肌肉收缩生理学是怎样的内容？

肌肉张力的大小由肌肉收缩时的力学、解剖学和生理学等条件所决定。负荷是肌肉产生张力的基本力学条件，没有负荷，肌肉不可能产生张力。负荷可以是重量，也可以是它的惯性力或其它的力。肌肉工作时，随着负荷的增大，肌肉收缩产生的张力也增大。影响肌肉张力的解剖学因素，主要是肌肉的生理横断面的大小。肌肉生理横断面是肌肉所有肌纤维横断面积的总和，在其它条件相同下，肌肉生理横断面愈大，包含的肌纤维也愈多，它所产生的张力也愈大。肌肉张力与生理横断面的关系可以用绝对力量、比肌力和生理横面三者的关系来表示。一块肌肉在对抗它所能勉强移动的负荷下收缩，所产生的最大张力为绝对力量，肌肉每平方厘米生理横断面所发挥的最大力量，称比肌力，比肌力等于肌肉的绝对力量与生理横断面积的比值。据测定，人体肌肉的比肌力约4～10，很显然，生理横断面积越大，肌肉的力量也越大。决定肌肉张力的生理条件可归结为神经肌肉兴奋和疲劳的程度，即神经系统的机能状态。大强度力量训练能提高肌肉的力量，在很大程度上是因为改善了神经系统对肌肉工作的调节能力。日本生理学家曾报道，有训练的优秀运动员在最大用力时，神经系统可以动员90%肌纤维参加工作，而常人最大用力时只能动员60%的肌纤维参与工作。

1、肌肉的物理特性

① 伸展性：肌肉在外力作用下可被拉长,为肌肉的伸展性

② 弹性：当外力消失时,肌肉又恢复到原来形状,为肌肉的弹性

③ 粘滞性：肌肉活动时由于肌肉内部各蛋白分子相互摩擦产生的内部阻力为肌肉的粘滞性肌肉的物理特性受温度的影响当肌肉温度升高时,肌肉的粘滞性下降,伸展性和弹性增加

2、肌肉的生理特性

①兴奋性：肌肉具有对刺激发生反应兴奋的能力

②收缩性

体育具有强身健体、娱乐,另外还有教育、政治、经济等功能也可以说所处的历史阶段不同,体育就具有不同的功能,但是自从体育产生以来,枪身健体及其娱乐自始至终是体育的主要功能体育是一种复杂的社会文化现象,以身体活动为基本手段,增强体质、增进健康及其培养人的各种心理品质为目的尤其是随着社会经济的发展,人们的生活水平得到了提高,人们对精神方面的需要高于对物质方面的需要人们对于体育的认识不只限于强身健体的方面,希望通过体育活动的参与得到更多的精神享受例如,人们观看体育比赛,优美的体育动作,扣人心悬的竞赛等都给人们以美的享受,还有在比赛现场,随着比赛的进行,人们可以大声的叫喊,可以尽情的发泄自己的情感,使人们在精神上有一种轻松感一次成功的射门,一个漂亮的投篮,随着快节奏的音乐跳健美操等,不只是健身,更重要的是给人们的一种快感、成就感和心情的舒畅感这些都是体育带给人们精神方面的价值生活水平越高,人们越是注重体育精神层面的价值另外,体育也有助于培养人们勇敢顽强的性格、超越自我的品质、迎接挑战的意志和承担风险的能力,有助于培养人们的竞争意识、协作精神和公平观念一些体育活动和体育赛事对丰富人们的文化生活,弘扬集体主义、爱国主义精神,增强国家和民族的向心力、凝聚力,都有着不可缺少的作用

(一)肌肉的生理横断面 是指该肌肉内所有肌纤维横断面的总和。肌力大小与肌纤维的数量和粗细成正比，生理横断面越大，肌肉收缩时产生的力量也愈大。

（二）神经系统的调节机能 中枢神经系统可以通过以下2种方式来改变肌肉收缩的力量：1、动员更多的运动单位参与。2、改变神经冲动的频率。运动神经元同时兴奋的数目愈多，兴奋性愈强，则参与工作的运动单位愈多，肌肉收缩的力量也愈大。同样，神经冲动的频率愈高，激活的运动单位愈多，肌力也愈大。

