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肌肉的建筑设计：你知道哪些因素决定了它的力学功能？
在我们的日常生活中，肌肉扮演着至关重要的角色，无论是行走、跑步、还是进行各种运动，都仰赖肌肉的收缩与放松来完成。而「肌肉的建筑设计」这一概念，正是我们理解肌肉如何工作的关键所在。
肌肉建筑类型
肌肉的结构布局在宏观层面上定义了肌肉的机械功能，其取决于纤维的排列方式。目前，已知的肌肉建筑类型主要有平行型、羽状型和水滑型。
根据不同肌肉参数的变化，如肌肉长度、纤维长度、羽状角以及生理横截面积（PCSA），力的产生和机械比率也会有所不同。
平行型肌肉
平行型肌肉指的是纤维与力产生轴平行的肌肉，通常适用于快速或大范围的运动，其解剖横截面积（ACSA）通常用于测量。
带状肌肉
带状肌肉形状类似于带子，纤维沿着收缩方向纵向排列。例如：人类的最长肌肉——缝匠肌，不仅形状独特，还在语音和歌唱中扮演重要角色。
纺锤型肌肉
这些肌肉在中间较宽，两侧逐渐变窄，形状类似纺锤，像是二头肌，即是这种类型的肌肉。
会聚型肌肉
会聚型肌肉（或称三角肌）其纤维在一端融合（通常在腱上），而另一端呈扇形扩展。人类的胸大肌便属于这种类型。
羽状型肌肉
在羽状型肌肉中，纤维与力产生轴之间呈一定角度分布，这通常使得与生理横截面积（PCSA）相关的力的传递模式变化。
单羽状肌肉
单羽状肌肉的纤维在一侧与腱相连，举例来说，外侧腓肠肌即为此类。
双羽状肌肉
双羽状肌肉在腱的两侧各有纤维存在，如人类的股直肌。
多羽状肌肉
多羽状肌肉如三角肌，其纤维从不同角度与力产生轴相连。
水滑肌肉
水滑型肌肉不依赖硬骨架而运作，内部由结缔组织膜支持，维持恒定的体积，进而支撑整个肌肉结构的稳定性。
力的产生
肌肉的建筑设计直接影响力的产生，这与肌肉的体积、纤维长度、纤维类型和羽状角都有关系。
在肌肉中，生理横截面积（PCSA）是衡量力发生的最精确指标，并主要受羽状角的影响。
纤维长度也是肌肉解剖学中的关键变数。纤维长度是由纤维中串联的每个肌小纤维和它们的个别长度所决定。随着纤维变化长度，个别肌小纤维缩短或延长，但总数仍不变。
羽状角
羽状角是整个肌肉的纵向轴与纤维之间的角度。在肌肉纤维中，随着张力的增加，羽状角也会随之增加。
建筑齿轮比
建筑齿轮比（AGR）涉及整个肌肉的收缩速度与单个肌肉纤维的收缩速度之间的关系。 AGR由肌肉在运动过程中的机械需求决定。
羽状角的变化有助于在羽状肌肉中实现变化的齿轮比，这也影响了肌肉的几何结构。
高齿轮比将导致整个肌肉的低力、高速度收缩，而低齿轮比则跟高力、低速度收缩相连结。
