 46 第二节第二节 肌的运动适应机制肌的运动适应机制 慢性适应 1.肌原纤维的蛋白质含量增加、肌横截面积增加；肌力量和力量技能增加。2.肌纤维类型成分改变 耐力训练：快肌纤维慢肌纤维；力量训练：快肌纤维b型（IIb型）IIa型。3.毛细血管改变 促进毛细血管的增生。受肌纤维增大程度的影响，毛细血管密度可较前增加、不变、或降低。47 第二节第二节 肌的运动适应机制肌的运动适应机制 4.线粒体密度改变 运动引起的肌增大与线粒体体积增加密切相关。5.酶含量与活性改变 蛋白酶种类繁多，变化复杂，不可一言而论。运动后，酶的含量与活性的可呈现不同的特征。6.肌底物水平改变 糖元、ATP和磷酸肌酸、脂质、肌红蛋白。48 第二节第二节 肌的运动适应机制肌的运动适应机制 肌训练适应机理 之一：肌运动后代谢产物的刺激是导致肌结构和功能变化的重要原因。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，以贮存更多的弹性势能，从而改善快速力量和机械效率。49 第二节第二节 肌的运动适应机制肌的运动适应机制 短暂的冷刺激或热刺激均可使肌的兴奋性和收缩功能增强；长时间的冷刺激或温热刺激有利于痉挛肌的松弛。50 竞技体育领域竞技体育领域：如肌电刺激在优秀马拉松和举重等耐力和力量/快速力量型运动员中的应用。临床临床：经皮肤肌电刺激（EMS）被用于治疗运动功能受限的患者，在延缓肌萎缩和功能退化、促进功能恢复方面发挥积极作用。应用应用 第二节第二节 肌的运动适应机制肌的运动适应机制 现象：电刺激后肌的收缩性能增强，呈现显著的力量增 51 第二节第二节 肌的运动适应机制肌的运动适应机制 52 1.肌对电刺激的适应性反应 神经因素影响：神经适应。2.激发较大运动神经元 动员更多的运动单位 3.增加氧化酶和糖元合成酶，提高肌耐力。肌电刺激的原理肌电刺激的原理 第二节第二节 肌的运动适应机制肌的运动适应机制 53 第二节第二节 肌的运动适应机制肌的运动适应机制 一、超量恢复原理 二、肌的增大 三、急性适应和慢性适应 四、牵拉-缩短周期运动的训练适应 五、肌对物理因子刺激适应与反应 电刺激的临床应用及原理 54 掌握：神经适应的概念，运动控制理论和主要运动控制方式。熟悉：神经适应的结果，神经与肌的交互影响作用，运动肌神经支配和控制的形式，牵张反射的生理意义。了解：随意运动冲动的神经元传导途径。第三节 肌的运动控制与协调 55 第三节 肌的运动控制与协调 影响人体随意运动的因素：肌的数量，即肌的横截面积；肌的质量，如肌纤维的类型；神经对肌的激活程度。56 第三节 肌的运动控制与协调 在肌的随意收缩过程中，力是由动员的运动单位数量及其兴奋频率变化决定。（一）（一）力与运动单位动员力与运动单位动员 57 第三节 肌的运动控制与协调（二）（二神经性驱动与运动单位动员神经性驱动与运动单位动员 力量增长力量增长 初期初期 随意性神经驱动占主导地位 肌力增长肌力增长 后期后期 神经性适应和肌增大共同影响，肌增大为决定性因素 58 第三节 肌的运动控制与协调 自主性力量表现不仅取决于相关的肌的数量和质量，而且取决于神经系统充分地动员肌的能力。神经系统对力量训练的适应可以改善肌的中枢命令（脑控制），并能增强某些反射性反应。肌对肌的交互影响，以及肌与神经交互影响作用的本质是神经适应本质是神经适应的结果。（三）（三）神经对肌的控制与适应神经对肌的控制与适应 59 第三节 肌的运动控制与协调 运动肌神经支配和控制的形式有：60 HorakHorak的运动控制理论的运动控制理论 第三节 肌的运动控制与协调 正常运动控制是指中枢神经系统运用现有及以往的信息将神经能转化为动能并使之完成有效的功能活动。61 第三节 肌的运动控制与协调 在脊髓水平控制完成 运动形式固定、反应迅速，不受意识控制 反射性运动（reflex movement）由中枢模式调控器调控 运动形式固定，有节奏和连续性，受意识控制 模式化运动（patterned movement）有目的的运动，通过运动学习来掌握，受主观意识控制 意向性运动（volitional movement）62 第三节 肌的运动控制与协调 一、神经肌的交互影响作用 神经适应的概念 神经性驱动、神经对肌的控制与适应 二、肌运动的神经支配和控制 运动控制理论及主要方式 牵张反射、随意运动、不随意运动 63 掌握：肌在平衡与协调中的作用，在步行周期中的作用。熟悉：协同动作的概念，姿势协同动作的三种运动模式，肢体固定和活动减少对肌结构和功能的影响。