第三节 体育动作的解剖学分析学习目标:1掌握原动肌、对抗肌、固定肌、中和肌的概念。2了解多关节肌的特点3掌握动力性工作、静力性工作的分类和特点。4了解骨杠杆分类、体育运动中杠杆原理的应用。5了解动作分析的内容和步骤。6掌握环节的受力情况和原动肌工作性质的分析。7掌握静力性、动力性动作的解剖学分析。人体的任何运动都是由若干个不同的动作组成。这些动作，无论简单与复杂，皆由人体运动的执行者运动器官来完成，同时亦离不开心血管和内脏器官的保障与感官、神经和内分泌器官的调节。因此，对人体运动动作的分析应该包括运动时人体运动器官的活动特点及其相互关系、人体与器械的机械运动形式、神经活动特征、呼吸规律、心血管规律以及物质能量代谢特征和人的心理活动状态与规律等内容，这即为广义的动作分析。然而，在如此广泛的动作分析内容中可以清楚的看到：体育动作的解剖学分析，即人体运动器官的活动特点及其相互关系是动作分析的核心内容。人体完成动作的基本结构包括骨、关节和骨骼肌（即肌肉）。骨的形态结构决定了人体运动的骨杠杆类型和各环节的大小与运动幅度，关节的形态结构决定了人体各环节的具体运动形式和肌肉配布规律，而肌肉则通过其收缩与舒张牵引骨在关节处实现人体的各种形式的运动；同时又由于肌肉在骨上的附着方式和位置不同，决定了肌肉在不同关节角度状态下可以引起环节不同形式的运动，进而使人体运动时能够表现出多样、复杂的动作。因而在对人体运动进行动作分析时，首先应做解剖学分析，分析运动时人体各环节的运动形式、肌肉收缩特征以及在不同动作阶段肌肉工作的变化规律等内容。对体育动作所进行的解剖学分析即为狭义的动作分析，简称动作分析。本节将重点阐述动作结构分析的原理、方法及其在体育实践中的应用。一、动作分析的基本理论（一）肌肉工作的协作关系任何一个最简单的动作，都不是只由一块肌肉收缩发力就能完成的，需要由多块肌肉的协调配合，根据肌肉在动作中的作用不同，可以区分为原动肌、对抗肌、固定肌和中和肌。1原动肌在完成某一动作中起主要作用的肌肉或肌群称为原动肌mover or agonist，即原动肌就是直接完成动作的肌肉或肌群。例如，悬垂举腿时（图3-3-1），大腿在髋关节处屈，则髂腰肌、股直肌和缝匠肌等肌肉是原动肌。当一个动作只包括一个环节的运动时，原动肌只有一组，如射击时的扣板机动作，只有食指的一个环节运动，原动肌就只有一组。当一个动作是由多个环节运动组成时，那么，每一个环节运动都有一组原动肌，有几个环节运动就有几组原动肌，如跑步时的后蹬动作，下肢有骨盆、大腿、小腿、足等4个环节运动，原动肌也至少有4组。因此，应根据动作的具体情况确定原动肌的组成。根据原动肌在骨杠杆转动中的效率，将在一组原动肌中起主要作用的原动肌称为主动肌，起次要作用的原动肌称为副动肌或次动肌。例如，上述悬垂举腿动作中，髂腰肌是大腿前屈的主动肌，而缝匠肌、耻骨肌等则是副动肌或次动肌。2对抗肌与原动肌作用相反的肌群称为对抗肌 antagonis。从位于关节运动轴的位置来讲，对抗肌位于原动肌的对侧，因此，只要确定了某个动作的原动肌，对抗肌也就明确了。例如，在悬垂举腿动作中，使大腿屈的髂腰肌等肌肉是原动肌，那么位于其对侧的伸肌臀大肌和股后肌群(或腘绳肌)等肌肉则是对抗肌。一个动作是否能够准确、协调地完成，不仅取决于原动肌的力量大小及神经对肌肉精确的调控能力，而且对抗肌的力量与协调伸展能力亦是关键因素。当关节一个运动轴两侧的原动肌与对抗肌肌肉力量与柔韧性发展不均衡时，则易导致运动中动作变形和肌肉拉伤。另外，在一些快速起动、快速停止等动作中，对抗肌的协调配合还有预防关节损伤等作用。3固定肌当肌肉收缩时，其拉力可使该肌所附着的两骨发生相向运动。为了充分发挥原动肌的拉力对动点骨的作用，就需要有其它肌群固定原动肌的定点骨。这些起固定原动肌的定点骨的肌肉称为固定肌 fixator。