运动技能是指在运动过程中按一定技术要求完成的随意运动行为。这一行为是在运 动或锻炼过程中“习得”的,即必须通过学习才能获得。学习和掌握运动技能形成的生理机 制,研究学习运动技能的方法及影响运动技能形成和发展的各种因素,就有利于在实践中 科学地制定训练计划,选择合理有效的训练方法和符合要求的训练内容,设计出最好的训练方式。
实践证明,运动技能形成如果单纯从生理角度考虑,很难得到完善而令人信服的解释,心理因素诸如动机、兴趣、个性、语言、思维、人际交往等一系列心理过程都对运动技能 的形成起重要作用。
运动技能的形成是一个积极的主动过程,运动员的主动性高,训练效果就好。主动性 包括动机、意志、期待等。为达到目标而进行的奋斗,以及达到目标后的满足都是积极主动 的因素c因此,本专题虽着重从生理机制角度论述运动技能的形成,但部分内容也涉及一 些心理问题。
(一)运动技能形成的生理学原理
一般认为,运动技能的生理基础是反射,其形成必须有大脑皮层参与。但对其具体的形成过程和机制,由于尚未充分阐明,故存在不同的理论或假说。本专题将扼要地介绍 两种目前为广大体育工作者认可的学说,即控制论学说和条件反射学说。
记忆痕迹与运动构型:长期以来,首先确立关于.脑控制运动的事实是,从大脑皮层 运动区送到脊髓的信息能引起身体的运动,包括粗糙的和精细的肌肉活动。进而发现,运 动皮层输出的信息是由其他部位信息输入的结果。输入的信号不仅来自皮层其他感觉区, 也来自皮层下结构,如小脑、基底神经节。也就是说,在运动控制中,从皮层至脊髓再至肌 肉的输出信息是由皮层和皮层下结构的输入信息来协同实现的。此外,肌肉在接受输出信 息而活动时,亦将其活动情况以反馈信息的形式输入到皮层或皮层下结构,从而对运动产 生不断的校正和调整。因此,从神经控制论考虑运动技能的形成,必须具备三个条件:第 一,必须具备作为运动动力结构的肌肉。第二,必须具备一个完善的信息系统,由信息输入 开始,经过中间的一系列加工处理过程形成一定程序,最后效应器按程序信息做出反应, 也就是肌肉协调地完成动作。第三,必须具备完善的反馈控制系统,它对形成运动技能过 程随时起到监视、校正作用。整个运动系统不断根据反馈信息进行自动调节,因而动作技巧不断完善熟练,最后形成运动技能。
信息的来源:大脑皮层各有关部位是通过下述程序来控制和实现随意肌肉运动的。第一,形成随意运动的思维起源;第二,确定完成整套随意运动所必需的运动程序;第 三,控制肌肉活动的本身。
随意运动的思维起源有赖于信息的输入,引起形成和再现运动技能的信息来自体内 和体外两个方面。
体外的信息主要来自于 教练员传输的信息,如讲解、 示范、口令以及其他一些外 部感受信息,运动员通过感受 和分析综合形成动作概念。
另一种信息是来自人体 内部,它同样可以引起运动动 作的再现。如一个运动员学会了某一个动作,他可以在没有 任何外来信息的作用下复现 该动作。这种内部信息是来自 大脑皮层的记忆贮存区域, 即皮层的一般解释区(图2- l-l)o 一般解释区是躯体感 觉、视觉和听觉的汇合区,具体位置在大脑皮层颛叶后上 方和角回前方,是额叶、顶叶、枕叶汇聚之处。它具有对各种不同性质感觉体验的分析能 力,所以也称之为神智区或知识区。信号先贮存在这里,然后再转移到脑的运动部位以控制具体运动动作
(2) 记忆痕迹与运动构型的形成:从控制论观点看,运动技能的形成,是在大脑皮层感 觉区或运动区,形成感觉记忆痕迹或技巧运动功能构型。当再现运动技能时,大脑皮层就根据来自体内外的输入信息,引出一定的记忆痕迹或运动构型,运动控制系统即自动地 “跟随”该痕迹或构型而活动。
