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身体的马拉松,终点在哪儿

2018-02-01颜士州

科学大众(中学) 2018年1期
关键词:柔韧性世界纪录关节

颜士州

时下类似瑜伽、器械、舞蹈等健身运动在民间广为流行,很多普通人在长期锻炼之后竟能做出许多高难度动作;再有,当你看了奥运会刷新纪录的健将,打破吉尼斯纪录的挑战者,或许会发出这样的疑问,他们的体育运动成绩是不是“封顶”了,世界纪录有没有“极限”?人类身体的运动极限到底是怎么样的?今天我们就来探讨一下这个问题。

人体还有没有潜力

近代体育科学研究表明,运动成绩的提高牵涉到很多因素:人体各器官生理功能的大小、运动员心理因素的变化、运动技术的生物力学特征、训练方法是否科学合理等。只有兼顾这些因素,人体生理机能的潜力才能充分发挥,运动成绩才能不断提高。

奥地利运动医学专家普罗科普教授认为:人的生物学极限,就是指人体各组织器官的最大生理功能。目前,人们对人体生理功能的研究虽然发展迅速,但并未能完全揭开生命活动的全部奥秘,人体各器官生理机能蕴藏的潜力还未完全发挥,因此,各项世界纪录的进一步提高完全有可能。如果说,未来有一天世界纪录可能达到极限的话,那么从目前来看,人类还远未达到这一极限。过去,曾有不少人认为人类体育运动的成绩已接近极限,可是他们的预言不断被新出现的世界纪录所推翻。

人体能有多柔软

瑜伽、舞蹈、体操等健身运动主要是练习身体的柔韧性。柔韧性训练是指身体的每一个关节活动的幅度,以及跨过关节的韧带、肌肉等组织的弹性伸展能力。经常练习舞蹈、瑜伽等运动,人体肌腱、肌肉及韧带等软组织的柔韧性得到充分发展后,人体关节的活动范围明显加大,关节灵活性也将会增强。经常练习也可以减少在日常生活中由于动作幅度加大、扭转过猛而产生的关节、肌肉等软组织的损伤。

运动生理学家的研究表明,关节的骨结构是决定柔韧性的关键因素,它往往由遗传决定。一般来说先天骨盆形态扁平,胯关节开度就好,当然这里也与后天的训练有关。另外,运动训练可以使人体的神经肌肉接觸点及神经细胞的结构功能发生适应性变化,有效控制肌肉体积的增大,同时使得中枢神经系统不断调解肌肉之间的协调性,使得练习的过程中动作放得开。

健身运动中,身体的柔韧性不仅取决于结构的改变,也决定于神经系统中对骨骼肌的调节,特别是对抗肌放松、紧张的协调,这样能有效保证动作幅度加大。

肌肉力量能否再增加

身体的灵活性和柔软性可以通过锻炼做到极致,那么在力量型的运动中,运动员的肌肉力量还能再增加吗?回答是肯定的。

近年来,人们对肌肉内部结构功能的认识已大大深化,这就为挖掘肌肉的潜力,进一步增强和发挥人体肌肉的力量提供了科学基础。

20世纪,国外学者发明了人体肌纤维活检计。美国、瑞典、日本等国的一些专家,在运动员身上取样研究,使人们对肌肉的认识深入到细胞分子的水平,从而揭示了肌肉中不同肌纤维类型的生理生化奥秘,为力量训练的科学性提供了有力依据。可以预见,力举千钧的举重世界纪录,必将得到进一步提高,男子标枪突破110米大关也绝不是空想。

人体有无“能源危机”

生命活动需要消耗能量。运动时肌肉的激烈活动,使能量消耗成倍增加。如被誉为体力与意志的竞赛——马拉松赛跑,运动员跑完全程大约要消耗2 000大卡的能量。如要打破马拉松赛跑的纪录,必须进一步提高速度,但运动员能量的消耗也随之而增加,这样,会不会引起人体的“能源危机”呢?

科学家告诉我们,肌肉运动的直接能源来自一种叫“三磷酸腺苷”(ATP)的复杂高能化合物,而源源不断补充合成ATP的却是糖、脂肪和蛋自质。

过去,人们认为运动能源是糖,脂肪和蛋白质并不参与供能。如今人们逐步改变了脂肪不作为运动能源的观点。科学家取得了一系列实验数据,认识到运动时间越长,脂肪作为能源的比例越大,超过了3小时的运动,脂肪供能可达总耗能的70%~90%。脂肪作为能源,可以节省糖的消耗,推迟疲劳的出现。近年来的研究成果又表明,过去一向被认为不作为能源的蛋白质,也可以作为运动能源。这就证明,一些长时间的耐力竞赛运动,如万米长跑、竞走、马拉松、长距离自行车赛等,并不会使人体产生能源危机,只是我们现在对这些运动的能源需求及利用的一些科学规律尚未充分认识。随着科学研究的进展及训练的科学化,耐力运动成绩的进一步提高也是指日可待的。

技术的完美是否已经到顶

跳高运动经历了跨越式、剪式、滚式、俯卧式到背越式的发展,横杆的高度在不断上升。有人认为背越式技术已臻完美,技术上进一步发展的可能性不大了。甚至还有人认为,现在有不少运动项目的技术已近顶点。这也是缺乏科学根据的。

背越式的出现是跳高技术的一大发展,其技术的合理性与科学性是很明显的。然而这并不就是跳高技术的顶点。对每一个运动员来说,根据自己身体的条件,选择合适的技术,可以更充分地发挥自己身体的潜力。古巴的男子跳高选手索托马约尔开始跳俯卧式,成绩达2.12米,后来教练感到他力量不足,协调性差,建议他改跳背越式。1993年他就以2.45米的成绩打破世界纪录。世界著名的女跳高选手科斯塔迪诺娃,先学背越式,成绩是1.74米,后来她根据自己力量大、灵活性协调性好的特点,又改学俯卧式,1987年她首次闯过了2.09米大关。这说明技术的发展并无止境,每项技术都有一个和运动员身体条件不断结合与完善的过程。

体育运动成绩的提高,包含着许多复杂的科学道理,它和科学技术的发展密切相关。每一个有志于祖国体育事业和探索人体机能潜力的少年,只要努力学习现代科学文化知识,积极参加体育训练,新的世界纪录一定会在你们中间诞生。此外,2018年2月25日,第23届冬季奥林匹克运动会就要拉开帷幕了,让我们为祖国的运动健儿们加油,预祝他们取得佳绩!endprint

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