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健身中核心力量及核心肌肉群的定義和作用分析
核心力量的概念最早源于核心穩定性 ,核心穩定性的提出源于脊柱穩定性。1985 年 Panjabi 首次提出脊柱穩定性的概念 ,他認為脊柱穩定性包括被動(dòng)脊椎骨、 主動(dòng)脊柱肌肉和神經(jīng)控制單元三個(gè)系統;1992 年 ,在脊柱穩定性的啟發(fā)下 ,核心穩定性隨之被其提出。Kibler首次將核心穩定性的概念引人競技運動(dòng)訓練 ,其認為核心穩定性有產(chǎn)生力量、 傳遞力量和控制力量三方面功能。核心穩定性是核心力量的結果 ,核心力量是核心穩定性的具體表現形式。
一、核心力量的定義探究
1.以人體的重心為角度 ,闡述了核心肌群的范圍
IanHasegawa以腹部、 臀部、 腰骶部、 胸部和背部上的肌肉稱(chēng)為核心肌肉; Travis Brown 則以位于腹部和脊柱附近的大肌肉為核心肌肉 ,其中腹直肌、 腹外斜肌、 腹內斜肌、 腹橫肌和豎脊肌等是最主要的核心肌肉; Paul J· G oodman 以聯(lián)合體上的腹直肌、 腹外斜肌、 腹內斜肌、 腹橫肌、 胸腰筋膜、 腰方肌、 髂腰肌、 臀大肌、 臀中肌和豎脊肌等 29 塊肌肉稱(chēng)為核心肌肉。
縱觀(guān)以上學(xué)者 ,核心肌群的范圍是從胸的中部到大腿中部 ,包括正面、 兩側、 后面能夠調控人體重心達到維持軀干平衡穩定的肌肉的統稱(chēng)。
2.以脊柱為角度 ,闡述了核心肌群的范圍
MARJORIE ,JOHN D WILLSON , J EFFREY M WILLARDSON , KIM MSAMSON等學(xué)者將核心肌群確定在腰椎 - 骨盆 - 髖關(guān)節部位 ,認為核心部位的頂部為膈肌 ,底部為骨盆底肌和髖關(guān)節肌。KATHL EEN R LUST學(xué)者認為核心肌群包括胸廓和整個(gè)脊柱 ,將整個(gè)軀干視為人體的核心區域。
3.以人體的腰椎、 骨盆和髖關(guān)節聯(lián)合的周?chē)c重心位置的關(guān)系為角度 ,闡述了核心肌群的范圍
王衛星等學(xué)者將核心肌群界定在人體膈肌以下至盆底肌之間的'區域 ,將膈肌 - 盆底肌區域之間的肌群稱(chēng)為核心肌群 ,位于大腿上股直肌、 肌二頭肌也被列為核心肌群。這些肌群分別從人體的矢狀面、 額狀面、 水平面三個(gè)層面包裹腰椎、 髖關(guān)節和骨盆。李文霞等學(xué)者認為核心部位是由腰部和腹部肌肉組成的 ,包括腹橫肌、 腹內斜肌、 腹外斜肌、 腹直肌和豎脊肌等。
4.以整體肌群與局部肌群的關(guān)系為角度 ,闡述了核心肌群的范圍
J· H Pilates 認為 ,核心是指人體肋骨以下至骨盆的部位 ,它所包含的肌群有腹肌群、 背肌群、 橫隔肌、 骨盆底肌、交錯骨盆及下肢的肌肉群。其認為核心是腰、 骨盆、 髖關(guān)節形成的一個(gè)整體 ,是指人體的中間環(huán)節。豎脊肌是腰 - 骨盆- 髖關(guān)節之中的一塊肌肉 ,對脊柱和骨盆的穩定性具有重要意義。豎脊肌與腹肌互相配合完成人體在技術(shù)動(dòng)作開(kāi)始前的預備姿勢及運動(dòng)過(guò)程中的軀干動(dòng)作維持 ,在此骨盆肌群也參與工作。骨盆帶對于穩定骨盆的正常位置非常重要 ,特別是對于下肢加速、 減速和髖關(guān)節內收外展運動(dòng)的項目。
