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NSCA基础教程(4-1)肌骨骼系统的杠杆

运动医学2021-04-25 11:59:15阅读8

第4章 生物力学

本章学习的主要内容
1.认识肌骨骼系统中的主要杠杆类型
2.计算直线和旋转功和功率
3.了解人体形成力量和功的因素
4.评价运动器械的阻力和做功的形式
5.分析运动、工作和日常生活中的动作,制定运动处方

为了了解人体的运动,教练必须了解肌骨骼系统的基础生物力学,与解剖学相比,生物力学研究的是身体成分如何一起工作产生运动。这将提高教练制定安全有效运动计划的能力。

生物力学的原理是所有运动、训练和日常生活的运动基础。生物力学知识是教练必须掌握的,因为它能增强选择训练计划的能力,并且将损伤的可能住减到最小。

本章开始介绍了肌骨路系统中各种类型的杠杆。然后揭示了生物力学的基础原理与运动训练的相关性。接下来,我们回到各种肌肉的各种阻力上,包括重力、惯性、摩擦力、液体阻力和弹性以及提供阻力的运动器械。本章的最后部分解决了生物力学在动作分析和运动处方中的应用。

肌骨骼系统的杠杆
杠杆系包含含骨、关节和骨骼肌。尽管身体中有很多肌肉不通过杠杆发挥作用(例如面、舌、心、动脉的肌肉和括约肌)但是体育和训练中直接涉及到的身体运动都是通过骨杠杆来发挥作用的。为了了解在这种运动中身体是如何起作用的,需要对杠杆的基本知识有所了解。下面介绍了几个基础的定义。

杠杆:一个刚性或半刚性的物体,当受到的力的作用线没有通过支点的时候,对任何能够阻止它旋转的物体施加力 (见图4-1)。





支点:杠杆的重心

力矩臂:(也叫做力臂、杠杆臂)力的作用线与支点的垂直距离。力的作用线是无限长的,通过力的作用点,与力的方向一致。

力矩:力使物体旋转的程度。从量上来定义力与力臂的乘积。

肌力:生化活动产生的力,或者拉伸没有收缩栓的组织,将肌肉的两端拉向彼此。

阻力:外界物体产生的力(例如重力、惯牲和摩擦力)其作用与肌肉力相反。

机械效率:动力臂与阻力臂的比值(图4-2)。因为动力臂与动力的乘积与阻力和阻力臂的乘积相等,所以当机械效率大于1.0的时候,动力就可以小于阻力,当机械效率小于1. 0的时候,动力就要大于阻力

 

第一类杠杆:肌力和阻力位子支点的两侧 (见图4-2)

第二类杠杆:肌力和阻力位于支点的同侧,肌肉力的立臂比阻力臂长,例如小腿肌肉以脚趾为支点提高身体(图4-3),由干它的机械效率大于1.0,所以所需的肌肉力小于阻力(体重)




第三类杠杆:肌力和阻力位于支点的同侧,肌力的力臂比阻力臂短(图4-4),因为其机械效率小于1.0,所以肌力必须大于阻力才能产生于阻力臂相等的力臂。


 


作者:运动医学

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