文 南昌師范學(xué)院 陳罡

健身氣功健身作用的運(yùn)動(dòng)力學(xué)探析

文 南昌師范學(xué)院 陳罡

近年來(lái)，學(xué)術(shù)界對(duì)健身氣功的研究越來(lái)越深入，但大都是從陰陽(yáng)五行、中醫(yī)理論和經(jīng)絡(luò)學(xué)說(shuō)等中國(guó)的傳統(tǒng)文化角度來(lái)進(jìn)行論述，而從現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)力學(xué)角度來(lái)分析研究的較少。在此，筆者試根據(jù)自己的一些鍛煉經(jīng)歷從運(yùn)動(dòng)力學(xué)的角度談?wù)剛€(gè)人的粗淺認(rèn)識(shí)。

一、人體運(yùn)動(dòng)的生物力學(xué)原理

生命在于運(yùn)動(dòng)，人體的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是在意識(shí)的控制下一方面遵循力學(xué)的普遍規(guī)律，另一方面則具有其特殊的復(fù)雜性。人體運(yùn)動(dòng)的“硬件”是以骨骼為杠桿，關(guān)節(jié)為樞紐，肌肉收縮為動(dòng)力的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。這個(gè)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)受神經(jīng)中樞“軟件”的控制，通過(guò)內(nèi)力和外力的相互作用，完成目標(biāo)動(dòng)作和適應(yīng)外界環(huán)境變化。這是人體運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可行性的重要基礎(chǔ)。

（一）骨的生物力學(xué)

人體共有206塊骨，其功能是對(duì)人體起支持、運(yùn)動(dòng)和保護(hù)的作用。根據(jù)外力作用的不同，人體骨骼的受力形式可分為拉伸、壓縮、彎曲、剪切、扭轉(zhuǎn)和復(fù)合載荷幾種形式。這些載荷會(huì)在骨內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力、壓應(yīng)力和剪應(yīng)力，相應(yīng)產(chǎn)生拉應(yīng)變（伸長(zhǎng)）、壓應(yīng)變（縮短）和剪應(yīng)變（截面錯(cuò)位），對(duì)骨的結(jié)構(gòu)造成不同的影響。

1.拉伸

拉伸載荷是沿骨的長(zhǎng)軸方向上，自骨的表面向外施加相等而反向的載荷，在骨的內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力和拉應(yīng)變。

2.壓縮

壓縮載荷是在骨的長(zhǎng)軸方向上，加于骨表面的向內(nèi)而反向的載荷，在骨的內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力和壓應(yīng)變。

3.彎曲

使骨沿其軸線發(fā)生彎曲的載荷稱為彎曲載荷。在彎曲負(fù)荷下，骨骼內(nèi)不同處產(chǎn)生拉應(yīng)力（凸側(cè)）和壓應(yīng)力（凹側(cè)）。在最外側(cè)，拉應(yīng)力和壓應(yīng)力最大，向內(nèi)逐漸減小，在應(yīng)力為零的交界處會(huì)出現(xiàn)一個(gè)不受力作用的“中性軸”。

4.剪切

標(biāo)準(zhǔn)的剪切載荷是一對(duì)大小相等、方向相反、作用線相距很近的力的作用，有使骨發(fā)生錯(cuò)動(dòng)（剪切）的趨勢(shì)，在骨骼內(nèi)部的剪切面產(chǎn)生剪應(yīng)力。

5.扭轉(zhuǎn)

骨骼受到外力偶的作用而受到的載荷，在骨的內(nèi)部產(chǎn)生剪應(yīng)力。

（二）關(guān)節(jié)生物力學(xué)

關(guān)節(jié)是人體運(yùn)動(dòng)的樞紐，其基本功能是傳遞人體運(yùn)動(dòng)的力和保證身體各部分間的靈活運(yùn)動(dòng)，是一個(gè)集自如的快速和慢速運(yùn)動(dòng)、承受高載荷和低載荷于一體的既靈活又穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)。其運(yùn)動(dòng)特征表現(xiàn)在兩方面：一是運(yùn)動(dòng)幅度（角度），二是達(dá)到這個(gè)運(yùn)動(dòng)幅度的方式（屈伸運(yùn)動(dòng)、展收運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)）。

