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教学目的：
了解运动生物力学在散手运动中的作用与意义；学习散手运动中所涉及到的有关运 动生物力学的知识，并能应用有关原理对运动技术动作作出简单的分析。
教学安排:总时数20学时。其中讲授18学时，讨论2学时。
一、微手技术的运渤堂粉力修原理与特点
对抗性的技击内容是散手的基本特征。比赛双方没有固定的动作顺序，而是可以对 方技击动作随机转移，相互间尽可能地捕捉战机指向对方的弱点斗智、较技，这就要求运 动员在熟练掌握散手技术的基础上，合理而准确地应用一些运动生物力学原理，以灵活、 巧妙、多变的技术风格战胜对手。那么散手运动中究竟与运动生物力学的哪些原理有关 呢？这正是本节要阐述的内容。
（一）受力形式与稳度
力的性质：.人体的运动离不开力，而力乂分为外力、内力、约束反力和主动力。外力 是指外界对研究对象的作用力，内力是指研究对象内部之间相互作用的力。外力与内刀 的区别并非绝对的，由研究对象的不同而异。在甲、乙两人比赛中，如果将甲整个身体作 为研究对象时，凡由甲的外部的物体（地球、对方的击打等）作用于甲身上的力是外力；身 体各环节间的相互作用力，如肌力、关节力等是内力。如果将身体的某一部分，例如上肢 作为研究对象时,凡由上肢以外的环节（包括躯干）作用于上肢的力称为外力。因此，躯干 作用于上肢的肌肉力、肩胛骨作用于肱骨头的关节力是外力，而上肢内部之间相互作用 的力,如上臂与前臂、前臂与手之间的肌肉力、关节力都是内力。
凡是可做任意运动的物体称为自由体，若是物体上某处受到一定限制，使该处不能 沿某方向运动，则该物体称为非自由体。这种阻止物体运动的限制称为约束，由约束而引 起的对物体的作用力称为约束反力。
与约束反力性质相反，有些力主动地使物体运动，或使物体有运动的趋势，这种力在 力学上称为主动力。如人体所受的重力，运动员间的相互打击反作用力等便是主动力.
受力形式：散手运动中运动员的受力形式与自然界中物体的受力形式样，即有 压缩、拉伸、弯曲、扭转、剪切等。这些种类的受力形式对人体而言，有时独立存在,有时几 种形式同时存在。但无论是哪一种情况，一般都是多个力同时作用于人体，因而在力学中 把多个力同时作用于研究对象时称这些力群为力系。在力学中由于各力作用于研究对象 的方向和作用点不同，因而力系又■可分成共线力系、共面汇交力系、共而平行力系、共面一 般力系以及空间力系。
（1）共面汇交力系的简化与平衡:对于非平衡共而汇交力系简化的结果必定是一个合 力，如一击冲拳的受力（图2-14）。
如果用解析法求该运动员受的力，则由力的正交分解原理，将所受的力逐一向X、K 两坐标轴分解，便使之成为一个在X轴上的共线力系；另一个成为在Y轴上的共线力系， 然后根据力的合成原理求得其合力。
即:Rx= T+ N\x-N&
=T + Mcosoti - Nicosai
Ry = £ Fy = + Ni,~ P
=iVisinoti +N2sinou - P
所以合力为：R=刷F，方向为：a=f广卷
如果该力系使人体保持平衡，则必须满足两个条件：
即 £ Fix = 0, £ Fiy = 0
或£斥=0,£豚。=0（ 0点不在丫轴上）
（2）共面一般力系的简化与平衡:对于非平衡共而一般力系简化的最后结果是一个合 力或一个合力偶。这种形式的力系在散手运动中是最常见的，如图2-15所示，当甲抱腿 别腿时乙的受力情况。
