肩胛骨生物力学

肩胛骨的运动解剖

（一）JGJ肩关节

1、主要结构：由肱骨头与肩胛骨的关节盂借关节囊连接而成。

2、辅助结构：

（1）关节盂唇：由纤维软骨环构成。

作用：加深关节窝，使两关节面相适应。

（2）肌腱与韧带

①肱二头肌长头肌腱：起于盂上结节，从上方穿过肩关节。止于肱骨结间沟。

作用：从上方加固肩关节

②喙肱韧带：位于关节囊上方，起自喙突根部，止于肱骨大结节。

作用：可防止肱骨头向上脱位。

③盂肱韧带：位于关节囊前壁，起于关节囊前缘，止于肱骨小结节。

作用：加强关节囊前壁。

④喙肩韧带：横架喙突与肩峰之间。

作用：能防止肱骨头向上脱位

3、肩关节关节的运动

（1）绕冠状轴作屈伸：垫排球、跑步前后摆臂动作

（2）绕矢状轴作外展内收：两手侧平举或直立飞鸟动作、挥拍网球

（3）绕垂直轴作旋外旋内：健美操动作、铁饼预摆动作

（4）绕多个轴作环转：武术抡臂动作

（5）水平屈伸、水平外展：健美操动作、自游泳、侧平举

（二）ZGJ肘关节

1、主要结构：肘关节由肱尺关节、肱桡关节和桡尺近侧关节包在一个关节囊内构成复合性关节。

（1）肱尺关节：由肱骨滑车与尺骨的滑车切迹构成屈戍关节。

（2）肱桡关节：由肱骨小头与桡骨的关节凹构成 球窝关节。

（3）桡尺关节：由桡骨的环状关节面与尺骨的桡 切迹构成车轴关节。关节囊前后壁薄而松弛，两侧壁紧张形成侧副韧带。

2、关节的辅助结构

（1）尺侧副韧带：位于肘关节的内侧，起于肱骨内上髁，止于尺骨滑车切迹的内侧缘。

作用：从内侧加固关节。

（2）桡侧副韧带：位于肘关节的外侧，起于肱骨外上髁，止于尺骨桡切迹的前、后缘。

作用：从外侧加固关节。

（3）桡骨环韧带：两端附着于尺骨的桡切迹前后缘，与桡切迹共同组成一个纤维环包绕桡骨头。

作用：能在环内沿纵轴旋转而不易脱位。

3、肘关节的基本运动：

（1）绕冠状轴作屈伸运动：负重弯举、撑杆跳；

（2）绕垂直轴作旋前旋后：乒乓球正反手扣球、击剑

（一）KGJ髋关节

1、关节基本结构：由髋臼和股骨头构成球窝关节。

2、关节的辅助结构

（1）髋臼唇附于：髋臼周缘的

结构：纤维软骨环 构成。

作用：有加深关节窝，增大关节稳固性的功能

（2）韧带

①骼股韧带：位于关节囊的前面，呈倒置“V”字形。起于髂前下棘；止于股骨转子间线。

作用：有限制髋关节过度伸和维持人体立姿势，是人体中最强大的韧带之一。

②耻股韧带：位于髋关节囊前内侧。起于耻骨上支，斜向外下方与髋关节囊 融合；止于转子间线下部。

作用：限制大腿在髋关节处过度外展和旋外。

③坐骨韧带：位于髋关节后面。起于坐骨体；止于大转子根部。

作用：限制大腿在髋关节处过度内收、旋内。

④股骨头韧带：位于关节腔内，一端附着髋臼，另一端附着股骨头凹。

作用：有滋着股骨头的血管通过，起着关节垫的作用。

3、关节的基本运动（了解）

（1）绕冠状轴佐屈伸运动：前后踢腿动作

（2）绕矢状轴作外收内展：侧踢腿运动

（3）绕垂直轴作旋内旋外：交叉步跑动作

（4）作环转：武术里合腿动作

（二）XGJ膝关节

1、关节的基本结构：由股胫关节和股髌关节构成的椭圆屈成关节。

（1）股胫关节：由股骨和胫骨相应的内、外侧髁关节面构成椭圆关节。

（2）股髌关节：由股骨的髌面和髌骨关节面构成屈戍关节。股胫关节头大，关节窝浅使两关节面不相适应，关节囊薄而松弛。

2、关节的辅助结构

（1）半月板：由2个纤维软骨板构成，垫在胫骨内、外侧髁关节面上，半月板外缘厚内缘薄。内侧半月板：呈“C”字形，前端窄后部宽，外缘中部与关节囊纤维层和胫侧副韧带相连。外侧半月板：呈“O”字形，外缘的后部与腘绳肌腱相连、前部与前交叉韧带相连。

