骨骼肌的相互作用、肌束排列及槓桿系統｜第11章 肌肉系統 11.1《解剖學與生理學 2e》

原文傳送門：<11> The Muscular System  — 11.1 Interactions of Skeletal Muscles, Their Fascicle Arrangement, and Their Lever Systems
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前言

為了移動骨骼，大多數骨骼肌中〝纖維收縮產生的張力〞被轉移到肌腱。 肌腱是由緻密、規則的結締組織組成的堅固帶，將肌肉與骨頭連接起來。 骨性連結就是這種肌肉組織被稱為骨骼肌的原因。

體內骨骼肌的相互作用

為了拉動骨頭（也就是改變滑膜關節的角度），這本質上是移動骨骼，骨骼肌也必須附著在骨骼的固定部分。 附著在被拉動的骨頭上的〝肌肉可移動端〞稱為肌肉的止點〔insertion〕，附著在固定（穩定）骨頭上的〝肌肉端〞稱為起點〔origin〕。 在前臂屈曲〔flexion〕（彎曲肘部）期間，肱橈肌〔brachioradialis〕協助肱肌〔brachialis〕。

雖然一個動作可能涉及許多肌肉，但所涉及的主要肌肉稱為原動肌〔prime mover〕或主動肌〔agonist〕。 為了舉起杯子，肱二頭肌其實是原動肌。 然而，由於它可以得到肱肌的協助，因此肱肌在這個動作中被稱為協同肌〔synergist〕（圖11.2）。 協同肌也可以是固定肌〔fixator〕，用於穩定骨頭，作為原動肌起點的附件。

與原動肌具有相反作用的肌肉稱​​為拮抗肌〔antagonist〕。 拮抗肌在肌肉功能中扮演兩個重要角色：（1）它們保持身體或肢體的位置，例如伸出手臂或站直； （2）它們控制快速運動，就像在空拳練習〔shadow boxing〕中一樣無需落實的拳擊，或檢查肢體運動的能力。

例如，為了伸展膝蓋，大腿前室中稱為股四頭肌〔quadriceps femoris〕的四塊肌肉被激活（並且被稱為膝蓋伸展的主動肌）。 然而，為了彎曲膝關節，需要激活一組相反或拮抗的肌肉，稱為膕繩肌〔hamstrings〕。

正如你所看到的，對於相反的行動，這些術語也會被顛倒。 如果你將第一個動作視為膝蓋彎曲，則膕繩肌將被稱為主動肌，股四頭肌將被稱為拮抗肌。 一些主動肌和拮抗肌的列表見表11.1 。

主動肌	拮抗肌	動作
肱二頭肌：位於手臂的前室	肱三頭肌：位於手臂後室	肱二頭肌彎曲前臂，而肱三頭肌則伸展前臂。
膕繩肌：大腿後室的三塊肌肉	股四頭肌：大腿前室的四塊肌肉	膕繩肌彎曲腿部，而股四頭肌則伸展腿部。
屈指淺肌和屈指深肌：位於前臂的前室	伸指肌：位於前臂後室	屈指淺肌和屈指深肌彎曲手腕處的手指和手，而指伸肌則伸展手腕處的手指和手。

還有一些骨骼肌不會拉動骨骼進行運動。 例如，產生臉部表情的肌肉。 臉部肌肉的止點和起點都在皮膚中，因此某些個體肌肉收縮以形成微笑或皺眉、形成聲音或單詞，以及揚起眉毛。 舌頭上還有骨骼肌，以及尿道外括約肌〔external urinary sphincters〕和肛門括約肌〔anal sphincters〕分別可以自主調節排尿和排便。 此外，橫膈膜收縮和放鬆以改變胸膜腔的體積，但它不會移動骨骼來實現這一點。

肌束組織的模式

骨骼肌被三個層次的結締組織支架包圍。 每根肌纖維（細胞）都被肌內膜〔endomysium〕覆蓋，整個肌肉被肌外膜〔epimysium〕覆蓋。 當一組肌纖維被稱為肌束膜〔perimysium〕的結締組織的附加覆蓋物 “捆綁〔bundled〕” 為整個肌肉內的一個單元時，該捆綁的肌纖維組稱為肌束〔fascicle〕。 肌束排列與肌肉產生的力量有關； 它也會影響肌肉的運動範圍。 根據肌束排列的模式，骨骼肌可以用多種方式分類。 以下是最常見的肌束排列。

平行肌〔parallel muscles〕的肌束與肌肉的長軸方向相同（圖 11.3）。 體內的大多數骨骼肌都具有這種類型的組織。 一些平行肌是扁平片狀的，在其末端擴張以形成廣泛的附著物。 其他平行肌呈圓形，一端或兩端有肌腱。 看似豐滿的肌肉，在肌肉的中部、止點和起點之間有組織的大塊，被稱為中央體〔central body〕。 這種肌肉較常見的名稱是肌腹〔belly〕。 當肌肉收縮時，收縮纖維會將其縮短為更大的凸起。 例如，伸展然後彎曲肱二頭肌； 中間大的部分是肌腹（圖 11.4）。 當平行肌有一個紡錘形的中央大肌腹時，這意味著它隨著延伸到其起點和止點而逐漸變細，有時被稱為梭狀〔fusiform〕。