研究表明，系統(tǒng)的體育鍛煉可以使骨關(guān)節(jié)面骨密質(zhì)增厚，從而能承受更大的負(fù)荷，并增強(qiáng)關(guān)節(jié)的穩(wěn)固性。長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)可以使關(guān)節(jié)面軟骨增厚，關(guān)節(jié)滑液量成倍增加，有助于減少關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力；還可以使關(guān)節(jié)肌腱、韌帶增粗，肌肉力量增強(qiáng)，在骨附著處的直徑增加，提高關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性和動(dòng)作力矩。

二、健身氣功運(yùn)動(dòng)形式符合人體運(yùn)動(dòng)力學(xué)規(guī)律

根據(jù)人體的生物力學(xué)規(guī)律來(lái)分析健身氣功的運(yùn)動(dòng)形式可以發(fā)現(xiàn)，它們是相當(dāng)吻合的。健身氣功以調(diào)身、調(diào)息、調(diào)心為核心，其基礎(chǔ)即是調(diào)身，在意思的作用下進(jìn)行拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)和剪切即是進(jìn)行調(diào)身。下面就以健身氣功·易筋經(jīng)來(lái)具體進(jìn)行分析：

1.拉伸

在健身氣功·易筋經(jīng)的每個(gè)動(dòng)作中都存在拉伸載荷，如：預(yù)備勢(shì)，是軀干的上下拉伸；起勢(shì)的開(kāi)步，是左下肢的拉伸；韋陀獻(xiàn)杵第一勢(shì)的雙臂前伸是前后拉伸；韋陀獻(xiàn)杵第二勢(shì)的雙臂平展是左右拉伸；韋陀獻(xiàn)杵第三勢(shì)的提踵是雙臂、軀干、下肢的上下拉伸，等等。

2.壓縮

人體直立對(duì)下肢和軀干的骨骼就有壓縮的作用，而在健身氣功·易筋經(jīng)的一些動(dòng)作中對(duì)骨骼壓縮作用會(huì)增大，如：起勢(shì)的開(kāi)步對(duì)支撐腿（右腿）的壓縮載荷增加；摘星換斗勢(shì)的屈膝摘星、九鬼拔馬刀勢(shì)的屈膝轉(zhuǎn)體、三盤(pán)落地勢(shì)的屈膝下蹲對(duì)雙腿的小腿壓縮載荷增加，等等。

3.彎曲

彎曲又有屈伸和側(cè)屈，在健身氣功·易筋經(jīng)中，每個(gè)動(dòng)作的指關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、胯關(guān)節(jié)都有屈伸，而腕關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)在一些動(dòng)作中也有屈伸，更重要的是在臥虎撲食勢(shì)的撲食和蛹動(dòng)中、打躬?jiǎng)莸拇蚬屑怪墓?jié)節(jié)屈伸。而在掉尾勢(shì)的掉尾動(dòng)作中脊柱的運(yùn)動(dòng)則是左右的節(jié)節(jié)側(cè)屈。

4.扭轉(zhuǎn)

在健身氣功·易筋經(jīng)中還有很多動(dòng)作是對(duì)上下肢，特別是脊柱的扭轉(zhuǎn)載荷，對(duì)上下肢的扭轉(zhuǎn)較多，要注意的下肢扭轉(zhuǎn)是摘星換斗勢(shì)和九鬼拔馬刀勢(shì)的轉(zhuǎn)體動(dòng)作中的下肢扭轉(zhuǎn)。而對(duì)脊柱的扭轉(zhuǎn)載荷則是存在于摘星換斗勢(shì)、倒拽九牛尾勢(shì)、九鬼拔馬刀勢(shì)和青龍?zhí)阶?shì)中。

脊柱是人體的支柱，最主要的它更是神經(jīng)系統(tǒng)的通道，起著支持體重參與運(yùn)動(dòng)的作用，通過(guò)脊柱的旋轉(zhuǎn)屈伸運(yùn)動(dòng)，有利于對(duì)脊柱中脊髓和神經(jīng)根的刺激，增強(qiáng)其控制和調(diào)節(jié)功能。