（三）肌肉收缩前的初长度 肌肉收缩前所处的长度叫初长度。在一定范围内，初长度愈长，收缩力也愈大。当肌肉被拉长到安静长度的12倍时力量最大。有时，为了获得较大的肌力，收缩前先拉长某些肌肉的初长度，通过牵张反射机制增强肌肉的收缩。对收缩前已经短于安静状态长度的肌肉，则很难产生最大的收缩力。所以，训练时肌肉应处于稍长于安静状态才能更有效地引起肌肉收缩。

“筋”这个词，不是现代解剖学中独立的一类术语概念。它是中医常用的一个概念术语，包括了解剖学上四种完全不同的东西：

第一：人的肌肉，确切地说是骨骼肌，因为它最基本功能是伸缩，牵引关节做出各种动作。肌肉需要经常活动，也就是抻拉，保持伸缩力、弹性。杂技演员和体操运动员的身体可以做出常人做不到的弯曲，主要是因为肌肉的长度可由于训练而伸长的缘故。

第二：肌腱，它是连接骨头和肌肉的一种索状或膜状致密结缔组织，由平行致密的胶原纤维束构成，色白，强韧而无收缩功能，抗张强度为肌肉的112-233倍，比如人的脚后跟就可以摸到一根“大筋”，即跟腱。再比如我们的手背，对应五跟手指有五条指伸肌腱，十分强劲有力。

第三：韧带，存在于人体关节处，是连接骨头和骨头的致密纤维结缔组织束，作用是加强关节的稳定性，限制其过度运动。运动不当，会导致肌肉和韧带的拉伤。

第四：可以看到的体表静脉，在血压或压力增高的情况下膨胀，在颈部比较明显。

综上所述，筋、肌腱和肌肉是不同医学领域里的几个不同概念术语。

　　在运动实践中我们一般根据力量的表现将力量大致分为最大力量、相对力量、速度力量、力量耐力以及静力力量等。最大力量称“绝对力量”、“绝对肌力”或“单纯性力量”，一般多指人体或其局部克服最大阻力的能力。通常所说的“力量”、“劲”大多是指最大力量。

　　力量是通过骨骼肌的工作表现出来的。因此，力量的大小首先关联骨骼肌的特点，就是说，力量的大小一般多取决于肌肉的生理横断面、肌纤维的数量（与肌肉围度有关）、肌纤维类型、肌肉代谢能力、肌肉初长度等生理因素。

　　肌肉的生理横断面是指一块肌肉中所有肌纤维横断面积之和。肌肉的生理横断面越大，肌肉力量就越大，这是因为肌纤维越粗，其中含的肌凝蛋白量就越多。肌凝蛋白是肌纤维中重要的收缩蛋白，且兼具atp（三磷酸腺苷，酶的作用，所以较高的肌凝蛋白含量不仅使肌纤维显得粗壮发达，同时也是肌肉收缩力量、收缩速度加大的保障。肌肉生理横断面积的增大主要与肌纤维增粗有关，而肌纤维的增粗主要与专门的运动锻炼相关。由此可见健美锻炼是能增大肌肉力量的。

　　那么，为何出现肌肉围度与力量并不成正比的情况呢？这又与肌纤维类型、肌肉的代谢能力及肌纤维长度等因素相关。就是说，肌肉力量的大小还取决于骨骼肌中红、白和中间肌纤维的比例，白肌纤维比例高的人，力量相对就大些；在肌肉的代谢方面，肌糖元的贮存量越多，肌肉的收缩力量也越大；

