肌肉横纹肌的收缩原理

横纹肌也称骨骼肌，肌肉收缩是完整机体的主要活动形式之一，许多生理功能都藉此才得以实现。人体内的肌肉组织包括骨胳肌、心肌和平滑肌三种。在运动过程中，骨骼肌是人体运动的动力，其它器官、系统的机能改变都是为了保证骨骼肌的收缩顺利进行。 

肌细胞（又称肌纤维）是肌肉的基本结构和功能单位。肌原纤维由粗、细两种肌丝按一定规律排列而成，而粗、细肌丝相互重叠时，在空间上呈现严格的规则排列，每一根粗肌丝被六根细肌丝所包围。粗、细肌丝间这种密切的空间关系，为肌细胞收缩时粗、细肌丝的相互作用创造了条件。

而细肌丝主要由肌动蛋白（actin，又称肌纤蛋白）、原肌球蛋白（tropomyosin，又称原肌凝蛋白）和肌钙蛋白（troponin，又称原宁蛋白）组成。肌钙蛋白的作用之一是把原肌球蛋白附着于肌动蛋白上。当细胞内Ca2+浓度增高时，肌钙蛋白亚单位C与Ca2+结合，引起整个肌钙蛋白分子构型改变，进而引起原肌球蛋白分子变构，暴露肌动蛋白分子上的活性位点使肌动蛋白与横桥得以结合，最终导致肌纤维收缩。

2021年考完研，因为疫情封闭在了家里，在等待出成绩的日子里注定是煎熬的，想着因为考研停练了好长时间，遂觉得与其无所事事的带着，还不如复习回顾自己的专业(康复治疗学)结合健身经验写点东西供大家分享吧。

我会尽量由基础理论到应运实践较为详细的一一叙述，通俗易懂，毕竟理解对这方面刚开始接触的小白无从入门的盲目(毕竟我也是这么过来的)。

要说到健身，那么对肌肉的认识是最基础的，起码得知道它的构造、功能、特性等，那么就让我们就先从这小小肌肉说起。(其中会涉及到比较多的专业知识，不敢兴趣的读者可以不用细究)

骨骼肌

一肌纤维的构造:

骨骼肌细胞又称肌纤维，是骨骼肌的基本结构和功能单位 。肌纤维含有大量济源行为和丰富的肌管系统 ，肌纤维排列高度规则有序 。每条肌纤维外面包有一层薄的结缔组织膜，称为肌内膜 。许多肌纤维排列成束，表面被肌束膜包绕。许多肌束聚集在一起构成一块肌肉，外面包以结缔组织膜，称为肌外膜。(也就是健身爱好者经常说的放松筋膜，其中的就包括着肌束膜)每一块肌肉的中间部分一般膨大而成为肌腹，两端为没有收缩功能的肌腱。肌腱直接附着在骨骼上，骨骼肌收缩时通过肌腱牵动骨骼而产生运动。

1每个肌纤维含有数百乃至数千条与其长轴平行排列的纤维状结构，称为肌原纤维。每条肌原纤维都有暗带(A带)和明带(I带)呈交替规则排列。因为在平行的各肌纤维之间 ，暗带和明带的分布保持一致 ，在显微镜下，呈现有规律的横纹排列，故骨骼肌也称横纹肌 。

[暗带的长度在肌肉处于静止、受到牵拉或收缩时基本不变。在暗带中央有一个相对明亮的区域，称为H带。I带和H带的长度随肌肉所处的状态而变化 ，当肌肉收缩时 H带缩短，肌肉舒张或被拉长时H带变宽。在H带的中央，有一条教案的线，称为M线。在明代中央也有一条较暗的线，称为Z线。在肌原纤维上，两条Z线之间的区域，构成一个 肌小节 ，它是由一个完整的A带和两侧各半个I带组成的，是骨骼肌收缩和舒张的基本单位。肌肉生长是通过增加新的肌小节来使肌纤维长度延长，而不是通过肌小节宽度的增加。(所以我们常说的肌肉变大，实际上，肌纤维不只是直径可以增加，长度也可以增加, 但影响肌肥大的主要是直径增加。