感觉记忆痕迹对运动的控制:形成运动技能过程,主要是在感觉区和一般解释区产生对运动动作效应的体验,并记录下各种运动动作形式的记忆,称为运动动作的感觉记忆 痕迹。这种记忆痕迹的形成是以长期记忆的生理功能为基础的。当需要做某种运动技能 (亦即有目的的动作)时,有关的痕迹被引出而与运动皮层相联系,激动脑的运动系统,以 便再现记忆痕迹中所记下的感觉痕迹形式。
技巧运动功能构型的建立:许多技巧性运动,如打字,从实用的角度说,必须进行得 很快才行。许多运动动作亦是如此。此时,由于动作进行得如此之快,以致躯体感觉信号来 不及传递到感觉皮层或运动皮层以控制这些动作。据认为,控制这些快速的协调性肌肉运 动的构型是在运动系统本身建立起来的。它可能包括主运动皮层(中央前回)、运动前区皮 层、基底神经节或小脑在内的复杂环路。要建立起这样一种运动形式,必须通过连续多次 进行同样的技巧动作。以致最后在皮层运动区也像感觉区那样记下该动作的痕迹,这一运 动痕迹可使固定的一组肌肉按照特定的运动程序来实现某一技巧动作。所以,这种痕迹就 被称为技巧运动功能构型。它主要与运动区有关。通过训练和实践,皮层运动区最终可以 建立起几百个不同的协调性运动的构型,而这些构型每一次可有一个被用于不变的活动 程序中,从而可以完成几千种复杂的动作。
(3) 感觉反馈的作用:在形成和再现运动技能中,来自本体感受器、视觉感受器等的运 动反馈信息,具有重要的作用°在形成感觉“记忆痕迹”构型中,来自参与该运动的肌群中 本体感受器的反馈信息及时地将实际运动的瞬时情况连续反映到皮层感觉区(亦可直接 到达运动皮层),并与痕迹进行比较,如果两者不相符合,其差别(叫做“误差”)传至运动皮 层后,便可能引起另外的运动信号,后者可以自动地兴奋适当的肌肉,从而不断调整、矫正 运动动作,使运动技能逐渐趋于完善或准确地再现所需的运动技能。但在“技巧运动功能 构型”这类运动动作中,由于动作进行得非常迅速,以至于感觉反馈信号没有足够的时间 来控制,即此时已脱离反馈信息的控制。但即使如此,感觉系统仍然决定了该动作是否能 准确进行。这一决定是以以往的回顾而不是以正在进行的动作为依据的。如果运动形式不 够准确,则原来是感觉系统的信息便可能帮助校正下一次要完成的动作。在体育教学和训 练中,强调运动员回忆动作的目的也就在于此。即这种自我反馈信息可成为下一次练习的 校正依据。
运动条件反射:前苏联运动生理学派以巴甫洛夫的高级神经活动学说为基础,认为随意运动的生理机制是运动条件反射暂时性神经联系,而学习和掌握运动技能,其本质 就是建立运动条件反射的过程。
运动技能与一般简单的运动条件反射不同,它是在本能和简单的运动性条件反射的 基础上建立起来的更复杂的条件反射。故由其生理学本质看,运动技能是复杂的、连锁的、 本体感受性的运动条件反射。因此,运动技能的形成过程,也就是建立复杂的、连锁的、本 体感受性的运动条件反射过程。
之所以把运动技能看成是复杂的条件反射,是因为这种运动条件反射是一连串复杂 动作的综合,参与活动的中枢很多,如运动中枢、各种感觉中枢等,而且其功能也是复杂 的。例如,运动中枢在运动技能形成过程中对肌肉的调节就是一个非常复杂的过程。以跳 高为例,本体感受器感知肌肉和关节的活动情况,视觉感知横杆的高度和距离,听觉感知 步伐的节奏,触觉感知地面的硬度,位觉感知身体在空中的位置和身体翻转情况。这些感 觉刺激按照一定时间在大脑皮层有关中枢中顺序出现,有兴奋,有抑制,有时同时出现,有 时又前后交替。在反复练习过程中,逐步在大脑皮层中形成一套按时间间隔顺序出现的、 定型化的、巩固的暂时神经联系,称为运动动力定型。
