骨的生物力学特征
骨的成分与结构特点:
人体骨共有206块,其功能是对人体起支持、运动和保护作用。按其形状可分为长骨、短骨、扁骨和不规则骨。从力学观点来看,骨是理想的等强度优化结构。其中长骨结构最为典型。长骨又称管状骨,两端为骨松质,中间为骨密质。。
2、骨的有机成分组成网状结构,无机物填充在有机物的网状结构中。
不同载荷时骨的力学特征:
根据外力作用的不同,人体骨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。
1、拉伸:骨的两端受到方向相反的拉力。人体悬重动作或手提重物时,骨干都要承受拉伸负荷。在较大的拉伸载荷下骨会伸长。人体股骨和肽骨的拉伸强度相近,约为125106N/m2。
2、压缩:骨的两端受到方向相反的压力。压缩载荷是骨最经常承受的载荷形式,常见于身体处于垂直姿势,一般一端是重力和外加负荷,另一端是支撑反作用力。压缩载荷能刺激新生骨的生长,促进骨折的愈合。人体骨承受压缩负荷的能力最强,股骨所能承受的最大压缩强度为170106N/m2,比拉伸强度大36%。
3、弯曲:骨的两端受到横向或侧向的压力或拉力时,使骨弯曲。
骨承受弯曲载荷时,骨骼内不同时产生拉应力和压应力。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”。所以长骨一般是中空的
弯曲载荷一般是骨起杠杆作用时出现。例如负重弯举时前臂的受力。骨承受弯曲载荷的能力较小,是造成骨伤和骨折的主要原因,所以足球比赛规则禁止蹬踏。当摔倒时用直臂撑地造成骨拆的原因是由于支撑反作用力与胸大肌的拉力,对肽骨形成弯曲载荷。
4、剪切:载荷施加方向与骨表面平行或垂直,在骨内部产生剪切应力或剪应变。
例如人体运动小腿制动时,股骨踝在胫骨平台上的滑动产生剪应力。骨承受剪切载荷的能力低于弯曲和拉伸,而且垂直于骨纤维方向的剪切强度要明显大于顺纤维方向的剪切强度。
5、扭转:骨两端受方向相反的扭转力矩。骨将沿其轴线产生扭曲。
扭转载荷常见于扭转动作中。例如掷铁饼出手时支撑腿的受力。骨承受扭转载荷的能力最小。如投掷标枪时,肘过分低,在肩的外侧经过,这个错误动作往往造成肽骨扭转性骨折。因为此时三角肌前部的作用力使肽骨上端产生逆时针方向扭转力矩,而标枪的阻力使肱骨下端产生顺时针方向的扭转力矩。
6、复合载荷:骨同时受到两种或两种以上载荷的作用。
如图显示行走和小跑时成人胫骨前内侧面的应力。正常行走时,足跟着地时为压应力,支撑阶段为拉应力,足离地时为压应力。在步态周期的后部分呈现较高的剪应力,表示存在显著的扭转载荷,提示在支撑时相和足趾离地时相胫骨外旋。
慢跑时的应力方式完全不同。在足趾着地时先是压应力,继而在离地时转为高拉应力,而剪应力在整个支撑期间一直较小,表明扭转载荷很小,如图
骨结构的生物力学特征:
1、弹性和坚固性:
骨的弹性是由骨中有机物形成的。坚固性又称硬度或刚性,是由无机物形成的。。c骨是人体理想的结构材料一质轻而强度大。
2、各向异性和应力强度的方向性:各向异性是指骨在不同方向上的力学性质不同。
应力强度的方向性是指由于骨的各向异性使骨对应力的反应在不同方向上不相同。c骨是一种复合材料结构,其力学性能不仅与其物质成分有关,而且与其结构有关。即其力学性能具有较强的对成分和结构的依赖性。
骨的各向异性和应力强度的方向性表现在骨不同部位的差异和某一点上各个方向力学性能的差异。
