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关节功能与肌肉收缩

时间:2022-03-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:直接完成动作的肌群称为原动肌,其中起主要作用的为主动肌,帮助完成动作或在动作的某个阶段起次要作用的称为副动肌。为充分发挥原动肌对肢体运动的动力作用,必须将肌肉相对固定的一端(定点)所附着的骨骼或更近的一连串骨骼充分固定,这些固定原动肌定点附着骨的肌群称固定肌或稳定肌。为了充分发挥原动肌的主要作用,需要另外一些肌肉工作来抵消原动肌产生的不必要的作用,这些肌肉称中和肌。

一、肌肉的配布规律

绝大多数骨骼肌均起于一骨,止于另一骨,中间跨过一个或几个关节。骨骼肌在关节周围配布的方式和多少与关节运动轴密切相关,常以所跨越关节的运动轴为准,以相互拮抗的原则分布在关节运动轴的相对侧。单轴关节通常配布2组肌,如肘关节和距小腿关节,前方有屈肌,后方有伸肌,从而使这些关节完成屈和伸的运动;双轴关节通常有4组肌,例如桡腕关节和拇指腕掌关节,除了有屈肌和伸肌外,还配布有内收肌和外展肌;三轴关节周围配布有6组肌,如肩关节和髋关节,除了有屈肌和伸肌,内收肌和外展肌外,还配布有旋内肌和旋外肌。因此,每个关节周围至少具有2组方向完全相反的肌。

正因为人体肌肉的配布和关节运动轴相关,一个运动轴就有一对互相拮抗的肌群分布在其两侧,且只能有一对,例如肱尺关节只有屈肌和伸肌而无内收肌、外展肌以及旋转肌。故关节面的形状决定了关节运动轴的数目,也决定了肌肉配布的规律(表2-1)。

表2-1 关节轴和肌肉的组成规律

二、肌肉的协同作用

任何一个动作都不是一块肌肉,而是一组肌群共同合作才能完成的。这些肌群分别越过关节的不同侧面,使关节具有不同方向的运动,根据它们所发挥的作用不同分别为原动肌、拮抗肌、固定肌和中和肌等。

(一)原动肌

直接完成动作的肌群称为原动肌,其中起主要作用的为主动肌,帮助完成动作或在动作的某个阶段起次要作用的称为副动肌。例如在屈肘动作中,原动肌包括肱肌、肱二头肌、肱桡肌和旋前圆肌,其中肱肌和肱二头肌为主动肌,肱桡肌和旋前圆肌为副动肌。

(二)拮抗肌

与原动肌作用相反的肌群称拮抗肌,由于神经系统的交互神经支配作用,当原动肌收缩时,拮抗肌就自然放松或做适当的离心收缩,以保持关节活动的稳定性及增加动作的精确性,并能防止关节损伤。例如屈肘动作中,肱三头肌和肘肌即为屈肘肌群的拮抗肌。

(三)固定肌

当肌肉收缩时,其拉力要同时作用于其所附着的两块或两块以上的骨,使附着骨发生相应移动。为充分发挥原动肌对肢体运动的动力作用,必须将肌肉相对固定的一端(定点)所附着的骨骼或更近的一连串骨骼充分固定,这些固定原动肌定点附着骨的肌群称固定肌或稳定肌。固定肌有时为一群肌肉,如大圆肌使上臂内收时,菱形肌即为固定肌;有时为互相拮抗的两群肌肉,如在屈肘中,为了在肩关节处稳定肱骨,而避免在屈肘时出现肩的屈伸,需要肩关节的屈肌群和伸肌群共同收缩,此两组肌群都属于固定肌。

(四)中和肌

为了充分发挥原动肌的主要作用,需要另外一些肌肉工作来抵消原动肌产生的不必要的作用,这些肌肉称中和肌。例如扩胸运动时,斜方肌和菱形肌都是原动肌。斜方肌收缩除使肩胛骨回缩、肩外展和扩胸外,还可使肩胛骨下角外旋;菱形肌收缩使肩胛骨移向脊柱产生扩胸效应的同时,可使肩胛骨下角内旋。此种肩胛骨下角的内外旋常可削弱扩胸效应,但两肌同时收缩所产生的无效动作可相互抵消,又互为中和肌。

