理论研究

传统武术劲的生理机制研究

时间:2013-5-26 10:45:19  作者: 湖南长沙:周向前  来源:太极养生  查看:131  评论:2

     摘要  目的:探索传统武术劲的系统训练方法及科学原理;方法:在对传统武术站桩练劲进行科学创新再指导6名运动员训练;结果:接受站桩训练的学员训练100小时后全身主要肌肉均建立一种反射,此反射能在特定的姿势下被激活,并且此反射被激活后使肌肉贮存弹性势能而增加出拳、出腿的速度和力量;结论:传统武术劲是符合现代生理学的一门科学的运动技术,它的原理就是人体在紧张性牵张反射的基础上通过训练建立的一个高级的运动条件反射。

    关键词:劲;站桩;发力;紧张性牵张反射;肌肉弹力条件反射

               A research of traditional Wushu jin's Physiological mechanism

  The People's Hospital of Yuelu District,Changsha,Hu Nan Province

                                                                          Zhouxiangqian

      Abstract  Objective:To explore systematic  training methods and scientific principles of traditional Wushu Jin;Methods:Six athletes were selected and trained using the new improved method based on the traditional Wushu Zhanzhuang; Results:After 100 hours of training,athletes’ major muscle groups all  over the body had established a new reflex,which could be activated in some specific positions. After the reflex was activated,the muscles could store the elastic potential  energy to increase punching speed and power of the legs; Conclusion:The traditional Wushu Jin is a kind of scientific sporting skill which is consistent with the modern physiology. Its principle is that the hunman body can establish a high-level motor conditioned reflex through training on the basis of tonic stretch reflex.

Keywords:Jin;Zhanzhuang;Send force; Tonic stretch reflex;Muscleelasticity reflex

 

   传统武术中的劲与人们生活中常讲的劲是两个不同的概念,武术中的劲是指发力,追究集全身之力于一点。但武术流传至今,每一代掌握劲这项武技的武术家只廖廖几人,其系统、真实的训练方法未公布出来,导致至今人们对劲还没有一个科学的认识,武术其攻击力也大大削弱而几近失去其技击属性,阻碍了武术事业的现代化发展。认识和推广劲就能提高传统武术固有的攻击力还原武术技击本质,促进武术的科学化、现代化发展。笔者对劲作过多年的训练与研究,在研究出其系统的训练方法的基础上指导6名运动员进行实验性训练,所有受训者均成功训练出劲,出拳、出腿均能发出一股巨大的爆发力。分析发现劲就是在紧张性牵张反射的基础上训练建立的一个条件反射。

 

    1 研究对象与方法

    1.1  研究对象

   选择长沙市好功夫馆6名男性散打运动员,平均年龄23.2岁,年龄最大者26岁,年龄最小者19岁(表1)。接受研究训练前用搏击项群训练测试仪测得右手前直拳击中目标时的平均打击力量131±13.93kg,平均打击速度5.2±1.08米/秒。

             表1   研究对象一般情况一览表
性别  n    年龄        身高          体重         运动项目           运动能力

           (岁)      (米)        (kg)    

 男   6   23.2±2.48  1.73±0.06   69.1±6.2     传统武术、散打      良 好

                                      


   1.2 研究方法

    1.2.1  探索研究法: 传统武术训练劲的功法是站桩,如形意拳中的“三体式站桩”,太极拳的“太极桩”,大成拳的“浑圆桩”等都是为了培育劲,但其正确的训练方法都作了不同程度的保留而不真实。笔者从1999年练习武术至今的过程中查阅大量武术方面的资料和有关站桩练劲方面的文献资料,对收集到的相关资料进行分析,并对各种各样站桩方法累计训练达5000余次。最后,发现系统、科学的站桩训练方法,并以此方法成功训练出劲。

    1.2.2  实验法: 本人在探索出系统、科学的站桩训练方法后,指导6名运动员进行实验性训练,观察训练效果。

   1.2.2.1  站桩基础姿势(左势为例,右势相反)

