健身气功健身作用的运动力学探析

文 南昌师范学院 陈罡   2016-05-09 01:25:30


文 南昌师范学院 陈罡

近年来,学术界对健身气功的研究越来越深入,但大都是从阴阳五行、中医理论和经络学说等中国的传统文化角度来进行论述,而从现代运动力学角度来分析研究的较少。在此,笔者试根据自己的一些锻炼经历从运动力学的角度谈谈个人的粗浅认识。

一、人体运动的生物力学原理

生命在于运动,人体的运动特点是在意识的控制下一方面遵循力学的普遍规律,另一方面则具有其特殊的复杂性。人体运动的“硬件”是以骨骼为杠杆,关节为枢纽,肌肉收缩为动力的运动系统。这个运动系统受神经中枢“软件”的控制,通过内力和外力的相互作用,完成目标动作和适应外界环境变化。这是人体运动训练可行性的重要基础。

(一)骨的生物力学

人体共有206块骨,其功能是对人体起支持、运动和保护的作用。根据外力作用的不同,人体骨骼的受力形式可分为拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转和复合载荷几种形式。这些载荷会在骨内产生拉应力、压应力和剪应力,相应产生拉应变(伸长)、压应变(缩短)和剪应变(截面错位),对骨的结构造成不同的影响。

1.拉伸

拉伸载荷是沿骨的长轴方向上,自骨的表面向外施加相等而反向的载荷,在骨的内部产生拉应力和拉应变。

2.压缩

压缩载荷是在骨的长轴方向上,加于骨表面的向内而反向的载荷,在骨的内部产生压应力和压应变。

3.弯曲

使骨沿其轴线发生弯曲的载荷称为弯曲载荷。在弯曲负荷下,骨骼内不同处产生拉应力(凸侧)和压应力(凹侧)。在最外侧,拉应力和压应力最大,向内逐渐减小,在应力为零的交界处会出现一个不受力作用的“中性轴”。

4.剪切

标准的剪切载荷是一对大小相等、方向相反、作用线相距很近的力的作用,有使骨发生错动(剪切)的趋势,在骨骼内部的剪切面产生剪应力。

5.扭转

骨骼受到外力偶的作用而受到的载荷,在骨的内部产生剪应力。

(二)关节生物力学

关节是人体运动的枢纽,其基本功能是传递人体运动的力和保证身体各部分间的灵活运动,是一个集自如的快速和慢速运动、承受高载荷和低载荷于一体的既灵活又稳固的结构。其运动特征表现在两方面:一是运动幅度(角度),二是达到这个运动幅度的方式(屈伸运动、展收运动和旋转运动)。

研究表明,系统的体育锻炼可以使骨关节面骨密质增厚,从而能承受更大的负荷,并增强关节的稳固性。长期运动可以使关节面软骨增厚,关节滑液量成倍增加,有助于减少关节运动时的摩擦力;还可以使关节肌腱、韧带增粗,肌肉力量增强,在骨附着处的直径增加,提高关节的稳定性和动作力矩。

二、健身气功运动形式符合人体运动力学规律

根据人体的生物力学规律来分析健身气功的运动形式可以发现,它们是相当吻合的。健身气功以调身、调息、调心为核心,其基础即是调身,在意思的作用下进行拉伸、压缩、弯曲、扭转和剪切即是进行调身。下面就以健身气功·易筋经来具体进行分析:

1.拉伸

在健身气功·易筋经的每个动作中都存在拉伸载荷,如:预备势,是躯干的上下拉伸;起势的开步,是左下肢的拉伸;韦陀献杵第一势的双臂前伸是前后拉伸;韦陀献杵第二势的双臂平展是左右拉伸;韦陀献杵第三势的提踵是双臂、躯干、下肢的上下拉伸,等等。

2.压缩

人体直立对下肢和躯干的骨骼就有压缩的作用,而在健身气功·易筋经的一些动作中对骨骼压缩作用会增大,如:起势的开步对支撑腿(右腿)的压缩载荷增加;摘星换斗势的屈膝摘星、九鬼拔马刀势的屈膝转体、三盘落地势的屈膝下蹲对双腿的小腿压缩载荷增加,等等。

3.弯曲

弯曲又有屈伸和侧屈,在健身气功·易筋经中,每个动作的指关节、肘关节、肩关节、膝关节、胯关节都有屈伸,而腕关节和踝关节在一些动作中也有屈伸,更重要的是在卧虎扑食势的扑食和蛹动中、打躬势的打躬中脊柱的节节屈伸。而在掉尾势的掉尾动作中脊柱的运动则是左右的节节侧屈。

4.扭转

在健身气功·易筋经中还有很多动作是对上下肢,特别是脊柱的扭转载荷,对上下肢的扭转较多,要注意的下肢扭转是摘星换斗势和九鬼拔马刀势的转体动作中的下肢扭转。而对脊柱的扭转载荷则是存在于摘星换斗势、倒拽九牛尾势、九鬼拔马刀势和青龙探爪势中。