如果要求乙所受的合力及方向，其方梭与共面汇交力系完全相同。但求力系对简化 中心0点的合力矩，只需将力系中所有力对0点的力矩代数和，即有：
£ Mo = FiLi - FiLi — FiLi
至于合力R对简化中心的力臂，则用力矩合成原理，即：力系中各力对简化中心的力 矩之和等于该力系的合力对简化中心的力矩。
即：RZ,= £Mo .■.L=lMo/R = lFiLi/R
如果在这样的受力情况下要保持平海，则必须满足的条件可用下面三种不同形式中 的任意一种表示，即：
基本形式：£ Fa= 0, £ Fty = 0, £ Mo =0
二力矩形式：£ Fg = 0, £ Mo= 0, £ M。' = 0
式中X表示力平面内任意一轴，Q与/是力平面内任意两点，但经过点0与/的直 线不得与X轴垂直。
三力矩形式：£ = 0, £ M。'，£机”=0
式中是力平面内任意三点,但不得共线。
稳度：稳度（定度性）是身体在外力的作用下失去平衡的难易程度。实践中身体稳 度的大小，直接影响着运动员动作的完成与技术的发挥，甚至决定比赛的胜负。从影响稳 度的因素而言涉及面较广，如身体重心的高低，支撑面、稳度角、平衡角、稳度系数的大小， 以及比赛时间、赛场环境、运动员的情绪等。
从散手防守角度讲，身体的重心在水平面的投影必须尽量接近支撑面中心成在有效 支撑面内。在特殊情况下，重心在水平面的投影必须落在支撑点上，并主动降低重心，增 大支撑面积和在受力方向上的稳度角，以此来提高身体的稳定性。从散手进攻的角度讲， 运动员应根据动作的目的和要求，适当提高身体重心，减小支撑面和稳度角，以便身体快 速、有力地启动。从攻、防两方面的情况可知，人体运动并非像物体运动那样一味追求稳 度，而散手运动又与其他一些体育项目如田径、游泳等有所不同。实战中，双方都千万百 计地寻找对方的弱点，捕捉战机，因而运动员的稳定性便体现出时而建立稳定的平衡，时 而乂主动或被动地打破自身的平衡。因此，无论是进攻还是防守都应使身体达到合理的 稳度，片面追求稳度是不可取的。运动中既要稳定性，又要灵活性。基于这一特点，对散手 运动的-般要求是：无论进攻与防守，完成动作之后都应迅速调整自身的稳度，使之处于 最佳姿势,为后-动作奠定基础，提供保证。
（二）运动路线与步法
运动路线：散手中运动路线的内溷较为丰富，既有身体重心、肢体重心的运动路 线，又有环节重心的运动路线。如将人体作为质点对待时，其运动路线是指身体重心移动 的轨迹。如分析拳法、腿法运动时，视肢体为质点，其运动路线是指肢体重心移动的轨迹。 如单…分析拳、脚运动时，其运动路线是指环节重心移动的轨迹。根据散手运动的特点. 无论是身体重心、肢体重心，还是环节的重心，其运动路线均有其运动的规律和特点。弄 清这些规律和特点，无疑对身体的稳定性、灵活性以及运动技术的发挥、运动成绩的提高 都是有益的。
运动路线-般分直线和曲线两种，而散手运动中考虑较多的是身体重心与拳、脚重心 的运动路线。
（1） 直线运动：身体重心和拳、脚重心的直线运动是散手运动中不可缺少的一种运动 形式。例如步法中的进步、退步、上步以及滑步等过程中，身体重心基本上是在前后、左右 方向上做直线运动。这种因步法的改变带动身体重心的移动，其运动幅度一般不太大，移 动的速度也较慢。从战术上讲，采用这样的运动形式一般是双方用于相互试探或引诱，而 不是处丁真正的进攻与防守过程之中。从力学角度来看，人体从静态到动态需要-•定的 时间，并需消耗…定的能量来克服静态时的惯性。因此身体启动慢,加速难度大。当身体 处于这种小范围、小幅度运动时，不断地交换步法、改变方向，使身体始终处于动态，保持 一定的惯性，因而提高了身体的灵活性和应变能力，便于身体启动和加速，为进攻或防守 都提供了便利条件。