仁者見(jiàn)仁 ,智者見(jiàn)智。本研究以人體的核心部位與非核心部位之間的關(guān)系為視角 ,綜合國內外學(xué)者對核心力量的不同觀(guān)點(diǎn) ,根據人體解剖學(xué)核心肌群的結構特點(diǎn) ,本研究認為核心力量是能夠穩定機體的脊柱、 骨盆 ,保持正確的身體姿態(tài) ,提高身體的控制力和平衡能力 ,提高運動(dòng)時(shí)由核心向四肢及其他肌群的能量輸出的整體肌群 ,即從胸的中部到大腿中部 ,包括正面、 兩側和后面能夠調控人體重心達到維持軀干平衡穩定的肌肉的統稱(chēng)。
二、核心力量的作用機制分析
1.核心力量的解剖學(xué)作用機制分析
骨盆帶是由骨組成的一個(gè)環(huán)狀的架構 ,附著(zhù)上的肌肉對于穩定骨盆的正常位置非常重要 ,特別是對于下肢加速、 減速和髖關(guān)節內收外展運動(dòng)的項目。這些骨在前面相接融合 ,形成恥骨聯(lián)合。由于骨盆和骶髂關(guān)節的柔韌性較差 ,在運動(dòng)時(shí)肌肉收縮和拉長(cháng)對其施加的壓力增加 ,加上內收肌力的薄弱 ,對恥骨極易造成損傷。因此 ,只有穩定住骨盆才能保證髖關(guān)節肌群有效的工作。腰- 骨盆 - 髖關(guān)節包括的肌肉位于人體的核心部位 ,這些肌肉在人體運動(dòng)中起到穩定、 傳導力量、 發(fā)力減力等作用。豎脊肌是腰 - 骨盆 - 髖關(guān)節之中的一塊肌肉 ,對脊柱和骨盆的穩定性具有重要意義。同時(shí) ,豎脊肌與腹肌互相配合 ,為人體在靜止和運動(dòng)中的各種技術(shù)動(dòng)作的完成提供支持和保證。例如 ,在投擲項目的最后用力過(guò)程中 ,運動(dòng)員強有力的左腿支撐和右腿的積極蹬、 轉、 挺 ,促進(jìn)骨盆、 髖關(guān)節、 腰部相關(guān)肌群參與工作 ,形成肌肉動(dòng)量由下而上的轉移。強有力的核心肌肉對投擲運動(dòng)中的身體姿勢、 運動(dòng)技能和專(zhuān)項技術(shù)動(dòng)作起著(zhù)穩定和支持作用。椎體、 椎間盤(pán)及前后縱韌帶組成脊柱的前柱 ,起傳遞重心的作用;后柱包括椎弓根、 椎板、 橫突、 小關(guān)節突、棘間韌帶和棘上韌帶在脊柱運動(dòng)中起張力帶作用。
2.核心力量的生理學(xué)作用機制分析
根據脊柱的功能分類(lèi),可以將其分為穩定肌和運動(dòng)肌兩類(lèi),穩定肌通常位于脊柱深部,起于脊椎,多呈腱膜狀,具有單關(guān)節或單一節段分布的特點(diǎn),以慢肌為主,耐力性活動(dòng)時(shí)被激活,穩定肌群主要有骶棘肌、 橫突棘肌、 橫突間肌、 棘突間肌、 多裂肌等,這些肌群通過(guò)離心收縮控制錐體活動(dòng)和具有靜態(tài)保持能力,控制脊柱的彎曲度和維持脊柱的機械穩定性。運動(dòng)肌位于脊柱周?chē)谋韺?呈梭狀,具有雙關(guān)節或多關(guān)節分布,以快肌為主,在爆發(fā)性活動(dòng)時(shí)被激活,這些肌肉收縮通�？梢援a(chǎn)生較大的力量,通過(guò)向心收縮控制錐體的運動(dòng),如背闊肌、 腹外斜肌、 豎脊肌及腰部的腰大肌,這些肌肉控制脊柱運動(dòng)并且應付作用于脊柱的外力負荷,它們都在某種程度上參與脊柱運動(dòng)和穩定性調節。
根據人體的解剖位置關(guān)系 ,可以將核心肌肉分為整體肌肉和局部肌肉。整體肌肉包括豎脊肌、 臀大肌 ,它們大多處于身體淺表位置 ,多為長(cháng)肌 ,連接著(zhù)胸廓和骨盆 ,這些肌肉收縮通�？梢援a(chǎn)生較大的力矩并引起大幅度的運動(dòng) ,它們負責脊柱運動(dòng)和方向的控制。局部肌肉包括多裂肌、 椎旁肌 ,這些肌肉通常起于脊柱或分布于脊柱深層 ,它們控制脊柱的曲度以及維持腰椎的穩定性 ,收縮時(shí)一般不會(huì )造成肌肉長(cháng)度的`變化和運動(dòng)范圍的改變。
