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中图分类号：G804 文献标识：A 文章编号：1009-9328（2015）04-000-01
摘 要 肌肉是人体运动系统最重要的组成部分之一，也是生物学研究领域中的热点话题，有不少研究表明离心收缩运动具有防止肌肉拉伤的作用，本文先简单分析肌肉工作原理，进而分析立体机向心收缩的生物力学特征。
关键词 肌肉 向心收缩 生物力学
一、肌肉工作原理分析
人体的运动往往需要多块肌肉共同完整，肌肉工作力学原理主要是杠杆原理，人体运动中，在肌肉拉力作用下，骨围绕关节轴转动，客服阻力，与杠杆原理比较类似，骨杠杆的支点在关节的中心，力点则是原动机的动点附着点，力臂是指关节中心到饥拉力的垂直距离。在运动中想要得到省力的作用，可以通过增大力臂实现，想要获得更大的速度可以通过增加阻力臂的方式。每个体育运动都是在很多肌肉的参与下完成的，收缩时肌肉运动最基本的表现方式，包括向心收缩、离心收缩、等长收缩以及等张收缩等，向心收缩是指肌肉对抗阻力时肌纤维长度变短，与离心收缩相比，力量更大，离心收缩则是肌肉两端逐渐分离，若是肌肉收缩中长度未出现变化，就成为为等长收缩，肌肉收缩产生拉力，能够克服阻力引起的环节运动。
二、离体肌向心收缩生物力学特征分析
（一）结构力学模型的建立
肌肉收缩从能量转换分析，是将生物学能量转换为机械能，骨骼肌收缩最基本的特征为长度和力的关系以及力量和速度之间的关系，在分析力学性能中，为简化肌肉运动，采用肌肉力学模式，包括收缩元、串联弹性元以及并联弹性元三个元素。骨骼肌的结构模型可以分为收缩成分和弹性成分，收缩成分包括肌动蛋白与肌球蛋白，弹性成分包括并联弹性成分和串联弹性成分。
肌肉收缩产生的力有神经控制单元接过手，这个模型的建立能够联系机头的超微结构单元，采用肌浆球蛋白和激动蛋白纤维丝代表收缩元，张力的大小与横桥的数目存在关系，横桥、激动蛋白纤维等的固有弹性采用串联弹性元表示，肌肉松弛状态下的力学性质采用并联弹性元表现。
（二）肌肉收縮张力与长度的关系
在肌肉生理学研究中，肌肉长度和肌肉收缩张力的关系一直是研究中的重点内容。根据肌肉结构力学模型，认为肌肉力的产生是三种元素共同作用的结果，把肌纤维产生的最大张力的长度看作为最适长度，肌肉无被动张力情况下的最大长度看作为自由长度，肌肉总张力为被动张力和经收缩力的总和，肌肉工作时产生的并联弹性成分张力为被动张力，肌肉长度与张力的关系见图1所示。
在肌纤维的长度为最适长度的60%时，刺激肌纤维不会产生张力，在逐渐拉长肌纤维的过程中，随着刺激，肌肉所产生的收缩张力逐渐增加，在肌纤维被拉长到超过肌肉最适长度时，肌肉的收缩张力逐渐减小。
肌肉张力和肌纤维长度的关系可以采用肌丝滑行机制分析，肌肉收缩张力与肌动蛋白的横桥数目有关，肌肉丝产生最大张力的状况与肌纤维的静息长度存在紧密关系，在粗细肌丝位于最佳重叠程度是，能够发挥出最多的横桥数目，进而产生最大的张力。随着肌肉长度的增加，横桥数目逐渐减小，肌肉的张力也是逐渐下降，肌肉长度若是逐渐小于最适长度，就会感染横桥重叠，导致数目减少，肌肉张力下降。
（三）收缩速度与肌肉向心收缩张力的关系
