站桩功的运动生理学解读

文/赵洋

本文运用运动生理学的系统知识，对比王芗斋先生站桩的相关著述，尝试解读站桩、试力、发力的传统武术训练内容的科学性。

肌肉的等长收缩

一切运动都建立在骨骼肌肉收缩的基础上。骨骼肌由肌细胞组成，肌细胞由成百上千的肌原纤维组成。肌原纤维中粗肌丝和细肌丝平行排列，当神经冲动传送至肌细胞时，细肌丝发生结构形变，向粗肌丝中央滑动，构成肌肉收缩（如图1）。

图1

肌肉收缩的形式可分为三种：1.向心收缩，肌肉收缩时长度缩短；2.离心收缩，肌肉收缩产生张力的同时被拉长（如搬重物时，将重物放下）；3.等长收缩，即肌肉收缩时长度不变（如人试图拉起根本拉不起的杠铃时）。

其中离心收缩产生的张力最大，等长收缩次之，向心收缩最小，同一块肌肉三种收缩产生的力量大小分别是6∶5∶4。站桩时肌肉的收缩形式是等长收缩，等长收缩是运动训练中提高肌力的常用方法。

肌肉神经控制

肌肉的收缩是靠神经系统的反射活动来实现的，反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五个部分。肌梭是肌肉的感受器，由6～10条肌纤维组成，肌梭与肌肉组织并联，作用是感受肌肉的长度变化。当肌肉被拉长时，肌梭也被拉长，被拉长的肌梭产生兴奋传入脊髓神经中枢，兴奋的程度与被拉长程度成正比，引起脊髓α运动神经元产生兴奋，兴奋沿运动神经作用于肌肉（如图2），肌肉收缩。

图2

图3

上述肌肉被拉长产生收缩的过程，运动生理学称为牵张反射，是最基本的肌肉活动，是人体一切运动的基础。在此过程中，通过脊髓α、γ神经元的突触的联系，α神经元的兴奋同时会使γ神经元兴奋，沿γ运动神经作用于梭内肌纤维，肌梭也产生收缩。假设没有γ运动神经元引起的肌梭收缩，肌肉收缩后肌梭长度不变，相对舒张，那么就不能引起γ神经元的持续兴奋，肌肉收缩就不能持久。实验表明，如果单纯刺激γ运动神经，可以使肌梭产生收缩，但不足以使肌肉产生收缩。也就是说，肌梭的持续兴奋是肌肉持续收缩的必要条件（如图3）。那么如何在训练中使肌梭持续兴奋呢？应该通过持续收缩使其产生兴奋，还是应该通过持续拉伸使其兴奋呢？

前文论述过，由于肌肉和肌梭的并联机制，肌肉拉伸时肌梭也拉伸，但肌肉收缩时肌梭相对舒张，即肌肉的收缩与肌梭的收缩没有因果的关系。而肌梭的兴奋收缩是由高位中枢下达兴奋作用于γ运动神经元产生的，因此，肌梭收缩是高位中枢产生兴奋的结果。王芗斋云：“用力则滞而百骸不灵”，“用力之害，诚大矣哉！”如果通过用力使肌梭收缩从而引起肌肉收缩，那么肌肉的缩短会导致肌梭相对舒张，进而会抑制肌肉的收缩。另一方面，从运动生理学角度来讲，用力不利于整体力量的养成。

因此站桩时应使肌梭受到牵拉。即在高位中枢不参与的前提下，使肌梭随肌肉的持续拉长而保持长时间兴奋，从而不断易化α运动神经元的兴奋。在此机制下，肌肉虽不产生收缩，但敏感性不断得到加强。

整劲的机制

骨骼肌受牵拉引起的牵张反射是一块肌肉的收缩。理想情况下，如果身体所有的肌肉都能够达到放电频率的同步化，即收缩的同步化，就可形成整劲。整劲的形成过程是条件反射的形成的过程。