作用：有加深关节窝，缓冲震动和保护膝关节的功能。

（2）翼状襞：位于髌骨下方的两侧，含有脂肪的邹襞。

作用：填充关节腔,增大关节稳固性，有缓冲震动功能。

（3）髌上囊和髌下囊：位于股四头肌腱与骨面之间。

作用：具有减少腱与骨面之间相互摩擦。

（4）加固关节的韧带

①前后交叉韧带：位于关节腔内，分别附着于股骨髁内侧面与胫骨髁间隆起。

作用：防止股骨和胫骨前后移位。

②腓侧副韧带：位于膝关节外侧稍后方。起于股骨外侧髁；止于腓骨小头。

作用：从外侧加固和限制膝关节过伸

③胫侧副韧带：位于膝关节的内侧偏后方。起于股骨内侧髁；止于胫骨内侧髁。

作用：从内侧加固和限制膝关节过伸

④髌韧带：位于膝关节的前方，为股四头肌腱延续部分。起于髌骨；止于胫骨粗隆。

作用：从前方加固和限制膝关节过度屈

（三）HGJ踝关节

1、基本结构：由胫骨下关节面和胫、腓的内、外踝关节面与距骨滑车构成屈戍关节。关节囊的前后壁薄而松弛，关节头前宽后窄。这样容易造成踝关节受伤。

2、辅助结构

①内侧韧带

位置：位于踝关节内侧的强大韧带。起于胫骨内踝，呈扇形向下；止于舟骨、距骨、跟骨的内侧。

作用：限制足过度外翻。

②外侧韧带有三条：距腓前韧带、距腓后韧带、跟腓韧带。

位置：起于腓骨外踝尖；止于距骨前、距骨后、跟骨。

特点：此韧带比较分散，较薄弱，过度内翻易损伤此韧带。例如球类、体操、田经等最多见外侧韧带损伤。

3、关节的运动特点

绕冠状轴作屈伸：勾足、绷足动作

内翻-— 足的内侧缘提起、外侧缘下降。

外翻----足的外侧缘提起、内侧缘下降。

XFJ斜方肌

（1）位于：颈部和背上部皮下，三角形阔肌，两侧相合斜方形。

（2）起止点：起于上项线、枕外隆凸，项韧带，第7颈椎和全部胸椎的棘突。上部止于锁骨外侧1/3，中部止于肩峰和肩胛冈上缘；下部止于肩胛冈下缘的内侧

（3）发展力量练习：飞鸟展翅，负重直臂、侧上举，提拉铃耸、肩，持哑铃扩胸。在儿童时期发展此肌，预防和矫正驼背。

2、XDJ胸大肌

（1）位于：胸廓前壁浅表，为扇形扁肌。

（2）起止点：锁骨部起于锁骨内侧半；胸肋部起于胸骨前面与第1—6肋软骨；腹部起于腹直肌鞘前璧上部。上下部肌纤维扭转180°换位交叉，止于肱骨大结节山嵴。

（3）辅助练习：仰卧推举发展该肌力量，拉力器练习发展伸展性。

3、BKJ背阔肌

（1）位于：腰背部皮下，上部被斜方加遮盖，是人体最阔肌。

（2）起止点：起自于下位6个胸椎和全部腰椎棘突、骶中嵴、髂嵴后部和10—12肋骨外面。上下部肌纤维扭转180°肌腱止于肱骨小结嵴

（3）辅助练习：引体向上、拉力器练习、拉象皮筋、爬杆等。

4、QJJ前锯肌

（1）位于：胸廓外侧面，为扁阔形肌肉。

（2）起止点：以第8—9个肌齿起于上 位第 8—9助的外侧面。上部肌纤维止于肩胛骨内侧缘；下部肌纤维止于肩胛骨下角前面

（3）辅助练习：推掌、冲 拳、推铅球

生物力学

生物固体力学是利用材料力学、弹塑性理论、断裂力学的基本理论和方法，研究生物组织和器官中与之相关的力学问题。在近似分析中，人与动物骨头的压缩、拉伸、断裂的强度理论及其状态参数都可应用材料力学的标准公式。但是，无论在形态还是力学性质上，骨头都是各向异性的。