肌肉的负荷与收缩张力存在很大的关系，依照热力学定律分析，肌肉向心收缩张力与速度的关系可以描述为（a+T）（V+b）=b（F0+a），式中a、b均为独立常熟，其中a是肌纤维初始长度函数，T是指温度独立常熟，V代表机头收缩速度，F0代表肌肉痉缩产生的张力。从方程中可以看到，在一定范围内，肌肉收缩速度与张力呈现反比关系，在张力最大时，收缩速度为0，在荷载增加到某一值时，肌肉职能做等长收缩，想要得到较大的收缩毒素，需要相应减小荷载。通过公式得到的结果与青蛙缝匠肌张力-速度数据测量非常温和。肌肉收缩在发生中不仅具有力量还具有速度，这些与细肌丝间横桥有关。
在收缩速度为0的情况下，肌肉的力量最大，随着收缩速度的增加，肌肉所承受的负荷能力逐渐下降，在肌肉承受负荷的能力为0时，肌肉的收缩速度得到最大。在小于最大负荷下，肌肉的收缩运动速度小于最大速度，肌肉收缩的缩短速度与横桥周期的长短存在很大的关系，因此在快速收缩中，只要活动周期快的横桥参与到活动中，收缩速度越快，形成的横桥数量越少。肌肉在能量转换中，克服阻力发生位移，一般所分析的肌肉作用值得是机械东，与收缩速度和荷载存在很大的关系，肌肉收缩速度最大时收缩力最小，在负载为0情况下爱，功率最小，肌肉收缩速度最大，随着荷载的增加，肌肉收缩速度逐渐下降，在肌肉不能再缩短是，速度为0，若是荷载持续刺激，肌肉将会做离心收缩。
三、结语
本文主要分析离体肌向心收缩的生物力学特征，离体肌长度在小于最适长度是会导致张力下降，肌肉收缩的缩短速度与横桥周期的长度存在很大的关系，横桥数量越大，张力就越大。
参考文献：
[1] 小普卓玛，尼玛.浅述离体肌向心收缩的生物力学特性[J].西藏大学学报（自然科学版）.2010.01：90-92.
[2] 李建设.肌肉收缩张力和收缩速度基本关系阐述[J].中国体育科技.2000.12.
[3] 潘慧炬.肌肉力学特性研究进展及其若干问题[J].体育科学.2003.03：129-134，141.
摘 要 肌肉是人体运动系统最重要的组成部分之一，也是生物学研究领域中的热点话题，有不少研究表明离心收缩运动具有防止肌肉拉伤的作用，本文先简单分析肌肉工作原理，进而分析立体机向心收缩的生物力学特征。
关键词 肌肉 向心收缩 生物力学
一、肌肉工作原理分析
人体的运动往往需要多块肌肉共同完整，肌肉工作力学原理主要是杠杆原理，人体运动中，在肌肉拉力作用下，骨围绕关节轴转动，客服阻力，与杠杆原理比较类似，骨杠杆的支点在关节的中心，力点则是原动机的动点附着点，力臂是指关节中心到饥拉力的垂直距离。在运动中想要得到省力的作用，可以通过增大力臂实现，想要获得更大的速度可以通过增加阻力臂的方式。每个体育运动都是在很多肌肉的参与下完成的，收缩时肌肉运动最基本的表现方式，包括向心收缩、离心收缩、等长收缩以及等张收缩等，向心收缩是指肌肉对抗阻力时肌纤维长度变短，与离心收缩相比，力量更大，离心收缩则是肌肉两端逐渐分离，若是肌肉收缩中长度未出现变化，就成为为等长收缩，肌肉收缩产生拉力，能够克服阻力引起的环节运动。
二、离体肌向心收缩生物力学特征分析
（一）结构力学模型的建立
肌肉收缩从能量转换分析，是将生物学能量转换为机械能，骨骼肌收缩最基本的特征为长度和力的关系以及力量和速度之间的关系，在分析力学性能中，为简化肌肉运动，采用肌肉力学模式，包括收缩元、串联弹性元以及并联弹性元三个元素。骨骼肌的结构模型可以分为收缩成分和弹性成分，收缩成分包括肌动蛋白与肌球蛋白，弹性成分包括并联弹性成分和串联弹性成分。
