肌肉产生力量的能力很大程度上取决于肌肉的拉伸长度。这一特性通常被称作长度-张力关系，产生该关系的直接原因可由肌肉肌节的微观解剖中得到解释。

图1: 肌节的微观解剖图。力量产生于肌动蛋白微丝和肌球纤维之间的作用。当肌肉纤维兴奋时，这些纤维之间的重叠调整力量产生的程度

当肌动蛋白和肌球蛋白丝间重叠部分最大或最小的时候，肌节产生很小的力量。因此，当肌动蛋白和肌球蛋白丝间有理想的重叠时，肌节可以产生最大的收缩力。一个肌肉纤维中的所有肌节均这种关系，对于整个肌肉，肌肉所能产生的力量和肌肉的伸展长度承抛物线关系，最大的力量产生于最理想的伸长长度。从另一个角度看，为了能减少肌肉产生的力量，当肌肉处于它的理想伸长长度，肌肉会减少其肌肉纤维的使用，从而减少需要的肌肉力量。

对于健康人，当肢体运动幅度接近一半时，肌肉通常伸长至最理想长度。例如，膝盖的运动范围接近120度，健康人的股四头肌在膝盖屈折60度的时候肌肉力量达到峰值。

然而，当肌腱损伤或者肌腱过度松弛或紧张时，肌肉无法在最佳膝盖屈折角度时产生最大力量。而且，这种情况下，在个体中很难得到特定肌肉的长度－张力关系曲线。在肌音图技术应用的最新研究进展中，肌音图可以对志愿者的肌肉力量得到准确的长度－张力曲线。因此，肌音图技术可以提供准确的肌肉诊断及康复效果评定。

方法

使用BIOPAC BPS－II VMG传导器获取股外侧肌力量数据。VMG传导器放置在股外侧肌靠近髌骨的地方，并且使用四英寸的背带缠绕固定。实验者通过在Biodex 测力计测量下做屈膝运动来保持膝盖屈折角度。

在膝盖屈折角度分别是20，40，60，80和100度时实验者等距膝伸至30N-m. 在每个角度均记录下测力计加载在小腿上由于重力产生的静止扭矩，并且把这个静止扭矩加在膝伸产生的扭矩得到由股外侧肌产生的总扭矩。VMG记录4秒长度的肌音信号，每个角度各重复三次。肌音值使用BIOPAC 肌音图过滤器转化成肌肉力量值，并且将每个屈伸角度的每次实验的4秒肌肉力量值取平均。再根据每个屈伸角度产生的总扭矩对平均肌肉力量进行归一化。

结果

在肌肉产生力量没有达到它的最大值时，在最佳肌肉伸长长度时产生一定力量时所需使用的肌肉纤维最少，所以长度－张力曲线应该显示最小。与这个观察相一致，在屈折45度时，归一化的肌肉力量曲线显示为最小。（图2）

图2: 股外侧肌力量与膝屈角度的关系，在没有经过纠正时，长度－张力曲线最小值出现在45度

然而，对于股四头肌，膝屈角度不能很准确地描述肌肉长度。可以通过将一修正因子加入到肌肉力量估测中来得到更准确地长度－张力曲线。估测的肌肉力量可以通过为产生恒定的膝伸力矩股四头肌所产生的力量值来得到。

特别的是，在膝屈20度时，产生30N-m力矩需要的力量是600N，但在100度膝屈时需要1300N。图3显示出膝盖运动学纠正后膝屈角度和肌肉力量的关系。
 

图3，根据膝盖运动学对股外侧肌伸长长度进行修正后的长度－张力曲线。可以看出60度为最佳膝屈角度。

膝盖运动学纠正后，为产生恒定的力矩所需要的肌肉力量和肌肉伸长长度呈抛物线关系。而且，该实验者最佳力量角度为60度，显示健康的肌腱对。

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