原动肌、固定肌和中和肌通常合称为协同肌,但肌肉的协同关系不是固定的,而是随着动作的改变而改变。以腕关节为例,伸腕肌群有桡侧腕伸肌(甲)。尺侧腕伸肌(乙)。屈腕肌群有桡侧腕屈肌(丙)。尺侧腕屈肌(丁)。伸腕时,甲与乙为原动肌,丙与丁为拮抗肌,甲与乙使腕关节向桡侧及尺侧运动的作用互相抵消,互为中和肌。腕关节向桡侧偏斜(桡侧屈)时,甲与丙为原动肌,乙与丁为拮抗肌,甲与丙使腕屈及伸的作用相互抵消,互为中和肌。

三、单关节肌和多关节肌及其特点

(一)单关节肌和多关节肌

肌肉根据跨过关节的多少分为单关节肌和多关节肌,只跨过一个关节的肌肉称单关节肌,例如肱肌、三角肌、臀中肌、大收肌等,其作用比较简单。跨过两个或两个以上关节的肌肉称多关节肌,例如股后肌群、腓肠肌、股直肌、肱二头肌、肱三头肌、旋前圆肌等。多关节肌作用于多个关节,作用较复杂,符合肢体活动的要求。

1.上肢多关节肌 几个关节屈伸方向相同,肩、肘、腕和手部关节屈曲时,向前运动,符合上肢取物的要求。上肢多关节肌的分布与此要求一致,如肱二头肌使肩、肘关节同时屈曲,肱三头肌则使它们同时伸;屈指深肌使腕、掌指关节和指间关节同时屈,而伸指总肌则使它们同时伸。

2.下肢多关节肌 几个关节的屈伸方向不同,如髋关节向前屈,膝关节向后屈,踝向前背伸,这种关节肌肉的活动符合人类直立行走的要求。下肢大部分多关节肌的安排也与此符合,收缩时可使相邻关节一屈一伸。例如股后肌群使髋关节伸、膝关节屈,股直肌使髋关节屈、膝关节伸等。

(二)肌肉的主动不足和被动不足

1.肌肉的主动不足 多关节肌收缩时,对其中一个关节发挥作用后,对另一个关节就不能再产生有效的张力。因此,对另一个(或其余)关节就不能充分发挥作用,这种现象称为多关节肌的“主动不足”(或主动肌的“主动不足”)。例如,股后肌群属于双关节肌,分别作用于髋关节和膝关节,具有后伸髋和屈膝的作用。但在髋关节保持直立位或后伸位时做屈膝的动作时会感到困难,这就是股后肌群的“主动不足”的现象,是因为当股后肌群发挥伸髋的作用后,其对一个关节(膝关节)的作用就减弱了。又如握拳这一动作,当腕背伸位或中立位时可以很充分,而在屈腕情况下再屈指,则会感到力量不足,这是因为屈腕再屈指超过了肌肉牵拉的限度。因此,限制了握拳动作,即前臂屈肌群的“主动不足”(图2-4)。

图2-4 骨骼肌的主动不足

2.肌肉的被动不足 当多关节肌被拉长伸展时,在其中一个关节已经被拉长后,在另一个(或其余)关节就不能充分被拉长,这种现象称为多关节肌的“被动不足”(或拮抗肌的“被动不足”)。仍以股后肌群为例,当仰卧位膝关节屈曲时,髋关节屈曲可以达到120°,而当膝关节伸直时,髋关节的屈曲幅度就小得多,这就是股后肌群的“被动不足”。这是因为当伸膝牵伸股后肌群对膝关节的作用(屈膝)后,再屈髋牵伸股后肌群对髋关节的作用(伸髋)就明显减弱。了解多关节肌的这些特点,在治疗中就可根据实际情况,调节身体各部分的位置,避免多关节肌的“主动不足”或“被动不足”,使多关节肌的力量或伸展性集中在一个关节上,以取得较好的治疗效果(图2-5)。

图2-5 骨骼肌的被动不足

(郭友华)

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