力量训练的生物力学在线视频

你好

我是北京体育大学的李翰君

今天我们继续进行运动生物力学

课程的学习

今天课程的内容是

力量训练的生物力学

在给大家讲之前

现在我给大家看一个例子

现在我们看到两个运动员

第一个是大家比较熟悉的

施瓦辛格

曾经的健美运动员

后来的电影明星

大家可以看到他的肌肉线条

是非常优美的

然后我们再看另外一名运动员

这名运动员大家可能不太熟悉

他是前拳王叫里迪克鲍

他的职业生涯是42胜1负

33次击倒对手

是一个非常厉害的选手

我现在就要问大家一个问题

这两个运动员的击打力

谁更强呢

可能大多数同学都会选

拳王应该会更强

问大家第二个问题

谁的肌肉的体积更大呢

这个也比较明显

肯定是施瓦辛格的肌肉的体积

会更大一些

那么现在就遇到了一个问题

咱们曾经是不是说过

肌肉横截面积越大

力量越大

但是现在我们却认为肌肉

体积更小的拳王力量更大

这是为什么呢

其实就是我们这节课

要解决的一个问题

也就是说我们的力量不止

被这些横截面积所决定

还有一些其他的影响因素

我们这节课主要讲的影响因素是

肌力的作用时间

肌力速度关系

以及弹性的利用

我们现在说一下

力的作用时间

力的作用时间是指什么

就是我们人体产生力

是需要一定时间的

也就是说我们的力

从零达到我们的最大值

是大概需要0.3到0.4秒的

这个时间说起来好像不太长

也很快

但是在我们体育运动中的

绝大多数运动中

是短于这个时间的

比如说对于短跑来说

触地时间其实只有0.1秒

而对于投掷项目来说

比如说标枪和铅球

最后用力时间也只有0.2秒

这说明了什么呢

说明可能运动员

从来没有达到过他的最大力

因为这个时间的限制因素

我们通过这个图可以比较明显的

说出我刚才所表达的意思

现在我们看这个图

横坐标表示的是时间

纵坐标表示的是力的百分比

在这里我们可以看到

这里的fmax

表示是能产生的最大力

也就是说人能产生最大力

他不是一个瞬时产生的

他其实是逐渐产生的

而我们刚才又知道了

在绝大多数运动中

我们的用力时间只有0.1

到0.2秒

就是我们现在看到的这个区域

那么它很明显是比最大力要小的

所以我们在很多运动中

其实从来没有达到过

我们这种静态的时候的

最大等长收缩力

知道了这个

就让我们看下一幅图

这幅图有两条线

第一条虚线表示的是

我们理论上

所能达到的最大的等长收缩力

而下面类似于抛物线的

表示的是我们在实际运动中

所发挥出的最大力

我们可以看到这两个之间

是有一个差异的

这个差异的原因刚才已经说了

就是因为我们在实际运动中

并没有那么多时间

让我们发挥出我们的最大力

好

下面我们再看一下具体的表示

在这里的Fm

表示的是实际运动中的最大力

而这里的Fmm

表示的是我们训练中

理论上的最大等长收缩力

刚才说了这两个

是有一定的差值的

我们可以把差值的百分比

表示出来

它其实就可以表示出

爆发力的效率

那么这个值越大

表示的是爆发率的效率越低

或者说理论上的力量的最大值

和你实际发挥出的力量最大值的

差异会比较大

那么在我们的起跳和投掷出手中

这个值大概是50%左右

通过这个图可以把刚才的内容

再巩固一下

这里我们可以看到A B

两个运动员

那么大家看一下

横坐标表示的是时间

纵坐标表示的是力

这两名运动员能发挥出的

理论上的最大值

那个要更大一些

我们可以看到最大力应该是

B要比A要大一些

但是刚才我们又说了

在体育运动中

其实给人发挥力的时间

并没有那么多

实际上真正发挥力的是这个区间

在这个区间我们可以看到

好像是A能产生的力要更大一些

所以在这种情况下

如果说短时间的爆发力来说

A应该会更强一些

所以大家是不是能感觉到

A好像它的爆发力的效率

会好一些

虽然最大力没有那么高

但是它的爆发力却很好

所以这就是告诉我们

我们增加爆发力

其实会有两种策略

第一种策略是以前大家都知道的

就是增大我们的最大力

其实主要适用于运动员培养的

初始阶段

举个例子来说

如果一个年轻运动员卧推

从50公斤提高到150公斤

他的成绩一定会大幅度的提高

但是如果运动员继续训练

他的卧推从200公斤

增加到300公斤

这时候对成绩的影响

可能并没有那么大

这是为什么呢

因为这是在后期

他的出手时间非常短

运动员并没有足够的时间

来发挥出他理论的最大力

所以在运动员的后期

其实我们主要应该提高的

是什么呢

应该提高的是爆发力的效率

也就是刚才所说的

让他实际发挥出的最大力

和他理论上的最大力的差值

应该减小一点

这是因为随着成绩的提高

他的运动时间会越来越短

那么他产生力的时间也越来越短

所以后期主要应该是增大他的

力的发展速度

好 下面我们来说第二个影响因素

速度和肌力的关系

我们下面就看到一条曲线

这条曲线在我们的生理学

可能也提到过

在这里有个横坐标

表示的是速度

其中正半轴表示的是

肌肉缩短的速度

也是我们常说的向心作用

而负半轴表示的是

肌肉拉长的速度

也就说咱们说的肌肉的离心作用