環狀肌〔circular muscles〕也稱為括約肌〔sphincters〕（見圖 11.3）。 當它們放鬆時，括約肌同心排列的肌纖維束會增加開口的大小，而當它們收縮時，開口的大小會縮小到閉合點。 口輪匝肌〔orbicularis oris muscle〕是圍繞口腔的圓形肌肉。 當它收縮時，口腔開口會變小，就像撅起嘴唇吹口哨一樣。 另一個例子是眼輪匝肌〔orbicularis oculi〕，其中一個圍繞著每隻眼睛。 例如，考慮兩個輪匝肌〔orbicularis muscles〕的名稱（口輪匝肌和眼輪匝肌），其中兩個肌肉的名字的一部分是相同的。 輪匝肌的第一部分，orb（orb = “圓形” ），是指圓形或環形結構； 它也可能讓人想到軌道，例如月球繞地球運行的路徑。 oris（oris = “口腔” ）一詞指的是口腔或嘴巴。 oculi（ocular = “眼睛” ）一詞指的是眼睛。

全身還有其他肌肉以其形狀或位置命名。 三角肌〔deltoid〕是一塊大的三角形肌肉，其覆蓋了肩膀。 因希臘字母 delta 看起來像三角形而得名。 腹直肌〔rectus abdominis〕（ rector = “直〔straight〕” ）是腹部前壁的直肌，而股直肌〔rectus femoris〕是大腿前室的直肌。

當一塊肌肉在相當大的區域內廣泛擴張，但隨後肌束到達一個單一的、共同的附著點時，肌肉就被稱為匯聚肌〔convergent〕。 會聚肌的附著點可以是肌腱、腱膜〔aponeurosis〕（平坦、寬闊的肌腱）或縫〔raphe〕（非常細長的肌腱）。 胸部的大肌肉——胸大肌〔pectoralis major〕——是匯聚肌的一個例子，因為它透過肌腱聚集在肱骨大結節上。 顱骨的顳肌〔temporalis muscle〕是另一個例子。

羽狀肌〔pennate muscles〕（penna =“羽毛〔feathers〕”）融入肌腱，其貫穿肌肉整個長度的中心區域，有點像羽毛的羽莖，肌肉的排列與羽毛相似。 由於這種設計，羽狀肌中的肌纖維只能以一定角度拉動，因此，收縮羽狀肌不會將肌腱移動很遠。 然而，由於羽狀肌通常可以容納更多的肌肉纖維，因此它可以產生相對較大的張力。 羽狀肌有三種亞型。

在單羽狀肌〔unipennate muscle〕中，肌束位於肌腱的一側。 前臂的伸指肌〔extensor digitorum〕是單羽狀肌的例子。 雙羽狀肌〔bipennate muscle〕的肌腱兩側都有肌束。 在一些羽狀肌中，肌纖維纏繞肌腱，有時會在過程中形成單獨的肌束。 這種排列方式被稱為多羽狀〔multipennate〕。 一個常見的例子是肩部的三角肌〔deltoid muscle〕，它覆蓋肩部，但有一條肌腱插入肱骨三角肌結節上。

由於肌束，多羽狀肌的一部分（如三角肌）可以受到神經系統的刺激來改變拉力的方向。 例如，當三角肌收縮時，手臂會外展（遠離矢狀面中線），但當僅刺激前束時，手臂會外展並彎曲（在肩關節處向前移動）。

肌肉和骨頭相互作用的槓桿系統

骨骼肌不能通過它們本身運作。 肌肉根據其功能成對排列。 對於附著在骨骼骨頭上的肌肉來說，連結決定了動作的力量、速度和範圍。 這些特徵相互依賴，可以解釋肌肉和骨骼系統的一般組織〔general organization〕。

骨骼和肌肉共同作用來移動身體。 你是否曾經使用錘子背面從木頭上取下釘子？ 手柄可作為槓桿，鎚頭充當支點，即向後拉或向下推手柄時施加力的固定點。 施加到該系統的作用力是拉動或推動手柄以移除釘子，這是系統中手柄動作的負載或 “阻力〔resistance〕” 。 我們的肌肉骨骼系統以類似的方式運作，骨頭是堅硬的槓桿，骨頭的關節末端——包裹在滑膜關節中——充當支點。 負荷可以是被舉起的物體或對動作的任何阻力（當你抬起頭時，你的頭部是一個負荷），而努力或施加的力來自收縮的骨骼肌。

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2024/04/15 發佈本文