肌肉收缩产生的力有神经控制单元接过手，这个模型的建立能够联系机头的超微结构单元，采用肌浆球蛋白和激动蛋白纤维丝代表收缩元，张力的大小与横桥的数目存在关系，横桥、激动蛋白纤维等的固有弹性采用串联弹性元表示，肌肉松弛状态下的力学性质采用并联弹性元表现。
（二）肌肉收縮张力与长度的关系
在肌肉生理学研究中，肌肉长度和肌肉收缩张力的关系一直是研究中的重点内容。根据肌肉结构力学模型，认为肌肉力的产生是三种元素共同作用的结果，把肌纤维产生的最大张力的长度看作为最适长度，肌肉无被动张力情况下的最大长度看作为自由长度，肌肉总张力为被动张力和经收缩力的总和，肌肉工作时产生的并联弹性成分张力为被动张力，肌肉长度与张力的关系见图1所示。
在肌纤维的长度为最适长度的60%时，刺激肌纤维不会产生张力，在逐渐拉长肌纤维的过程中，随着刺激，肌肉所产生的收缩张力逐渐增加，在肌纤维被拉长到超过肌肉最适长度时，肌肉的收缩张力逐渐减小。
肌肉张力和肌纤维长度的关系可以采用肌丝滑行机制分析，肌肉收缩张力与肌动蛋白的横桥数目有关，肌肉丝产生最大张力的状况与肌纤维的静息长度存在紧密关系，在粗细肌丝位于最佳重叠程度是，能够发挥出最多的横桥数目，进而产生最大的张力。随着肌肉长度的增加，横桥数目逐渐减小，肌肉的张力也是逐渐下降，肌肉长度若是逐渐小于最适长度，就会感染横桥重叠，导致数目减少，肌肉张力下降。
（三）收缩速度与肌肉向心收缩张力的关系
肌肉的负荷与收缩张力存在很大的关系，依照热力学定律分析，肌肉向心收缩张力与速度的关系可以描述为（a+T）（V+b）=b（F0+a），式中a、b均为独立常熟，其中a是肌纤维初始长度函数，T是指温度独立常熟，V代表机头收缩速度，F0代表肌肉痉缩产生的张力。从方程中可以看到，在一定范围内，肌肉收缩速度与张力呈现反比关系，在张力最大时，收缩速度为0，在荷载增加到某一值时，肌肉职能做等长收缩，想要得到较大的收缩毒素，需要相应减小荷载。通过公式得到的结果与青蛙缝匠肌张力-速度数据测量非常温和。肌肉收缩在发生中不仅具有力量还具有速度，这些与细肌丝间横桥有关。
在收缩速度为0的情况下，肌肉的力量最大，随着收缩速度的增加，肌肉所承受的负荷能力逐渐下降，在肌肉承受负荷的能力为0时，肌肉的收缩速度得到最大。在小于最大负荷下，肌肉的收缩运动速度小于最大速度，肌肉收缩的缩短速度与横桥周期的长短存在很大的关系，因此在快速收缩中，只要活动周期快的横桥参与到活动中，收缩速度越快，形成的横桥数量越少。肌肉在能量转换中，克服阻力发生位移，一般所分析的肌肉作用值得是机械东，与收缩速度和荷载存在很大的关系，肌肉收缩速度最大时收缩力最小，在负载为0情况下爱，功率最小，肌肉收缩速度最大，随着荷载的增加，肌肉收缩速度逐渐下降，在肌肉不能再缩短是，速度为0，若是荷载持续刺激，肌肉将会做离心收缩。
三、结语
本文主要分析离体肌向心收缩的生物力学特征，离体肌长度在小于最适长度是会导致张力下降，肌肉收缩的缩短速度与横桥周期的长度存在很大的关系，横桥数量越大，张力就越大。
参考文献：
[1] 小普卓玛，尼玛.浅述离体肌向心收缩的生物力学特性[J].西藏大学学报（自然科学版）.2010.01：90-92.
[2] 李建设.肌肉收缩张力和收缩速度基本关系阐述[J].中国体育科技.2000.12.
[3] 潘慧炬.肌肉力学特性研究进展及其若干问题[J].体育科学.2003.03：129-134，141.