这里0就表示的是肌肉的

收缩速度为0

那就是我们常说的等长收缩

看到这个图大家可以发现

在向心作用这一块

我们的肌肉的速度和力

它是一个反比的关系

也就是说当我的肌肉缩短的

速度越大

我能产生的最大力

其实要小一些

而我速度比较低的时候

我能产生的等长收缩力要高一些

这个有什么意义呢

这个就可以回答我们最开始的

那个问题

施瓦辛格是一个健美运动员

而我们的拳王是一个拳击运动员

这两个专项所需要的内容

是不一样的

对于健美运动员来说

最主要目的是干嘛呀

是要增大他的肌肉体积

所以他们的训练方式

基本上是在相对慢速的

情况下完成的

一般来说要求是什么

是6到8个rm

然后要求速度要控制 要慢

尤其是离心收缩的这一段

这个目的是主要增长肌肉的体积

它在我们的曲线是表示哪一段

是表示这个曲线的就是这一段

如果我们在这一段

主要是提高的话

它是在这个位置产生的一个提高

而对我们的拳王来说

他要提高的主要是他的击打力

在击打力

其实是在一个比较快速的

情景下所完成的

所以他要提高的专项力量

是在我们曲线的哪一段

是在我们曲线的右边的尾端

所以他的训练

主要提高的是这一个部分

所以知道了这个差别

我们就知道在不同的专项

其实我们的训练目标是不一样的

所以我们的训练方法也就不一致

所以最终我们可以知道

对于施瓦辛格和里迪克鲍两个人

如果是比等长收缩力

或者说比如说比卧推

一定是施瓦辛格越强

那么如果是我们去比较

一个击打力

那么是我们的拳王会更强一些

现在其实我们就遇到一个困扰了

因为在体育运动中

力的作用时间肯定是很短的

而且速度一般都很快

按照刚才所说的

这时候是限制了我们的

最大力的产生

我们应该怎么办

还有可能提高成绩吗

我们答案是有的

在这里就是我们一个

很重要的因素

就是肌肉弹性的一个利用

说到肌肉的弹性

可以给大家先举个例子

大家应该都玩过弹弓

或者说是射箭

我们在玩弹弓或者射箭的时候

我们在拉这个弓的时候

我们用的力

其实是相对慢速的情况

然后把这个弓拉满以后

我们再撒放

这个时候我们其实并没有

对这个弓产生一个主动的力

但是我们箭会飞快的去射出去

这个其实就是弹弓的

一个增大的一个效应

也就是说什么呢

我们在开始储存弹性的

势能的时候

我们是通过相对慢的力

而刚才说了相对慢有时间

这时候产生的力是比较大的

然后在撒放的时候

虽然比较快

但是我们利用刚才的弹性

其实可以取得很好的效果

而我们人体

其实也在利用这个原理

这个叫做肌肉的拉长缩短周期

比如说我们现在画的这个图

它其实表示的是一个

跑步的一个情景

大家可以看到刚开始落地的时候

肌肉其实是在拉长

在这里做了一个离心收缩

这时候其实是储存弹性势能

然后在人体离地的时候

这个弹性势能释放

在我们的肌肉缩短的时候

其实这部分弹性

其实又加了新的一部分能量进来

所以最终使我们的效果

是还不错的

再解释这个意思

如果我们只有向心收缩

按照刚才所说的

最后的用力时间很短

而且这时候速度又很快

其实我们能产生的最大力

是有限的

但是我们通过拉长缩短周期

就是靠我们前一部分

弹性势能的储存

然后在我们最终收缩的时候释放

这个时候其实可以提高

我们的运动表现

知道了这个

可能很多同学就会问

另外一个问题

我们的弹性是在肌肉中

储存更多呢

还是在肌腱储存更多

这个是取决于运动水平

对于普通人来说

肌肉和肌腱哪个刚度比较大

应该是肌肉 为什么呢

因为对普通人来说

如果我们受到力伸长的话

那么肌肉的伸长量会大一些

而根据我们弹性势能的公式

它是等于1/2进度系数k

乘以伸长量的平方

所以我们的肌肉储存的

弹性势能会更多一些

但是对高水平运动员

会不一样 为什么

因为高水平运动员

经过力量训练以后

它们的肌肉的刚度

是有可能比肌腱要大的

所以对于高水平运动员来说

它们的弹性

主要是储存在肌腱中

这个其实也可以解释

为什么低水平的业余爱好者

大多数是肌肉的一个损伤

而高水平运动员

大多数是一个肌腱的损伤

这个其实我们还可以举一些

动物中的例子

比如说袋鼠 对于袋鼠来说

它其实靠跳跃比它走和跑要更快

这个其实就是利用了

它肌腱的一个弹性

通过每次跳跃

它能够通过把弹性利用出来

然后使他保持在一个

高速的速度当中

好 下面我们通过两个案例分析

来复习一下本节课的内容

比如说一个运动员

在刚开始训练的时候

他能蹲起一倍体重的杠铃

这时候他的纵跳高度是40厘米

两年以后经过训练

他能蹲起两倍体重的杠铃

他的纵跳成绩是60厘米

那么又过了两年以后

他能蹲起的重量是三倍体重

但是他纵跳的成绩并不提高

问大家为什么

这个提示一下

是用咱们第一个内容去解释

我们再来问第二个问题

就是速度训练和大力量阻力

训练的一个选择

高水平的铅球运动员

把整个训练时间的50%

花在重阻力的训练上

而高水平的标枪运动员

把整个时间的15%到20%

花在举重房里

这个时间的比例的不同

是不是跟它的专项不同

请大家用这节课的内容解释一下

好 今天的内容就到这里

谢谢