了解：肌功能对步态及行走能力的影响；组织过度应变的表现或特征，及其与肌劳损的关系。第四节第四节 肌的功能与运动障碍肌的功能与运动障碍 64 第四节第四节 肌的功能与运动障碍肌的功能与运动障碍 肌对脊柱的影响 65 第四节第四节 肌的功能与运动障碍肌的功能与运动障碍 骨关节对脊柱稳定性的影响 66 第四节第四节 肌的功能与运动障碍肌的功能与运动障碍 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。67 第四节第四节 肌的功能与运动障碍肌的功能与运动障碍 需要强调的是需要强调的是: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 68 第四节第四节 肌的功能与运动障碍肌的功能与运动障碍 69 第四节第四节 肌的功能与运动障碍肌的功能与运动障碍 70 第四节第四节 肌的功能与运动障碍肌的功能与运动障碍 早期：胫前肌、臀大肌和腘绳肌 中期：腓肠肌和比目鱼肌 末期：腓肠肌和比目鱼肌、股四头肌和髂腰肌 站立相（stance phase）：指下肢足跟着地及承受重力到足尖离地的阶段。支撑相支撑相 71 第四节第四节 肌的功能与运动障碍肌的功能与运动障碍 早期：胫前肌、髂腰肌和股四头肌 中期：胫前肌 末期：腘绳肌、臀大肌、胫前肌、股四头肌 摆动相（swing phase）：指下肢离开地面后，在空中向前迈进到着地前的时期。迈步相迈步相 72 第四节第四节 肌的功能与运动障碍肌的功能与运动障碍 肌功能障碍的原因 运动损伤 疼痛 中枢神经损伤 周围神经损 表现：肌无力、瘫痪、肌痉挛等步态异常 肌功能对步态的影响 73 第四节第四节 肌的功能与运动障碍肌的功能与运动障碍 74 75 第四节第四节 肌的功能与运动障碍肌的功能与运动障碍 截瘫患者使用截瘫步行器截瘫患者使用截瘫步行器 第四节第四节 肌的功能与运动障碍肌的功能与运动障碍 76 第四节第四节 肌的功能与运动障碍肌的功能与运动障碍 77 第四节第四节 肌的功能与运动障碍肌的功能与运动障碍 78 第四节第四节 肌的功能与运动障碍肌的功能与运动障碍 肌纤维生长不足肌纤维生长不足 I型型（慢收缩）肌纤维（慢收缩）肌纤维 II型（快收缩）肌纤维型（快收缩）肌纤维 导致肌萎缩导致肌萎缩 又称为废用性肌萎缩又称为废用性肌萎缩 79 第四节第四节 肌的功能与运动障碍肌的功能与运动障碍 肌纤维组织应变与肌运动和关节活动有关；肌腱连接对应变引起的损伤特别敏感，并可导致肌腱连接的生物形态学和生物化学改变；疲劳性的运动中易出现肌应变性损伤；强大应力与应力变化易导致肌损伤。80 第四节第四节 肌的功能与运动障碍肌的功能与运动障碍 一、肌在平衡与协调中的作用 肌对脊柱稳定及其功能的影响 肌的协同作用 二、肌与步态 步态的肌活动特征 肌功能对步态及行走能力的影响 三、肢体固定和活动减少后肌改变 四、组织过度应变与肌损伤 81 1.肘关节屈曲的拮抗肌是 A.肱二头肌 B.肱三头肌 C.肱肌 D.肱桡肌 E.喙肱肌 正确答案：B 2.发起和完成一个动作的肌是 A.原动肌 B.拮抗肌 C.固定肌 D.协同肌 E.对抗肌 正确答案：A 练练 习习 题（单选题题（单选题）82 练练 习习 题（单选题）题（单选题）83 4.骨骼肌兴奋-收缩耦联中起关键作用的离子是 A.Na+B.K+C.Ca2+D.Cl-E.Mg2+正确答案：C 3.肱三头肌是伸肘的 A.原动肌 B.拮抗肌 C.固定肌 D.协同肌 E.辅助肌 正确答案：A 5.一个运动单位指 A.组成一块肌肉的所有肌纤维 B.组成一块肌肉的所有肌纤维和结缔组织 C.一个运动神经元连同所支配的所有肌纤维 D.组成一块肌肉的所有肌纤维、结缔组织和肌腱 E.一个运动神经元连同所支配的所有肌纤维和感受器 正确答案：C 练练 习习 题（单选题）题（单选题）84 6.下列关于肌电刺激与肌纤维的叙述中，正确的是 A.快肌纤维属于型纤维，主要以糖酵解方式代谢 B.慢肌纤维属于型纤维，主要以氧化方式代谢 C.FES最好针对型纤维刺激，以迅速产生肌力 D.功能性电刺激时，先被募集的主要是型纤维 E.肌肉瘫痪后，失用性萎缩会将型纤维转化为型纤维 正确答案：D 练练 习习 题（单选题）题（单选题）85 练练 习习 题（思考题）题（思考题）86 1、运动单位的组成是？2、简述神经适应的概念？3、基本肌运动形式是？举例说明。4、简述运动控制理论和主要运动控制方式？87