脊柱是人体的支柱,最主要的它更是神经系统的通道,起着支持体重参与运动的作用,通过脊柱的旋转屈伸运动,有利于对脊柱中脊髓和神经根的刺激,增强其控制和调节功能。

5.剪切

在健身气功·易筋经中也存在有剪切载荷的动作,如:韦陀献杵第三势的提踵在脚踝处、三盘落地势的屈膝下蹲和卧虎扑食势的反躬在胯关节处等,都存在剪应力。

上面对健身气功·易筋经中的各个动作按人体骨骼受力形式进行了大致的分类,但在人体运动中,单纯受到以上五种载荷中的某一种的情况是很少的,大量的是两种或两种以上载荷同时存在的复合载荷:如九鬼拔马刀的下蹲既有压缩也有扭转;而上伸展开既有拉伸也有扭转,等等。

搞清楚一个动作当中的所有骨骼、关节和肌肉的受力情况是我们进行技术训练由粗线条到精细化的逐步提高的过程,也是功夫由浅入深的过程,是我们训练的方向和目标,可以使各技术动作更加准确,练习效果更加显著。

三、健身气功运动的健身效果分析

通过上面的分析可以看到,健身气功·易筋经的整套动作从骨骼受力情况来说五种载荷都存在,并且是从易到难,运动量逐渐增加,这样对我们全身的各个骨骼、关节和肌肉全方位地进行锻练,特别是脊柱得到充分的运动。其幅度大小也可以调控,进行合理搭配。而产生的健身效果有三:

1.可以增加肌腱、韧带的柔韧性

通过拉伸、弯曲和扭转等动作,牵拉人体各部位的大小肌群和筋膜,以及大小关节处的肌腱、韧带等,从而达到“伸筋”的作用,筋长了、松了,相应的各种机能就增强了。彦语曰:筋长一寸,寿长十年。

2.可以增加骨密质,减缓骨量损失

人体从出生后骨骼所受的外力对骨生长发育起着促进作用,除增加骨密度外,更能有效地改善骨的形态结构。从生物力学的角度来看,经常进行运动训练或体育锻炼,相当于营造一个新的骨的受力环境。根据骨的功能适应性原理,骨不仅在一些不变的外力环境下能表现出承受负荷的优越性,而且在外力条件发生变化时,能通过内部调整,以有利的新的结构形式来适应新的外部环境。运动对骨的影响,也就是骨对特定环境下力的变化的功能适应性的表现。体育运动对未成年骨骼的影响表现为促进峰值骨量的增加,对成年骨骼的影响表现为一定程度的骨量增加或保持骨量,对老年人骨骼的影响在于尽量减少骨量的丢失速度。

长期坚持体育锻炼,可以使骨密质部分增厚,骨变粗,骨面肌肉附着处突起明显,骨小梁的排列更加整齐而有规律。随着形态结构的变化,骨变得更加粗壮和坚固,抗弯曲、抗压缩和抗扭转载荷的能力都有提高。当体育锻炼停止后,骨所获得的变化就会慢慢消失,因此,体育锻炼应经常化。

3.可以增加骨间隙,改善颈椎、腰椎的功能

骨骼对体育运动的生物力学适应性本质上是骨骼系统对应力的应变,有利的运动负荷及强度导致的骨应变会诱导骨量增加和骨的结构改善;应变过大则造成骨组织微损伤和出现疲劳性骨折,应变过小或出现废用则导致骨质流失过快。因此对骨存在一个最佳的合适应力范围。而健身气功正是这样一种具备合适应力范围的运动形式,象健身气功·易筋经特别注重脊柱的旋转屈伸,通过对脊柱的柔筋健骨,使脊柱上的一些疾病得到很好的预防和治疗。如我们南昌师范学院体育系12体本的一名学生宋某某,就是因为腰椎存在疼痛来我处练习健身气功的,经过近两个月的每天练习健身气功·易筋经和健身气功·八段锦,其腰痛已经明显好转,现在已基本不痛了。据其自己体会,易筋经的打躬势对脊柱的健身作用很好,而八段锦的摇头摆尾对腰椎有很好的作用。这也充分说明在健身气功·八段锦的摇头摆尾动作中,对腰椎的旋转运动能刺激腰椎的神经根,能增加腰椎的灵活性和相应部位的肌力。当然,要使健身气功能够产生健身作用,就必须要有一定的练习量,并且要长期坚持,不能三天打鱼两天晒网,那是起不到锻炼和治疗效果的。

四、结论

从运动力学角度分析骨骼、关节和肌肉的受力情况,搞清楚健身气功中各动作的运动效果,再结合健身气功相应的锻炼要领做到:柔和缓慢、连贯圆活、松紧结合、动静相兼、神与形合、呼吸自然、刚柔相济、循序渐进等等。并注重动作舒展,伸筋拔骨;注意脊柱的旋转屈伸,就可以对我们起到积极的健身作用:促进身体软组织的血液循环,改善软组织的营养代谢过程,提高肌肉、肌腱、韧带等软组织的柔韧性、灵活性和骨骼、关节组织的活动功能,达到强身健体、防病治病的效果。

通过长期不断的练习逐渐达到先有易筋,后有易骨,最后达到易髓的效果,从而实现延年益智的目的。

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