    立正,全身肌肉适度放松,左脚向左前方伸出一小步,两脚左右距离与肩宽,两脚位置的形状像军事稍息状一样,但宽度与肩宽,再双足跟稍向外扭,足尖稍向内扭一点。两腿重心力量的分布:三成力在前腿,七成力在后腿。两脚的位置调整后,在此基础上,脚趾趴地,足心向上吸;双足跟提起但又如着地一样,又提又踩之意;双脚踝向内拧,而脚尖向外拧;双膝略屈在140°—160°之间,双膝之力极力向外旋,又有向上提、又向前指之意;屈髋160°,臀部往后突,又有下坐之势,使髋关节呈一略屈角度,臀与脊柱略成一斜坡角度,使重心落于臀部,充分伸展髋肌。臀部有向下坐、向后靠、向后旋之意;双大腿根向内拧。在以上姿势基础上如此协调地作小幅度交替运动:双脚腕内拧,同时双大腿根内拧一个动作;随即又膝外拧,足尖外拧这一个动作,如此交替运动。足下踩,臀下坐之后双足上抬,随即又膝上提,头上顶,如此交替运动。前膝力向前指,后胯向后旋靠亦为一组交替动作。上半身姿势动作:躯干向左略旋转,略向前倾,与臀部略成一坡度,背部略弯,腹部略隆起。左手伸出抬起,肘关节弯曲在90°—100°之间,肘关节始终向下,在肩腕水平线之下,左手五指尽量分开掌心向后,高度约与眉齐。左手手心与左足在同一条垂直线上。右手伸出,肘关节在90°—100°之间,右手在左手之后,约与肩齐,五指尽量分开向前指向前手手掌,双手距离25厘米,双臂有抱七撑三之意,双肩下似夹非夹之意。扭颈对前手手腕,眼睛向斜远前方注视,目中无物。在上述姿势的基础上,再作小幅度交替运动:双臂之力抱七撑三:用七成力向内抱一下,随即又用三成力向外撑。双肩下如夹一弹性球,又向外撑,一夹一撑。含胸紧背,两胸向内微收,略凹,双臂同时向前配合一伸;随即紧背,即两肩胛骨向脊柱中线靠拢,双臂同时配合向后一拉,如此循环。躯干还要以脊柱为枢纽缓慢侧屈、旋转。额下如夹一弹性的球,头又向上顶,此组动作循环。以上全身动作要同时协调运动,上肢关节运动幅度约2厘米,下肢关节运动幅度在2—3厘米。每一组交替动作重复18次为一组,每一次训练做4组。站桩训练时间为40分钟,站桩训练之后就进行震颤训练。

   1.2.2.2 震颤训练(左势为例、右势相反)

     全身肌肉适度放松,1.2.2.1姿势站立,重心前三后七,前手放下与肩齐,后手略低于前手,双手一前一后,十指尽量分开,自然微屈,掌心向下,肘关节呈100°,保持1.2.2.1基础站姿的交替动作,在此姿势动作基础上,开始全身震颤,腿、臀、腰、背、上肢震颤着缓慢前推由屈到伸:下肢由后往前,躯干由直立到前倾,上肢由上往下,由屈到伸,全身同时协调震颤着缓慢前进,下肢震颤前伸的程度:足跟抬起离地10厘米,脚尖撑地,膝部与足尖同一条垂直线,重心由后腿移至前腿。躯干震颤前伸的程度:前倾前俯至不失去重心为止。躯干带动上肢一前一后震颤着缓慢由上往下按至肘关节伸直约呈160°。身体震颤前伸到如此程度,手臂将要伸直时,随即震颤着缓慢旋转肘关节变成两掌心相对,再全身协调震颤着从伸到屈,从原路线缓慢返回至预备势。震颤不停,全身继续后拉,震颤着缓慢屈膝、屈髋、屈肘,躯干向斜后方后靠至如此程度:双肘关节角度约为30°,躯干后靠到不失去平衡为止,屈膝呈100°—120°之间,到如此程度后,再震颤着缓慢旋转肘关节变为两掌心向下,全身震颤着缓慢伸膝、伸髋,从原路线还原到预备势,再继续震颤着缓慢前伸。前伸、后屈循环震颤训练7—10次。

   1.2.2.3 训练方法:

   (1)6名运动员在进行以上站桩训练前作3分钟肌肉拉伸放松运动。进行站桩训练时要求精神放松,注意力集中,姿势动作要求标准、精细。左、右势互换训练,此次训练左势,下次训练右势,循环平衡训练。

   (2)基本教学内容、锻炼组数、次数、间息时间相同。训练时间:2011年7月10日—2011年9月10日,每天早晨7点、晚上7点各训练1次,每次训练1小时,为期2个月。