3.核心力量及核心肌肉群的定義和作用分析
腹橫肌是核心肌群的重要組成部分 ,腹橫肌是腹部闊肌中最薄的肌肉 ,其纖維環(huán)繞腹部 ,經(jīng)胸腰筋膜與各個(gè)椎體的橫突、 棘突相連。腹橫肌產(chǎn)生外側的張力橫向箍緊腰椎 ,通過(guò)增加腹內壓對抗外力的作用以及增加腰椎的穩定性 ,在核心穩定性中起著(zhù)重要作用。多裂肌是腰部椎旁肌群中最大和最內側的肌肉 ,其位于棘突兩側 ,腰背筋膜的內側緣。多裂肌的強直性收縮可以增加脊柱節段間的穩定性 ,對腰椎穩定性起著(zhù)重要作用。運動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的收縮力 ,軀干深層的椎旁單關(guān)節肌肉 ,如橫突間肌和棘突間肌有利于核心穩定性的維持。
胸腰筋膜的后層主要為背闊肌筋膜 ,附著(zhù)于棘突 ,維持矢狀面的穩定性 ,胸腰筋膜中層附著(zhù)于橫突 ,可維持冠狀面和矢狀面的穩定性。腰方肌是腰椎穩定的一個(gè)重要肌肉 ,腰方肌的等長(cháng)收縮可以幫助呼吸 ,增加腹內壓 ,也可以維持脊柱在額狀面和矢狀面的穩定性。
4.核心力量的神經(jīng)學(xué)作用機制分析
a.“三亞系模型” 作用機制學(xué)說(shuō)
在脊柱穩定的生理機制的研究中 ,1992 年 Panjabi 提出了 “三亞系模型” 理論 ,即被動(dòng)亞系、 主動(dòng)亞系和神經(jīng)控制亞系。被動(dòng)亞系特指關(guān)節和韌帶 ,主要由錐體、 椎骨關(guān)節突和關(guān)節囊和脊柱韌帶等組成。主動(dòng)亞系特指相關(guān)肌肉和肌腱 ,受神經(jīng)系統的控制 ,它通過(guò)深層和淺層肌群間( 即穩定肌和運動(dòng)肌) 協(xié)調活動(dòng)來(lái)維持脊柱的穩定性。神經(jīng)亞系特指神經(jīng)肌肉運動(dòng)控制系統 ,它接受來(lái)自主動(dòng)亞系和被動(dòng)亞系的反饋信息 ,判斷用以維持脊柱穩定性的特異性需要 ,然后控制主動(dòng)亞系的有關(guān)肌肉實(shí)現穩定性的維持 ,脊柱就是通過(guò) 3 個(gè)亞系之間相互協(xié)調作用實(shí)現穩定性。
椎骨、 椎間盤(pán)、 脊韌帶構成了被動(dòng)亞系 ,也稱(chēng)為內源性穩定系統;脊柱周?chē)募∪狻?肌腱、 內壓構成了主動(dòng)亞系 ,亦稱(chēng)外源性穩定系統;神經(jīng)控制亞系控制被動(dòng)亞系和主動(dòng)亞系 ,使它們協(xié)調起來(lái)實(shí)現脊柱穩定 ,這三個(gè)子系相互依存 ,互為代償。
被動(dòng)亞系是由椎體、 椎間關(guān)節、 關(guān)節囊、 脊柱韌帶、 椎間盤(pán)等結構組成。它們在脊柱活動(dòng)中起著(zhù)支撐作用。在脊柱的中心區域 ,被動(dòng)亞系作為本體感受器感覺(jué)椎體位置的變化 ,并為神經(jīng)控制亞系提供反饋信息。對于同一部位的不同運動(dòng)形式 ,被動(dòng)亞系的作用機理也不盡相同。如 ,在軀干前屈過(guò)程中 ,后韌帶、 椎骨關(guān)節突及其關(guān)節囊和椎間盤(pán)是主要的穩定性維系結構;在軀干后伸過(guò)程中 ,前縱韌帶、 纖維環(huán)、 前部纖維和椎骨關(guān)節突是主要的穩定性維系結構;在軀干水平旋轉運動(dòng)中 ,椎間盤(pán)和椎骨關(guān)節突是主要的穩定性維系結構。
