人体的基本运动原理在线视频

今天这节课的内容

给大家介绍人体基本运动原理

第一个原理

杠杆原理

人体单个环节活动时

可用杠杆模型说明其活动规律与原理

我们知道杠杆有四个要素

支点 阻力点 动力点和杆

那么如果用杠杆原理

来说明人体单个环节的运动

这四个要素分别是什么结构呢

杆是骨骼

动力往往就是肌肉发力

阻力可以肢体的重力

那么支点就是关节

除了这四个要素外

支点 动力点和阻力点的位置关系

也很重要

当阻力点和动力点分别在支点两边的杠杆

称为平衡杠杆

头部的平衡就是典型的平衡杠杆

从这个图可以看到

寰枕关节是这个杠杆系统的支点

头部的重心在支点的前方

胸锁乳突肌在支点后方产生抬头的力

费力杠杆

这个典型的例子就是前臂屈肘的运动

支点在肘关节

阻力点在前臂重心

动力点是屈肘肌在前臂的止点

阻力点和动力点在支点的同侧

阻力臂大于动力臂

虽然是费力杠杆

但动力点在一定时间内

围绕支点产生较小的位移

就可以使阻力点产生较大位移

从而产生较大速度

人体中典型的省力杠杆

是踝关节的提踵动作

支点在跖趾关节

阻力点是人体的重力作用线

体重的动力来源于小腿后群的肌肉

可以看到就是阻力点和动力点

在支点的同侧

阻力点离支点更近

所以小腿三头肌收缩可以抵抗很大体重

使人体提踵

第二个原理

复杠杆原理

当两环节的夹角很大时

可用末端载荷复杠杆模型

来说明其活动原理

如大 小腿及上 前臂两个环节

当膝关节与肘关节角很大时

其伸展活动符合末端载荷复杠杆原理

从图中我们可以看出

伸膝产生的力P

与使膝关节伸展的力F之间的关系

是F=P/2·tanθ

这里θ是大小腿后夹角的一半

从这个式子可以看出

当θ接近90度时

也就是膝关节接近伸直时

较小的伸膝力

就可以产生非常大的向上蹬伸力

所以复杠杆的机械利益是相当大的

因此人体上下肢能产生极大的打击力

和蹬地力量

第三个原理

关节活动顺序性原理

观察人体运动时我们发现

当需要克服大阻力

或需要表现出大的运动速度时

运动链中各关节的肌肉虽然同时用力

但其中大关节总是首先产生活动

并依据关节的大小

表现出一定的先后顺序

表现为大关节带动小关节运动

产生这种关节运动顺序的原因

是大关节周围肌肉力量更大

能首先克服阻力产生运动

例如由原地纵跳实验中

各关节角度变化曲线说明

在作纵跳时

关节活动（伸展）的时间顺序是

髋关节 膝关节最后是踝关节

在很多体育动作完成过程中

如果违背了关节运动顺序性原理

也就是小关节先于大关节运动

将会导致动作质量下降

甚至动作失败

例如起跳时提踵过早

将不能充分发挥膝关节的力量

就会影响动作质量

再例如倒立推起时肘关节先于肩关节发力

可能导致动作失败

当然

我们在强调大关节带动小关节用力的同时

也不能忽视小关节的重要作用

因为小关节是人体的支撑点

小关节的动作会影响动作完成时间

而且小关节周围肌肉小

可以精确控制动作

第四个原理

鞭打动作原理

鞭打动作指的是克服阻力

或自体位移的过程中

上肢由近端环节到远端环节

依次加速和制动

使末端环节产生极大运动速度的动作形式

观察人体结构我们可以发现

人体四肢结构类似于鞭子

它们近端环节质量大

末端环节质量小

因此肢体在做鞭打动作时

近端环节先加速挥动

获得角动量

在制动过程中

角动量向末端环节传递

由于末端环节质量较小

因此获得较大的运动速度

除了角动量传递的作用之外

鞭打动作还可以增加

对器械用力的作用时间和作用距离

在肢体转动过程中减少转动惯量

而且还在远端环节后摆时

肌肉在向心收缩前做离心收缩

增加了肌肉力量

因此

鞭打动作可以产生极大的末端运动速度

和打击力量

好 我们再看第五个原理

缓冲与蹬伸动作原理

下肢缓冲指的是下肢着地时

关节角被动屈曲的动作形式

缓冲动作时完成动作技术的重要技术环节

往往是后继蹬伸动作的准备动作

通过缓冲动作可以减少地面反作用力

对人体的冲击作用

同时

关节被动屈曲可以拉长蹬伸下肢的肌肉

产生弹性势能

增加起跳力

蹬伸动作往往在缓冲动作之后

应遵循关节活动顺序性原理

第六个原理

摆动动作原理

无论是摆臂还是摆腿

摆动动作的主要作用有两点

提高重心相对高度和增加起跳力

从这个表中我们可以看出

跳高起跳过程中

摆臂和摆腿能增加起跳离地前重心高度

可达10厘米以上

由作用力与反作用力原理可知

加速向上摆臂和摆腿

可以增加人体起跳时给地面的作用力

从而相应增加了地面

给人体产生起跳速度的地面反作用力

有研究表明

背越式跳高中

人体对地面的作用力 摆腿占20%

摆臂占60% 起跳腿只占20%

好 我们再看最后一个原理

第七个原理

相向运动原理

所谓人体相向运动原理

指的是人体处于无支撑的腾空状态

完成动作时

由于人体两端均无约束

因此身体某一部分向某一方向转动时

身体的另一部分会同时产生相反方向转动

这种身体两部分相互接近

或远离的运动形式

称相向运动

相向运动产生的原因主要有两个

一 是人体肌肉至少跨过一个关节

肌肉收缩必然导致相邻关节的相向运动

第二个原因

更重要的是因为人体在腾空的

无支撑状态下

服从动量矩守恒定律

也就是当人体初始动量矩为零时

人体腾空后身体一部分

如果向一个方向运动

那么另一部分一定向相反方向转动

以保持人整体动量矩为零

相向运动现象在人体腾空过程中很常见

例如排球扣球动作

起跳后上躯干向后转动

扣球臂向后挥摆

因此为保持动量矩守恒

运动员下肢就要向后运动

同样当躯干带动上肢向前挥摆扣球时

下肢就会向相反方向转动

再例如跨栏运动员

抬腿攻栏时躯干向下

保持动量矩守恒的同时降低过栏时的重心

过栏后攻栏腿积极下压

躯干抬起

可以迅速转换为栏间跑动姿势

另外

在过栏时

过栏腿绕垂直轴向前转动过栏

那么同侧上肢就要直臂后挥

以保障动量矩守恒

如果运动员没有直臂后挥

那么躯干就会扭动

总之是要满足人体整体的动量矩守恒状态

好

时间关系

人体基本运动原理

就简要给大家介绍到这里

希望大家课下认真阅读教材的同时

搜集相关文献

充分理解这些人体基本运动原理

在运动员提高成绩

科学训练过程中的重要意义

能够学懂 会用

谢谢大家