所有运动技能都是成套的动作,动作之间有如连续的链条,前一个动作是后一个动作 的刺激信号,使整套运动技能形成一连串的前呼后应的条件反射。所以,运动技能是连锁性的运动条件反射。
在形成运动条件反射过程中,来自肌肉及关节的本体感受性传入冲动起着极为重要 的作用。没有这种传入冲动,条件刺激得不到强化,运动条件反射不能建立,运动技能不可 能形成。所以运动技能又是本体感受性的条件反射。
(二)运动技能形成的阶段、主要生理学过程和教学方法
运动技能从开始学习到形成熟练技巧,整个过程可分为四个时相,各个时相并不能 严格分开,而是相互联系和相互交错的,是一个统一完整的过程。
泛化过程:根据大脑皮层神经过程的活动规律,认识总是由感性到理性,由外部表 象到内在规律的深入理解。学习开始,运动员对教练员输出的信息和自己的实践,不容易 形成完整正确的概念。此时由新的练习引起的一系列新异刺激,经感觉系统传入皮层各有 关中枢,使有关中枢的有关神经元兴奋。因分析功能尚不精确,也就是皮层内抑制过程尚 未建立起来,皮层中兴奋和抑制过程都依照皮层本身运动规律趋向于扩散。具体表现为动 作僵硬、不协调、不准确、出现多余动作,能量消耗多而有效动作少,动作时机掌握不准、节奏紊乱。
应通过精确、形象的讲解、示范和运动员的实践体会,使运动员建立正确动作概念。过 强、过弱的刺激都容易引起泛化现象,不利于运动技能的形成。应注意动作主要环节,不要 在细节上多花费精力,以取得重点突破的效果。
分化过程:分化是指时间、空间上的区分。随着学习的深入,运动技能逐步改进,大脑皮层运动区的兴奋、抑制过程在时间、空间上的分化都日趋完善和精确。由于内抑制的 完善,不该收缩的肌肉放松了,多余动作消除了,动作的时机、节奏也逐渐符合要求,前后 动作连贯准确,基本上学会了动作,初步形成了运动动力定型。但此时还不够稳定,在新异 或强烈刺激的干扰下,又易遭到破坏,多余动作、不协调甚至错误动作又会出现。
这一过程应加强对动作细节要求,多进行动作的分析和思考,纠正整套动作中不合理和不正确部分。
巩固过程:通过反复练习,运动动力定型更趋巩固,皮层运动区内兴奋与抑制过程 不论在空间和时间上都更精确、协调、省力,运动细节也正确无误,某些环节可以在脱离意识控制下完成,即初步形成了自动化,在不利条件下运动形式也不致遭到破坏。植物性神 经功能与躯体性神经功能协调配合,已成为整个运动技能的组成部分。
这一过程运动动力定型虽已趋巩固,但仍应经常练习,不断提高动作质量,否则定型还答消退,而且越是难度大、繁难复杂的动作,以及掌握不牢的动作越容易消退。
巩固过程应进一步要求学生对动作技术理论和力学原理进行探讨,加深对动作内在联系的认识,配合运动实践促成成套动作达到自动化程度,因为只有理解深刻才能掌握得 牢固。
自动化过程:随着运动技能的巩固和发展,达到熟练程度时,动作就可出现自动化 现象。所谓自动化,就是在练习某套动作时,可以在脱离意识的情况下自动地完成。例如骑 自行车,当骑车技术达到十分熟练时,也就是达到自动化时,骑车行进时可以完全不需要 意识控制。如车把的稳定、重心的移动、踏车动作等,都能下意识地加以调整,注意力可以 转移到观看周围景色。又如篮球运动员运球技术达到自动化后,在比赛时不必花费精力去 控制运球,而把节省的精力用在战术配合上。当然,自动化也不是完全脱离大脑皮层支 配。当环境变化使自动化受到阻碍时,自动化动作又会变成有意识的。如骑车行进,突然遇 到红灯,大脑皮层的意识会立即加以控制。意识性活动指的是皮层最适宜兴奋部位完成的 动作。所谓下意识或无意识,是指大脑皮层兴奋性低或不适宜的部位实现的活动。人类的 一个最突出的学习技能特点,就是把复杂的学习过程变成刻板式的反应,这样可以节省很 多“精神能量