   2  结 果

   2.1 6名受试运动员通过站桩训练,平均训练40个小时,小幅度交替动作重复约3000次,震颤动作重复约650次后肌肉建立一种反射:站成1.2.2.1特定姿势,用小幅度交替动作用力牵拉肌肉,大臂后群肌肉能感觉到积蓄一点微弱的弹性势能,但不明显。随着不断地训练,弹性势能越来越大,并且全身各大关节主要肌肉均纷纷能产生弹性势能。平均训练100个小时,小幅度交替动作重复约8000次,震颤动作重复约1600次后站成1.2.2.1特定基础姿势,小幅度交替动作用力牵拉全身主要肌肉,全身主要肌肉能明显感觉到积蓄一股很大的弹性势能,而停止用力牵拉肌肉则弹性势能立即消失。

   2.2  6名受试运动员站成1.2.2.1特定姿势激活肌肉反射后,可利用此反射产生的弹性势能发力出拳,此弹性势能可增加出拳时肌肉收缩的力量和速度而打出重拳。训练后再用搏击项群训练测试仪测试右手前直拳出拳力量和速度明显比训练前增加(见表2)。

          表2   右手前直拳打击力量和速度训练前后变化比较
  n               训练前            训练后         增加(%)      p值

      打击力量    131±13.93     224±20.34       70.99±7      ≤0.03%

 
6

       (kg)

      打击速度    5.2±1.08      9.09±1.82       74.81±4      ≤0.03%

        (米/秒)


 

   3  劲的生理机制及形成原理分析

   3.1 劲的生理机制

   劲是中华武术中一个独特的发力技术,传统武术各门各派对这项武技存在着不同的名称,如“整劲”、“内劲”、“浑圆力”、“弹劲”、“寸劲”等,但都是一个概念,都是指通过训练获得一股弹力,再在此基础上发出一股全身整体的弹力,这项武技使用最广泛的名称还是“劲”。站桩培育劲是训练武术的基础根本,但站桩培育劲其系统、正确的训练方法一直未大众化,因此研究站桩系统、科学的训练方法及原理对还原武术固有的攻击力、促进武术的现代化发展有着重要意义。现代生理学认为人体的一切运动都是肌肉的反射活动,本研究中6名运动员接受科学的站桩训练一段时间后,站成特定的姿势用力牵拉肌肉(主要是伸肌)时,相应肌肉就能感觉到贮存一股强烈的弹性势能,停止用力牵拉后弹性势能跟随立即消失,按生理学分析这是肌肉的一种反射。这种反射实际上就是在紧张性牵张反射的基础上训练形成的一个高级的运动条件反射。早在20世纪30年代,美国两位生理学家发现了人体存在一个先天就有的非条件反射:当人体站立时,受地球引力的作用力,关节会往下掉,而牵拉肌肉,肌肉为了对抗被拉长和维持人体站立姿势而发生微弱、持久的收缩,这就是生理学中的紧张性牵张反射,又称为肌紧张。此反射的反应表现为肌肉内不同运动单位的肌纤维进行微弱的交替性收缩。本研究中6名运动员建立的条件反射就是在肌紧张的基础上训练对肌肉感受器肌梭施加牵拉刺激与重力对肌梭的非条件刺激相结合,而最终形成一种高级的条件反射。这条件反射反应机制是:当人体在特定的姿势用力牵拉肌肉、肌梭时则激活条件反射,表现为相应肌肉内部大量不同运动单位的肌纤维进行强烈、有节律的交替性收缩,而牵拉拉长相应肌肉的弹性成分贮存弹性势能(图1)。甲运动单位内的肌纤维收缩,乙运动单位的肌纤维舒张;再乙运动单位的肌纤维收缩,甲运动单位的肌纤舒张,再又甲运动单位的肌纤维收缩,如此快速地交替

                     