条件反射是无关刺激和非条件刺激在时间上形成的，是人体在生活中逐渐建立起来的反射活动。经典的条件反射如：给狗喂食，狗分泌唾液，狗吃食分泌唾液是非条件反射。如果每次给狗喂食的时候摇动铃铛，一段时间后，只要摇响铃铛，狗就会分泌唾液。在这个过程中，分泌唾液是狗的本能，是非条件反射，铃铛是无关刺激。

人体的两处肌肉，A肌和B肌，原本没有建立同步收缩的机制，即机体运动的时候要么A收缩B静止，要么B收缩A静止，或二者有先后顺序，A肌收缩和B肌收缩相互为无关刺激。

整劲要求此二者的收缩建立时间上的同步，要求人体在站桩的训练过程中，神经控制系统对每一块肌肉都要均匀地控制，不单对个别部位。“保持全身之均整，使之毫不偏倚”，即使是不相邻的两块肌肉也要接受同样频率神经冲动的控制，不能有先后、大小的差别，使不同肌肉、肌群达到收缩的同步化，并在长时间训练的基础上形成条件反射，进而通过运动动力定型得到强化，形成自动化的均整发力。

整劲的养成

人体发力的过程是高位中枢发出下行冲动作用于脊髓运动中枢的过程，即大脑——下丘脑——脊髓γ神经元——肌梭——α神经元——肌肉收缩。

而站桩过程不是发力过程，没有高位中枢下达的神经冲动，是肌肉自我感知、自我调整的过程，其支配机制为：肌肉拉长——肌梭拉长——γ神经元兴奋——肌肉兴奋性提高。

因此，站桩时必须在高位中枢不参与即不用力的前提下，使全身肌肉做等长收缩并持续被牵拉。一方面要戒除用力，“切记身心不可用力，否则稍有血注，便失去松和”，在外形上“松和自然、如如不动”，意念上“空灵均整、精神饱满”；另一方面，周身各处要“支撑遒放，争敛互为”，通过“头顶项竖、肩撑肘横、裹卷回还、足趾抓地、四外牵连、上兜下坠、拔地欲飞”等互为矛盾的对拉运动，建立起整体劲力。

状态反射与躯体感觉

状态反射是人体后天形成的一种反射运动，是指头部空间位置改变时会反射性的引起四肢肌力的重新调整。如，当头部后仰引起上下肢及背部伸肌的紧张性加强；头部前倾引起上下肢及背部伸肌紧张性减弱；头部侧倾或扭转时，引起同侧上下肢伸肌紧张性加强，对侧上下肢紧张性减弱等。因此，一定要肢体中正，如《太极拳论》所云：“左重则左虚，右重则右杳；仰之则弥高，俯之则弥深；进之则俞长，退之则俞促；一羽不能加，蝇虫不能落”。

大脑皮层在不同区域的功能上具有不同的作用，称为大脑皮层的功能定位。就躯体感觉的投射区域面积而言，肩、臂、躯干、腿等大肢节的反射区面积与其占肢体面积不成正比。相反，手、脚、头面等部位的反射区面积比例较大（如图4）。因此，在整劲培养的过程中，应尤为注重反射区面积大的部位，即王芗斋所谓“四心（顶心、本心、手心、脚心）相合”。其中除“本心”为自身意念外，顶、手、脚都是躯体感觉的重要组成。

图4

以手为例，在站桩过程中，应注意拇指与其他四指的对撑、四指之间相互的夹裹，以及指节与指节之间的细微关系等。

试力与等动收缩

肌肉的向心收缩可分为两种形式，等张收缩和等动收缩。等张收缩是指肌肉张力在肌肉开始收缩后即不再增加。如举起杠铃的过程中，杠铃的重量是固定的，肌肉的张力也是固定的，但肌肉在收缩过程中往往是通过骨的杠杆作用克服阻力做功，在杠铃的起伏过程中，随着关节角度的变化，做功的力矩也在发生变化。因此，等张收缩有“顶点”效应，即只有处于最适合收缩的“顶点”时，肌肉才能做到最大力量的收缩。