从显微组织分析来看,针状的无机盐晶体和骨胶原纤维主要是沿纵向排列。其中较少的一部分沿周向排列。其主要作用是联系和约束纵向纤维,使纵向纤维在压缩和弯曲载荷的作用下不会失稳。
3、壳形结构:管形结构的主要特点是只在力的承受及传递的路径上使用材料,而在其他地方是空洞。
人体的长骨,如股骨、胫骨、肽骨等以其合理的截面和外形而成为一个优良的承力结构。其圆柱外型可以承受来自任何一个方向的力的作用;其空心梁和同结构的实心梁具有同样的强度,而可节省约1/4的材料,这样就可以用最少的材料而获得最大的强度,同时达到了质轻的效果。
人体骨的管形结构在弯曲载荷和扭转载荷下充分体现了其结构的最优化。
横梁受到弯曲载荷,会在横梁的顶部产生压应力,底部产生拉应力,越往中部应力越小。一般来说,任何形状的梁的中部都受到很小的应力。在弯曲载荷下,弯曲变形最大的部分往往在骨的中部。而较高强度的骨密质在长骨的中部最厚,在两端较薄,正好适应受力的需要。
4、均匀强度分布
均匀强度分布指在特定的加载条件下,材料的每一部分受到的最大应力相同。骨的内部组织情况也显示骨是一个合理的承力结构。根据对骨骼综合受力情况的分析,凡是骨骼中应力大的区域,也正好配上了其强度高的区域。如下肢骨骨小梁的排列与应力分布十分相近。可见骨能以较大密度和较高强度的材料配置在高应力区,说明虽然骨的外形很不规则,内部材料分布又很不均匀,但却是一个理想的等强度最优结构。
2骨小梁在长骨的两端分布比较密集,其优点有二:一是当长骨承受压力时,骨小梁可以在提供足够强度的条件下使用比骨密质较少的材料。二是由于骨小梁相当柔软,当牵涉大作用力时,例如步行、跑步及跳跃情况下,骨小梁能够吸收较多的能量。
5、耐冲击力和耐持续力差:骨对冲击力的抵抗和持续受力能力较其它材料差。抗疲劳性能也差。
朋友你好!下面我来为你回答: 胸肌训练有如下难点:上胸发达度不够,与中下胸存在明显落差;中缝不明显;厚度不能迅速增加;块形不理想;有明显缺陷 一上胸发达度不够,与中下胸存在明显落差 1斜板杠,哑铃卧推为什么有人练习了很长时间效果不明显呢说明动作需要改进第一要注重动作要领改掉做桥式推举的习惯否则成了近似平板卧推练习的部位游离到了中下胸部第二如果全程动作效果不好,可考虑半程动作,同时注意力集中在上胸部,适当加大重量请同伴保护或助力第三如果用杠铃做效果不好,可以哑铃为主有个小技巧:下降哑铃时不走直线,可微卷手腕,使路线略呈:C:形,这样可在切线方向产生一个分量,加在上胸横截面上要点是注意力必须集中在上胸横截面上并想像筋脉暴起充血良好,以强化训练效果 2。直立杠哑铃推举,不系腰带,以每组6-8次的负荷做推举。由于身体自然后倾。故对上胸有很强的刺激效果。能很快“淹没“显露的锁骨。 3。平卧推举。由于身体结构和柔韧性方面的差异。如果做斜板卧推收效果甚微的话,则不妨用平卧推来发达上胸。动作要点是:下放杠铃时将铃杠置于颈部,注意力集中在上胸部,再就是在卧板下垫一木块,使之呈5-10度的小倾角。以利于挺起胸部。 4。前倾式俯卧撑。垫高双脚,使身体前倾10度左右,最多不超过15度,否则受力的重点会转至肩部。可请同伴在上背部加杠铃片。 二,胸肌中缝不明显的改进 职业高手们的胸肌中缝宛如一线,即窄又深,为使胸缝深陷,必须让近胸沟处肌肉立起,关键在于充分挤压胸肌,使两侧胸肌在每次动作中充分地接近,隆起。 