因为自动化是在下意识情况下完成的,一时性的动作误差往往不被觉察,如果重复多 次而被巩固下来,就会使已形成的动作技能变质。所以,应通过动作后的回忆检查,来保证 动作质量
(三)影响武术运动员运动技能形成和发展的因素
影响运动技能形成和发展的因素是多种多样的,与教练员和运动员的积极性、教练 员的教学技巧及对运动技能掌握的熟练程度、教学内容的难易和运动员的基础(身体素质 和技术水平)等一系列问题密切相关。通过教学和训练过程,总结出了不少经验,这里从生 理角度加以分析探讨。
大脑皮层的兴奋状态:当大脑皮层有关学习部位达到适宜的兴奋状态时,最容易 建立暂时性神经联系,故可以缩短运动技能形成的过程。兴奋性过高或过低,均不利于运 动技能的形成。皮层兴奋性过高,则兴奋容易扩散,难于集中;皮层兴奋性过低,则条件反 射难于接通。
所谓调动学生学习的积极性,是指使学生的大脑皮层在学习过程中始终处于适宜的 兴奋状态。
积极和自觉是分不开的。如何调动教和学的积极自觉性,教育心理学和教育学中提出 不少方法,这里不多谈。但有些因素是以生理为基础的。如对学习内容有兴趣和爱好、有明 确的学习目的、教学内容和要求应与学生的具体条件相适应等,这些因素都促使人体神经 活动过程处于良好的功能状态。
多通道感觉信息:教师把自己掌握的运动技能,转换成各种形式的、适于学生接受 的输入信息,通过多通道的信息传输传给学生,这是体育教学中形成运动技能的第一步, 也是极其重要的一步。它对学生形成正确的概念起决定性作用。
多通道的信息输入有利于提高大脑皮层的分析、综合功能:所谓多通道就是利用 多种感受器接受输入信息。如示范、讲解、直观教具、运动员体验都是多通道信息输入的内 容。这些内容有利于运动员建立正确、完整的动作概念。
运动技能的形成需要多种感觉功能参与并与运动系统建立暂时性神经联系。本体感 觉在形成运动技能过程中有特殊的意义,因为没有本体感觉的反馈信息,就不可能形成运 动技能。只有随时了解肌肉瞬时收缩情况与运动皮层下传的相应的神经冲动间的对比、综 合,才能使运动动作不断校正和完善以至形成运动技能。
本体感觉应与视觉建立联系。视觉是人体接受外部信息的主要器官,充分利用视觉的 优势使之与本体感觉建立联系,对运动技能加速形成起重要作用。如一些造型运动,如果 学生照着镜子练习,就有利于加速消除错误动作、巩固正确动作。又如需要测量步点的运 动项目,往往在地面上作上标志,也有利于运动技能的加速形成。
听觉和本体感觉也应建立联系。如某些动作的发力时机,教练员往往以击掌或呼叫为 发力信号,使得学生能正确地掌握时机。动作质量完成得好坏,是否正确,教师也经常用 “好”“对”或“不对”等语词来加强或消除某些动作环节。又如节奏明快的音乐可用来调节 动作频率或改善动作节律,这些都有利于运动技能的形成。
位觉在形成运动技能中也很重要。如造型或空中翻腾动作,对三度位觉(上下、左右、 前后)和多维位觉(几个面)的适应能力都提高。本体感觉对空间、时间的精确分化都和位 觉分不开。有时用助力使动作进行缓慢,甚至停顿于某个部位,以培养学生对三度位觉和 多维位觉的敏感性。
