張毅
肌肉的張力與力量之美
張毅
肌肉(muscle)主要由肌肉組織構(gòu)成。肌細(xì)胞的形狀細(xì)長,呈纖維狀,故肌細(xì)胞通常稱為肌纖維。中醫(yī)理論中,肌肉指身體肌肉組織和皮下脂肪組織的總稱。司全身運動。脾主肌肉,肌肉的營養(yǎng)從脾的運化水谷精微而得。
人體的肌按結(jié)構(gòu)和功能的不同可分為平滑肌、心肌和骨骼肌三種,按形態(tài)又可分為長肌、短肌、闊肌和輪匝肌。平滑肌主要構(gòu)成內(nèi)臟和血管,具有收縮緩慢、持久、不易疲勞等特點;心肌構(gòu)成心壁;兩者都不隨人的意志收縮,故稱不隨意肌。骨骼肌分布于頭、頸、軀干和四肢,通常附著于骨,骨骼肌收縮迅速、有力、容易疲勞,可隨人的意志舒縮,故稱隨意肌。骨骼肌在顯微鏡下觀察呈橫紋狀,故又稱橫紋肌。
骨骼肌是運動系統(tǒng)的動力部分,在神經(jīng)系統(tǒng)的支配下,骨骼肌收縮中,牽引骨產(chǎn)生運動。人體骨骼肌共有600多塊,分布廣,約占體重的40%。每塊骨骼肌不論大小如何,都具有一定的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、位置和輔助裝置,并有豐富的血管和淋巴管分布,受一定的神經(jīng)支配。因此,每塊骨骼肌都可以看作是一個器官。
頭肌可分為面?。ū砬榧。┖途捉兰刹糠帧\|干肌可分為背肌、胸肌、腹肌和膈肌。下肢肌按所在部位分為髖肌、大腿肌、小腿肌和足肌,均比上肢肌粗壯,這與支持體重、維持直立及行走有關(guān)。
組成運動器官的每一塊肌肉都是一個復(fù)雜的器官,由肌腹和肌腱兩部分組成。
肌腹是肌器官的主要部分,位于肌器官的中間,由許多骨骼肌纖維借助結(jié)締組織結(jié)合而成。具有收縮能力。包在整塊肌肉外表面的結(jié)締組織稱為肌外膜。肌外膜向內(nèi)伸入,把肌纖維分成大小不同的肌束,稱為肌束膜肌束膜再向內(nèi)伸入,包圍著每一條肌纖維,稱為肌內(nèi)膜。肌膜是肌肉的支持組織,使肌肉具有 一定的形狀。血管、淋巴管和神經(jīng)隨著肌膜進(jìn)入肌肉內(nèi)對肌肉的代謝和機(jī)能調(diào)節(jié)具有重要意義。
肌腱位于肌腹的兩端,由致密結(jié)締組織構(gòu)成。在四肢多呈索狀,在驅(qū)趕多呈薄板狀,又稱腱膜。腱纖維借肌內(nèi)膜連接肌纖維的兩端或貫穿于肌腹中,腱不能收縮,但有很強的韌性和張力,不易疲勞。其纖維伸入骨膜和骨質(zhì)中,使肌肉牢固附著于骨上。
以振動頻率特性來表述, 單位Hz,是指肌肉在松弛狀態(tài)下的機(jī)械緊張度。它描述了肌肉在收縮和舒張之間的恢復(fù)狀況。比正常情況較高的張力會擾亂肌肉中的血流供給狀況,這是由于較高的張力會導(dǎo)致血管的直徑變小,因而到達(dá)肌肉組織中的血流就會減少。張力升高會引起疼痛,運動機(jī)能下降,過載和其它現(xiàn)象。而張力較低則表示肌肉較弱,其運動機(jī)能也較低。
肌肉是屬于黏彈性物質(zhì)。黏彈性是物質(zhì)的特性,當(dāng)該物質(zhì)受壓形變時展示黏性的一面也顯示彈力特性。黏彈性物質(zhì)在某些方面是介于純彈性物質(zhì)(固體)和液體之間:一些作用在這種物質(zhì)上的功被以彈性能量的方式儲存,其余的則以熱量的形式逸散掉。而且彈性能在儲存的過程中逐漸轉(zhuǎn)化成動能。
從生物力學(xué)原理當(dāng)中我們得知,肌肉張力是一種存在于松弛狀態(tài)下肌肉的機(jī)械應(yīng)力,它幫助保持軀干在體節(jié)之間的狀態(tài)和位置,同時提供體姿;并且為肌肉運動的建立提供必須的背景(壓力)。此外,在所有神經(jīng)肌肉系統(tǒng)中的張力首先經(jīng)由中樞神經(jīng)系統(tǒng)提供,然后才通過細(xì)胞張力來表現(xiàn)。
當(dāng)需要保持較長時間的體姿時就需要相應(yīng)的很輕微的骨骼肌壓力。這種壓力被稱作肌肉張力或者姿勢張力。伸肌和拮抗肌具有較高的張力。
