骨骼肌收缩可表现为整块肌肉的长度发生变化,也可不发生变化。根据收缩时的长度变化,把收缩分为三种基本形式,即向心收缩、离心收缩和等长收缩。在完成工作或对抗地心引力对身体的作用时,这几种收缩往往同时或按顺序发生。
(一)向心收缩(concentric contraction)
肌肉收缩时,长度缩短的收缩称为向心收缩。向心收缩时肌肉长度缩短、起止点相互靠近,因而引起身体运动。而且,肌肉张力增加出现在前,长度缩短发生在后。向心收缩是人体得以实现各种位移运动的基础,如屈肘、高抬腿、挥臂等。向心收缩又可根据收缩时负荷和速度的变化区分为等张收缩和等动收缩。1.等张收缩(isotonic contraction)
在向心收缩过程中,肌肉张力在肌肉开始缩短后即不再增加,直到收缩结束,故这种收缩形式又称为等张收缩。
肌肉在等张收缩过程中,由于不同关节角度时骨杠杆率的变化,或者由于肌肉长度的变化,其能发挥的力量的大小,在不同关节角度就有所不同(见图2-10)。在整个关节活动的范围内,肌肉进行向心收缩时所产生的张力往往不是肌肉的最大力量。

图2-10 等张收缩时,肌肉收缩产生的张力随关节角度而变化
如图2-10所示,当肘关节屈曲举起一恒定负荷时,肱二头肌在屈肘时所能产生的张力,随关节角度的变化而改变,在关节角度在120°时最大,而在关节角度为30°时最小。由于肌肉举起一物体所需的张力,必须稍大于被举起的物体,因此,肱二头肌在整个屈肘范围内所能举起的最大重量,必然不会大于其张力最弱点即在关节为30°时所能举起的重量。也就是说,在最大等张收缩时,只有在它的张力最弱点处,肌肉才能达到最大收缩能力,而在关节其余部分,则小于此值,这是等张训练的不足之处。
2.等动收缩(isokinetic contraction)
等动收缩即肌肉在整个关节运动范围内,以恒定速度进行最大收缩。由于在整个收缩过程中收缩速度是恒定的,等动收缩有时也称为等速收缩。在运动实践中,自由泳的划水动作就具有等动收缩的特点。(https://www.xing528.com)
等动收缩和等张收缩具有本质的不同。肌肉进行等动收缩时在整个关节范围内都能产生最大的肌张力(见图2-11),而等张收缩,只能在关节张力最弱处才能产生最大收缩能力。这是由于等动收缩的负荷(外加阻力)能随关节运动的进程而精确地调整。在关节角度的张力最弱点负荷最轻,在关节角度张力的最强点负荷最重。此外,等动收缩的速度可以根据需要控制,而等张收缩的运动速度既不能控制而且较慢。在日常的训练中,等动收缩的实现需要专门的称为等动(或等速)训练器的器械才能实现。因此,理论和实践证明,等动练习是提高肌肉力量的有效手段。

图2-11 等动收缩时,在整个关节范围内肌肉都能产生最大张力
(二)离心收缩(eccentric contraction)
肌肉在收缩产生张力的同时被拉长的收缩的收缩称为离心收缩。如下蹲时,股四头肌在收缩的同时被拉长,以控制重力对人体的作用,使身体缓慢下蹲,起缓冲作用。因此,肌肉做离心工作也称为退让工作。再如搬运重物时,将重物放下,以及下坡跑和下楼梯等也需要肌肉进行离心收缩。肌肉离心收缩可防止运动损伤。如从高处跳下时,脚先着地,通过反射活动使股四头肌和臀大肌产生离心收缩。由于肌肉离心收缩的制动作用,减缓了身体的下落速度,不致使身体造成损伤。离心收缩时肌肉做负功。
(三)等长收缩(isometric contraction)
肌肉在收缩时其长度不变,这种收缩称为等长收缩,又称为静力收缩。肌肉等长收缩时由于长度不变,因而不能克服阻力做机械功。
等长收缩有两种情况:其一,肌肉收缩时对抗不能克服的负荷,如试图拉起根本拉不起的杠铃时,肱二头肌所进行的收缩就是等长收缩;其二,当其他关节由于肌肉离心收缩或向心收缩发生运动时,等长收缩可使某些关节保持一定的位置,为其他关节的运动创造适宜的条件。要保持一定的体位,某些肌肉就必须做等长收缩。如做蹲起动作时,肩带和躯干的某些肌肉发生等长收缩以保证躯干的垂直姿势,同时腿部和臀部的某些肌肉做向心收缩。当蹲下时,肩带和躯干的某些肌肉同样发生等长收缩以保证躯干的垂直姿势,但腿部和臀部的某些肌肉做离心收缩,在更复杂的运动中,身体姿势不断发生变化,因此肌肉的收缩形式也不断发生变化。在体育运动中,如体操中的“十字支撑”“直角支撑”和武术中的站桩,参加工作的肌肉就是进行等长收缩。
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