甲运动单位肌纤维                      乙运动单位肌纤维

           图1 肌纤维强烈轮替收缩示意图                                                                                                                                                                         

 收缩,这交替性收缩是不随意的运动。此条件反射交替收缩机制与肌紧张交替收缩机制一样,都是不同运动单位肌纤维分批次参与交替收缩。不同的是条件反射的运动单位蓦集比肌紧张反射大,肌紧张参与交替性收缩的运动单位数目不多,是微弱的收缩,而对肌肉弹性成分的牵拉力小,不引起肌肉内广泛的弹性成分拉长发生形变,产生不了明显的弹性势能。但这条件反射可同步激活动员比肌紧张更多的运动单位参与交替收缩,由于参与交替收缩的肌纤维多就产生的张力大,而强烈地牵拉到肌肉的弹性成分,肌肉内广泛的弹性成分被大量交替收缩的收缩成分收缩拉长而发生弹性形变,同时特定的关节角度用力牵拉肌肉动点一方的肌腱而对肌肉产生拉力,这又从另一端牵拉肌肉的弹性成分,而肌肉弹性成分向两个相反方向被动拉长发生弹性形变而产生弹性力、贮存弹性势能,产生一系列复杂的力学效应。在此种状态下运动员再利用此弹性势能发力出拳,一瞬间参与出拳动作的肌肉作向心收缩,而相应肌肉内的弹性成分恢复原状以弹性反作用力的形式发挥贮存的弹性势能,此弹性势能加快了肌肉收缩速度和加大了肌肉收缩力量,而这参与出拳动作的运动肌产生的弹力和向心收缩力相加使肌肉产生更大的力量和更大的运动速度,再通过全身协调的出拳鞭打动作整合后发出一股巨大的爆发力,这就是本研究中6名运动员训练后出拳力量和速度增加71%和75%的原理所在。由于这运动条件反射激活后可使肌肉产生很大的弹性力,因此这运动条件反射可命名为——“肌肉弹力条件反射”。这肌肉弹力条件反射与紧张性牵张反射一样主要表现在伸肌,伸肌产生的弹性势能比屈肌大,而出拳、出腿正好是一个伸肌的收缩运动,正好利用伸肌的弹力条件反射产生的弹性势能发力。

   3.2 站桩训练肌肉弹力条件反射的原理分析

     现代生理学认为所有条件反射都是在非条件反射的基础上进行有效的中性刺激与非条件刺激在时间上相结合而建立的。站桩训练劲(肌肉弹力条件反射)与其他条件反射形成原理一样,是在紧张性牵张反射的基础上对肌梭施加有效的牵拉刺激与非条件刺激在时间上结合建立肌肉弹力条件反射。

     通过对1.2.2站桩训练的姿势动作分析就不难发现,站桩训练实际就是对肌肉感受器肌梭施加有效的牵拉刺激。拿一组站桩训练中上肢肘关节局部的姿势动作分析:训练站成1.2.2.1姿势,肘关节在90°——100°之间,这一特定角度是为了保证上臂肌前、后群和前臂肌前、后群所有屈肌和伸肌充分伸展,而使所有的肌肉肌梭均能得到有效的牵拉刺激。肘关节在肩腕水平线之下,这特定姿势则是为了充分利用肘关节重力牵拉大、小臂肌肉的前、后群,加强大、小臂肌肉群的紧张性牵张反射反应。上肢在这特定的姿势、特定角度基础上再进行小幅度交替动作训练:抱七撑三(上肢用七成力向内一抱,随即再用三成力向外撑),这组动作实际就是肱二头肌用七成力一收缩,屈肘向内一抱,而牵拉到了对抗肌肱三头肌肌肉肌梭。肱二头肌用七成力收缩后,肱三头肌用三成力一收缩向外一撑,轻微用力一伸肘,而牵拉到了对抗肌肱二头肌肌肉肌梭。这时,肱三头肌和肱二头肌肌梭受到两种机械牵拉刺激:一种是本身肘关节向下的重力牵拉到了肱三头肌和肱二头肌肌梭,这是非条件刺激。另一种是肱三头肌和肱二头肌交替动作屈肘、伸肘牵拉对抗肌肌梭,这是无关牵拉刺激,这无关牵拉刺激和非条件刺激会形成结合。抱七撑三每一次交替动作都会引起肱三头肌和肱二头肌的一次牵张反射反应,小幅度交替动作训练40分钟,要经过无数次的抱七撑三的牵拉刺激,无数次的牵张反射反应,无数次的牵拉刺激与重力对肌梭的非条件刺激结合。但抱七撑三的小幅度交替动作关节位移空间小、速度慢、力量小而对肌梭的牵拉刺激是缓慢、轻微的,仅这小幅度动作对肌梭的刺激强度还不够,不能形成有效刺激,还建立不了肌肉弹力条件反射。

