第四讲 肌肉工作的原理.ppt

第四讲 肌肉工作的基本理论 第三讲 肌肉工作的基本理论 3肌肉工作的力学原理 3.1人体运动的杠杆原理 3.2肌肉收缩过程中力的变化 4肌肉的协作关系和工作分类 4. 1肌肉在运动中的不同作用 4. 2肌肉收缩的形式 4. 3肌肉工作性质的分类 4. 4单关节肌和多关节肌 4.4.1单关节肌 4.4.2多关节肌 4.4.3多关节肌的特点 4.4.4多关节肌和单关节肌的协作关系 3肌肉工作的力学原理 3.1人体运动的杠杆原理 3.2肌肉收缩过程中力的变化 3.1人体运动的杠杆原理 人体运动中的骨杠杆 在力学中，把在力的作用下能绕支点转动的棒叫做杠杆。在人体运动中，骨在肌肉拉力的作用下，能绕关节轴转动并克服阻力作功。因此，我们可将骨视为骨杠杆。 骨杠杆作功的常用名词概念如下： 1.支点－－杠杆转动时的支撑点，称为支点。骨杠杆的支点位于关节的中心，支点一般用“0”表示(图2-3)。 2.力点－－动力作用点叫力点。骨杆杆的力点就是原动肌的动点附着点，力点通常用“F”表示。(图2-3) 3.阻力点一—阻力作用点叫阻力点。骨杠杆上所受的阻力，包括环节自身的重力和环节负荷的阻力(重力及其他对抗力)等。这些阻力的合力作用点就是阻力点，阻力点通常用“R”表示(图2-3)。 4.力臂－－从支点到肌拉力线的垂直距离，叫力臂。骨杠杆的力臂，是从关节中心到肌拉力线的垂直距离(图2-3中的OA)，力臂通常用“d”表示。 5.阻力臂－－从支点到阻力作用线的垂直距离，叫阻力臂。骨杠杆的阻力臂，是从关节中心到阻力作用线的垂直距离(图2-3中的OR)。阻力臂通常用“dR”表示。 6.力矩－－力与力臂的乘积叫力矩。力矩越大，对杠杆转动的作用就越大，转动速度就快。力矩用“M”表示，F代表力，ｄ代表力臂。则力矩公式如下： M=Fd 7.阻力矩－－阻力与阻力臂的乘积，叫阻力矩。阻力矩用“MR ”表示，用R代表阻力，dR 代表阻力臂。则阻力矩的公式如下： MR =R·dR 人体骨杠杆的分类 1．平衡杠杆：支点位于力点和阻力点之间的杠杆称平衡杠杆。例如，头与寰椎的连结，支点在寰枕关节，阻力点为头的重心点位于支点前面，力点在枕外隆凸斜方肌上部的起点。斜方肌上部纤维的收缩力可以平衡头的重力，使头处于平衡位（图4——）。 人体骨杠杆的分类 2．省力杠杆：阻力点位于力点和支点之间的杠杆称省力杠杆。例如，站立提踵时，以跖趾关节为支点，力点在跟结节的小腿三头肌止点，阻力点在重心垂线上，位于支点和力点之间（图4——）。 人体骨杠杆的分类 3．速度杠杆：力点在支点和阻力点之间的杠杆称速度杠杆。例如，负重弯举动作，以肘关节为支点，重物、前臂和手的合重心为阻力点，肱二头肌的止点桡骨粗隆是力点，位于支点和阻力点之间（图）。 杠杆原理在人体运动中的应用 1．省力：根据杠杆平衡原理，要想达到省力的目的，有两个途径：即增大力臂和缩短阻力臂。 2．获得较大速度：在体育运动中，许多动作不是要求省力，而是要获得更大速度。通常采用增大阻力臂的方法，来达到获得速度的目的。 3.有时还可利用增大阻力臂的方法，来增大动作难度，提高训练效果。如用仰卧起坐练习训练腹肌力量，可选用手抱头的方法来提高训练效果(图)。 3.2肌肉收缩过程中力的变化 肌拉力的分解与合成 肌拉力的分解：为了进一步了解了肌拉力对骨杠杆的作用，有必要对肌拉力进行分解研究，肌拉力线可能在一个基本平面内，也可能不在一个基本平面内。 肌拉力线在一个基本平面内的分解： 当肌拉力线在某一基本平面时，可以分解成两个互相垂直的分力，其中一个分力沿着骨杠杆指向关节中心，叫做法向分力，法向分力有加固关节的作用，所以又叫加固分力。另一个分力叫做切向分力，该分力使骨杠杆绕关节轴转动，所以又叫转动分力(图2-9)。转动分力是关节运动的动力。 肌拉力不在一个基本平面内的分解： 当肌拉力线不在一个基本平面内时，可分解成三个互相垂直的分力，这三个分力，分别位于三个基本平面内。例如，三角肌前部肌纤维的拉力线，就不在一个基本平面内，它可以分解成三个互相垂直的分力：一个向的分力；一个向内的分力；一个向前的分力。向上的分力有外展作用；向前的分力有屈是臂的作用；向内的分力有使上臂旋内和内收(标准姿势时)的作用，此外，向上和向内的分力还有加固肩关节的作用。 肌拉力的合成： 单头肌的拉力方向与肌腱方向一致。多头肌的各头拉力向虽然不完全一致，但都集中在合并腱上，也就是说已经自然合成了，如股四头的四个腱首先集中在骼骨上，形成一条肌腱。 对不同拉力方向的肌肉之间，可采用平行四边形法进行合成，以求出它们的合力作用线，从合力作用线到关节中心的垂直距离，叫做合力