5.剪切

在健身氣功·易筋經(jīng)中也存在有剪切載荷的動(dòng)作，如：韋陀獻(xiàn)杵第三勢(shì)的提踵在腳踝處、三盤(pán)落地勢(shì)的屈膝下蹲和臥虎撲食勢(shì)的反躬在胯關(guān)節(jié)處等，都存在剪應(yīng)力。

上面對(duì)健身氣功·易筋經(jīng)中的各個(gè)動(dòng)作按人體骨骼受力形式進(jìn)行了大致的分類，但在人體運(yùn)動(dòng)中，單純受到以上五種載荷中的某一種的情況是很少的，大量的是兩種或兩種以上載荷同時(shí)存在的復(fù)合載荷：如九鬼拔馬刀的下蹲既有壓縮也有扭轉(zhuǎn)；而上伸展開(kāi)既有拉伸也有扭轉(zhuǎn)，等等。

搞清楚一個(gè)動(dòng)作當(dāng)中的所有骨骼、關(guān)節(jié)和肌肉的受力情況是我們進(jìn)行技術(shù)訓(xùn)練由粗線條到精細(xì)化的逐步提高的過(guò)程，也是功夫由淺入深的過(guò)程，是我們訓(xùn)練的方向和目標(biāo)，可以使各技術(shù)動(dòng)作更加準(zhǔn)確，練習(xí)效果更加顯著。

三、健身氣功運(yùn)動(dòng)的健身效果分析

通過(guò)上面的分析可以看到，健身氣功·易筋經(jīng)的整套動(dòng)作從骨骼受力情況來(lái)說(shuō)五種載荷都存在，并且是從易到難，運(yùn)動(dòng)量逐漸增加，這樣對(duì)我們?nèi)淼母鱾€(gè)骨骼、關(guān)節(jié)和肌肉全方位地進(jìn)行鍛練，特別是脊柱得到充分的運(yùn)動(dòng)。其幅度大小也可以調(diào)控，進(jìn)行合理搭配。而產(chǎn)生的健身效果有三：

1.可以增加肌腱、韌帶的柔韌性

通過(guò)拉伸、彎曲和扭轉(zhuǎn)等動(dòng)作，牽拉人體各部位的大小肌群和筋膜，以及大小關(guān)節(jié)處的肌腱、韌帶等，從而達(dá)到“伸筋”的作用，筋長(zhǎng)了、松了，相應(yīng)的各種機(jī)能就增強(qiáng)了。彥語(yǔ)曰：筋長(zhǎng)一寸，壽長(zhǎng)十年。

2.可以增加骨密質(zhì)，減緩骨量損失

人體從出生后骨骼所受的外力對(duì)骨生長(zhǎng)發(fā)育起著促進(jìn)作用，除增加骨密度外，更能有效地改善骨的形態(tài)結(jié)構(gòu)。從生物力學(xué)的角度來(lái)看，經(jīng)常進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練或體育鍛煉，相當(dāng)于營(yíng)造一個(gè)新的骨的受力環(huán)境。根據(jù)骨的功能適應(yīng)性原理，骨不僅在一些不變的外力環(huán)境下能表現(xiàn)出承受負(fù)荷的優(yōu)越性，而且在外力條件發(fā)生變化時(shí)，能通過(guò)內(nèi)部調(diào)整，以有利的新的結(jié)構(gòu)形式來(lái)適應(yīng)新的外部環(huán)境。運(yùn)動(dòng)對(duì)骨的影響，也就是骨對(duì)特定環(huán)境下力的變化的功能適應(yīng)性的表現(xiàn)。體育運(yùn)動(dòng)對(duì)未成年骨骼的影響表現(xiàn)為促進(jìn)峰值骨量的增加，對(duì)成年骨骼的影響表現(xiàn)為一定程度的骨量增加或保持骨量，對(duì)老年人骨骼的影響在于盡量減少骨量的丟失速度。

