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人体机械运动的多样性和复杂性

【摘要】:人体机械运动受人的意识支配,是思维这一高级运动的外部表现和直接目的;人体机械运动受到中枢神经系统等生物学因素的控制、调节和制约。由于人体结构是多环节的链式机构,因此人体机械运动表现出多样性和复杂性,为了达到预定目标所进行的运动方式并不是唯一的。人体的一切运动离不开肌肉的收缩,人体借助骨骼与关节的密切配合,产生了形体的无穷变化以及移动。

人体机械运动受人的意识支配,是思维这一高级运动的外部表现和直接目的;人体机械运动受到中枢神经系统等生物学因素的控制、调节和制约。由于人体结构是多环节的链式机构,因此人体机械运动表现出多样性和复杂性,为了达到预定目标所进行的运动方式并不是唯一的。同时,人体在运动过程中,既受到自身生物学因素的制约,又受到力学因素和运动规律等的制约(图3-15)。在体育运动中,存在着合理的和最佳的人体机械运动形式,即合理的动作技术原理和最佳运动技术。

图3-15 人体运动的规律和范围

人体是非常复杂的,人体的运动也是复杂的。如果将人体进行不同的简化(即质点或刚体),那么人体的运动形式将不同。将人体简化为质点,人体的运动形式有直线运动(包括匀速直线运动和变速直线运动)、曲线运动(包括斜抛运动和圆周运动);将人体简化为刚体,人体的运动形式有平动、转动和复合运动(平面运动)三种,如走、跑、滑冰、滑雪、骑车、跳水等都是复合运动。

质点是指具有质量,但可忽略其大小、形状和内部结构而视为几何点的物体。由实际物体抽象出力学简化模型,这样可为分析人体动作提供方便。人体是有一定质量、一定大小和形状的有机体。一般来说,如果不涉及人体的转动和形变,只研究人体平动部分,就可忽略它的形状和大小,把人体或器械简化为质点。例如,马拉松跑运动员从起点出发到终点,人体的大小远远不及所跑的距离,从运动方面忽略了转动与形变运动,从人体方面忽略了它的大小,就可以把人体简化为质点。有时要了解人体某一环节如手或足的运动状况,也可把它们看作质点,了解人体运动过程中手或足的运动轨迹。

刚体是由相互间距离始终保持不变的许多质点组成的连续体,既考虑物体的质量又考虑物体的形状和大小。研究人体整体运动或环节整体运动,可忽略人体或环节大小和形变,把人体或人体环节抽象为刚体,即人体或人体环节具有大小和形状,受力后具有大小和形状不变的性质。人体由各环节组成,如把各环节简化为刚体,那么整个人体可视为多刚体。在划分人体环节时,具体问题需具体分析。

人体的一切运动离不开肌肉的收缩,人体借助骨骼与关节的密切配合,产生了形体的无穷变化以及移动。在一个年龄阶段骨骼与关节是固定不变的,运动改变的是关节活动的角度和速度,制约关节活动的因素是肌肉的收缩与舒展(图3-16)。没有关节的活动,人体是无法进行运动的,没有肌肉的收缩就无法产生我们移动所需要的能量。

图3-16 肌肉的收缩与舒展