《骨骼肌结构与功能》课件

骨骼肌结构与功能骨骼肌是人体运动的核心力量系统，占人体体重的，是维持生命活动35-40%和完成各种运动的重要器官人体拥有块骨骼肌，它们通过精密的400-600协调配合，使我们能够完成从精细的手指动作到强有力的全身运动骨骼肌不仅是运动器官，还参与维持体温、血糖调节等重要生理功能，是人体最重要的组织之一课程目标1理解骨骼肌的基本构造掌握从宏观到微观的骨骼肌结构层次，包括肌腹、肌腱、肌纤维、肌原纤维等各级结构的特点和功能2掌握骨骼肌的分类方法学习按形态、功能、位置和纤维排列方式对骨骼肌进行分类，理解不同分类方法的意义和应用3分析骨骼肌的功能特性深入了解骨骼肌的收缩机制、物理特性以及在人体运动中发挥的关键作用4探索影响肌力的解剖因素研究肌肉横断面积、纤维排列、力臂长度等解剖结构对肌力大小的影响规律骨骼肌概述40%成年男性肌肉比例约占体重的40%35%成年女性肌肉比例约占体重的35%80%四肢肌肉比重约占全身肌肉重量的80%50%下肢肌肉比重约占全身肌肉重量的50%骨骼肌的分布躯干肌和颈肌约占的肌肉重量20%维持体态平衡•四肢肌2支撑脊柱结构•的全身肌肉重量80%参与呼吸运动•上肢肌约占•30%1头部肌下肢肌约占•50%较小比例但功能重要负责精细和粗大运动•3面部表情肌•咀嚼肌群•眼外肌群•骨骼肌的分类方法按形态分类根据肌肉的外观形状特征进行分类，包括长肌、短肌、扁肌和轮匝肌等不同类型，每种形态适应特定的功能需求按功能分类根据肌肉在运动中的作用进行分类，包括屈肌、伸肌、旋肌、内收肌和外展肌等，反映肌肉的运动功能特点按位置分类根据肌肉在人体中的深浅位置进行分类，分为表浅肌和深层肌，不同位置的肌肉承担不同的功能角色按纤维排列分类根据肌纤维与肌腱的排列关系进行分类，包括平行肌和羽状肌，直接影响肌肉的力量和速度特性按形态分类长肌短肌和扁肌轮匝肌主要分布在四肢长骨周围，具有较长的短肌主要位于椎骨附近，肌腹短而厚，围绕人体各种开口部位呈环形分布，如肌腹和肌腱这种结构特点使长肌适合适合提供稳定性扁肌分布在躯干表浅眼轮匝肌、口轮匝肌等这种特殊结构产生大幅度的运动，是四肢运动的主要部，薄而宽，覆盖面积大使其能够控制开口的开闭动作动力来源短肌提供稳定支撑环形纤维排列••肌腹长，收缩幅度大•扁肌保护内脏器官控制开口闭合••肌腱长，传递力量远•参与躯干运动参与面部表情••适合快速运动•按功能分类屈肌伸肌旋肌使关节角度减小的肌肉，使关节角度增大的肌肉，使骨绕其长轴旋转的肌如肱二头肌使肘关节弯如肱三头肌伸展肘关节，肉，如旋前圆肌使前臂旋曲，股四头肌使髋关节屈臀大肌伸展髋关节伸肌前，旋外肌使前臂旋后曲屈肌在日常活动中发通常力量较大，维持直立旋转运动增加了关节的灵挥重要作用姿态活性内收肌和外展肌内收肌使肢体向身体中线靠拢，外展肌使肢体远离身体中线这两类肌肉共同控制肢体的横向运动按位置分类表浅肌深层肌位于人体较浅层的肌肉，通常体积较大，容易触摸到表浅肌主位于人体深部的肌肉，通常体积较小但功能精细深层肌主要负要负责大幅度的运动和维持体态，是我们日常能够感受到的主要责关节的稳定性和精细调节，虽然不易察觉但对运动质量极其重肌肉群它们的收缩往往产生明显的外观变化，在运动训练中也要这些肌肉的功能障碍往往是各种运动损伤和疼痛的根源，需是重点关注的对象要特殊的训练方法来强化按纤维