其他如皮肤感觉也能在运动技能形成过程中起作用,如通过足掌的压力可感知身体 重心的位置以调节平衡,根据迎面空气阻力的大小可调节跑时身体的倾斜度等。皮肤感觉 也成为运动技能的组成部分。
抽象信息:抽象思维在运动技能形成过程中的效果是很显著的。但少年儿童的抽 象思维还不够完善,这就需要使用“回忆”运动、语言叙述动作过程、分析动作的优缺点和 体会等方法使他们的认识深化。有时还用“想功”的方法,分析动作的要点和难点,并用语 词或文字加以叙述,这对理解动作都有重要的作用。
从生理角度看,抽象思维虽然没有进行实际练习,但同样可使暂时性联系又一次接 通,有利于运动技能的巩固和完善。
感觉反馈的作用:前面介绍了人体内反馈环路在校正、完善运动技能中的作用。此 外,在形成运动技能过程中,运动员反映出动作完成的质和量、生理和心理变化等情况,为 教练员了解后,既可作为改善教学过程的依据,又可通过教练员回授给运动员,作为改善、 校正运动技能的依据。因为这种实际情况是在形成运动技能过程中反映出来的,这种信息 不是原发的,从广义角度上看,它们也是对运动技能形成起校正、完善作用的“反馈信 息”。教练员通过这种信息来检验自己的教学效果,从而提高自己的教学能力。教练员把这 些反应信息回授给运动员,可以加深运动员对所学动作的理解,了解学习过程中存在的问 题,因而起到提高学习质量的作用。
启发运动员善于接受自身的反馈信息,提高教学质量:反馈信息是多种多样的。运 动系统本身就具有非常完善的反馈环路,它的作用不但经常监视随意运动的活动情况,还 及时将活动情况信息传送至小脑,经小脑整合作为调整、校正动作的信息,传入皮层与运 动有关的部位,对运动进行调制但本体感受信息多是下意识的,特别是初学新技术阶段, 运动员自己意识不到这种反馈信息,需经教练员的提示即回授才能意识到,并进而作为自 我控制的重要内容。例如运动员按口令做双手侧平举,由于是初学,双手举得不够高,虽然 教练员能及时地把这一信息回授给运动员以改正动作,但是几经反复,这种反馈信息被纳 入运动员的自我控制系统后,一旦举手不平,通过反馈信息会立即进行自动校正。实际上, 运动员的反馈信息不仅是运动员自动调节的依据,也是教练员改进教学的依据。
启发运动员使随意运动的反馈信息与抽象思维联系:练习过程中不爱思考、不善 于把具体活动有选择地向抽象思维扩散的运动员,不大容易掌握复杂的运动技能。单纯地 模仿和机械地重复练习,不但延缓运动技能形成的过程,而且动作质量也差。勤于思考的 运动员,因为把智力运用与运动系统活动结合起来,经常对所学动作进行分析、回忆、想 象、对比等一系列思维活动,可以加速运动技能的形成。所以,作为教练员必须善于启发运 动员思考,了解动作的内在联系和有关的科学道理,使运动员养成对反馈信息的分析和判 断,了解反馈信息的意义,才能作为改正误差的有力依据
通过体育教学有意识地培养运动员对时、空的分析能力,这和右脑的形象思维能力息 息相关。它们互相联系、互相影响,又互相促进。运动动作的练习提高了形象思维能力,反 过来因形象思维能力的提高,在运动过程中又提高了对时、空分析的能力,有利于分化过 程的加速,会更快、更好地掌握运动技能。
有关的科学知识和运动技能联系,也能成为调整动作依据的反馈信息。如头右旋有利 于右臂支撑身体右旋动作,如果动作过程没有按生理规律向右转头,教练员应及时将这一 情况作为反馈信息回授给运动员,而运动员经过这种回授的反馈信息改正动作,经过练习 使这种状态反射成为反馈信息和组成部分。
