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北京什么皮肤病医院好 http://pf.39.net/bdfyy/bdfjc/160306/4781490.html这个炎热的夏天里，比气温更火爆的是正在日本举行的东京奥运会。乒乓球、跳水、体操等各项竞技项目都让大家热血沸腾。 图源：ICphoto 可是无论哪一种运动比赛项目，都需要运动员这台“伟大的机器”协调好身体内部每一个“零部件”，才能获得最好的竞赛成绩。我们以奥运会中的体操运动为例，一起来看看复杂运动中人体各系统是如何运作的。Hold住场面，保得住金牌 观看体操比赛的确配得上“鉴赏”二字，运动员每次的腾空、转体动作，其惊险刺激能够给观众带来莫大的视觉美感。最好玩的是，中国队比赛时，大家在心里默念：Hold住；外国队上场时则变为：掉下来。图源：soogif 比赛中，虽然空中翻腾既赏心悦目又惊心动魄，但静态支撑更让人感受到运动员的力量。注意，与举重等项目的绝对力量相比，体操运动员更需要相对力量（四两拨千斤的巧力）。绝对力量是指人的最大力量，而相对力量则是最大力量与体重的比值（绝对力量大的人相对力量却不一定很大）。从这个表中我们可以清晰地发现随着体重级别的增加，抓举和挺举世界纪录中重量与体重的比值却在逐渐下降，这也说明举起的重量大并不代表相对力量大。图源：ICphoto 由于电视转播中缺乏参照对象，观众很难看出体操运动员的高矮胖瘦，我们截取的相关数据显示，年北京奥运会中国男子体操运动员的平均身高为cm，平均体重56kg；女子体操运动员平均身高cm，平均体重35kg。如果将中国普通人与国家队男、女体操运动员身高的对比，那么体操运动员相对于普通人来说是非常小巧的。在完成水平支撑、十字支撑等静力支撑动作时，力量大而体重小的运动员会占有很大优势。图源：签约摄影师/ICphoto “伟大的机器”——人体 奥运赛场上任何一个国家的体操队员都具备优秀的力量素质，于是技术动作就成为决出胜负的关键，运动员的四肢位置、关节角度等都有严格的要求，这就需要运动员有着非常出色的神经肌肉控制能力。除此之外，感觉系统也是非常重要。人体就好比一台高精尖机器，感觉系统相当于输入设备，获取外界信息。神经系统则相当于超高性能处理器（电脑处理器与之相比，简直弱爆了），处理各种传入的信息并发出指令。运动系统则接受中枢指令并执行。图源：ICphoto感觉系统除了我们常规意义上的眼、口、痛感等等，还有一些是你感受不到存在的。前庭系统，藏在人类耳蜗内的三个半圆形的管状结构，沿着三个不同方向（好比三坐标扫描雷达）的平面交叠而成。前庭系统除了感受头部的位置，还会感受人体运动的速度，有些人晕车也与前庭功能薄弱存在一定关系。另外一个我们感受不到的感觉系统是“梭”，它藏在人体的肌肉和肌腱里，藏在肌肉里的为肌梭，藏在肌腱里的为腱梭。肌梭可以感受肌肉被拉长的程度和速度，而腱梭则可以感受肌肉收缩的程度。当肌肉被拉长到肌梭能够承受的最大范围时，它就会将这种信息通过神经传到中枢神经系统：“报告老大，再接着拉的话，这家伙的肌肉可就受伤啦！”图源：belchonock/deposit/ICphoto 有了上面这些感觉系统的帮助，体操运动员在比赛的时候由大脑想象动作，中枢神经系统则不断以大脑想象为蓝本发出动作指令，要求肌肉按照命令进行活动。同时，各种感受器又会不断将速度、位置、关节角度等信息不断地反馈回中枢神经系统并进行调节，力求更加完美的动作（如此复杂的运算能力与执行效率，现阶段的任何一台电脑均无法达到）。高水平的体操运动员比赛中的每个动作都是他们在训练中练习过千百次的动作，他们的空中翻腾动作、静态支撑动作的质量都要依靠良好的神经肌肉控制。高水平体操运动员与一般水平运动员最大的差异也正是这一能力的差异。图源：ICphoto 人体小知识 大脑大脑是我们已知的最强的运算器，美国相关科学家做过测算，全球所有计算机运算能力的综合才能媲美人类大脑。前庭系统半规管系统，感知旋转动作；耳石，感知直线加速。控制眼球运动，保证我们在移动时也能拥有清晰的视觉；也发送信号给肌肉相关的神经结构，使我们保持直立。图源：Rasi/adobe/ICphoto 肺活量成人男子肺活量毫升以上，成人女子毫升以上；专业运动员的肺活量在毫升以上。肌梭课堂上的瞌睡应该是睡眠中最爽的，短暂的瞌睡却比睡一晚上还香。瞌睡的姿势也不雅观，头总是朝着一个方向一直低，一直低……突然反弹式地抬了起来，人却还没醒。这就是肌梭起作用了。这些感觉纤维在脊髓内形成神经元回路，来支配肌肉的反射，例如伸张反射。此类低级反射的主要作用是保证肢体姿势的稳定性。图源：soogif Hold住平衡的3种策略 你提起一条腿后靠单腿还能Hold住身体，我建议你到平衡木上面去站一下，估计双腿都站不稳。以平衡木为例，平衡木高出地面1.2米，宽度为10厘米。10厘米的宽度对于普通人来说，想走得平衡都是有难度的，更何况运动员还要在平衡木上面蹦蹦跳跳完成一系列体操动作。这个时候，训练出来的平衡能力起到关键作用。图源：ICphoto 平衡的难度就在于平衡木很窄，客观上造成运动员只能在很小的支撑面内进行高难度的运动。当人体受到外界干扰使平衡被打破时，人体会自动使用三种策略保持平衡：即踝关节策略、髋关节策略和跨步策略。踝关节策略：在姿势纠正过程中起主要作用，重心较小的改变都是通过踝关节将重心调整在支持面内，一般发生在人站立在不稳定的支撑面上时（泡沫垫、斜坡等）。踝关节策略可以看作是一个倒置的钟摆。图源：ICphoto 髋关节策略：这种策略通常在站立在很小的支撑面上时使用。平衡木比赛中也经常可以见到运动员完成空中翻腾动作后，落在器械上时，运动员都会出现短暂的髋关节屈曲动作。跨步策略：当前面两种策略不能挽回身体平衡的时候，人体自发采取跨步的方式保持平衡，你看体操运动员起跳用力过猛，落地的时候快Hold不住时，往往会采取跨步的方式站稳。不过这样一跨，扣分是少不了的。图源：东京奥运会 俗话说“外行看热闹，内行看门道”，现在的你，是不是已经了解了在看似潇洒的体操运动的背后，其实是人体系统内部复杂的运作机制在起作用。运动健儿们为了更好地协调、运作自己的身体，在背后付出了数不清的心血。在这个夏天，让我们一起为即将凯旋的中国奥运健儿们欢呼喝彩吧！作者介绍 李翰君，北京体育大学，运动生物力学讲师。 猫哥，教育学硕士，《课堂内外·科学Fans》编辑，重庆市科普作家协会会员，曾获第五届重庆市优秀科普编辑。 ·END· ?上期科普：每个人的身上都有毛毛，让我为你讲毛毛 请将您感兴趣的问题留言告诉我们，今后将为您解答！ 编辑：任雅琳文章为重庆科技馆所有，转载需注明出处更多精彩内容，请继续
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