如前臂弯举动作中（图3-3-2），前臂在肘关节处做屈伸运动时，上臂的屈伸肌群以及肩胛骨各功能对抗的肌群同时收缩，且收缩力相等，以固定在上臂和肩胛骨的肱二头肌和肱肌的附着点，为前臂运动创造条件。再如，在做向前踢腿动作时，为了保持躯干直立姿势，需要脊柱屈伸肌群同时收缩，以固定髂腰肌的定点骨。4中和肌原动肌对定点骨具有两种以上的作用时，为了有效地发挥其中一种作用，需要有其它肌肉抑制另一种作用。这些用以抵消原动肌多余功能的肌肉称为中和肌 neutralizer。如在向前踢腿时，若不需要出现大腿旋外的动作，则需要臀小肌和臀中肌等旋内的肌肉收缩发力，抵消髂腰肌收缩时可能出现的旋外动作，此时臀小肌、臀中肌就起中和肌的作用。再如“飞鸟”动作中（图3-3-3），斜方肌为原动肌，但其上部和下部肌束还分别具有上提和下降功能。所有在完成“飞鸟”动作时，斜方肌的上、下部肌束互为中和肌，以抵消其上提和下降功能，保证斜方肌内收作用得到充分发挥。身体所有的运动和生活动作皆由上述四种肌肉协调配合完成的，而且肌肉之间的协作关系可以随着环节的运动方向的改变而变化。虽然原动肌是完成一个动作的动力，但是它不仅需要有对抗肌的协调配合，还需要有固定肌固定其定点骨，需要有中和肌抵消其对动点骨的多余运动。因此在对人体运动作肌电研究时，不应只根据某块肌肉有肌电活动就匆忙断定它是该动作的原动肌，而应深入分析它的作用，正确判断它是起原动肌作用，还是起对抗肌、固定肌或中和肌的作用。（二）单关节肌和多关节肌的工作特点根据肌肉跨过关节的数目可将肌肉分为单关节肌和多关节肌。跨过一个关节的肌肉称单关节肌，如肱肌、肘肌和比目鱼肌等；跨过两个或两个以上关节的肌肉则称为多关节肌，如肱二头肌、股直肌和股后肌群(或腘绳肌)等。1单关节肌的工作特点由于单关节肌只跨过一个关节，通常其收缩所产生的肌力主要作用于该关节。如前臂弯举动作中，肱肌的作用就是使前臂在肘关节处屈。然而，在某些情况下单关节肌可能还对其邻近关节有一定的间接作用。现以比目鱼肌为例。例一，足底固定于地面，膝关节处于屈曲位，此时比目鱼肌收缩可使膝关节伸。例二，如果踝关节可以自由地屈伸，但骨盆和足趾固定，此时比目鱼肌收缩可使踝关节屈，同时随着踝关节屈的幅度增大必然产生屈膝和屈髋动作。上述分析仅是假设只有一块肌肉在对环节起作用。实际上，促使环节运动的肌肉数量很多，而且它们对骨杠杆所起的力学作用可随着杠杆的位置变化而不同。因此，对这些问题解释目前还缺少完整的理论依据，用解剖学知识分析人体在体育运动中发生的某些问题仍停留在假设和推理层面。2多关节肌的工作特点在进化过程中，上肢和下肢的各个关节分别按照一定模式形成了一些组合动作，如上肢欲把物体拉近身体或把物体围抱住（把食物送进嘴里，抱住小孩等）时要求上肢各个关节（肩关节、肘关节、腕关节、指关节等）都同时屈，而碰到危险欲把物体推离身体，则要求上肢各个关节都同时伸。为了能够快速、精确地完成这些动作，多关节肌便应运而生。上肢的多关节肌大都体现了各关节同时屈或同时伸的特点，例如：肱二头肌可以使肩关节、肘关节同时屈，肱三头肌使肩关节、肘关节同时伸，前臂屈肌群同时使桡腕关节、各个指关节同时屈，而前臂伸肌群使桡腕关节、各个指关节同时伸。下肢的多关节肌则反映了另一种特点：同时屈髋伸膝或同时伸髋屈膝，这对下肢完成走、跑及踢腿等一些组合动作是有利的。深入研究人体多关节肌的配布规律对于理解人体各环节运动之间的相互关系是十分重要的。多关节肌在运动中具有以下特点：（1）多关节肌的功能性“主动不足”当多关节肌收缩发力时，对其中一个关节充分发挥作用后，对另一个（或其余）关节不能充分发挥作用，这种现象称为多关节肌的功能性“主动不足”（或原动肌的力量不足）。例如，在大腿充分屈的情况下，再伸直小腿，由于股直肌已在髋关节处屈，它再要使小腿伸就感到力量不足。因此，感到较难完成动作。