其他因素:
防御反射。动作难度大,容易受伤,特别是新学动作,或者是在做某一动作时受过 伤,都容易产生胆怯心理。教练员应设法消除这种胆怯心理,如采用过渡动作、降低难度, 经过一段练习再做正式动作。同样,加强保护帮助、加强思想工作、增加运动员克服困难的 信心和勇气,也是可行的办法。
诱导式教学。动作结构、性质、生理功能特点等都相似的练习,如果前后衔接,前一 动作就对后一动作有良好的诱导作用,称之为诱导式教学。如学习双杠的前上,有利于单 杠和吊环的屈身上等。如果前后动作从表面上看非常相似,但动作主要环节的性质完全不 同(如将两种教学内容作为连续内容),则教学效果不佳。如竞走与跑步、前滚翻与鱼跃前 滚翻等。
本体感觉的强化作用。在有助力的条件下完成较难的动作,甚至使用特殊的设备 把难度较大的、速度较快的动作,分解、放慢,使运动员得到本体感觉的体验,领会动作要 点,会有利于形成运动技能。如跳高的过杆动作,可用跳箱体会过杆时的姿势等。
(4) 各种干扰。干扰信息是多种多样的,如外环境变化、新异刺激等等。这些都不利于 教学工作,特别是儿童、少年随意注意能力差,影响就更为突出,应尽可能减少这种干扰。
(5) 身体素质。运动技能的形成必须有相适应的身体素质作为基础,当身体素质不能 满足要求时,首先应加以提高,才能更有效地学习运动技能。运动技能反过来也能提高身 体素质,但因运动性质的局限性,不能全面发展素质。
人体在运动过程中表现出来的力量、速度、耐力、灵敏和柔韧等方面的机能能力称为 身体素质。武术与其他运动项目一样,要求运动员具有良好的身体素质,它是运动员取得 优良成绩的基础。
(一)力量素质
力量是肌肉收缩时表现出来的力的物理特性。几乎所有的运动项目都是主要靠肌肉 收缩来实现的,武术运动也不例外,因此,力量在各项运动中都是重要的身体素质。
力量素质的生理学基础:肌肉力量的大小,首先决定于肌肉,其次与支配控制肌肉 活动的神经系统有密切关系。另外,整体中力量大小还取决于该动作所处的骨关节位置及 其杠杆机械效率。
(1)肌肉:
肌肉的横断面积大小。一个动作的力量大小,主要决定于某一主动肌群的力量,甚 至还与全身其他肌群的协调有关,而一个肌群是由若干块肌肉组成的。全身共有几百块肌 肉,一块肌肉由许多条肌纤维(即肌细胞)组成。肌纤维是肌肉的形态、功能的基本单位。因 此力量大小实际上与每一条肌纤维的形态、结构及功能有关。
肌纤维具有一般细胞的特征,即由细胞膜、细胞质和细胞核三部分组成,含有各种细 胞器。但与众不同的是,在它的细胞质中存在大量的肌原纤维,肌原纤维是肌纤维发挥收 缩功能的部分。一条肌原纤维由若干个肌节串联而成,肌节中有两种微丝,即粗微丝(或称 粗肌丝)和细微丝(或称细肌丝),粗微丝由肌凝蛋白组成,细微丝由肌纤蛋白、原宁蛋白和 原肌凝蛋白组成。
早在200年前人们就发现肌肉力量增大常伴有肌纤维增粗的现象。大量的实验证实, 肌肉力量的大小与肌肉的生理横断面积有关(图2-1-2)0肌肉的生理横断面积增大,主 要是肌纤维增粗所致,一般认为训练并不能使肌纤维的数目增多。
实验证明,肌纤维增粗主要因为其中肌凝蛋白含量增加。此外,肌结缔组织增厚、肌毛 细血管网增生,以及肌纤维内其他内容物(肌红蛋白、CP、肌糖原等)增加,也是肌肉体积增 大的原因。
肌纤维组成百分比。Brooke & Kacees将人骨骼肌纤维分为I型(慢肌)及II型(快 肌)。U型中又可分为Ha、Ub及He,三种亚型。这种分类是目前较为流行的分类。Astrand 将I、Ha、Db型肌纤维的结构与机能特征概括如表2-1-1所示。
