对散打运动员肢体打击效果的力学探讨

对散打运动员肢体打击效果的力学探讨我们都知道,散打比赛的过程是通过人体肢体的运动来体现的,不论是进攻还是防守都离不开肢体的运动,最直观的现象是通过肢体(主要环节是手、脚) 的打击取得有效得分。

打击效果的好坏将直接关系到比赛的效果。

许多的散打练习者包括优秀散打1 运动员在训练中都有这样的体会:明明自己肌肉有较大的力量,但在技术动作的运用中却发挥不出最大的肌力或者不知为什么自己的动作没有取得预期的打击效果。

我们从怎样加大肢体打击效果的角度出发,通过运用生物学和力学的观点及方法,力图使散打肢体打击的复杂动作技术建立在最基本的生物力学的规律之上,从而使散打教练员和运动员依据这些规律建立散打运动技术教学和训练的方法,不断完善散打技术动作,以取得最好的训练效果和比赛成绩。

合理的技术动作、力量训练是取得打击效果的最根本的前提条件。

离开了这一点,其他的问题就不能很好的解决。

只有在拥有合理的散打技术动作、一定力量的基础上才能进行以下的加大散打肢体动作打击效果的力学训练,从而取得散打比赛和训练的预期目的。

1 途径———加大打击肢体的动量由于人体的肢体的质量是不改变的———从微观的角度上讲人体的重量是时刻发生改变的,但在研究人体运动的整体效果时,我们都是从宏观的角度宋研究,认为人体肢体的质量是相对不变的。

所以加大肢体打击的动量只能是提高肢体的速度。

111 要特别注意提高肢体的初速度和角速度例如:散打后手直拳动作(本文散打的站位都采用左式站位) ,腿的蹬地发力加上胯的扭转带动躯干绕垂直轴的转动产生向前的运动(右侧的躯干由原来的右后方变成扭转后的右前方) 。

躯:厂的扭转会带动前、上臂的扭转———也就是我们通常所说的松肩现象,使后手直拳预先有了一个初速度,从而加大后手直拳肢体环节的打击初速度。

其他的动作:鞭腿、摆拳等都符合这一原理。

另外,采用移动中做出技术动作,也可以起到加大肢体初速度的目的。

例如:垫步侧踹腿,在垫步向前进攻的过程中,人体有一个向前的初速度,也等于是腿环节的进攻有了一个初速度,在加上腿部肌肉的收缩力产生的速度,从而使脚环节产生非常大的打击动量,起到预期的打击效果。

向前滑步(跑动) 使腿预先有了一个初速度,滑步(跑动) 越快,加上腿部肌肉收缩产生的力量,正蹬扣打击效果也就越大。

这—动作通常在趁对手不备时运用。

这些散打动作都有预先提高肢体的初速度的目的,以加大打击肢体的动量。

112 在保证发挥肌肉最大用力的同时,通过延长力的作用距离来延长作用时间为了增加散打1 肢体打击的速度,即增加肢的冲量(FT=MV) 。

这要求散打运动员在发挥最大力量的同时,延长肌肉对肢体的作用时间。

正确的做法是,在保证发挥肌肉最大用力的同时,通过延长力的作用距离来延长作用时间,要求我们在最后用力前使身体尽可能的超越肢体。

其作用一方面可使原动肌充分拉长,以提高肌肉收缩力;另一方面可延长最后用力的作用距离,从而延长作用时间,达到增大冲量,环节的目的。

要加大人体所受冲量,可增加冲力或增加力的作用时间来实现,也可同时加大二者来实现。

例如:后手直拳动作,蹬地转胯带动躯干扭转向前运动,而前、上臂处于静止,也就是说身体超越了肢体,蹬地、转胯带动躯干的扭转进而产生送肩现象,加上人体完成动作后身体重心会前移,其力学实质加大了肩部肌肉工作的距离,从而加大肢体的打击动量。

转身后摆动作同样如此,在后摆腿打击时,躯体躯干、头略微早于腿产生扭转,这样在腿摆动时自然加大的肌肉对腿环节的作用距离,从而增加腿的打击效果。

113 要注意做适当幅度的肢体摆动动作, 以增加肢体的打击力量人们利用动作阶段中肌肉因做退让式收缩, 能发挥更大肌力的特性可以增加肢体的初速度和做适当幅度的肢体摆动动作, 增加肢体的打击力量, 起到预期的打击效果。

因此, 要注意(1) 摆动动作的合理配合: 因为缓冲阶段完成蹬伸、鞭打动作的肌群, 做退让性收缩时能发挥出更大的肌力。

蹬伸、鞭打的四肢能承担因捏动动作而引起的额外负荷使得蹬伸、鞭打的力增加, 而在蹬伸、鞭打时, 次要环节的摆动动作的加速度减小, 也就是蹬伸、鞭打的力量。

(2) 躯干的扭转: 在完成动作过程中, 躯干进行适当的扭转动作, 有利于动作技术的完成。

躯干的扭转是人体固有的协调整活动形式, 但是有意识的、合理的利用它, 有利于提高动作效果。

骨盆的转动方向与摆动方向一致, 躯干的扭转促进了蹬伸、鞭打动作的时行, 又由于提高了摆动动作的质量, 因而进一步提高了蹬地的效果, 所以躯干的扭转可增大摆动动作的幅度、速度及蹬地力。