     而1.2.2站桩训练中小幅度交替动作训练后震颤训练则也是站桩训练的重点,上肢保持抱七撑三的交替动作缓慢由屈到伸,再由伸到屈往返震颤。震颤训练原理与小幅度交替动作训练原理一样,震颤训练是两组对抗肌交替收缩对肌梭施加牵拉刺激。在震颤训练过程中还要保持基础姿势中的抱七撑三的小幅度交替动作是为了增强对肌梭的牵拉刺激强度。而要求关节由屈到伸、由伸到屈的基础上震颤也是为了增强对肌梭的牵拉刺激强度,生理学实验证明,肌梭感受器有一种动态反应型式:肌梭核袋纤维上螺旋形未梢在肌肉长度不断增加的过程其放电频率会显著增加。关节由屈到伸、由伸到屈往返震颤实际是肌肉在不断增长的过程中震颤,由屈到伸增加屈肌长度,由伸到屈增加伸肌长度,在肌肉缓慢增长的过程中,不断地保持交替动作震颤就是利用了肌梭的动态反应型式给予肌梭最大强度的牵拉刺激。震颤训练相比小幅度交替动作训练,有关节位移空间大、速度快、肌梭被动拉长程度大的特点,因此震颤是快速、强烈的牵拉刺激肌梭。震颤对肌梭的刺激也同时与关节重力对肌梭的非条件刺激相结合。

     以上是整个站桩训练中,肘关节,上肢局部的训练原理分析,其它关节部位的姿势动作训练的原理与其一样,以此类推。训练时要求全身各大关节同时协调运动,并要求一定的训练时间,此为中枢兴奋传递的时间和空间总和。生理学表明单根神经纤维传入的单一冲动一般不能引起突触后神经元产生扩布性兴奋,不能使中枢发出传出效应。一根神经纤维连续传入的冲动或多根神经纤维同时传入的冲动,它们所引起的兴奋性突触后电位可以总和起来,当达到阈电位水平时,即可使突触后神经爆发扩布性兴奋。站桩训练要求全身各关节同时协调运动,并训练一定的时间就是兴奋的时间与空间总和。

     从以上分析可以看出,训练的一切姿势、小幅度交替动作和震颤有一个共同核心原则:在紧张性牵张反射本身重力对肌梭感受器的非条件刺激的基础上施加足够有效的牵拉刺激,而牵拉刺激与非条件刺激相结合到一定时间最终建立肌肉弹力条件反射。建立起肌肉弹力条件反射后在特定姿势下,小幅度交替动作对肌梭的牵拉刺激就变成阳性的条件刺激。而在特定姿势下,用力牵拉肌肉、肌梭就是对相应肌肉施加条件刺激,而肌肉弹力条件反射被激活,相关中枢能够产生强而集中的兴奋,发放同步的高频律兴奋冲动,蓦集比紧张性牵张反射更多的运动单位参与交替收缩而强烈牵拉肌肉内的弹性成分产生弹性势能。和紧张性牵张反射一样,一次牵拉条件刺激引起的弹力条件反射反应只能维持几秒钟,即一次牵拉条件刺激引发的大量运动单位的肌纤维交替收缩只能维持几秒钟。所以此弹力条件反射用于实战对抗,运动员必须时刻保持一定的交替动作,不断地对肌肉施加牵拉条件刺激,而维持弹力条件反射反应,保持储存弹性势能,才能随时、随势利用弹性势能发力。而停止小幅度交替运动牵拉肌肉,就是停止对肌肉施加条件刺激,而肌肉弹力条件反射反应随即停止,大量运动单位的肌纤维停止强烈地交替性收缩,强烈的弹性势能随即消失。

                                     结  语:

     站桩培育劲是传统武术的基本功,习练传统武术者一般都从站桩开始,遗憾的是由于武术家的保守,他们对站桩训练劲其系统、正确的训练方法作了一部分保留,秘不传人,导致至今人们对站桩和劲没有一个科学的认识,传统武术的攻击力也因此而大大削弱。本研究通过笔者和6名受试运动员进行的训练证明传统武术劲是在紧张性牵张反射的基础上,站成特定的姿势进行小幅度交替动作和震颤动作训练,对肌肉感受器肌梭施加有效的牵拉刺激与重力对肌梭的非条件刺激相结合最终形成的一个高级的运动条件反射:当人体在特定的姿势用力牵拉肌肉、肌梭时则激活条件反射,相应肌肉内部大量的不同运动单位的肌纤维进行强烈、有节律的交替性收缩,而牵拉相应肌肉的弹性成分使其积蓄弹性势能。传统武术劲就是充分利用全身主要伸肌肉群产生的弹性势能发力,加大肌肉收缩的速度和力量,再通过协调熟练的出拳、出腿鞭打动作集中全身的力量于运动末端环节,而发出一股巨大的爆发力。因此传统武术劲是一种运动条件反射,是一种用于出拳、出腿、推手的发力技术。这种高级的发力技术追求人体有限力量的最大限度的挖掘,实现了人体力量的升华,因此劲是中华武术中最有技击价值的技术,是中华武术的核心灵魂。

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