無(wú)論脊柱是靜止還是運動(dòng) ,主動(dòng)亞系都在神經(jīng)控制亞系的協(xié)調下共同維持著(zhù)脊柱的穩定。有無(wú)腰椎所能承受的壓力大小 ,說(shuō)明了肌肉收縮產(chǎn)生的力和肌肉的緊張性起到了穩定腰椎的作用。
神經(jīng)控制亞系主要接收來(lái)自主動(dòng)亞系和被動(dòng)亞系的反饋信息 ,判斷用以維持脊柱穩定性的特異性需要 ,然后啟動(dòng)相關(guān)肌肉活動(dòng) ,實(shí)現穩定性控制的作用。如 ,在上肢運動(dòng)發(fā)生之前 ,多裂肌和腹橫肌活動(dòng)能夠先行啟動(dòng) ,而下腰痛的患者的肌肉啟動(dòng)時(shí)間相對較慢 ,表現出明顯的神經(jīng)功能障礙。在人體的核心力量整個(gè)系統中 ,被動(dòng)亞系、 主動(dòng)亞系和神經(jīng)控制亞系是相互依靠的 ,共同維持核心力量的穩定性并應對核心力量的變化以及靜態(tài)與動(dòng)態(tài)負荷。
b.神經(jīng)控制作用機制學(xué)說(shuō)
人體核心區域主動(dòng)穩定的實(shí)現取決于多塊肌肉的協(xié)同工作 ,該工作是在神經(jīng)支配下的一個(gè)復雜和精細的過(guò)程。對于復雜的競技運動(dòng)來(lái)說(shuō) ,核心部位的穩定并不是運動(dòng)的目的 ,穩定是給不同肢體的運動(dòng)創(chuàng )造支點(diǎn) ,為不同部位肌肉力量的傳遞建立通道。Hodges等人運用肌電圖儀對人體做全身運動(dòng)時(shí)的上肢肌、 下肢肌和核心肌肉進(jìn)行了測試。結果表明 ,核心肌肉(腹橫肌、 腹內斜肌、腹外斜肌、 腹直肌和多裂肌)肌電的發(fā)生早于上下肢肌肉 ,尤其是腹橫肌的肌電明顯早于三角肌和下肢主要肌肉。因此 ,他們認為 ,核心肌群的提前動(dòng)員使身體的核心部位首先做好準備 ,為四肢的發(fā)力建立支點(diǎn)。核心部位的力量不單純涉及到單塊肌肉收縮力的大小 ,更重要的是神經(jīng)對多塊肌肉的支配和控制能力。
骨盆作為脊柱穩定的根基 ,同樣遵循神經(jīng)肌肉反射機制 ,它的穩定性保持除盆帶肌外 ,還依靠核心部位的腰肌、 腹肌的配合下共同完成的 ,這些肌群間的協(xié)調作用使脊柱和骨盆合為一個(gè)整體 ,所以在核心穩定性訓練中不能割裂骨盆和脊柱之間的關(guān)聯(lián) ,不然將會(huì )失去了核心穩定性訓練的真正意義。神經(jīng)系統主要通過(guò)兩種方式對核心力量進(jìn)行干預 ,一種是通過(guò)運動(dòng)前期的預興奮反射性提高參與肌肉的力量 ,為姿態(tài)的調整和承受外部負荷做好準備;神經(jīng)對肌肉的支配能力是影響核心力量的重要因素 ,人體核心部位的穩定、 穩定程度的變換以及穩定與運動(dòng)之間的動(dòng)態(tài)交替都需要多塊肌肉的參與和配合 ,神經(jīng)系統對肌肉的募集和協(xié)調是完成多塊肌肉共同運動(dòng)的關(guān)鍵。另一種是在運動(dòng)的過(guò)程中通過(guò)肌梭和腱梭反饋式調整肌肉的力量并協(xié)調不同肌肉之間的用力 ,解決核心部位的穩定、 穩定程度和穩定與不穩定交替轉換的問(wèn)題。神經(jīng)系統基于肌梭、 高爾基鍵器和脊柱韌帶的本體感受 ,根據運動(dòng)需求在時(shí)間和空間兩個(gè)方面連續不斷地監控并調節核心肌肉的力量以及不同肌肉之間力量的配比 ,尤其是支配與控制核心大肌群與核心小肌群在核心穩定與運動(dòng)上的不同功能 ,小肌群主要起固定作用 ,而大肌群除固定作用之外還具有運動(dòng)功能 ,核心部位穩定程度的變化和穩定與不穩定之間的交替轉換主要取決于大肌群的收縮。