肌纤维的体积变化，主要在于肌小节数量的增加。而肌小节数量的增加分为横向增加和纵向增加。

a横向增加肌小节数目，阻力训练主要是横向增加肌小节数目，肌肉横切面的肌小节数量增加，肌肉的横切面面积也就变大，肌肉变大变厚。

b纵向增加肌小节数目，主要发生在当肌肉被迫适应更大的活动长度时，例如体操选手会比一般人有更多的纵向肌小节数目，增加肌肉活动长度。

另外也有研究显示，离心收缩可以增加纵向肌小节目数，而如果训练时只做向心收缩，则会减少纵向的肌小节数目。所以阻力训练会横向增加肌小节数目，使肌纤维直径变大，导致肌肥大。)]

2肌纤维由粗肌丝和细肌丝组成。粗、细肌丝是肌纤维收缩的物质基础。

粗肌丝主要由肌球蛋白组成。细肌丝主要由三种蛋白质组成，包括肌动蛋白、原肌球蛋白和肌钙蛋白组成。这就是为什么我们健身饮食当中需要搭配大量蛋白质，因为我们的肌肉确实需要蛋白来保证各个环节的运行和连接。

那么著名的肌丝滑行学说就是建立在以上理论基础上得出，主要指：横纹肌收缩时在形态上的表现为整个肌肉和肌纤维的缩短，但在肌细胞内并无肌丝或它们所含的分子结构的缩短，而只是在每一个肌小节内发生了细肌丝向粗肌丝之间的滑行。结果使肌小节长度变短，造成整个肌原纤维、肌细胞和整条肌肉的缩短。其证据是：肌肉收缩时，肌细胞的暗带长度不变，明带长度变短，而肌球蛋白（粗肌丝）在暗带，肌动蛋白（细肌丝）在明带。当一次神经冲动传递到运动终板，引起去极化使得Ca2+进入终板膜，使突触小泡向前移动并释放出乙酰胆碱(ACH)，乙酰胆碱(ACH)与后膜上的受体结合，引起终板电位并向两侧扩布到两侧的肌细胞膜形成动作电位，并沿细胞膜传递到肌细胞的横管系统使两侧终池释放出Ca2+，Ca2+与肌钙蛋白结合使原肌球蛋白发生变化，暴露出肌动蛋白与横桥的结合位点，接着横桥和肌动蛋白相结合后横桥分解ATP获得能量使横桥循环把细肌丝不断地向肌节中心M线拉，最终达到肌肉收缩。所以我们还可以知道为什么健身饮食还需要补充大量的维生素，就是为了从营养学角度起到营养各肌肉的基本单位和工作方式。

4骨骼肌的特性

骨骼肌的特性包括物理特性和生理特性。骨骼肌的物理特性包括伸展性、弹性和黏滞性。骨骼肌在受到外力牵拉或负重时可被拉长，这种特性称为伸展性 。当外力或负重取消后，肌肉的长度又可恢复，这种特性称为弹性 。肌肉受到牵拉时的伸展程度和所受牵拉力大小并不是线性关系，而是当牵张力逐渐增大时，其伸展长度的增加幅度逐渐降低。骨骼肌还具有黏滞性，这些是由肌浆内每个分子之间的相互摩擦作用所产生的。

骨骼肌的物理特性受温度影响 :当肌肉温度下降时，肌浆内各分子间的摩擦力增大。肌肉的粘滞性增加，弹性和伸展性下降 。当肌肉温度升高时，肌浆内各分子间的摩擦力减小，肌肉粘滞性下降，伸展性和弹性增加 。这就是我们为什么训练前需要热身，就是为了提高肌肉温度，降低黏滞性，提高肌肉伸展性和弹性，有利于提高骨骼肌的收缩功能避免肌肉损伤，也是为什么有些运动员热身后拉韧带的原因。

肌肉的生理特性包括兴奋性、传导性和收缩性。（这里就不再展开做细的叙述了）

5骨骼肌纤维的类型

这里我们笼统的分为两类，快肌纤维和慢肌纤维。想必大家都有所了解，快肌纤维因为直径较大，含有较多的收缩蛋白，所以颜色为白肌。慢肌纤维因为含有较多的肌红蛋白，有较大的线粒体功能，同常呈红色也就是红肌。快肌纤维收缩速度较快所以在爆发力方面较强，慢肌纤维收缩速度较慢但有氧代谢能力高，抵抗疲劳能力比快肌纤维强，所以表现在有氧运动方面。关于运动训练是否能导致肌纤维类型转变，目前还有争论 。