等动收缩也叫等速收缩，是指在整个关节的活动范围内肌肉以恒定的速度，且外界阻力与肌肉收缩产生的张力始终相等的肌肉收缩，如自由泳的划水动作就有等动收缩的特点。运动生理学理论和实践证明，等动收缩是提高肌肉力量的有效手段，通常要让肌肉做等动收缩需要有专门的仪器设备才能实现。

意拳试力就是等动收缩，以下引自王芗斋《拳道中枢·试力》：

慢优于快，缓胜于疾，欲行而又止，欲止而又行，更有行乎不得不止、止乎不得不行之意，以体认全体之意力圆满否，其意力能随时随地应感而发否。欲与宇宙力起应和，需先与大气发生感觉，感觉之后渐渐呼应，再试气波之松紧与地心挣力作用，习时须体会空气阻力何以，我即用与阻力等之量与之应合，于是所用之力自然无过亦无不及。初试以手行之，逐渐以全体行之，能认识力量亦不难入手而得，至于意不使断，灵有使散，浑噩一体，动微触牵，全身上下左右前后不忘不失，非达到舒适得力、其趣横生之境地不足曰得拳之妙也。

试声

呼吸运动由肋间外肌、肋间内肌、隔肌、腹壁肌等协作完成的肺部气体交换过程，通过呼吸肌本体感受性反射和肺牵张反射进行调节。机体通过整劲的培养，呼吸肌的松紧转换逐渐与运动肌松紧转换达到同步化水平，即为“试声”，亦为“以气催力”。此时呼吸肌的功能已不限于完成气体的交换，已成为整力发放的有机部分，因此久之则“有声变无声”。另外，需氧是机体的客观需求，呼吸肌无法如运动肌作等长收缩，因此站桩时应呼吸通畅、匀静自然。

发力与意念假借

一个α运动神经元和受其支配的肌纤维所组成的最基本的肌肉收缩单位被称为运动单位。由于肌肉内各运动单位的兴奋性不同，当阻力较小时，中枢只能调动兴奋性较高的运动单位参加收缩，随着阻力的加大，参与收缩的运动单位逐渐增多。实验研究表明：肌肉在克服相当于最大力量的20%～80%的阻力负荷时，肌肉力量的增加主要靠提高中枢神经不断募集更多的运动单位来完成；当阻力负荷超过80%最大肌力时，肌肉力量的增加主要靠提高神经中枢发放冲动的频率和有关中枢的同步兴奋程度来实现。

发力时，应通过增加神经冲动的频率来增大发出的力量。意拳要求：“要在人外三尺以内，似有一层罗网保护，而包罗之内尽如刀叉勾错并蓄，有万弓待发之势”，“平时须假定虎豹当前，蓄势对搏力争生存之境况”。诸如此类，传统武术中不胜枚举。

四如境界

脑神经科学实验发现：在较低级的哺乳动物如猫、狗的大脑反射区中，本体感觉区与运动区基本重合在一起；而在高级的灵长类动物如猩猩、猴的大脑反射区中，运动区和本体感觉区渐渐分离。简言之，低等如猫科动物，其运动机能和感觉机能本就是一个机能，运动就是感觉，感觉就是运动；而如高等动物猴子和猩猩，感觉区和运动区泾渭分明，其机体感觉产生后需经过神经突触的传递才能产生相应运动。由此假设，猫和兔子运动机能发达，因其感觉能直接唤起相应的运动；而猴子、猩猩运动机能相对较差，因其运动的发起需要一个大脑分析的过程。王芗斋先生有四如境界比喻桩功：“毛发如戢，体整如铸，身如灌铅，肌肉若一。”如果将“感觉”与“运动”机能合而为一，人可否具备如狸猫般灵活高效的运动能力，这一点值得期待。