人体基本活动原理

2、大关节首先产生活动的条件
当需要克服大阻力时，或需要表现出大的运动速 度时，大关节首先产生活动。
快速运动环节的加速和制动都表现出关节活动顺 序性。
3、大关节首先产生活动的原因
当需要克服大阻力时，或需要表现出大的运动速 度时，大关节首先产生活动，是因为 大关节的肌肉生 理横断面大，产生的肌力矩也大。因此，在人体运动 过程中，它能首先克服阻力矩，使环节首先产生运动。
2、蹬伸动作 遵循关节活动顺序性原理。
不论是产生动作还是结束动作，都是由
髋关节
膝关节
踝关节
图3—10
（六）摆动动作原理 1、蹬摆合理配合
着地后的缓冲动作使支撑腿的膝关节、踝关节 处于屈曲状态。当摆动环节加速 上摆时，产生的动 态反作用力向下，作用在支撑腿上， 增大了支撑腿 的负荷，使支撑腿蹬伸肌群的被动收缩程度增大， 从而增大了支撑腿的弹性势能的储备， 支撑腿在蹬 伸时克服的负荷增大，提高了蹬伸时肌群的力量。 当摆动环节制动时，产生的动态反作用力向上，作 用在支撑腿上，减小了支撑腿的负荷，提高了蹬伸 时肌群的收缩速度。
躯干扭转：在身体各部分完成动作时，躯干上下两 肢同时绕躯干纵轴的反向转动的运动形 式。
相向运动：人体处于无支撑的腾空状态完成动作时， 身体两部分相互接近（或远离）的运动 形式。
二、人体基本运动原理
（一）杠杆原理 1、骨杠杆 在生物力学和解剖学中构成杠杆的物体可能具有 相当复杂的形状。组成人体运动系统的三个部分：骨、 关节、肌肉可以看为是杠杆系统，坚硬的骨相当于一 根硬棒，它在肌肉拉力（动力）的作用下，能绕关节 轴（支点）作用，并克服阻力而作功，由于它的作用 和杠杆相同，故称为骨杠杆。人体的运动是以骨为杠 杆、以关节为支点、以肌肉收缩为动力完成的。
F
R
R
图3—4
思考题：
教练员利用费力杠杆的原理来发 展运动员的肌力， 比如抱头作仰卧起
坐与不抱头的仰卧起坐， 请大家画出简图来，想一想哪种姿势费 力，为什么？
（二）复杠杆原理 复杠杆是机械效益相当大的，而且是 省力的结构。
F 图3—5
（三）关节活动顺序性原理
1、大关节首先产生活动原理 当需要克服大阻力时，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。因此依据关节大小表现出大关节 首先产生活动的顺序性原理，依次为中、小关节，小 关节最后参入和结束动作。
下肢
பைடு நூலகம்
缓冲：在抵抗外力作用的过程中，下肢由 伸展状态变为屈曲状态的动作过程。
蹬伸：在克服阻力的过程中，下肢由屈曲 状态进行积极伸展的动作过程。
鞭打：在完成体操摆动的振浪动作、自由 泳的两腿打水动作时，下肢诸环节 依次加速和制动，使末端环节产生 极大的速度的动作形式。
全身
摆 动：身体某一部分完成主要动作时，身体另 一部分配合“主要”动作进行加速摆动的 动作形式。
度
190 170 150 130 110
90 70
膝 踝
髋
13
25
43
图3—6 原地向上跳起时，下肢关节活动顺序
图3—7
（四）鞭打动作原理
鞭打动作可使运动链末端环节产生极大的 运动 速度和打击力量。
鞭打动作符合关节活动顺序性。
（四）鞭打动作原理
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。因此在做鞭打动作时，鞭根 （近端环节）先加速挥动，获得角动量。然后制 动，在制动过程中，角动量向鞭梢（末端环节）传 递。由于鞭梢质量小，因此获得较大的运动速度。