二骨骼肌的收缩

影响骨骼肌收缩的因素主要有三种：

前负荷，是肌肉收缩前所承受的负荷。一般随着肌肉前负荷的增加，肌肉收缩的张力也会逐渐增加，达到某一限度时，肌肉前负荷增加而肌肉收缩的张力会变得越来越小。前负荷决定肌肉的初长度，在一定范围内，肌肉收缩产生的主动张力随前负荷增大而增加，达最适前负荷时，其收缩效果最佳。

后负荷，是指肌肉开始收缩时才能遇到的负荷和阻力，在等张收缩调节下，随着后负荷的增加，肌肉收缩的张力也会逐渐增加。在前负荷固定的条件下，随着后负荷的增加，肌肉长度增加，出现肌肉缩短的时间推迟，缩短速度减慢，缩短距离减小。后负荷增大到一定值，肌肉出现等长收缩。

肌肉本身的收缩能力，缺氧、酸中毒、能源物质缺乏等，可以削弱肌肉本身的收缩能力，体育锻炼、肾上腺素等体液因素可以增强肌肉的收缩能力。

肌肉收缩的形式:

1、等长收缩：

也叫静力收缩。所谓等长收缩，是指肌肉在收缩过程中肌肉长度不变，不产生关节运动，但肌肉内部的张力增加。听起来还是不好理解，其实就是咱们俗话说的肌肉「绷劲」。最常见的就是站立，例如做弯举时，手臂保持不动。

等长收缩的优点：等长收缩的训练，主要提高肌肉的力量耐力很有效果。等长收缩方式的肌力练习特点就是强度小，安全，力度可以很自如地控制，在健身训练中主要的是练习肌肉耐力，比如平板支撑、垂悬。健身中我们经常说的顶峰收缩也就是等长收缩的一种。

2、向心收缩：

也叫做向心收缩，就是肌肉收缩的过程中张力保持不变，但长度缩短（或者延长），引起关节活动。比如我们拿起哑铃在做二头肌弯举的时候，肱二头肌就会鼓起来，这就是肱二头肌在做，内部的张力没变，但是肌腹的长度缩短（所以凸起来），同时引起了肘关节的屈曲运动。

3、离心收缩：

特点：张力小于外加阻力，肌长度拉长。作用：缓冲、制动、减速、克服重力。和向心性收缩相反，收缩的时候肌肉的起点和止点相互分离，就是肌肉的离心性收缩，收缩的过程中肌肉的长度变长。如: 弯举时，手臂下落过程中，用力对抗，控制速度，缓慢落下。

同一块肌肉，在收缩速度相同的情况下，离心收缩可产生最大的张力。离心收缩产生的力量比向心收缩大50%左右 ，比等长收缩大25%左右。这主要是因为在离心收缩时肌肉受到强烈的牵张，所以会反射性的引起肌肉强烈收缩 。这也是我们训练是为什么好多健身老鸟离心时的动作会控制放慢速度。

那么我们就先对肌肉做以上的了解，后面逐步铺开各个肌肉的训练方法分享给大家

MYOFIBRILLAR HYPERTROPHY & SARCOPLASMIC HYPERTROPHY。

前者称为肌纤维肌肥大，后者称为肌浆性肌肥大。这两种训练都可以用来作为增加肌肉体积的方式。

两者不同体现在训练方式与运动表现。前者为力量训练，例如举重运动员，力量三大项或体操运动员。后者大多数为body builder-健美。

在肌肉体积增大时，细节上两者还略有不同，肌纤维性肥大是由于肌动蛋白和肌球蛋白数量的增多而导致体积增大从而力量增大（increase potentially umber of muscle cell）。肌浆性肌肥大是由于肌原纤维周围的能源资源储存量增大（ATP/糖原/磷酸肌酸和水），肌浆性肌肥大训练很难又或很慢的增加力量，且并不会增加肌纤维被称作Non-functional sarcoplasmic hypertrophy。然而对于快速增重不失为一个好方法，当身体储存1g糖原时伴随着4g的水，例如每日550g的碳水化合物摄入，体重增长可大约为6磅。