肌肉張力首先由肌肉結(jié)締組織的結(jié)構(gòu)所決定,同時又與肌內(nèi)膜和外膜相關(guān)。肌肉張力很大程度上決定于傳出神經(jīng)的水平、血液供給總量和肌肉內(nèi)蛋白質(zhì)的富余能量。肌肉張力幫助肌肉獲得充足的血液循環(huán)以放止當(dāng)肌肉不在活動狀態(tài)時血液供給的過份降低。已有證實肌肉張力的升高會引起血管的壓縮。
肌肉張力的大小跟某些神經(jīng)疾患相關(guān)聯(lián),例如腦卒中,腦癱等病人的肌肉張力都會產(chǎn)生顯著變化。而對肌肉張力大小的判斷,長久以來臨床上并沒有任何儀器能夠精確地測量。醫(yī)生只能通過觸診的方法,根據(jù)自身的經(jīng)驗來判斷病人肌肉張力與正常相比是高了還是低了。這種觸診的方法帶有很強的主觀性,并不能客觀地反映肌肉的功能狀況。
實際上早幾年歐洲已經(jīng)出現(xiàn)了一種能夠精確地測量肌肉張力大小的儀器-邁騰(Myoton)無創(chuàng)肌肉檢測儀。該儀器是由愛沙尼亞一間科技公司發(fā)明并擁有多國專利。是迄今為止唯一一種能夠給出精確量化肌肉張力參數(shù)的儀器。
力量素質(zhì)的提高和發(fā)展是以人體肌肉的形態(tài)、結(jié)構(gòu)機(jī)能、生理生化機(jī)制的改變?yōu)榛A(chǔ),是以神經(jīng)中樞的興奮和抑制過程的強度與集中以及相適應(yīng)的神經(jīng)有過程充分協(xié)調(diào)為前提而建立起來的各種用力動作的條件反射的結(jié)果。也就是說一個人肌肉力量的大小要受到與其生長發(fā)育水平、性別、體型、肌肉自身結(jié)構(gòu)、特征以及生理生化和訓(xùn)練方面的各種各樣因素制約。因此,了解上述因素對力量素質(zhì)的不同影響,對于力量素質(zhì)訓(xùn)練的效果有著密切的關(guān)系。
按一般規(guī)律男子的力量通常比女子要大,這主要是由于肌肉大小的差異所致??茖W(xué)研究證明,女子的力量平均約是男子的三分之二。但并非所有肌群均成此比例。在力量訓(xùn)練的影響下,女子力量的增長和肌肉體積的增大都比男子要慢。因為“肌肉肥大”主要受體內(nèi)睪丸酮激素的調(diào)節(jié),正常男子這種激素比正常女子多,所以無論肌肉力量增加多少,女子的“肌肉肥大”總不如男子。
力量素質(zhì)的發(fā)展有著明顯的年齡特征,其生理機(jī)制是由肌肉發(fā)育與年齡密切相關(guān)而決定的。女性達(dá)到最大力量約在20歲左右,男性約在25歲左右,而后隨著年齡的增長而速率減退。概括起來看,青少年力量的增長有如下特點:快速力量先于最大力量;最大力量先于相對力量;長度肌肉力增長先于橫度肌肉力;軀干肌肉力先于四肢肌肉力。
多年實踐證明,運動訓(xùn)練能影響人的體型,而體型也能影響人的運動能力。同樣,體型的差異與力量的大小有著密切的關(guān)系。根據(jù)實踐觀察,體格健壯的粗壯型的人由于肌肉較發(fā)達(dá),因此表現(xiàn)的力量也較大;體型勻稱性的人力量次之,往往會具有比較好的速度力量;體型細(xì)長的人力量比較差;肥胖型的人看起來似乎最大力量應(yīng)好,因為這種體型的人體重重,若從相對力量的角度看,則其力量水平就不高了,大家悉知脂肪太厚會影響肌肉的發(fā)展。
當(dāng)一名運動員的體重與其最大力量的比值不變時,則體重與最大力量成正比關(guān)系。也就是說體重增長,則其最大力量也隨之增長。然而身高與力量的關(guān)系就比較復(fù)雜了,兩者之間似乎必然聯(lián)系不大。如果某人身高又壯實,則力量也較大;若其身高但細(xì)長,則力量就不會大。如果某人身矮又粗壯,則力量也不會小;若其又矮又瘦則力量會更小。
脂肪組織聚集在內(nèi)臟的四周、骨骼肌表面(肌肉與皮膚之間)和骨骼肌中,肌肉中的脂肪不僅本身不能收縮,而且在肌肉收縮時會產(chǎn)生摩擦,從而降低肌肉的收縮效率。同時脂肪太厚還會影響肌肉的發(fā)展。脂肪的多少與相對力量的大小密切相關(guān),因為減少了脂肪就意味著減輕了體重,故相對力量也就得到了提高。所以,競技體操、摔跤、舉重等運動項目,都十分重視控制運動員體內(nèi)脂肪的含量,以提高他們的相對力量。