核心穩定性的訓練首先是動(dòng)態(tài)下的核心穩定肌的本體感受性訓練 ,通過(guò)激活、 募集核心穩定肌的方式來(lái)提高對核心部位穩定的控制能力。訓練時(shí)力的作用點(diǎn)基于一個(gè)不穩定的支撐面上 ,身體就是在這個(gè)動(dòng)態(tài)的支撐面下完成。第二 ,核心穩定性訓練是本體感覺(jué)性的力量訓練。在上面肌群本體感受性訓練的同時(shí)進(jìn)行負重力量訓練 ,漸進(jìn)性從開(kāi)始負重部分或全部身體重量到增加體外負荷 ,實(shí)現了提高核心大肌肉群力量的同時(shí)提高了脊柱深層穩定肌的力量。
4.核心力量的生物力學(xué)作用機制分析
有關(guān)生物力學(xué)研究結果表明 ,人體在兩臂下垂的對稱(chēng)站立姿勢中 ,身體重心位于第 1 至第 5 骶椎的某一水平面上 ,大約在髖關(guān)節額狀軸上方 4～5 cm 處 ,接近人體正中央的矢狀面稍向右偏的骶骨與恥骨之間;取臥姿時(shí) ,身體總重心向頭部偏移。身體重心會(huì )隨人體的姿勢的變化而改變 ,運動(dòng)時(shí)變化范圍更大 ,有時(shí)會(huì )移出體外。重心在一定范圍內隨著(zhù)運動(dòng)姿勢變化而改變的特性 ,是確定核心肌肉的主要依據。
人體分為頭、 軀干、 上臂、 前臂、 手、 大腿、 小腿和足等多個(gè)環(huán)節 ,各個(gè)環(huán)節可動(dòng)地連接起來(lái)構成生物運動(dòng)鏈 ,力作用在生物運動(dòng)鏈上 ,各環(huán)節發(fā)生相對位置改變 ,于是產(chǎn)生了人體姿勢和運動(dòng)狀態(tài)的變化。軀干是人體生物運動(dòng)鏈上的樞紐環(huán)節 ,在運動(dòng)中對技術(shù)動(dòng)作的發(fā)揮和能量的傳遞起著(zhù)至關(guān)重要的作用。由于軀干由多塊骨骼組成 ,關(guān)節較多且結構復雜 ,要充分發(fā)揮軀干在生物運動(dòng)鏈中的作用 ,軀干的平衡穩定性尤為關(guān)鍵。在運動(dòng)中 ,軀干的平衡與穩定影響著(zhù)各種動(dòng)作技術(shù)發(fā)揮和運動(dòng)環(huán)節間能量傳遞。人體在運動(dòng)期間 ,重心起伏不定 ,姿勢不斷變化 ,軀干始終處于一種平衡穩定 — — — 非平衡不穩定— — — 平衡穩定的動(dòng)態(tài)變化中 ,在這個(gè)變化過(guò)程中人體依靠核心力量來(lái)調整姿勢和維持軀干的平衡穩定。核心力量訓練中的非平衡不穩定支撐練習就是為提高軀干的平衡穩定性而進(jìn)行的身體練習方法。這種在不穩定的支撐而上進(jìn)行的核心力量訓練 ,能夠創(chuàng )造獨特的動(dòng)態(tài)訓練環(huán)境 ,練習者進(jìn)行訓練時(shí)必須依靠核心力量保持身體的平衡與穩定 ,這增加了神經(jīng)肌肉的訓練負荷。實(shí)踐證明 ,在這種動(dòng)態(tài)非平衡不穩定環(huán)境中進(jìn)行的核心力量訓練不僅對核心肌群的力量增加有明顯作用 ,而且能夠增強人體的平衡能力及軀干的穩定性 ,從而達到提高運動(dòng)能力的目的。
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