  肌纤维肌肥大可通过力量训练来达到目的，通常为2-6reps。

  肌浆性肌肥大可通过正常肌肥大训练方式，通常为8-12reps。

  此外还有一种叫做hyperplasia training，可直接增加细胞数量，争论过大，不予以讨论。

  力量训练的生理作用

-增加肌肉体积

-增加运动单位的利用与协调

-增强供血能力

-降低体脂肪和改善代谢水平

力量大小首先取决于你的肌肉类型，TYPE1 还是 TYPE2，在TYPE2上又取决于你的肌肉横截面积，肌收缩前的初长度，肌纤维数量和中枢神经系统。

如何增强力量

肌肉横截面积固然是一个原因，但一味地专注并不是一件聪明的事。 举重项目充分说明更好的运动表现力并不是强大的肌肉为主要原因，更重要的还有运动神经控制与熟练技术。

力量训练

90-100% 优先发展运动神经募集能力最大符合

75-90% 优先发展横截面积最大负荷

神经系统与力量的关系

运动单位是肌肉收缩的基本单位，肌肉内的运动单位兴奋程度不同，阻力较小时中枢神经只能调动部分兴奋性高的运动单位，随着阻力增大，收缩力需要加强，刺激中枢神经系统，从而调动更多的运动单位完成肌肉的运动表现。

参考训练模式（增强神经系统控制）例如bench press卧推，假如1RM为100kg

85kg 1rep

85x85%  7225kg 5reps

90kg 1rep

90x85%  76kg 5reps

95kg 1rep

95x85%  8075kg 5reps

肌肉是由肌纤维组成的，每根肌纤维是由较小的肌原纤维组成的。每根肌原纤维，则由缠在一起的两种丝状蛋白质(肌凝蛋白和肌动蛋白)组成。肌凝蛋白和肌动蛋白就是肌肉的最基本单位。

　　那些大力士们的大块大块的肌肉，全是由这两种小得根本无法想像的蛋白组合成的，当它们联合起来以后，就能做出惊天动地的动作来。人就是靠这些肌肉一点一点地改变了地球的面貌。

肌肉只有三种基本类型：

第一种是骨骼肌，就是使骨头活动的随意肌；

第二种是平滑肌，就是为血管、胃、消化器官以及其他内脏充当衬里的不随意肌；

第三种就是心肌，就是心脏所特有的肌肉组织，能自动地有节律地收缩。

骨骼肌能在意识控制下作强力的收缩，人的四肢、躯干上可以自由活动的肌肉都属于这一类。而人的内脏大部分是平滑肌，平滑肌不受意识支配，不能随意活动，但受神经支配，因此何持经常收缩、放松，但收缩力不大，缓慢持久，不易疲劳。

心肌具有纹理，但纹理比骨骼肌疏。心肌也是不随意肌。心脏以一定的速率跳动，不随人的意志而改变。 

扩展资料：

肌肉的组成结构

人体肌肉约639块。约由60亿条肌纤维组成，其中最长的肌纤维达60厘米，最短的仅有1毫米左右。大块肌肉约有两千克重，小块的肌肉仅有几克。一般人的肌肉占体重的百分之三十五至四十五左右。

按结构和功能的不同又可分为平滑肌、心肌和骨骼肌三种，按形态又可分为长肌、短肌、阔肌和轮匝肌。

平滑肌主要构成内脏和血管，具有收缩缓慢、持久、不易疲劳等特点，心肌构成心壁，两者都不随人的意志收缩，故称不随意肌。

分布于头、颈、躯干和四肢，通常附着于骨，骨骼肌收缩迅速、有力、容易疲劳，可随人的意志舒缩，故称随意肌。骨骼肌在显微镜下观察呈横纹状，故又称横纹肌。

骨骼肌是运动系统的动力部分，分为白、红肌纤维，白肌依靠快速化学反应迅速收缩或者拉伸，红肌则依靠持续供氧运动。

在神经系统的支配下，骨骼肌收缩中，牵引骨产生运动。人体骨骼肌共有600余块，分布广，约占体重的40%，每块骨骼肌不论大小如何，都具有一定的形态、结构、位置和辅助装置，并有丰富的血管和淋巴管分布，受一定的神经支配。因此，每块骨骼肌都可以看作是一个器官。