據(jù)科學(xué)研究證明,睪丸酮激素水平的高低與力量的大小也有密切的關(guān)系,睪丸酮激素水平高的人往往一般力量比較大。所以有專家認(rèn)為可以通過測定血液或尿中的睪丸酮水平來進(jìn)行力量性項目的選材。
必要的營養(yǎng)物質(zhì)補充對力量的增長有著明顯的影響,其中最重要的是蛋白質(zhì)。構(gòu)成肌肉組織的主要成分是蛋白質(zhì),從事力量訓(xùn)練的人必須比發(fā)展其他身體素質(zhì)補充更多的蛋白質(zhì),才能保證正常的新陳代謝,特別是合成代謝的需要。人體中的許多礦物質(zhì),對機(jī)體的生命活動起重要作用。如嚴(yán)重缺鉀者,骨骼肌的收縮功能會喪失。鉀對肌肉收縮具有極為重要的作用。
運動時體溫的適宜升高可提高人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性,加強呼吸、血液循環(huán)機(jī)能,降低肌肉的粘滯性,收縮和放松的化學(xué)反應(yīng)加快,加大關(guān)節(jié)的活動范圍,從而有助于肌肉收縮力量和收縮速度的發(fā)揮。溫?zé)釋αα亢推渌眢w素質(zhì)的良好作用是顯而易見的。運動員在訓(xùn)練和比賽之前要做好充分的準(zhǔn)備活動,其目的之一就是為了使身體發(fā)熱,較快地提高運動能力。
運動訓(xùn)練中的許多因素如負(fù)荷強度、動作速度、動作幅度、練習(xí)的組數(shù)、每組練習(xí)重復(fù)的次數(shù)、每組練習(xí)的間歇時間等訓(xùn)練因素都會對力量的大小和特性產(chǎn)生很大的影響。
(1)負(fù)荷強度與重復(fù)次數(shù)
多年的運動實踐證明,練習(xí)時若負(fù)荷重量大,重復(fù)次數(shù)少,則發(fā)展最大力量效果較好;尤其肌肉群受到超負(fù)荷練習(xí)后,力量素質(zhì)會得到有效的發(fā)展;若重量與次數(shù)皆適中,則增大肌肉體積較顯著;若重量小重復(fù)次數(shù)多,則主要發(fā)展肌肉耐力。每組練習(xí)的間歇時間較長,使機(jī)體消耗的能量得到恢復(fù)再進(jìn)行下一組練習(xí),那么發(fā)展力量效果就好。
(2)動作速度
練習(xí)時,完成技術(shù)動作速度的快慢對發(fā)展力量的特性帶來重要的影響。例如:練習(xí)時盡量加快動作的速度,尤其是單個動作速度,能有效地發(fā)展爆發(fā)力;練習(xí)時既注意加快單個動作速度,也注意加快動作的頻率(重復(fù)若干次數(shù)),能發(fā)展一般速度力量。
(3)以肌肉收縮形式為基礎(chǔ)的不同訓(xùn)練方法
以等張的離心或向心,等長、等動等不同的肌肉收縮形式為基礎(chǔ)而不同的訓(xùn)練方法對力量的大小或特性將產(chǎn)生巨大的影響。等長收縮的靜力性練習(xí)主要能提高靜止性用力的力量,等張收縮的動力性練習(xí)能明顯提高肌肉的爆發(fā)性力量和靈活性。
(4)原有的訓(xùn)練基礎(chǔ)
訓(xùn)練基礎(chǔ)較差者開始訓(xùn)練后,力量會增長得很快,而訓(xùn)練基礎(chǔ)好的人,力量增長速度就比較慢了,如果停止力量訓(xùn)練,增長的力量就會逐漸消退。力量消退的速度大約為提高速度的三分之一。也就是說,力量提高得快,停止訓(xùn)練后消退得也快。經(jīng)過長時間訓(xùn)練逐漸提高的力量,停止訓(xùn)練后,保持的時間也長。
大腦皮質(zhì)具有相適應(yīng)的神經(jīng)興奮和抑制過程,又具有最適宜的靈活性,從而積極動員了植物性神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌功能,能夠協(xié)調(diào)肌肉在運動訓(xùn)練中發(fā)揮更大的功率。亦即神經(jīng)過程強度愈大愈集中,肌肉力量發(fā)揮愈大。這也說明了中樞神經(jīng)系統(tǒng)的機(jī)能狀態(tài)如何,直接影響肌肉的力量。