　　肌肉初长度是指肌肉在收缩发力前预拉的长度，在一定限度内，初长度越长，肌肉收缩时产生的张力就越大，这一点与运动经验有关。此三方面基本阐述了为什么肌肉围度不大力量不小的缘由，也是力量大小组织形态结构方面的原因。力量大小另外一个重要因素是神经调节能力的强弱，研究证实，训练水平低的肌肉只有60%的肌纤维参加活动，而训练良好的肌肉参与活动的肌纤维可达90%，这30%的差距就是神经系统募集运动单位的能力得到训练而提高的结果。

　　此外，神经系统改善主动肌、协同肌、对抗肌间的相互协调，特别是神经支配下对抗肌放松能力的提高也是力量增大的重要因素，等等。可见，肌肉围度是决定肌肉力量的基本因素，但不是惟一因素。对于年轻男性来说，力量的增加更有赖于肌肉的增粗。

平滑肌的收缩机制。其收缩可能由于肌纤维内的（细肌丝和粗肌丝的相互作

肌肉组织

用而产生的应力作用于密体、密区，使之移位，又通过中间丝传至邻近的密体或密区，从而使收缩在全细胞展开，因而使细胞膜呈波浪状。细胞核可根据收缩的强度在收缩时变短变粗，甚至呈螺旋状。

肌纤维收缩机制：肌细胞膜去极化，兴奋传至横小管系，引起肌质网释放钙离子至肌浆，钙离子与细肌丝上的肌钙蛋白C亚单位结合，肌钙蛋白发生构型变化，亚单位I的阻抑解除，影响了原肌球蛋白的位置变化，暴露出肌动蛋白与肌球蛋白结合的位点，肌动蛋白与肌球蛋白接触，从而激活肌球蛋白分子头（ATP酶），使结合于其上的ATP被分解，释放出能量，并转化为机械能，使肌球蛋白分子头向M膜方向转动，把附在肌球蛋白分子头上的肌动蛋白向M膜方向牵引，从而使两Z膜间距离缩短，肌节变短，引起肌肉收缩。钙离子被钙泵从肌浆中回收入肌质网，另一ATP与肌球蛋白分子头结合时，肌球蛋白与肌动蛋白脱离，肌球蛋白头又回至原位，肌纤维松弛。ATP是由线粒体供给，当机体死亡后线粒体停止产生ATP，无新的ATP与肌球蛋白结合，因而肌球蛋白分子头不能脱离肌动蛋白，即不能回复原位，使肌肉永远处于收缩状态，称为尸僵。

肌肉的构造：每条肌纤维周围均有一薄层结缔组织称为肌内膜。由数条至数十条肌纤维集合成肌束，肌束外有较厚的结缔组织称为肌束膜，由许多肌束组成一块肌肉，其表面的结缔组织称肌外膜，即深筯膜。各结缔组织中均有丰富的血管，肌内膜中有毛细血管网包绕于肌纤维周围。肌肉的结缔组织中有传入、传出神经纤维，均为有髓神经纤维。分布于肌肉内血管壁上的神经为自主性神经是无髓神经纤维。

骨骼肌

骨骼肌的再生：骨骼肌受损伤后，肌卫星细胞分裂并分化为成肌细胞，成肌细胞互相融合成多核细胞称肌管，肌丝增多后细胞核移至边缘，渐变为骨骼肌纤维。

心肌

心肌其结构与骨骼肌基本相同，但其肌原纤维呈短柱形、较细。心肌不受意识支配，有规律地接受植物神经调节，属于不随意肌。心肌的活动特点是能够自动有节律地兴奋和收缩。

肌力（肌肉力量）也就是俗话说的肌肉有多大的劲儿。指的是肌肉在主动收缩时所能产生的力量。肌力的大小起决定性作用的基础因素是肌肉生理横切面的大小。通俗说就是肌肉块大小，肌肉有多粗。肌肉力量的大小和肌肉的横截面正相关，肌肉的围度越大，肌肉的力量也就相应的越大。俗话说“身大力不亏”，但这里指的是肌肉体积的身大而非全身脂肪的身大，或者说力量取决于去掉脂肪的肢体围度（去脂围度）。