排列方式分类平行肌双羽状肌肌纤维与肌腱平行排列，收缩时肌纤维缩短幅度大，适肌纤维从两侧向中央肌腱聚集，进一步增加了肌纤维密合快速运动和大幅度关节活动度，是力量型肌肉的典型结构1234单羽状肌多羽状肌肌纤维从一侧向肌腱聚集，呈羽毛状排列，能在有限空具有多个羽状结构的复杂排列，能产生最大的力量，常间内容纳更多肌纤维，产生较大力量见于需要强大力量的关键部位骨骼肌的大体构造肌腹位于肌肉中部的肉质部分，由众多肌纤维组成肌腹是肌肉的主要功能部分，具有收缩和舒张的能力，产生运动所需的力量肌腹的大小直接影响肌肉的力量输出肌腱位于肌肉两端的白色致密结缔组织，主要由胶原纤维组成肌腱将肌肉收缩产生的力量传递到骨骼，具有极强的抗拉能力，能够承受巨大的张力而不易断裂神经和血管丰富的神经支配肌肉的收缩活动，血管网络为肌肉提供营养物质和氧气，同时带走代谢产物神经血管的完整性是肌肉正常功能的基础保障肌腹与肌腱肌腹特征肌腱特征肌腹位于肌肉的中部，由大量肌纤维束组成，呈红色肉质状肌肌腱位于肌肉的两端，由致密的胶原纤维组成，呈白色或银白腹是肌肉的收缩部分，含有丰富的血管和神经，肌纤维内充满肌色肌腱具有极强的抗拉强度，能承受肌肉收缩产生的巨大张原纤维肌腹的体积大小直接决定肌肉的力量输出能力，训练可力肌腱的弹性较小但韧性极强，是力量传递的重要结构，其健以使肌腹增大增强康状态直接影响运动表现由肌纤维构成由胶原纤维构成••具有收缩舒张功能具有对抗肌力功能••富含血管神经传递收缩力量••骨骼肌的微观构造

（一）肌纤维骨骼肌的基本结构和功能单位，是细长的多核细胞每根肌纤维直径约微米，长度可达数厘米，含有大量肌原纤维和细胞器10-100肌原纤维肌纤维内的收缩单位，由有序排列的肌丝组成肌原纤维沿肌纤维长轴平行排列，是产生收缩力的直接结构，决定肌肉的收缩特性肌节肌原纤维的基本功能单位，位于两条线之间肌节是肌肉收缩的Z最小单位，其长度变化直接反映肌肉的收缩程度肌丝肌节内的收缩蛋白丝，包括粗肌丝和细肌丝肌丝的相互滑动是肌肉收缩的分子基础，体现了肌肉收缩的滑丝理论骨骼肌的微观构造

（二）粗肌丝细肌丝主要由肌球蛋白组成主要由肌动蛋白组成位于肌节中央从线向内延伸••Z具有酶活性含调节蛋白•ATP•12形成横桥结构参与收缩调节••带和带线和带I AZ H肌丝分布区域肌节的结构标志43带仅含细肌丝线肌节边界•I•Z带含粗肌丝区域带粗丝中间部位•A•H重叠区形成横纹收缩时长度变化••肌纤维的组织学特点横纹特征肌纤维具有明显的横纹结构，由肌丝的有序排列形成明带和暗带交替出现，反映了肌节的周期性结构，是骨骼肌区别于平滑肌的重要特征多核细胞肌纤维是多核细胞，细胞核位于细胞膜下方的周边位置多核结构适应了肌纤维巨大的体积和高强度的蛋白质合成需求，支持肌肉的生长和修复形态尺寸肌纤维直径约10-100微米，长度可达数厘米甚至更长这种细长的形态结构使肌纤维能够产生大幅度的收缩，适应各种运动需求富含细胞器肌纤维含有丰富的线粒体和肌红蛋白，为肌肉收缩提供充足的能量供应和氧气储备细胞器的数量和功能直接影响肌肉的耐力表现骨骼肌的辅助结构