1。直臂器械夹胸。直臂比常规的屈臂动作效果好。坐于凳上,伸直双臂。拳眼向前,小臂抵住挡臂板。这样双臂能在胸前交,幅度自然大于屈臂动作。交双臂时坚持1-2秒钟,顶峰收缩。以尽量对胸肌近中缝处进行挤压,逼其:“立“起来。 2。拉力器十字交,立于拉力器架下,双手握柄做夹胸动作,充分交双臂,而不是相触即分。可以一组左臂在上,一组右臂在上,或双臂交替上下,每组做8-12为准。 3。窄握卧推。能采用较大负荷进行练习,但幅度受限,有利有弊,需与其他方法结合进行才能得到良好效果。 哑铃飞鸟虽对练胸缝也有一定作用,但双臂一旦过了身体平衡,对胸肌拉伸的张力就会变小,所以胸缝的训练应以有滑轮的器械为主。 三。增加胸肌厚度的办法 增加胸肌厚度要注意以下几点,一是不要总是按已经习惯的负重进行训练,一旦一组动作的次数超过10-12次,就应该考虑增加负荷,人体的调节机制很特别,如果一个负荷会使其难受,那它就会调节神经系统储存更多的能量,以便下一次相对轻松地化解。如此循环往复,肌肉才能不断增厚变大。二是尽可能增大动作幅度,动作幅度对增加任何一块肌肉的厚度都有著至关重要的作用。动作幅度越大,肌纤维拉伸与收缩的程度就越大,受的刺激也越强。效果自然比幅度受限的动作要好的多。三是多做一些大负重的上身动作。如硬拉,立姿推举等。这些动作在全面提高上体围度的同时,对增厚胸部肌肉有很好的促进作用。 两个增厚胸肌的主打动作 1。杠铃平板卧推:除常规的8-12次练习外,应定期安排大重量训练日,用大重量甚至超负荷来打破身体的适应性,动作一般做4-6次,极限重量做1-3次。总组数为8-10组。极限组做2-3组,组间休息为1分半到2分钟。然后再安排一两个其他动作。如斜板卧推或飞鸟,做12-15次,最后做1-2组高次数(15-20次),这样能兼顾深层肌纤维,使肌肉高度充血,与大重量训练构成相辅相成的良好效果。 2,哑铃平板卧推:除了正常的起落位置外,还可刻意将哑铃放到近腰处,以增大胸廓,刺激下胸。开始用较轻的重量体会,适应,习惯后相应增大重量,下限为竭尽全力做八次左右。 四。块形的塑造 胸肌块形不理想除了前面谈的上胸,中缝和厚度等原因外,还有几个直观原因,胸肌宽阔度不够,尤其是下外侧缘狭小,下胸过分下坠或发达度不够;常态下整体轮廓不够清晰。 胸肌宽阔度的改进,杠铃平卧推举要宽握,开始也许不太习惯,但很快就能适应,握距越宽,对胸肌外侧缘的刺激越强,能使胸肌充分打开,拉伸。 下外侧缘偏小可调节落杠位置,使之近下胸部,做哑铃卧推时可刻意使起落位置偏下,仰卧飞鸟无论哑铃还是拉力器均要这样。另外,架空俯卧撑对改善胸肌下外侧
1、用心并且认真去学习每一个动作!
不要照葫芦画瓢!去真正的认识你的训练动作!
用心去摸索,想要学会一个动作,你就必须先了解他,每学一个动作,务必了解其具体内容、功能和正确做法,每练一个动作,务必做到姿势正确并把意念集中在这个动作正在锻炼的主要身体部位上。
2循序渐进
每锻炼某一部位肌肉,就应该使该肌肉连续多次受到所需要的一定强度的刺激,并要它完成一定量的工作负荷,来促使人体的组织和力量为适应这种强度的刺激和负荷而得到发展起来。
在完全适应某种刺激强度和胜任该工作负荷后,就必须再逐步适当增大刺激强度和负荷量。否则,进步就会停止。
3、一定要进行高强度训练
不温不火的训练对你没有任何意义!如果你在训练的过程中没有痛苦的表情,就不会有收获!