绝对肌力和肌肉的生理横切面成正比。生理学上一般认为生理横切面积的绝对肌力为每平方厘米横截面积的一束肌纤维收缩时可产生36公斤力量。在健身锻炼时可通过观察前后的肢体围度变化，观察训练效果，估算肌肉增长情况。

那肌肉是如何增长的呢？

答案是： 超量恢复原理。

目前所有的肌力训练方法和肌肉体积增大训练方法，基本都是根据这一理论延伸出来的。

超量恢复原理：肌肉或者肌群在适当运动训练后，会使肌肉产生适度的疲劳和形态功能一定程度的下降。通过适当休息，可以使肌肉力量和形态功能恢复到运动前的水平，并且在一定时间之内，还可以继续上升并超过原有水平。随休息的时间延长，又逐渐下降回原有的功能水平。如果下一次训练是在超量恢复内的阶段进行，可以保持超量恢复不会消退，并且能逐步积累训练效果。如此通过反复的肌力训练和超量恢复可以使肌肉体积增大，肌肉力量成阶梯型逐步增强。

通俗讲就是通过肌力训练刺激肌肉，然后肌肉在训练后的休息期出现恢复而且会恢复到比肌力训练前还强的程度。简单讲，肌肉和肌力的增长需要三个因素，肌肉训练，训练后休息，时间安排。

肌肉训练会使人体在休息期释放大量的生长激素和睾酮素，而这个休息期通常在训练后的夜晚睡眠时最为旺盛，所以健友们不要忽视睡眠，没有良好的睡眠肌肉不但不易增长，还会有过度疲劳的风险。

肌肉训练后多长时间的休息最为合适？这个问题就涉及到时间安排这个因素。因为过短的休息时间，肌肉还处在疲劳状态，超量恢复尚未出现，这时训练非但不会激发超量恢复，还会造成肌肉过劳甚至损伤。

如下图所示：

而如果休息时间过长，超量恢复发生了，但如果不在超量恢复点上进行再次刺激，肌肉又会返回训练前的原始状态，时间再延长，肌肉甚至会下降到还不如训练前的状态。

如下图所示：

所以超量恢复点很重要。超量恢复图示如下：

从上面曲线图里可以清楚地看到，当力量训练开始后，因为疲劳的产生，肌肉的功能和形态指标会逐渐下降；疲劳到一定程度，必须通过休息促使机体恢复，但是休息之后这种下降会继续一段时间；在休息的过程中，肌肉的功能和形态指标会逐渐回升，逐渐接近原有水平；再经过一段时间的休息，肌肉的功能和形态指标不但会回升到原有水平，还会继续上升，超过原有水平，形成一个小的波峰，这个反弹的波峰阶段，被叫做超量恢复。

如果我们的下一次肌力训练时机适当，正好在超量恢复的阶段，训练的效果就会逐渐积累，肌肉的各项功能和形态指标就会逐步提高，肌肉体积会增大，肌肉力量会增强。

还有其他情况，比如一次训练过度，疲劳程度太深甚至造成损伤，使恢复非但不能产生超量恢复，甚至可能由于伤病使机体无法恢复到原有水平。另一种情况是，每次训练的强度都不够，根本无法产生产生超量恢复。

通过上文讲解，肌肉的训练效果不是简单地“一不怕苦，二不怕死”的一勇之夫可以获得；同时也不是三天打鱼两天晒网期待靠吃补剂就能有所效果；增加肌肉需要针对性的训练方法，有效的休息及科学的时间安排。

科学研究，以增大肌肉块为目的的力量训练：最佳休息时间大约48至72 小时。也就是说，一次大重量力量训练后，要休息48到72小时，这个因人而异，然后可以进行同类肌群的第二次训练，过早了容易产生过劳现象，超过72小时，超量恢复可能就过去了。

由于肌肉中肌纤维类型不同，不同纤维的功能特点各不相同，所以肌力可以根据力量的表现来分类，分为最大力量、速度力量和力量耐力（细分还有很多亚种）。而不同力量性质的训练，训练后超量恢复发生的时间也各不相同，关于机体其它功能的超量恢复时间，我们下次再说。