（一）筋膜包裹和连接肌肉的结缔组织膜结构，分为浅筋膜和深筋膜，起到保护、支撑和分隔肌肉的重要作用腱鞘包裹长肌腱的双层鞘管结构，内含滑液，减少肌腱与周围组织的摩擦，保证肌腱顺滑运动滑膜囊位于肌腱与骨面接触处的囊状结构，内含滑液，有效减少运动时的摩擦和磨损籽骨嵌入肌腱中的小骨块，能够增加肌肉的力臂长度，提高肌拉力角度，增强肌肉的做功效率筋膜系统浅筋膜深筋膜由疏松结缔组织构成的浅层筋膜，位于皮下组织深面浅筋膜对由致密结缔组织构成的深层筋膜，形成坚韧的肌间隔结构深筋深面的肌肉、血管和神经具有重要的保护功能，同时允许皮肤在膜约束肌肉的牵引方向，保证肌肉和肌群能够单独活动而不相互肌肉表面相对滑动它是身体浅层结构与深层结构之间的缓冲干扰同时，深筋膜还能限制炎症的扩散，在病理状态下发挥保层，在运动中起到重要的保护作用护作用深筋膜的完整性对维持正常的肌肉功能至关重要腱鞘结构减摩功能腱滑液鞘内滑液减少摩擦双层结构腱滑液鞘和腱纤维鞘鞘管系统包裹长肌腱的管状结构滑膜囊囊状结构滑液润滑保护功能封闭的结缔组织小囊，囊内含有少量滑液，为位于肌腱与骨面相接触壁薄而略扁，是专门的肌腱运动提供润滑滑的关键部位，有效防止减摩装置滑膜囊分布液的存在大大减少了运肌腱在反复运动中受到在肌腱与骨面容易发生动时的摩擦阻力和组织损伤，维护运动系统的摩擦的部位磨损健康籽骨嵌入肌腱位于肌腱和骨的附着点，嵌入肌腱纤维中增加力臂能够增加肌肉的拉力臂长度改善角度增大肌拉力角，优化力的传递提高效率显著提高肌肉的做功效率骨骼肌的滑车结构固定肌腱改变方向防止肌腱在收缩时发生位移，确保力量改变肌腱的走行方向，使肌肉能够以最传递的准确性和稳定性佳角度发挥作用提高效率保持稳定通过优化力的传递路径，显著提高肌肉维持肌腱在运动过程中的稳定性，避免的整体工作效率不必要的偏移骨骼肌构成模式图肌丝到肌原纤维粗丝和细丝组成肌节，肌节串联形成肌原纤维肌纤维到肌束肌原纤维聚集形成肌纤维，肌纤维组成肌束肌束到肌腹小肌束组成大肌束，最终形成完整的肌腹结构骨骼肌的物理特性

（一）伸展性弹性骨骼肌在受到外力作用时能够被拉长的特性这种特性使肌肉能当外力去除后，肌肉能够恢复到原来长度的特性肌肉的弹性主够适应关节运动的需要，在关节活动时肌肉能够随之伸长伸展要来源于肌纤维膜和结缔组织的弹性成分良好的弹性使肌肉在性的好坏直接影响关节的活动范围，良好的肌肉伸展性是维持正运动中能够快速回复，减少能量消耗弹性特性对于爆发性运动常运动功能的重要基础通过拉伸训练可以改善肌肉的伸展性和快速反应动作具有重要意义，是运动表现的重要影响因素骨骼肌的物理特性

（二）收缩性肌肉能够产生张力并缩短长度的根本特性收缩性是肌肉最重要的功能特性，使肌肉能够产生运动和维持姿态兴奋性肌肉对各种刺激产生反应的能力包括对神经刺激、电刺激、机械刺激等的敏感性，是肌肉功能的基础导电性肌肉能够传导动作电位的特性这种特性保证了肌肉收缩的协调性，使整块肌肉能够同步收缩骨骼肌的收缩机制肌丝滑行学说目前被广泛接受的肌肉收缩理论，认为肌肉收缩是通过粗细肌丝相对滑动实现的，而不是肌丝本身的缩短横桥循环理论描述肌球蛋白头部与肌动蛋白结合、摆动、分离的循环过程，这是产生收缩力的分子机制钙离子的作用钙离子是肌肉收缩的调节因子，通过与调节蛋白结合，控制横桥的形成和收缩的启动肌节长度变化在收缩过程中，肌节长度发生特征性变化，I带和H带变窄，而A带长度保持不变肌丝滑行学说相对滑动收缩时粗细肌丝相对滑动，肌丝本身长度不变这种滑动机制使肌肉能够在保持肌丝完整性的同时产生收缩带区变化I带和H带在收缩时变窄，反映了肌丝重叠程度