20世纪70年代以来，对骨骼的力学性质已有许多理论与实践研究，如组合杆假设，二相假设等，有限元法、断裂力学以及应力套方法和先测弹力法等检测技术都已应用于骨力学研究。骨是一种复合材料，它的强度不仅与骨的构造也与材料本身相关。骨是骨胶原纤维和无机晶体的组合物，骨板由纵向纤维和环向纤维构成，骨质中的无机晶体使骨强度大大提高。体现了骨以最少的结构材料来承受最大外力的功能适应性。

木材和昆虫表皮都是纤维嵌入其他材料中构成的复合材料，它与由很细的玻璃纤维嵌在合成树脂中构成的玻璃钢的力学性质类似。动物与植物是由多糖、蛋白质类脂等构成的高聚物，应用橡胶和塑料的高聚物理论可得出蛋白质和多糖的力学性质。粘弹性及弹性变形、弹性模量等知识不仅可用于由氨基酸组成的蛋白质，也可用来分析有关细胞的力学性质。如细胞分裂时微丝的作用力，肌丝的工作方式和工作原理及细胞膜的力学性质等。

生物固体力学中关于骨的研究，可以追溯到19世纪，大量的研究者对骨组织进行了研究，直到19世纪末，Wollf提出了著名的Wollf's Law 他认为骨组织是一种自优化的组织，其结构会随着外载的变化而逐渐变化，从而达到最优的状态。以后，研究者进行了大量研究，基于此定律提出了不少的理论及数学模型。其中较为著名教授有SC Cowin ,D R Carter , Husikes。在国内，吉林大学的朱兴华教授也做了大量工作。

生物流体力学

生物流体力学是研究生物心血管系统、消化呼吸系统、泌尿系统、内分泌以及游泳、飞行等与水动力学、空气动力学、边界层理论和流变学有关的力学问题。

人和动物体内血液的流动、植物体液的输运等与流体力学中的层流、湍流、渗流和两相流等流动型式相近。在分析血液力学性质时，血液在大血管流动的情况下，可将血液看作均质流体。由于微血管直径与红细胞直径相当在微循环分析时，则可将血液看作两相流体。当然，血管越细，血液的非牛顿特性越显著。

人体内血液的流动大都属于层流，在血液流动很快或血管很粗的部位容易产生湍流。在主动脉中，以峰值速度运动的血液勉强处于层流状态，但在许多情况下会转变成湍流。尿道中的尿流往往是湍流。而通过毛细血管壁的物质交换则是一种渗流。对于血液流动这样的内流，因心脏的搏动血液流动具有波动性，又因血管富有弹性故流动边界呈不固定型。因此，体内血液的流动状态是比较复杂的。

对于外流，流体力学的知识也用于动物游泳的研究。如鱼的体型呈流线型，且易挠曲，可通过兴波自我推进。水洞实验表明，在鱼游动时的流体边界层内，速度梯度很大，因而克服流体的粘性阻力的功率也大。小生物和单细胞的游动，也是外流问题。鞭毛的波动和纤毛的拍打推动细胞表面的流体，使细胞向前运动。精子用鞭毛游动，水的惯性可以忽略，其水动力正比于精子的相对游动速度。原生动物在液体中运动，其所受阻力可以根据计算流场中小颗粒的阻力公式(斯托克斯定律)得出。

此外，空气动力学的原理与方法常用来研究动物的飞行。飞机和飞行动物飞行功率由两部分组成：零升力功率和诱导功率。前者用来克服边界层内的空气粘性阻力；后者用来向下加速空气，以提供大小等于飞机或飞行动物重量的升力。鸟在空中可以通过前后拍翅来调节滑翔角度，这与滑翔机襟翼调节的作用一样。风洞已用于研究飞行动物的飞行特性，如秃鹫、蝙蝠的滑行性能与模型滑翔机非常相似。