長(zhǎng)期堅(jiān)持體育鍛煉，可以使骨密質(zhì)部分增厚，骨變粗，骨面肌肉附著處突起明顯，骨小梁的排列更加整齊而有規(guī)律。隨著形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化，骨變得更加粗壯和堅(jiān)固，抗彎曲、抗壓縮和抗扭轉(zhuǎn)載荷的能力都有提高。當(dāng)體育鍛煉停止后，骨所獲得的變化就會(huì)慢慢消失，因此，體育鍛煉應(yīng)經(jīng)?；?。

3.可以增加骨間隙，改善頸椎、腰椎的功能

骨骼對(duì)體育運(yùn)動(dòng)的生物力學(xué)適應(yīng)性本質(zhì)上是骨骼系統(tǒng)對(duì)應(yīng)力的應(yīng)變，有利的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷及強(qiáng)度導(dǎo)致的骨應(yīng)變會(huì)誘導(dǎo)骨量增加和骨的結(jié)構(gòu)改善；應(yīng)變過(guò)大則造成骨組織微損傷和出現(xiàn)疲勞性骨折，應(yīng)變過(guò)小或出現(xiàn)廢用則導(dǎo)致骨質(zhì)流失過(guò)快。因此對(duì)骨存在一個(gè)最佳的合適應(yīng)力范圍。而健身氣功正是這樣一種具備合適應(yīng)力范圍的運(yùn)動(dòng)形式，象健身氣功·易筋經(jīng)特別注重脊柱的旋轉(zhuǎn)屈伸，通過(guò)對(duì)脊柱的柔筋健骨，使脊柱上的一些疾病得到很好的預(yù)防和治療。如我們南昌師范學(xué)院體育系12體本的一名學(xué)生宋某某，就是因?yàn)檠荡嬖谔弁磥?lái)我處練習(xí)健身氣功的，經(jīng)過(guò)近兩個(gè)月的每天練習(xí)健身氣功·易筋經(jīng)和健身氣功·八段錦，其腰痛已經(jīng)明顯好轉(zhuǎn)，現(xiàn)在已基本不痛了。據(jù)其自己體會(huì)，易筋經(jīng)的打躬?jiǎng)輰?duì)脊柱的健身作用很好，而八段錦的搖頭擺尾對(duì)腰椎有很好的作用。這也充分說(shuō)明在健身氣功·八段錦的搖頭擺尾動(dòng)作中，對(duì)腰椎的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)能刺激腰椎的神經(jīng)根，能增加腰椎的靈活性和相應(yīng)部位的肌力。當(dāng)然，要使健身氣功能夠產(chǎn)生健身作用，就必須要有一定的練習(xí)量，并且要長(zhǎng)期堅(jiān)持，不能三天打魚(yú)兩天曬網(wǎng)，那是起不到鍛煉和治療效果的。

四、結(jié)論

從運(yùn)動(dòng)力學(xué)角度分析骨骼、關(guān)節(jié)和肌肉的受力情況，搞清楚健身氣功中各動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)效果，再結(jié)合健身氣功相應(yīng)的鍛煉要領(lǐng)做到：柔和緩慢、連貫圓活、松緊結(jié)合、動(dòng)靜相兼、神與形合、呼吸自然、剛?cè)嵯酀?jì)、循序漸進(jìn)等等。并注重動(dòng)作舒展，伸筋拔骨；注意脊柱的旋轉(zhuǎn)屈伸，就可以對(duì)我們起到積極的健身作用：促進(jìn)身體軟組織的血液循環(huán)，改善軟組織的營(yíng)養(yǎng)代謝過(guò)程，提高肌肉、肌腱、韌帶等軟組織的柔韌性、靈活性和骨骼、關(guān)節(jié)組織的活動(dòng)功能，達(dá)到強(qiáng)身健體、防病治病的效果。

通過(guò)長(zhǎng)期不斷的練習(xí)逐漸達(dá)到先有易筋，后有易骨，最后達(dá)到易髓的效果，從而實(shí)現(xiàn)延年益智的目的。