拳、脚重心的直线运动往往发生在进攻过程中，较典型的如冲拳和踹腿等动作。在攻 方做好出击的姿势后，对准目标快速、有力地将拳或腿送出。实战中运动员常采用拳法、 腿法直线进攻，其主要原因在于，双方距离较近，拳、脚工作距离短，参与这类动作的肌肉 其工作状态好，体积大，因而动作速度快，打击力量大。另外,打击目标一般是对方的胸和 面部，对方所受的翻倒力矩较大，破坏其平衡的效果好，所以能起到重创对方的作用。
当然，无论是身体重心还是拳、脚的重心，其直线运动并非绝对的水平直线。因实战 中场上比赛激烈，情况复杂，运动员的姿势随着进攻与防守变化时刻在改变.所以身体和 拳、脚的重心所完成的直线运动有时是在水平面上，有时可能是在空间某一斜平面上。
（2） 曲线运动：身体重心与拳、脚重心的曲线运动是散手中最普遍的运动形式。无论 是进攻还是防守中都大量地存在着。根据动作的特点大体上可分为四类。第一，垂直平而 类，即运动中或是拳、或是脚、或是身体重心在空间任意垂直平面上做曲线运动。例如，拳 法中的抄拳,腿法中的弹腿，摔法中的过背动作（夹颈过背、插肩过背、抱腰过背、抱腿过背 等)。第一，水平面类，即运动中或是拳、或是脚、或是身体重心在水平面上做曲线运动，例 如，拳法中的横扣拳、腿法中的后扫腿等动作。第三，斜平面类，即运动中或是拳、或是脚， 或是身体重心在空间任意斜平面上做曲线运动。例如，拳法中的弹拳、腿法中的摆腿、摔 法中的插抱打腿等动作。第四，复合类，即运动中或是拳、或是脚、或是身体重心的运动并 非完全在上述三种任意平面上，而是动作过程中的某一段时间在某一平面上运动，而另 一段时间在其他水平面上运动。例如，拳法中的攒拳，动作的前一段在斜平而上，后一段 在水平面上；腿法中的横摆踢脚，动作的前一段在斜平面上，后一段在水平面上；摔法中 的抱腿别腿，被摔者前一段在矢状而上运动，后一段在额状面上运动。
从力学角度看.无论上述哪一类别，最终追求的还是动作的速度浦打击力量。为了达 到这一目的，在完成动作时应根据人体结构的特点，结合动作技术的要求，控制好各环节 运动的角位移、弧长和弧度。在开放式生物运动链中，由于自由度较多而构成运动的多样 性，因此，各个关节中的每一个运动都影响着远端环节的运动轨迹、速度和加速度一所以 在运动训练中必须使各关节的运动协调一致，以保证肢体和远端环节运动轨迹的准确性 及运动速度的平稳性。
另外，对于复合类型的动作，特别应注意环节运动的平滑性和连惯性。以免动作过程 中出现平面与平而之间的拐点，造成力量、速度、惯性等过多的损失。
步法：散手中步法移动的快慢、距离的远近以及移动的时机，直接影响着攻防的效 果。因此对步法的要求是：
活。是指步法移动、变换灵活敏捷。运动时轻松自如，虚实变换，让对手抓不住自 己的身体重心所在，给对方造成判断困难。准确地判断对手的重心位置是自己选用招法 的依据。例如对手用攒拳进攻，身体重心须落在前脚,如果在防守的同时以右勾踢腿攻击 其前脚，则必定获得较好的效果。这是因为对手重心在前脚，欲以前腿反击已不可能。那 么怎样使步法活呢'我们知道，在田径项目中，短跑的蹲踞式起跑比站立式起跑要困难， 途中跑加速要比静止时加速快，原理就是身体重心太低，下肢肌肉的负担重，静止状态£1 动没有初速度。不难理解，散手步法要活，首先力量是基础，膝关节、踝关节弹性要好；其 次在站立时两脚间距不宜太宽，两膝弯曲不能过大，身体重心不能过分靠近支撑面边缘， 比赛一开始身体就应处于小范围的活动状态，尽量避免“静态型”。