的增加这些变化是肌肉收缩程度的直观指标带不变AA带宽度在收缩过程中保持不变，证明粗肌丝长度未发生改变，支持滑行学说的正确性线靠近ZZ线相互靠近，肌节长度缩短，这是肌丝滑行的直接结果，也是肌肉收缩力产生的结构基础肌肉收缩的分子机制提供能量横桥结合ATP水解释放的能量驱动肌球蛋白头部肌球蛋白头部与肌动蛋白的特定位点结ATP的构象变化，为横桥摆动提供必需的能合，形成横桥复合物，建立力传递的分量来源子基础钙离子调节动力冲程钙离子与肌钙蛋白结合，移开肌球蛋白横桥头部发生旋转摆动，牵拉细肌丝滑结合位点的阻碍，启动和调节整个收缩动，产生收缩力和缩短运动过程骨骼肌收缩类型等长收缩等张收缩肌肉长度保持不变，但张力增加的收缩方式常见于静态训肌肉张力保持恒定，长度发生变化的收缩方式这是日常运练和等长练习，能有效增强肌肉力量而不产生关节运动动中最常见的收缩类型，适合功能性训练向心收缩离心收缩肌肉缩短同时产生力量的收缩方式这是主动的克服阻力的肌肉被拉长同时产生力量的收缩方式这种收缩能产生更大运动，是大多数运动动作的主要形式的力量，但也更容易导致肌肉损伤骨骼肌的起止和附着起点和止点附着方式起点是肌肉相对固定的附着点，通常位于近端或中央部位止点直接附着是肌纤维直接附着于骨膜，常见于扁肌间接附着是通是相对活动的附着点，通常位于远端在运动时，止点向起点靠过肌腱或腱膜附着于骨骼，这是最常见的附着方式不同的附着近，产生预期的运动效果起止点的概念有助于理解肌肉的功能方式适应不同的功能需求，影响力量传递的效率和方式和运动方向骨骼肌的工作条件杠杆作用骨骼肌通过骨骼系统形成杠杆系统，这是肌肉发挥作用的基本机制，决定了运动的效率和特点力点肌肉的附着点作为力点，是力量施加的位置力点的位置直接影响杠杆的机械优势支点关节作为杠杆的支点，是运动的旋转中心支点的稳定性影响运动的精确性和效率阻力点需要克服的阻力作用点，包括重力、外界阻力等阻力点的位置影响运动的难易程度肌力与力臂力臂增大提高效率力臂增大使肌肉做功效率提高1力矩计算公式肌力力臂力矩×=力臂定义力的作用线到支点的垂直距离肌力肌肉收缩产生的力量肌拉力角角度定义角度效应骨性突起结构优化肌肉收缩方向与骨的夹角称肌拉力角大，有效分力大，通过骨结构突起增大肌拉力结节、粗隆、嵴、籽骨等增为肌拉力角力臂就大角大角度影响肌力大小的解剖因素

（一）肌肉横断面积肌纤维排列方式羽状角度横断面积越大，含有的羽状肌能在相同体积内羽状角度影响肌纤维的肌纤维数量越多，能产容纳更多肌纤维，产生有效收缩分力角度过生的最大力量就越大更大力量平行肌收缩大会降低力的传递效这是影响肌力的最直接幅度大但力量相对较率，适中的羽状角度能因素，也是力量训练的小排列方式决定力量实现力量和效率的最佳主要目标和速度特性平衡肌纤维长度肌纤维长度影响收缩幅度和收缩速度长肌纤维收缩幅度大，适合快速运动；短肌纤维力量密度大，适合力量输出影响肌力大小的解剖因素