在一次锻炼课程中,每个动作的负荷是用某种重量连续做多少次数(算为一组),共做多少组构成的。一次锻炼课程的总负荷是由各个动作的负荷相加而成的。
重量愈大,次数和组数愈多,负荷量就愈大。同样的负荷量在愈短的时间内完成,一个动作和下一个动作之间的间歇愈短,运动强度就愈大。
当做某个动作时感到吃力,在做到已难以继续再做的情况下而仍然勉力再做的坚持程度愈高,对肌肉的刺激强度就愈大。
负荷和强度的增加应力求适应。对条件不同、目的不同和锻炼阶段不同者,其增加程度都应有所不同。处理是否得当,会影响进步的快慢。
4、要时常改变锻炼课程
如果锻炼某部分肌肉长期采用相同的动作,就会因习惯动作而感受不到新鲜刺激,从而降低锻炼效果。每经过一至两个月,可全面改变一下锻炼课程,也可在一定时期内同时编订两或三个课程,每练一次就交替进行。
对同一肌肉部位,健美运动总有集中锻炼的、可供选用的多个不同动作。同一个动作,只要变动一下握把、握距、速度、角度就会产生不同的刺激。
再者,改变这一动作和其它动作的前后搭配也会产生不同的刺激。
5、科学安排训练计划
经过剧烈的锻炼之后,被锻炼过的身体部位一般需要经过四十八小时,才能充分消除疲劳。
凡每次采用全身性锻炼课程者,处于初级阶段的锻炼者以每隔一天练一次或每周练三次或四次为宜。
到了中、高级锻炼阶段,由于身体每一部位都需要进行更多量、更强烈的锻炼,一次锻炼课就难以把全身各部分都练到,这时往往要采用身体分部锻炼法
把全身分为两个或三个部分,每周练四到六次,每次练一部分。如此交替进行,既可使各部肌肉都得到充分锻炼,还可以得到充分的休息,以消除疲劳。
每次锻炼时间,初级班一般以一小时左右,中级班一个半小时左右,高级班两小时左右为宜。发现疲劳,应休息几天再练。
6、切勿锻炼过度。
锻炼虽然要消耗人体的能量和养料,并破坏其细胞,但引起的补偿更多,重建的也更强。这是锻炼的前提。
补偿和重建都需要有足够的养料,它是在人体休息(主要是在睡眠)时进行的。
因此,锻炼的强度越大,需要的养料越多,需要的休息质量就越高。否则,就会疲劳过度。这不仅不能达到超量补偿,甚至不能获得等量恢复,将会大大影响锻炼进程。
7、学会预防伤病
在开始锻炼时,应先做充分的暖身准备活动。在空间小、人数多的锻炼场所,锻炼时应对前后左右多加注意,以免器械碰伤人或被人碰伤。在做较大重量的锻炼动作时,应由同伴在旁保护,以保证安全。
想产生良好的锻炼效果,必须按规定的时间进行,不能缺课和中断,除非疲劳过度而有意休息几天。时断时续地锻炼,不能使被锻炼的部位感受到一定的重复性刺激,并不能产生适应性的反应。如果不做准备活动就练较重的动作,容易发生扭伤筋骨、撕伤肌肉和韧带等事故。
8、不要视锻炼其它部位。
如果你有薄弱环节,建议你可以针对性的去对待他,但是千万不要因为喜欢胸肌就只练胸肌!
如果身体上出现发达不均匀处,应立即纠正,否则愈练愈不均匀,从而达不到发达完美的要求。
9、学会记录数据!
胸围、腰围、臂围、腿围,以及身高体重等,最好拍一张只穿短裤的全身照。
此后,每一、两个月量记一次体围和体重,每三到六个月拍一张同样姿势的体格照。对每次锻炼的日期、时间、动作项目、重量、次数和组数都应留下完整的记录。
要做正确而完整的锻炼记录,并时常加以比较、分析和研究。从中总结本人对哪个动作反应较好或较差,哪段锻炼期间进步较快或较慢。从中得出改进锻炼的有效办法,以鼓舞自己坚持锻炼,不断进步。
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