运动生物力学

运动生物力学是用静力学、运动学和动力学的基本原理结合解剖学、生理学研究人体运动的学科。用理论力学的原理和方法研究生物是个开展得比较早、比较深入的领域。

在人体运动中，应用层动学和动力学的基本原理、方程去分析计算运动员跑、跳、投掷等多种运动项目的极限能力，其结果与奥林匹克运动会的记录非常相近。在创伤生物力学方面，以动力学的观点应用有限元法，计算头部和颈部受冲击时的频率响应并建立创伤模型，从而改进头部和颈部的防护并可加快创伤的治疗。

人体各器官、系统，特别是心脏—循环系统和肺脏—呼吸系统的动力学问题、生物系统和环境之间的热力学平衡问题、特异功能问题等也是当前研究的热点。生物力学的研究，不仅涉及医学、体育运动方面，而且已深入交通安全、宇航、军事科学的有关方面。

编辑本段中国研究

与中国传统医学结合

中国的生物力学研究，有相当一部分与中国传统医学结合。因而在骨骼力学、脉搏波、无损检测、推拿、气功、生物软组织等项目的研究中已形成自己的特色。

进行生物力学的研究首先要了解生物材料的几何特点，进而测定组织或材料的力学性质，确定本构方程、导出主要微分方程和积分方程、确定边界条件并求解。对于上述边界问题的解，需用生理实验去验证。若有必要，还需另立数学模型求解，以期理论与实验相一致。

其次作为实验对象的生物材料，有在体和离体之分。在体生物材料一般处于受力状态(如血管、肌肉)，一旦游离出来，则处于自由状态，即非生理状态(如血管、肌肉一旦游离，当即明显收缩变短)。两种状态材料的实验结果差异较大。