疾'是指步法移动的速度。拳谚说:“手到脚不到，破敌不得妙”“手打三分腿打七 分，胜人全凭脚下疾”。双方交手前都处在相持和窥视状态之中，互相保持着一定的距离， 任何一方发动进攻，都必须以快速的步法接近对方，在有效距离内施以攻势，进攻才有 效“同样，防守时也必须具备快速后退、躲闪的能力，防守方能成功。
准。是指步法移动的准确性。准确地移动步法，能为进攻、防守和防守反击赢得时 间。进攻时的步幅太小，则不能产生最佳的打击效果，又影响了第二次进攻和回位防守； 防守时步法移动的距离不够，有可能被击打，面移动过多，又不利于反击。把握步法移动 的准确性，主要取决于运动员的时、空感觉的能力，而这种能力的获碍，有赖丁氏期的实 践和不断的摸索。
（三）力量、速度与爆发力
力量：散手比赛时运动员处于你进我退或你攻我防的激烈拼搏中，所用方法必须 有一定的力度，才能做到“清晰有效”，同时才能给对方一种威胁。例如冲拳，要做到快速 有力，就要发挥脚、腿、甑、腰、肩的共同作用，协调配合。并应根据肌肉发力顺序的原则， 由大块肌肉首先工作，使身体（或环节）从静态变为动态，以利于身体（环节）启动；中等肌 肉次发力，使已获得一定速度的身体（环节）进一步加速；小块肌肉最后发力，主要是控制 拳的运动路线和幅度。这就是说，散手中的进攻动作都应从下肢有力的履地开始，通过躯 干，肩部的扭转来带动上肢，或通过转髓、摆臂提高下肢摆动腿的运动效果。一个进攻动 作仅靠局部力童是有限的，必须全身协调一致。同时在发力的一刹那，配合呼气、屏气蓄 劲，以气催力，达到意、气、力三者合一，最终达到增大打击力的目的。
搪度:众所周知，散手中动作速度之快慢是能否取胜的关键之一。怎样才能提高动 作速度呢？第-■，注意动作路线。只有动作的方法正确，动作规范,路线合理，才有利于提 高动作的速度。由运动学原理可知，运动体直线到达终点的距离眼短，时间最省，因而便 于运动体加速。当然，对于散手中非直线运动的一些动作，应注意肢体威环节的摆动幅 度，适当缩小转动半径来提高其摆动速度。第二，避免肌肉的松弛现象。根据肌肉收缩的 力学特点，肌肉不具有完全弹性，而具有明显的时间效应，收缩时间越长，其收缩力与搪 度就会越下降。所以攻击前肌肉不要过早地收铸，以免引起肌肉的疲劳和松弛。例如，正 确的冲拳方法是:拳将要打到目标的一刹那间才急搪把拳握紧。从生理学角度看,肌肉放 松的方法掌握得越好，就越能经济地使用能it和尽快地补充被消耗的能量。第三,改善肌 肉的协调关系。运动生理学的理论表明,提高神经中枢之间的协调性，能增加有关动作的 速度。其原因在于各协同肌群之间的协调关系得到改善，就能减低因对抗肌群紧张而产 生的阻力•从而更有利于主动肌群收缩，提高动作的搪度。
爆发力：人体功率的含意是将生物体化学能转换为机械能的转换搪度，也就是指 肌肉的机械功率。其实质是确定每单位时间所能转换输出的机械功值。若用P表示肌肉 瞬时输出功率值，F为瞬时肌力值，y为肌肉的瞬时收缩速度，则可由公式P=F-K计 测其瞬时功率的量值。
