人体运动的基本结构

第一节　人体运动的基本结构

一、骨骼与运动

(一)骨骼的分类与生长

成人骨骼共206块，分中轴骨和四肢骨。中轴骨共80块，包括颅骨(29块)和躯干骨(51块)；颅骨包括面颅骨和脑颅骨22块，舌骨1块，听小骨6块；躯干骨包括椎骨26块，肋骨24块，胸骨1块。四肢骨共126块，包括上肢骨(64块)，下肢骨(62块)；上肢骨包括上肢带骨4块和自由上肢骨60块；下肢骨包括下肢带骨2块和自由下肢骨60块。按形态分类，不同部位的骨骼形态各异，但归纳起来分为长骨、短骨、扁骨和不规则骨四类。

骨骼的生长包括增粗：儿童少年时期骨膜较厚，骨外膜内的成骨细胞不断分泌骨质，使骨骼增粗、加长。在儿童少年时期，骺软骨不断增生并不断骨化，骨骼的长度不断增加，在12～18岁期间骺软骨生长快，四肢骨尤其快。18岁以后，各骨骼逐渐停止生长。一般女子在22岁、男子在25岁之后，骨骼的长度不再增加。骨骼的生长与诸多因素有关，主要有遗传、激素分泌、维生素的摄取、运动性因素等。

(二)体育运动对骨骼的影响

骨骼周围肌肉活动得越多，骨骼在尺度上增长得越明显。一般来说，长期从事科学的运动训练，可使骨密质增厚，骨径变粗，骨面肌肉附着处突起明显，骨小梁的排列依张力和压力的变化更加清晰而有规律。运动使骨的新陈代谢加强，血液循环得以改善，从而在形态结构上产生良好的适应性变化，随着形态结构的变化，骨骼变得更加粗壮和坚固，抗折、抗压缩和抗扭转方面都有提高，这无疑对身体素质和运动成绩的提高都有好处。

儿童、少年时期骨骼的新陈代谢旺盛，这时期进行合理的体育锻炼和适当的劳动，对骨骼的生长发育有良好作用。研究结果表明，对增长的骨骼适当的纵向压力，有利于骨骼维持正常的矿物质代谢，而体育活动恰好能在垂直方向给骨骼加以负荷，这对骨骼的增长有重要意义。

二、肌肉与运动

(一)肌肉的结构和成分

人体骨骼肌约有600余块，绝大多数附着于骨骼上。每块肌肉都可以分为中部的肌腹和两端的肌腱两部分。肌腹由许多肌纤维(包括红肌纤维和白肌纤维)构成。肌纤维表面包裹着丰富的毛细血管网的结缔组织膜。肌腱缺乏收缩性，但很坚韧，可抵抗较大的张力。

每块肌肉都分布有神经纤维、结缔组织、血管、淋巴管等。肌腹内分布有运动神经末梢，来自中枢神经系统的冲动经此传至肌肉，支配肌肉活动。肌腹和肌腱中均有感觉神经末梢，它们主要能感受肌纤维张力变化的刺激，将冲动传到中枢神经系统，以实现各肌肉之间的协调运动。此外，肌肉血管还分布有交感神经纤维，它能调节骨骼的代谢，实现营养功能，促进生长发育。

(二)肌肉的分类

根据肌肉外形可以分为长肌、短肌、扁肌和轮匝肌四类。长肌主要分布于四肢，收缩时可引起大幅度的运动。短肌主要分布于躯干深部，能持久收缩，并发挥巨大的力量。扁肌主要分布于胸、腹壁，有保护内脏器官的作用。轮匝肌分布于孔裂周围，纤维呈环状，收缩可使孔裂缩小或关闭。

(三)肌肉的物理特性

骨骼肌的三种物理属性为收缩性、伸展性与弹性、黏滞性。

1．收缩性

肌肉的收缩性表现在长度的缩短和张力的变化。肌肉有两种状态：即静止状态和运动状态。肌肉在静止状态仍保持一定的紧张度，这对维持人体姿势极为重要。肌肉在运动状态，参与活动的运动单位增多，肌纤维明显缩短，肌肉周径增粗，肌肉收缩时肌纤维长度比静止时缩短1/3到1/2。

2．伸展性与弹性

骨骼肌在受外力作用时可被拉长，叫伸展性。当外力解除后，原被拉长的肌肉又可缩短，叫弹性。肌肉收缩前的长度称为初长度，要充分发挥肌肉的力量，适宜的初长度很重要，初长度太小或太大都不利于肌肉力量的发挥。要做好发力动作，必须预先适当拉长有关肌肉，使用力的肌肉具有适当的初长度，以增加肌肉的收缩力量。