国内外不少学者对田径、游泳、球类等项目运动员的肌纤维组成作过研究,发现运动 员的肌纤维组成具有项目特点。例如凡与供能系统能力有密切关系的周期性运动项目(如
各种跑),优秀的耐力性项目运动员所测肌肉中慢肌纤维组成百分比最高,而速度性项目 曲动员慢肌纤维组成百分比最低,既需速度又需耐力的项目(如中跑、自行车),运动员肌 肉中慢肌与快肌纤维各占一半。
大量的研究发现,在进行不同肌肉工作时,肌纤维的动员亦不同。即强度大的周期性 练习主要动员快肌纤维,而强度小的周期性练习主要动员慢肌纤维。同样,不同用力程度 的力量练习也将引起快肌慢肌的不同参与,即用力程度大的力量练习主要引起快肌的参 与,而用力程度小的力量练习主要引起慢肌的参与。
从以上研究结果可以看出,快肌纤维收缩速度快,而且产生的张力也大;而慢肌纤维 收缩速度慢,产生的张力也小。所以如果一个运动员的肌肉中快肌纤维的百分比高,那么 他的肌肉力量也大。
运动中枢功能。运动单位是指由一个«运动神经元及由它支配的所有骨骼肌纤维 组成的肌肉兴奋收缩的基本功能单位。长期的力量训练可使大脑皮层相应运动中枢功能 得到改善。在运动时大脑皮层能产生强而集中的兴奋冲动,使肌肉中每一个运动单位发生肌肉的初长度。肌肉收缩产生的最大力量或张力还与它的初长度有关。所谓肌肉的 初长度是指肌肉在收缩前的长度,在一定范围内肌肉初长度愈长,肌肉收缩的力量愈大 (图2-1 - 3)。一般认为,当肌肉初长度增加10%〜20%时,它收缩产生的力量最大;如肌 肉长度增加超过20%时,它收缩产生 的力量将下降
肌肉的化学组成。肌肉内有大 量与其收缩直接相关的化学成分,这 些成分发生变化将影响肌肉收缩力 量。如组成肌原纤维的肌凝蛋白、肌 纤蛋白等收缩成分增加,肌肉力量就 张 增加。肌凝蛋白横桥的ATP酶活性 力 高,有利于肌肉收缩时的快速分解。 (kg
ATP提供能量,亦可使力量增加。一 些离子的浓度影响肌肉的兴奋收缩 过程,如钠、钾离子浓度影响神经肌 肉的兴奋性,若神经肌肉的兴奋性降 低,肌力亦将下降。钙离子是肌肉的 兴奋收缩耦联因子,直接参与肌肉收 缩过程,细胞外液钙离子浓度增加,可使肌力增加。
(2)神经调节:运动实践中经常可以看到,许多举重运动员的体重并未增加,但举重成 绩不断提高。还有人发现受试者经过一天训练之后,肌力就可增大29. 2%0表明肌肉力量 除和肌肉体积大小有关外,还与神经调节有密切关系。
神经调节是人体最主要的调节方式。中枢神经通过传入神经纤维接受内、外感受器受 到刺激后传来的冲动,再经传出神经纤维,把在中枢神经参与下产生的冲动传给骨骼肌、 内脏、腺体等效应器,做出各种相应的反应。反射是神经系统活动的基本方式。最大的紧张性变化和动员更多的运动单位进行活动。参加同步收缩的运动单位越多,每一 个运动单位能发生更大的紧张,肌肉收缩时的力量越大。
支配各肌群的神经中枢间的协调能力。经过长期的力量训练,由于支配各肌群的神 经中枢能准确而及时地产生兴奋或抑制过程,使动作更加协调,所以在做动作时,肌肉该 收缩的收缩,该放松的放松。主动肌和协同肌、对抗肌、支持肌之间的相互关系高度协调统 一,特别是对抗肌放松能力得到加强,因此肌肉力量明显增加。
骨杠杆的机械效率:在整体中某一动作的力量大小除与上述因素有关外,还与肌 肉收缩时骨关节所处的位置及其骨杠杆的机械效率有关。
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