散手运动中由于动作的特点和目的性不同，人体肌肉瞬时功率的发挥特点也就有所 不同。通常所谓肌肉的爆发力，是指较短时间内产生一次性较大或最大的肌肉功率。例 如，散手中的各种拳法、腿法、摔法动作就要求这种形式的肌肉功率，而持续耐力性局期 性动作，如竞走、长跑等，则要求人体肌肉发挥持续耐力性功率。
实战中要提高动作的打击效果，实际上就要尽H提高动作的速度和打击力It,即提 高瞬时功率。对于动作的速度和打击力意仅靠某-环节或肢体的独立运动是不行的，必 须根据速度、力量的叠加合成原理，靠全身各环节的协调配合，最终在肢体或环节末端体 现出来。
（四）骨杠杆与肢体的攫动
骨杠杆：人休的各种运动动作，都可以模拟为一个运动机械，而任何一个运动机械 都是由动力产生或能量转化系统、动力转移传递机构和实际对外做功的装置这三个部分 组成。由此看来，人体的骨骼通过不同的关节为支点组成了可以转动的杠杆系统，完成肌 力的传递以实现对外做功。
从人体骨杠杆的形式来看，肌力作用于骨骼上，并以关节中心为支点形成杠杆来实现 各种运动。在分析散手动作时，身体主体部分的运动,如上肢、下肢和躯干，都可以理解为 简单的杠杆机械。根据这些简单的杠杆机械的动力点、阻力点和支点的相互位置乂可分 平衡杠杆、省力杠杆和速度杠杆。实战中可根据不同的战机和进攻目的合理运用不同类 型的杠杆。
（1） 平衡杠杆（又称第一类杠杆）:此类杠杆的特点是支点位于动力点与阻力点中间匚 当身体或某一环节要维持某一霎势时，一般改变肌肉收缩的强度来达到身体或某一局部 的平衡。动力臂L越大，则肌肉的负担越轻，达到平衡所箫的动力（肌力）F就越小。对某一 肢体而言，该肢体重心离支点越远，对肌肉的负担就越重，此时无论肢体是保持平衡还是 做匀速运动，肌肉都需提高收缩强度、增大肌力以满足动力矩与阻力矩平衡之需。因这类 骨杠秆在人体中配布不多，散手运动中泣用较少，故不必举例说明。
（2） 省力杠杆（又称第二类杠杆）：此类杠杆的特点是阻力点位于动力点与支点中间, 两力方向相反且动力臂始终大于阻力臂，属于使环节移动速度相对较慢、运动幅度较小的 骨杠杆。例如，散手进攻动作中为了提高打击力量和速度，有时箫伴随提踵，此时小腿三 头肌收缩产生动力，作用于跟骨结节上，身体的重力为阻力，足趾关节为杠杆的支点。从 骨杠杆原理讲，因动力臂大于阻力臂故可起到省力作用，但因阻力较大，所以要使骨杠杆 快速转动时就得靠肌肉做较大强度的收缩，使动力矩尽可能地大于阻力矩，以提高运动效 果。
（3） 速度杠杆（又称第三类杠杆或费力杠杆）；此类杠杆的特点是动力点位干阻力点与 支点中间，两力方向相反，属于使环节移动速度快、运动幅度大的骨杠杆。但因人体绝大 多数肌肉的起止点附着在关节周围，而阻力点往往远离关节中心，所以构成了力臂小于阻 力臂，肌肉工作起来负担重而费力。这一类杠杆是身体上配布最多、应用最广的，散手进 攻动作中基本上都属于这一类。例如，弹拳、勾踢腿、抱腿过背等动作。从骨杠杆原理可 知，使骨环节转动，必须对它施加力矩，克服阻力矩来实现。当骨环节受到的力矩与阻力 矩大小相等时，骨环节就处于平衡和匀速转动状态。在实际运动中往往希望的是骨环节 快速转动，但因身体结构的特点使得力臂较小，所以运动中就要求肌肉强有力地收缩，肌 肉收缩强度越大，消耗的能量就越多。但从运动效果来看，太大提高了进攻的速度，这就 是“失之于能，而得之于速”之说。
应注意的是，人体运动中上述三类骨杠杆形式并非而定不变，它随着环节在空间位置 的改变而转换。
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