同理，在大腿充分伸的情况下再要屈小腿，由于股后肌群(或腘绳肌)的主动不足现象，会感到较难完成这个动作（图3-3-4）。在体育比赛或表演时，动作技术的要求是最经济、最省力，但是在平常训练时，则要增加难度，使肌肉的力量和柔韧等素质不断提高。因而在训练多关节肌时，可以利用多关节肌的特点设计训练动作。例如，训练股直肌力量时，可先屈髋关节，再做弹小腿（膝关节伸直）的动作；在训练股后肌群(或腘绳肌)时，取俯卧姿势，让髋关节先伸，再做小腿屈的动作。（2）多关节肌的功能性“被动不足”当多关节肌被拉长伸展时，已在其中一个关节被充分拉长后，在另一个（或其余）关节就不能被充分拉长，这种现象称为多关节肌的功能性“被动不足”（或对抗肌的伸展性不足）。例如，当小腿充分伸直时，腘绳肌被伸展拉长，当大腿在髋关节处再做屈的运动时，腘绳肌要进一步被拉长则感到困难，故此时屈髋的幅度明显减小，这就是腘绳肌的“被动不足”现象（图3-3-5）。针对多关节肌的上述特点，在运动实践中即可根据实际情况采取相应的措施克服这两种不足所带来的不利影响。一是在运动中注意调节身体各部分的位置，避免出现多关节肌功能性“主动不足”和“被动不足”现象，使多关节肌的力量和伸展性集中在一个关节上，以获得较大的运动效果；二是亦可在多关节肌“主动不足”和“被动不足”的位置上进行训练，以提高这些肌肉的工作能力，适应动作的要求。此外，还应注意单关节肌与多关节肌的协调配合。在一个关节中，往往同时配布有单关节肌和多关节肌。二者若能相互协作、取长补短，则可有利于动作的完成。例如，多关节肌由于长度长，在运动幅度方面可以祢补单关节肌的不足；而单关节肌发力始终集中在一个关节上，亦可补偿多关节肌发生“主动不足”时的力量。（三）肌肉工作的性质根据肌肉收缩时的变化情况，肌肉工作分为动力性工作 dynamic or isotonic contraction和静力性工作 static or isometric contraction。1、动力性工作肌肉收缩使环节的位置发生改变，肌肉的长度亦有变化，此类工作称为动力性工作（亦称为等张收缩），其又可分为两种，即克制工作和退让工作。（1）克制工作克制工作又称为向心工作 concentric。其表现为：肌肉收缩力矩大于阻力矩，环节朝着肌肉的拉力方向运动，肌肉的动点向定点靠拢；肌肉变短、变粗，触摸时较硬。如持哑铃前臂弯举的举起过程中，肱二头肌和肱肌等肌肉所做的工作即为克制工作（图3-3-6）。（2）退让工作退让工作又称为离心工作 eccentric contraction。其表现为：肌肉收缩力矩小于阻力矩，环节背着肌肉的拉力方向运动，肌肉的动点和定点彼此分离；肌肉变长、变细，但触摸时仍较硬。如持哑铃前臂弯举的放下过程中，肱二头肌和肱肌等肌肉所做的工作即为退让工作。运动员通常采用克制性（向心性）和退让性（离心性）力量训练手段发展肌肉力量，但退让练习较克制练习更能有效地发展肌肉的力量。因为退让练习不仅可以给肌肉施加更大的负荷，有意识地控制运动速度，而且还能有效地刺激神经肌肉，增大肌肉的体积或提高肌肉的爆发力，发展肌肉的制动力。2静力性工作肌肉收缩时所产生的力矩，只足以平衡阻力矩，使环节保持一定的姿势，肌肉的长度没有明显的变化，此类工作称为静力性工作（亦称等长收缩）。静力性工作又可分为支持工作、加固工作和固定工作。（1）支持工作支持工作是指位于关节基本轴同一侧的肌肉保持持续性收缩，以平衡阻力矩，使相应环节保持静止姿势。支持工作有两种情况：第一，肌肉保持缩短状态下的支持工作。如双杠直角支撑动作中，屈大腿的肌肉（髂腰肌等）所做的工作属于此种工作（图3-3-7）。第二，肌肉保持拉长状态下的支持工作。如武术中的马步动作中，股四头肌就是在拉长状态下做支持工作的。（2）加固工作关节周围的肌肉共同收缩，长度不变，其力量用以平衡身体所受到的重力作用，防止