2 肢体打击动作的转动力学原理211 肢体转动速度由于许多散打技术动作都涉及转动现象, 因此, 我们有必要对散打的转动动作进行分析。

人体的转动一种是人体局部肢体在肌肉力的作用下, 牵引骨骼绕关节轴的转动; 一种是人体整体的转动。

当肌力矩大于阻力矩时, 环节向阻力方向转动。

由转动惯量的公式( I r m1 n2 ) 可知: 转动惯量的大小不仅与物体的质量(m) 有关, 还与质量分布的离轴的距离(r) 及转轴的位置有关, 质量越大、质量分布离轴越远, 转动惯量也就越大。

由力学公式可知: 人体动量矩= 人体转动惯量×人体环节角速度。

当人体动量矩一定时, 转动惯量越小, 获得的肢体环节运动的角速度越在, 造成的打击效果也就越大。

例如: 右后鞭腿动作, 过早的将小腿打开, 造成腿转动惯量的增大, 从而减小转动的角速度, 不利于鞭腿的最后打击。

正确的做法是: 右膝外展, 上体左转, 收腹, 带动右腿髋, 然后在鞭腿的摆动过程中, 小腿自然放松与大腿折叠, 曲膝, 在躯干转过一定的角度后, 大腿肌肉发力最佳距离减小, 肌力减小, 此时, 大腿、躯干制动进行动量矩的转移, 同时, 小腿肌肉再收缩发力加大脚转动的角速度, 成打击动作。

做鞭腿动作时, 小腿肌肉的收缩发力是在大腿发力的后继发力动作, 这样能使脚背产生最大的旋转角速度, 局部肢体的转动, 人体的各种运动都是以骨杠杆的转动为基础的, 形成这些转动, 是由肌肉力矩作用的结果。

对于关节轴而言, 肌肉的拉力矩在人体自身完成动作时, 就是外力矩。

由转动定律可知, 肌力矩大于阻力矩, 环节做克制性工作; 肌力矩小于阻力矩, 环节处于平衡状态, 肌肉做等长收缩, 完成静力性工作。

为加大肢体的转动效果, 通常采用以下途径: (1) 增加肌肉对骨杠杆的拉力矩; (2)利用动量矩的转移加大转动动作的效果。

如果系统所受的合外力为零, 则系统的总动量保持不变, 系统的内力只能使动量在系统内部各物体之间传递转移。

人体是由多环节组成的生物力学系统, 各个环节的动量的矢量和等于人体的总动量, 因此, 人体内部在未受到外力作用时, 人体内力只能改变各环节的相对位置, 改变各环节的动量值, 只能是某环节动量的改变量传递到其它环节。

人体可以通过—些动作, 将其些环节的动量矩转移到全身, 或将全身的动量矩转移到某—环节, 从而加大转动动作的效果。

动量矩的传递转移往往是身体某些部分突然急停制动, 使这部分肢体的动量矩迅速转移传递给临近部分。

例如采用左式站位时的后手直拳, 开始时散扪1 运动员的下肢蹬地发力产生旋转, 下肢的动量矩逐渐转移到上身, 使上身迅速随下身纵轴转动, 在最后用力阶段, 运动员的腿部突然发力制动, 使下肢、身体躯干突然停止转动, 这时下肢以及躯干的动量矩全部转移到手臂, 是打击的肢体的动量矩增大, 加在运动员肢体的打击力度。

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, 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。

须注意, 在鞭打动作中近端环节的制动, 并非是使该环节加速的主动肌群的对抗肌用力实力, 而是其远端关节的肌肉用力, 在其远端环节产生角加速度运动时, 所产生的阻力矩造成的。

212 注意非代谢能量的利用21211 利用肌腱及肌肉中弹性成分的复原进行蹬伸动作人体动量的获得, 并非完全是通过肌肉消耗能量物质由肌肉的收缩元收缩产生的, 其中一部分是通过肌及肌腱中积蓄的势能的转换产生的, 散打技术动作中的力学原理同样如此, 膝关节产生伸展活动, 则膝关节的力量不能充分挥使肢体的力量减小。

以左侧的前侧踹腿为例。

在侧踹腿打击目标时, 腿及踝关节由于目标的反作用力首先有—个缓冲的动作, 小腿的肌腱和有关肌肉被拉长, 积蓄了一定的弹性势能, 从而使侧踹腿的打击效果增大。

21212 注意提高散打动作的力、速度和动作的经济性动作的力和速度因利用肌肉弹力而得以提高, 而动作的经济性则依靠机械能的再利用和减少消耗性损失来达到。

在肌肉和肌腱中, 可以储存足够多的形变势能, 但在做动作之前,必须给予附加外力拉伸肌肉, 因此肌肉在完成基本动作之前给予预张力, 这样一来就使肌肉及肌腱中的弹性势能达到足够大的值。