3．黏滞性

黏滞性是原生质内部所含胶状物质造成的，在肌肉收缩时需要克服这种黏滞性，并且消耗一定能量。肌肉的黏滞性与天气的温度有密切关系，气候寒冷时，肌肉的黏滞性增加，反之则减少。因此，在气温低的季节进行运动时，必须做好准备活动，增加体温，减少肌肉的黏滞性，加快肌肉收缩和放松的速度，提高肌肉工作能力，避免肌肉拉伤。

(四)体育锻炼对肌肉的影响

1．肌肉体积增大

通过体育锻炼会使肌肉体积增大。不同运动项目对肌肉体积增大的影响不同，肌肉体积增大的原因是由于肌纤维增粗和肌纤维数目增多造成的。

2．肌肉中脂肪的减少

一般在活动不多的情况下肌肉表面和肌纤维之间有脂肪堆积。肌肉内的脂肪在肌肉收缩时会产生摩擦，因而降低了肌肉收缩的效率。通过体育锻炼，特别是耐力性项目，如长跑，可以减少肌肉的脂肪，从而提高肌肉的收缩效率。

3．肌肉毛细血管增多

体育锻炼可以使骨骼肌的毛细血管在数量或形态上都有所改变，肌纤维之间的毛细血管平均分配数量在体育锻炼后增多，肌肉中毛细血管的增多，改善了骨骼肌的血液供给，从而提高了肌肉的工作能力，有利于肌肉长时间紧张持续的活动。

4．肌肉内的化学成分发生变化

长期坚持体育锻炼，肌肉组织内的化学成分可发生变化，如肌糖原、肌球蛋白、肌动蛋白、肌红蛋白、水分等含量均有增加。肌球蛋白和肌动蛋白是肌肉收缩的基本物质，这些物质增多，不仅提高了肌肉的收缩能力，而且还使三磷酸腺苷(ATP)酶的活性加强，分解速度加快，及时供给肌肉能量。肌红蛋白具有与氧结合的作用，肌红蛋白含量增加，肌肉内氧的贮备量也增加，使肌肉在耗氧量很大的情况下，有利于肌肉继续工作。肌肉内水分增加，有利于肌肉内氧化反应的进行，有助于肌肉力量的增长。

5．参加活动的肌纤维数量增加

每块肌肉内的纤维在运动时并不全部收缩，只有一部分肌纤维对神经冲动产生反应发生收缩，另一部分不收缩称为不活动纤维。肌纤维之所以不收缩是由于神经控制过程中不使用它们，或是达到运动终极的神经冲动太少太弱。坚持体育锻炼可以改善神经控制，增强神经冲动的传递，使一些不活动的肌纤维能够活动起来。一般训练水平低时肌肉只有60%的肌纤维参加收缩活动，训练水平高时肌肉参加收缩活动的肌纤维可达到90%左右。经常参加体育锻炼的人之所以肌肉力量较大，是因为体育锻炼使参加收缩的肌纤维数量增多。

6．肌肉延迟性疼痛

许多人参加体育锻炼后发现，肌肉酸痛往往不是在锻炼后立刻出现，而是在第二天或第三天出现，持续两三天后才逐渐缓解，这种疼痛就是延迟性肌肉疼痛。肌肉延迟性疼痛一般是在锻炼后24～72小时酸痛达到顶点，5～7天后疼痛基本消失。除酸痛外，还有肌肉僵硬，轻者仅有压疼，重者肌肉肿胀，妨碍活动。任何骨骼肌在激烈运动后均可发生延迟性肌肉疼痛。

7．肌内延迟性疼痛的预防及对策

(1)锻炼安排要合理　经过一段时间的锻炼后，仍维持原先出现的肌肉疼痛的运动量，就较少出现症状了，并且表现有特异性。

(2)局部温热和涂擦药物　锻炼后用温热水泡洗可减轻肌肉疼痛。局部涂擦油剂、糊剂或摩擦剂也可减轻疼痛。

(3)牵伸肌肉的运动可减轻疼痛　牵伸肌肉可加速肌肉的放松和拮抗肌的缓解，有助于紧张肌肉的恢复。这种肌肉牵伸练习也为预防锻炼时的损伤打下基础。

(4)做好锻炼时的准备活动和整理活动　准备活动做得充分和整理运动做得合理有助于防止或减轻肌肉疼痛。至今还解释不清为什么适当的运动可以减轻肌肉疼痛。可能与适当的运动可撕开肌肉处的粘连和升高肌肉温度有关。