说明

生物力学的研究要同时从力学和组织学、生理学、医学等两大方面进行研究，即将宏观力学性质和微观组织结构联系起来，因而要求多学科的联合研究或研究人员具有多学科的知识。

作为初学者，有一个科学的健身指引是非常必要的。本人的责任就是帮助你登堂入室。首先需要指出的 是：从健身初始你最好就要培养和改正自己的生活习惯，要多喝水，多吃水果蔬菜，不要暴饮暴食，不要熬夜通宵，不要不吃早餐，不要抽烟喝酒，不要~~~~~，因为既然你选择了健身，也就是选择了一种积极健康的生活方式，所以不要那些不良嗜好了，把它们统统留在回忆里吧！ 好了，下面我们闲话少说，言归正传！一个完全的健身方案应当包含吃（饮食），练（训练），睡（睡眠）三个方面，而练则由心肺，力量，柔韧三个主要部分组成。有鉴于此，本人给出的训练计划是：开始时用5-10分钟有氧热身，最后用5-10分钟拉伸放松，中间是40-50分钟的力量训练。力量训练主要有：1）背部：引体向上（颈前下拉）；2）胸部：平板卧推（坐姿推胸）；3）腿部：杠铃深蹲（史密斯蹲）；4）肩部：杠铃推举（哑铃推举）；5）臂部：杠铃弯举（哑铃弯举）；6）腹部：仰卧起坐（仰卧举腿）。 训练备注：训练一周3次，隔天进行，每次1小时左右，练全身，每个部位一个动作，括号里的动作备用，一个动作3组，每组8-12次，动作与动作之间间隔2分钟，组与组之间间隔30-60秒，用力时呼气，放松时吸气，动作要稳要慢。必须用逐渐增加重量来使肌肉的适应力增大，从而对训练产生反应。使用自由调节重量的器械进行训练。这可以使肌肉对器械产生的反抗力起到更好的反应。因为它可以使更多的肌肉都能参与到运动中去。做动作时，无论是举起还是放下，都要控制好动作，这样就可以集中用力，避免借力。 饮食方面：少吃多餐，适量多摄入蛋，奶，肉。每日食谱为：适度的蛋白质、较少的脂肪、高含量的碳水化合物。3种主要营养素的比例应为25∶20∶55左右。馒头、面条、米饭等主食及山芋、燕麦、土豆等的碳水化合物的含量非常高，可作为首选。蛋白质是肌肉增长最重要的营养源，健美训练者蛋白质的摄人应以非脂或低脂食品为主，如脱脂牛奶、蛋清、鱼、去皮家禽、牛排等。 睡眠方面：每天晚上最好睡足8小时，中午若有时间可再午睡30分钟。对了，训练时间尽量安排在下午至傍晚时段，因为人体在此时段体力和柔韧性都处最佳状态。最后祝您早日健身成功！ 增大肌肉块的14大秘诀：大重量、低次数、多组数、长位移、慢速度、高密度、念动一致、顶峰收缩、持续紧张、组间放松、多练大肌群、训练后进食蛋白质、休息48小时、宁轻勿假。 1． 大重量、低次数：健美理论中用RM表示某个负荷量能连续做的最高重复次数。比如，练习者对一个重量只能连续举起5次，则该重量就是5RM。研究表明：1-5RM的负荷训练能使肌肉增粗，发展力量和速度；6-10RM的负荷训练能使肌肉粗大，力量速度提高，但耐力增长不明显；10-15RM的负荷训练肌纤维增粗不明显，但力量、速度、耐力均有长进；30RM的负荷训练肌肉内毛细血管增多，耐久力提高，但力量、速度提高不明显。可见，5-10RM的负荷重量适用于增大肌肉体积的健美训练。 2． 多组数：什么时候想起来要锻炼了，就做上2～3组，这其实是浪费时间，根本不能长肌肉。必须专门抽出60～90分钟的时间集中锻炼某个部位，每个动作都做8～10组，才能充分刺激肌肉，同时肌肉需要的恢复时间越长。一直做到肌肉饱和为止，“饱和度”要自我感受，其适度的标准是：酸、胀、发麻、坚实、饱满、扩张，以及肌肉外形上的明显粗壮等。 3． 长位移：不管是划船、卧推、推举、弯举，都要首先把哑铃放得尽量低，以充分拉伸肌肉，再举得尽量高。这一条与“持续紧张”有时会矛盾，解决方法是快速地通过“锁定”状态。不过，我并不否认大重量的半程运动的作用。 4． 慢速度：慢慢地举起，在慢慢地放下，对肌肉的刺激更深。特别是，在放下哑铃时，要控制好速度，做退让性练习，能够充分刺激肌肉。很多人忽视了退让性练习，把哑铃举起来就算完成了任务，很快地放下，浪费了增大肌肉的大好时机。 5． 高密度：“密度”指的是两组之间的休息时间，只休息1分钟或更少时间称为高密度。要使肌肉块迅速增大，就要少休息，频繁地刺激肌肉。“多组数”也是建立在“高密度”的基础上的。锻炼时，要象打仗一样，全神贯注地投入训练，不去想别的事。 6． 念动一致：肌肉的工作是受神经支配的，注意力密度集中就能动员更多的肌纤维参加工作。练某一动作时，就应有意识地使意念和动作一致起来，即练什么就想什么肌肉工作。例如：练立式弯举，就要低头用双眼注视自已的双臂，看肱二头肌在慢慢地收缩。 7． 顶峰收缩：这是使肌肉线条练得十分明显的一项主要法则。它要求当某个动作做到肌肉收缩最紧张的位置时，保持一下这种收缩最紧张的状态，做静力性练习，然后慢慢回复到动作的开始位置。我的方法是感觉肌肉最紧张时，数1～6，再放下来。 8． 持续紧张：应在整个一组中保持肌肉持续紧张，不论在动作的开头还是结尾，都不要让它松弛（不处于“锁定”状态），总是达到彻底力竭。 9． 组间放松：每做完一组动作都要伸展放松。这样能增加肌肉的血流量，还有助于排除沉积在肌肉里的废物，加快肌肉的恢复，迅速补充营养。 10． 多练大肌群：多练胸、背、腰臀、腿部的大肌群，不仅能使身体强壮，还能够促进其他部位肌肉的生长。有的人为了把胳膊练粗，只练胳膊而不练其他部位，反而会使二头肌的生长十分缓慢。建议你安排一些使用大重量的大型复合动作练习，如大重量的深蹲练习，它们能促进所有其他部位肌肉的生长。这一点极其重要，可悲的是至少有90％的人都没有足够重视，以致不能达到期望的效果。因此，在训练计划里要多安排硬拉、深蹲、卧推、推举、引体向上这5个经典复合动作。 11． 训练后进食蛋白质：在训练后的30～90分钟里，蛋白质的需求达高峰期，此时补充蛋白质效果最佳。但不要训练完马上吃东西，至少要隔20分钟。 12． 休息48小时：局部肌肉训练一次后需要休息48～72小时才能进行第二次训练。如果进行高强度力量训练，则局部肌肉两次训练的间隔72小时也不够，尤其是大肌肉块。不过腹肌例外，腹肌不同于其他肌群，必须经常对其进行刺激，每星期至少要练4次，每次约15分钟；选三个对你最有效的练习，只做3组，每组20—25次，均做到力竭；每组间隔时间要短，不能超过1分钟。 13． 宁轻勿假：这是一个不是秘诀的秘诀。许多初学健美的人特别重视练习重量和动作次数，不太注意动作是否变形。健美训练的效果不仅仅取决于负重的重量和动作次数，而且还要看所练肌肉是否直接受力和受刺激的程度。如果动作变形或不到位，要练的肌肉没有或只是部分受力，训练效果就不大，甚至出偏差。事实上，在所有的法则中，动作的正确性永远是第一重要的。宁可用正确的动作举起比较轻的重量，也不要用不标准的动作举起更重的重量。不要与人攀比，也不要把健身房的嘲笑挂在心上。