因此给予肌肉一个最佳拉伸力和拉仲速度, 后继动作才能达到理想的结果。

__21213 注重肌肉由退让式收缩转为克制性收缩的转换时间超越环节时肌肉所产生的弹性势能, 能否有效的转化为环节的动能, 取决于肌肉由退让式收缩转为克制性收缩的转换时间长短, 时间越短, 势能的利用率越高, 反之,产生肌肉松弛现象, 肌肉张力随时间的延长肌力下降, 因此, 在超越环节与肢体发力动作之间不应有时间卜的延误。

213 活动的顺序的力学分析关节活动的顺序原理: 人体四肢由近端至远端, 各关节所配备的肌肉由强变弱, 即肌肉生理横断面逐个减少。

由于这个结构, 当人体活动时, 在关节的活动顺序方面表现出一定的规律。

21311 大关节首先产生活动当需要克服大阻力, 或需要表现出大的运动速度时,运动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。

在完成运动技术过程中, 主动加强大关节用力, 充分发挥大关节的潜力, 有利于动作技术的完成。

21312 小关节活动的重要性小关节的强弱直接决定其参与工作的早晚, 如果其肌力矩强大, 它可提前参与工作, 从而缩短完成动作的时间, 提高动作的速度。

3 结语综上所述, 对于散打运动员和散打练习者来说, 必须要有意识的控制动作, 这样才能保证在各种复杂多变的条件下取得最佳的散打的肢体, 打击技术动作效果。

在分析某一具体的动作体的形态和机能特点并结合散打运动员训练水平和技术特点, 去研究最合理、有效的动作技术, 以达到好的运动成绩。

参考文献:[1 ]张山. 中国散手[M]1 北京:人民体育出版社,199416[2 ]王卫东. 军警实用格斗术[M] . 北京:北京体育出版社.19881[3 ]中国武术散手编写组中国散手[M]北京:人民体育出版社. 1994.[4 ]全国体育学院教材委员会,运动生物力学[M] . 北京:人民体育出版社,1990.[5 ]全国高等师范院校教材编写组. 人体生物力学[M] . 北京:北京师范出版社,1998.(上接26 页)[5 ]Belykh AG,et al1State of the free - radical oxidation system innormobaric hypoxia1Fiziol Zh ,1992 ,38(5) :73 - 76[6 ]Gnlyaeva NV ,Tkatchouk EN1Antioxidative effects of interval hy2poxic training1Hyp Med J ,1997 , (3) :131[7 ]Michael B Reid1Nitric oxide ,reactive oxygen species ,and skele2tal muscle contraction1Med Sci Sports Exer12001 ,331[8 ]Nevin Atalay ,Hale Sayan and Deniz Erbas1Effects of moderate on exhaled nitric oxide ,erythrocytes lipid peroxidation and super2oxide dismutase levels1Japan J Physiol ,1999 ,291[9 ]Wang J ,et al1Chronic exercise enhances endothelium - mediated dilation of epicardial coronary in conscious dogs1Cire Res11993 ;73 (5) :829 - 838[10 ]殷松楼,运动对大鼠胸主动脉内皮素和一氧化氮合酶的影响[J ]1 中国运动医学杂志11998 ,17(1) :829[11 ]Shen W,Lundbore M,Wary J ,etal1Role of endothelium - de2 rived relaxing factor in the regulation of regional blood flow andvascular resistance at rest and during exerxise in conscious dogs1J Appl Physiol ,1994 ,77 :165 :1721[12 ]龚永生,梅惠华. 游泳对慢性低氧大鼠肺动脉L 一精氨酸一氧化氮途径的影响[J ]1 中国运动医学杂志,2003 ,22(1) :33 - 34[13 ]Fike CD ,Kaplowtz MRD ,et al1Chronic hypoxia decrease nitric oxide production and endothelial nitric okxide synthase in new2 born pig lungs1 Am J Physiol11998 ,274(4ptl) :2517225261[14 ]陈静炯,龚永生,郑绿珍,慢性低氧对大鼠肺血管L - 精氨酸PNO 和NOS 的影响[J ] . 高原医学杂志,2001 ,11(1) :9- 12[16 ]Fike CD ,Kaplowitz MR ,Thomas CJ ,et al1Chronic hypoxia de2 crease nitric oxide production and endothelial nitric oxide syn2 thase in newborn pig lungs1Am J Physiol , 1998 , 27 , ( 18) : L51725261[17 ]张西洲,何富文,崔建华,等1 高原肺水肿患血浆一氧化氮含量与红细胞膜ATPase 活性[J ] 1 高原医学杂志,1999 ,9(3) :2522629第 4 期王聚龙,等: 对散打运动员肢体打击效果的力学探讨。