头肌可分为面肌（表情肌）和咀嚼肌两部分。躯干肌可分为背肌、胸肌、腹肌和膈肌。下肢肌按所在部位分为髋（kuan）肌、大腿肌、小腿肌和足肌，均比上肢肌粗壮，这与支持体重、维持直立及行走有关。

肌肉构造

组成运动器官的每一块肌肉都是一个复杂的器官，由肌腹和肌腱两部分组成。

肌腹

肌腹是肌器官的主要部分，位于肌器官的中间，由许多骨骼肌纤维借助结缔组织结合而成。具有收缩能力。包在整块肌肉外表面的结缔组织称为肌外膜。

肌外膜向内伸入，把肌纤维分成大小不同的肌束，称为肌束膜肌束膜再向内伸入，包围着每一条肌纤维，称为肌内膜。肌膜是肌肉的支持组织，使肌肉具有 一定的形状。血管、淋巴管和神经随着肌膜进入肌肉内对肌肉的代谢和机能调节具有重要意义。

肌腱

肌腱位于肌腹的两端，由致密结缔组织构成。在四肢多呈索状，在躯干多呈薄板状，又称腱膜。腱纤维借肌内膜连接肌纤维的两端或贯穿于肌腹中，腱不能收缩，但有很强的韧性和张力，不易疲劳。其纤维伸入骨膜和骨质中，使肌肉牢固附着于骨上。

内部构造

肌肉的构造为：肌肉→肌束→肌纤维（肌细胞）→肌原纤维→肌节（肌动蛋白、肌球蛋白）。

如果我们像一个细胞那么小，能够随意进入人的身体，那么当我们来到肌肉群中时，就会发现肌肉是由一道道钢缆一样的肌纤维捆扎起来的。

--肌肉

      hello,大家好。这篇文章主要是介绍人体的一些基础性知识，例如肌肉类型等，这些是日后锻炼必须要了解的基础知识。

    人体力量的主要来源是肌肉的收缩，人体的大部分基础活动也离不开肌肉的参与，例如抬腿，走路，弯腰等。

肌肉的分类：

在医学上，肌肉主要分为三种，平滑肌，骨骼肌，心肌。

      1心肌：就是组成心脏的肌肉。

      2平滑肌：人体的部分肌肉是分布在血管壁或内脏壁，称之为“平滑肌”。

      3骨骼肌：骨骼肌是人体最常见的肌肉，主要分布在四肢和躯干，通常连接着骨头，从而操作四肢的活动，称为"骨骼肌";

其中骨骼肌又叫随意肌，心肌和平滑肌属于非随意肌。随意肌能被大脑所控制，非随意肌则不能。健身中谈到的肌肉一般是指骨骼肌。

关于骨骼肌：

      有些人可能听说过所谓的“白肌”和"红肌"。事实上，这个不同是存在的。

      骨骼肌纤维从功能上可以简单分为慢缩肌(TypeⅠ)与快缩肌 (TypeⅡ)。

     依据骨胳肌的型态而言，骨胳肌纤维的类型则可以分红肌(Type A)与白肌(Type B)。

白肌（快收缩肌） ：白肌纤维又称作快速运动单位。

结构特点：

        白肌纤维横断面较粗，因此肌群容易发达粗壮。白肌纤维含较多的肌原纤维，而肌红蛋白和细胞色素较少。

功能特性：

         运动时收缩的速度快而有力，爆发力强，但持久力较差。具有高的有氧能力与疲劳阻力，但是糖酵解(无氧)能力差、收缩速度慢、以及运动单位肌力较低，属于低强度、长时间运动的肌肉类型。

人体主要的力量来源是白肌，例如搬重物，举重等。

红肌（慢收缩肌）： 红肌纤维又称作缓慢运动单位。

结构特点 ：

      红肌纤维含肌红蛋白和细胞色素较多，肌原纤维较少。

功能特性：

      在运动时红肌纤维收缩较慢，爆发力不强，但能持久耐劳。具有最高的糖酵解(无氧)能力与运动单位肌力，但是，在有氧能力、收缩速度、以及疲劳阻力方面较差，属于高强度、短时间运动的肌肉类型。

人体在持久运动时参与的主要是红肌，例如长跑。

。