4、活动顺序性原理的实际意义 跳远起跳过程中的错误动作——“提踵过早”
研究结果显示：踝关节的力量为膝关节力量的80%。
5、小关节活动的重要性 结束动作由小关节完成，结束动作完成的好坏
直接影响到整个动作的质量。 （1）小关节是完成动作的支撑点：要求稳固。 （2）影响动作的完成时间：小关节力量加强，可 提前参入活动，提高动作的速度，从而缩短完成动 作的时间。 （3）可以精确的控制方向：小关节动作精细，调节 动作的能力强。
斜方肌 动力点
支点
阻力点
图3—2 头
第二类杠杆：阻力点位于力点和支点之间（图 3—3（A、B）。作用是省力，因为阻力点在中 间，阻力臂始终小于力臂，故用较小的动力就 能克服较大的阻力，故又称为省力杠杆。
图3—3（A） 提踵动作
动力点
阻力点
图3—3（B）
支点
第三类杠杆：力点位于阻力点和支点之间（图 3—4）。这类杠杆因为力点在中间，肌力臂始终小 于阻力臂，故一定要用较大的肌力才能克服较小的 阻力，但可使阻力点移动的速度和幅度增大而获得 速度，故又称为速度杠杆(又称费力杠杆）。
看图分析这个动作，想一想，图中第 3个动作，为 什么有躯干扭转的现象？
缓冲阶段：摆动 环节向上加速摆 动可以增加起跳 力。
蹬伸阶段：摆动 环节制动可以提 高蹬伸腿的蹬伸 速度。
2、摆动动作的作用 （1）提高重心相对高度 （2）增加起跳力和起跳速度
a
跳高项目的起跳动作中，为什么要用力向上摆臂和摆腿？ 图3—11
（七）躯干扭转动作原理 作用：可增大摆动动作的幅度、速度、蹬地力。
2、骨杠杆的类型
第一类杠杆：支点位于力点和阻力点之间（图 3—1、2）。主要作用是平衡力，故又称为平衡杠 杆或静止杠杆。由于支点可以靠近力点，也可以 靠近阻力点，故除有平衡作用外，若支点靠近力 点，具有增大速度和幅度作用，若支点靠近阻力 点，则具有省力的作用。
M = F ×d
O
F1
F2
图3—1
寰枕关节
问题：为什么加大摆臂幅度可以增加步幅？
图3—12
（八）相向运动原理
（1）产生的解剖学原因 （2）力学原理——角动量守恒定律
跳远技术的平面定性比较
走步式（图C）是目前跳远技术中比较先进的技术，为什么比蹲踞 式（图A）和挺身式（图B）先进呢？
图3—12（A） 蹲踞式
图3—12（B） 挺身式
图3—12（C） 走步式
第三章 骨、肌肉的力学特性及人 体基本活动原理
第三节 人体基本活动原理
一、 基本形式
上肢
推：在克服阻力时，上肢由屈曲状态变为伸展 状态的动作过程。
拉：在克服阻力时，上肢由伸展状态变为屈曲 状态的动作过程。
鞭打：在克服阻力或自体位移的过程中，上肢诸 环节依次加速和制动，使末端环节产生极 大的速度的动作形式。
鞭打动作的力学原理：角动量传递。
鞭打动作
投手连续动作技术
图3—8
图3—9
（五）缓冲与蹬伸动作原理
1、缓冲动作原理
（一）减少外力作用：遵循动量定理 Ft = ∆mv 。
缓冲的机制为：通过延长力的作用时间，减小外力 对人体的作用。
（二）缓冲动作是完成动作技术的重要环节 ：缓冲 动作的充分与否直接影响到动作完成的质量。我国 高水平短跑运动员的最大缓冲角为 138.3°，美国高 水平短跑运动员的为134.2°。 （三）准备性动作：为F t蹬=伸m v做准备，为蹬伸动作提 供适宜的空间和时间以及各关节肌肉适宜的发力条 件。 （四）非代谢能的利用：缓冲阶段肌肉及肌腱储备 弹性能。