（二）肌拉力角大小肌拉力角的大小直接影响肌力的有效分量角度越大，垂直于骨骼的分力越大，产生的力矩就越大，肌肉的做功效率越高力臂长度力臂长度决定了肌肉产生力矩的能力力臂越长，相同的肌力能产生越大的力矩，但同时也会影响运动的速度和精确性关节活动范围关节活动范围影响肌肉的工作长度和收缩效率在最适长度范围内，肌肉能发挥最大力量，超出或不足都会降低力量输出肌肉初长度肌肉的初始长度影响其收缩能力适度的预拉伸能提高肌肉的收缩力，但过度拉伸会导致力量下降，存在最适长度效应肌肉的横断面积与肌力倍2-330%男女肌力差异年龄相关下降男性肌肉横断面积普遍大于女性岁后肌肉横断面积年均减少601:1面积力量比例横断面积与最大肌力成正比关系肌纤维排列方式与肌力平行肌特点羽状肌特点平行肌的肌纤维与肌腱平行排列，收缩时肌纤维能够充分缩短，羽状肌的肌纤维呈一定角度向肌腱聚集，在相同体积内能容纳更产生大幅度的运动这种排列方式使平行肌具有收缩速度快、运多的肌纤维，因此能产生更大的力量单羽状肌、双羽状肌和多动幅度大的特点，适合需要快速动作的部位但相对来说，单位羽状肌的力量依次递增，但收缩幅度相对较小这种结构特别适横断面积内的肌纤维数量较少，力量密度不如羽状肌合需要大力量输出的部位，如咀嚼肌和小腿肌群骨骼肌的神经支配运动单位构成一个运动神经元及其支配的所有肌纤维构成一个运动单位，这是神经肌肉系统的基本功能单位支配比例一个运动神经元可支配数个到数千个肌纤维，支配比例决定了肌肉收缩的精细程度和力量大小精细动作肌肉眼外肌、手指肌等需要精细控制的肌肉，运动神经元与肌纤维的支配比例较小，通常为1:10-100粗大动作肌肉臀大肌、股四头肌等负责粗大运动的肌肉，支配比例较大，可达1:1000以上，适合产生强大力量运动单位的类型慢肌纤维运动单位收缩缓慢但持久，抗疲劳能力强中间型运动单位特性介于快慢纤维之间快肌纤维运动单位收缩快速有力，但易疲劳骨骼肌的血液供应丰富血管网活动相关性肌肉内部分布着密集的毛细血管网络，毛细血管密度与肌肉活动水平呈正相保证充足的血液供应和物质交换关，训练水平高的肌肉血管更丰富训练适应收缩节律4长期耐力训练可显著增加肌肉内毛细血肌肉收缩时血流受压减少，舒张时血流3管密度，提高供血能力增加，形成血流的节律性变化骨骼肌的能量代谢有氧系统糖酵解系统有氧代谢系统，适合长时间低中强度活磷酸肌酸系统无氧代谢系统，适合中等强度的短时间活动虽然功率较低，但能持续很长时间，提供即时能量，适合爆发力和短时间高强动能维持1-3分钟的高强度运动，是400是马拉松、长距离游泳等耐力项目的能量度活动这个系统能在数秒内提供最大功米跑、游泳等项目的主要能量来源基础率，但持续时间很短，主要用于举重、短跑起跑等骨骼肌的适应性肌肉肥大力量训练刺激下，肌纤维横断面积增加，肌肉体积增大这是肌肉对训练负荷的主要适应方式，伴随着力量的显著提升肌肉萎缩长期不使用或制动导致肌肉体积减小，力量下降萎缩是肌肉适应减少使用的保护性机制，但需要通过训练来逆转纤维类型转化特定训练可以改变肌纤维的代谢和收缩特性耐力训练促进向慢肌纤维转化，力量训练促进快肌纤维发展毛细血管增生耐力训练刺激肌肉内毛细血管数量增加，改善氧气和营养物质的供应，提高肌肉的有氧代谢能力和抗疲劳性骨骼肌的临床意义肌肉损伤与修复了解肌肉的结构有助于诊断和治疗各种肌肉损伤肌纤维撕裂、肌腱炎等常见问题需要基于解剖学知识制定治疗方案肌肉萎缩与康复疾病或不活动导致的肌肉萎缩需要科学的康复训练理解肌肉的适应性机制对制定有效的康复计划至关重要肌肉疲劳机制肌肉疲劳涉及能量代谢、神经传导等多个层面了解疲劳机制有助于优化训练计划和预防运动损伤常见肌肉疾病肌营养不良、重症肌无力等疾病的诊断和治疗需要深入理解肌肉的结构和功能，为临床决策提供理论基础。