弹力带和哑铃都是我们常见的小型健身器材，在增加力量的方面，弹力带是逊色于哑铃的，但是要在健身的全面性和多功能上，弹力带却是完胜的。相比与哑铃多半动作都是举，弹力带的使用就很丰富，今天我们就来介绍一下弹力带。

弹力带的动作比哑铃的动作都要复杂一些，它对阻力方向和握法有更高的要求，但是它的伸展收缩性可以帮助健身者容易找到各个部位发力的感觉。弹力带由于它的弹力收缩的特性不适合我们用来练习组合的动作，但是它对单个部位的塑形效果是要超越其他器材的，尤其是腿部和臀部。

一、臀部塑形

弹力带X行走：双脚微分，屈膝身体向前倾，腰背需要挺直，双脚踩在弹力带的中间部位，双手将弹力带交叉并且握住两端。双脚交替向左右侧行走，步子不需要迈大，感受臀部外侧的发力。

弹力带臀桥：平躺在瑜伽垫上，膝盖弯曲，脚后跟着地，将弹力带套在骨盆的位置，双手紧紧拉住两端，发力抬起臀部使大腿与上半身平行，在最高点保持一会儿，再慢慢放下臀部，在起身时腹部需要收紧。

二、肩部塑形

弹力带前平举：身体支撑在瑜伽垫上，两只脚分开，用一只脚踩住弹力带的中间部位，用同侧手压在弹力带的一端，另一只手尽力向前伸，手臂抬至与肩膀平行的位置不能耸肩，感受身体的拉伸感。如果觉得弹力带阻力过大，可以俯下身体。

弹力带提拉：身体坐在瑜伽垫上，弹力带踩在双脚下，双手握紧弹力带，拳心朝内，肩关节固定，将腿上举到力所能及的最高高度，保持身体不晃动，下放时肩膀始终保持下压。

三、手臂塑形

弹力带弓步弯举：双腿弓步站立，膝盖微屈，前脚的脚后跟踩在弹力带上，上身保持竖直，双手抓紧弹力带，肩关节固定，弯曲手臂向上拉弹力带，在最高点停顿，手臂下放时需要保持弹力带张力。

弹力带直臂外扩：身体直立，保持稳定，双手握住弹力带，外展双臂将弹力带拉直至胸前，还原过程中需要缓慢，收紧腰腹，手臂也不可以锁死。

学会了上面的动作，就会觉得一根小小的弹力居然具有如此多的用途，所以每一个健身爱好者都可以准备一根弹力带为自己的身体雕刻形状。最后提醒大家一点，如果弹力带上如果有了小缺口，就很容易拉断，所以在发现缺口后我们最好更换一根弹力带。