唐山师范学院体育系理论课讲稿
第八章 人体基本体育动作的生物力学分析 第一节 人体整体动作的基本形式 人体整体动作的基本形式可分为：推、拉、鞭打动作，缓冲与蹬伸，躯干的扭转、相向运动和摆动动作。 一、 上肢的基本活动形式： 上肢的基本动作主要由肩带、肩、肘和腕关节以及指关节的共同活动所完成，可纳为推、拉和鞭打三种主要动作形式。 （一）推：指上肢克服阻力，由屈曲状态变为伸展状态的动作过程。 1、分类： 把器械推离人体，如举重、推铅球、胸前传球等。 把人体推离支点，如双杠推起、俯卧撑、跳马推手等。 2、关节活动的顺序原理—大关节带动小关节活动原理 ①原理内容：人体运动时，总是表现出大关节首先产生和结束活动，小关节后产生和结束活动，依据关节的大小，表现出一定的顺序性。 ②机制： A、大关节指配布有大肌群的关节，能产生很大的力，首先克服阻力而产生运动，小关节肌力较小，只有阻力减小到其能克服时，才能产生运动。尽管人体全力运动时大小关节同时用力，但表现形式却是大关节先产生活动，小关节后产生活动。 B、四肢的基本活动均是环节绕关节的转动，跨过大关节的骨和肌肉的长度大，力臂长，所以力矩也大，不仅能克服大的阻力，而且转动也快。（例推铅球，P298图8-1） △研究表明：人体各关节肌肉力量强弱的分布与它距躯干的远近有关，离躯干近的关节的肌群大，离躯干远的关节的肌群较小。 ③意义： A、可以使动作产生更大的力量和获得更大的运动速度。 例：双杠双臂屈伸动作，如果肩带肌力量差或不主动发力，仅靠肘、腕唐山师范学院体育系理论课讲稿
的力量很难完成推起动作。 B、主动加强大关节用力，有利于发挥大关节的机能潜力，有利于动作的完成。 △研究表明：踝关节的肌肉力矩相当于膝关节的70-80%，在起跳过程中，过早的提踵会影响起跳高度，原因是提踵抑制了膝关节的蹬伸。 C、注意加强小关节的力量，可以加大动作力量和加快动作速度，加强动作的稳定性和方向性。 因为小关节是最后完成动作的环节，又是支点或握点的主要用力环节。如投掷动作最后“拨”的动作，具有定向作用、传递动量和使器械产生旋转作用。 △推的动作其伸展程度依据所需完成的任务有所区别，如同样是篮球胸前传球，长传球时，肩带肌首先发力，上肢几乎完全伸直，而短传球，距离近，肩肘关节稍伸展，主要靠快速“抖腕”完成。 （二）拉：指上肢克服阻力，由伸直状态变为屈曲状态的动作过程。 包括将物体拉近人体和把人体拉近握点两种形式。 如划船动作、举重上提阶段、标枪引枪至耳旁，接球、游泳划臂和引体向上、爬绳等。 1、拉的动作大多也遵循关节活动的顺序性原理，如引体向上动作。 拉引过程为：肩带肌群先发力使上臂在肩关节处稍后伸，内收，拉躯干靠近上臂，肩胛骨进行下回旋运动，肘关节屈曲使上臂在肘关节处靠近前臂，变直臂悬垂为屈臂悬垂，使人体接近握点。 △较少的动作有较小的关节先发力的特点。如自由泳划臂动作，为了使上肢处于较大的对水面积，增大划水效果，技术要求肘关节先工作，做上臂内旋屈时动作，然后才是肩带及肩关节肌肉用力完成划水动作。 2、体育运动中推拉结合的动作较多，如双杠的屈身上，撑杆跳高、举重动作。 （三）鞭打动作 1、定义：手部游离(或持物)，上肢作类似鞭子急剧抽打的摆臂动作过程。 如排球扣球、乒乓球、羽毛球的扣杀、掷标枪、棒、垒球的投球，大力踢球、游泳打水（下肢）、体操中两腿鞭打动作等。 2、鞭打动作原理和特点： ①动量传递（抽鞭子）：一个链状物，在其质量大的一端先做加速运动，然后制动，在制动过程中其动量向游离端传递，使末梢部分产生极大的运动唐山师范学院体育系理论课讲稿
速度。 ②动量矩的传递（标枪鞭打）：近端环节先加速转动，然后突然制动，近端环节的动量矩传给远端环节，加之肌肉主动用力过程，使远端环节速度大大加快。 ③上肢鞭打运动的特点是以大关节带动小关节，大小关节依次进行活动，每一个环节最大活动速度都是在前一个环节达到最大速度之后获得。 △在体育运动中，运动员完成某一动作时，经常需要两臂(手)或两腿(足)具有尽可能大的运动速度，这就需要运用鞭打动作原理。 △人体在鞭打动作中角动量的传递是通过相邻环节相互作用实现的。起止于相邻环节的肌肉收缩力F，使远端环节产生角加速度，远端环节中产生力通过收缩肌肉及骨作用于近端环节，使其产生制动。 3、鞭打动作分类： ①投掷性鞭打动作（标枪、棒垒球等） 例：P301-302 投掷标枪的用力曲线和速度变化曲线。 ②打击性鞭打动作（扣球、扣杀动作） 与投掷性鞭打动作类似，只是在鞭打前，环节屈的程度更大，肌肉更放 松，转动惯量较小，鞭打动作幅度更大。 如投掷标枪动作，身体各部分的鞭打是有顺序的，优秀运动员对标枪的用力曲线图呈双峰形(图8—5)。在鞭打之前手向鞭打的反方向移动，右腿 在左腿强有力的支撑下积极蹬伸，身体形成“满弓”动作致使做鞭打动作的肌群处于被拉长的状态储备弹性势能，紧接着髋关节及躯干屈曲鞭打，曲线图出现第一个波峰；肩关节在投掷方向上产生加速度，接着肩带及肩关节产生活动，使肘关节产生位移，躯干开始制动，使上臂急速向前上方运动，前臂跟着上臂留在后面，曲线图上出现一个小波谷，在此基础上上臂制动伸肘
运动生物力学讲稿(第八章)
