论文部分内容阅读
【摘要】在竞技体操运动中，具有先天静位反射机能的人体头部方位变化直接影响着动作的完成质量乃至动作的成败，对于体操技术的进一步精确与完善产生着重要影响。本文立足于体操运动中人体解剖学、生理学和力学原理三者相统一的基本观点，运用观察、访问、资料研究、图片分析等方法，分析探讨了各类体操动作中人体的头位变化方式，概括了各类体操动作中人体头位合理控制的一般规律，为体操运动的科学教学与训练提供了科学依据，在郑州市少儿体操训练中应用效果显著。
【关键词】竞技体操；人体头位；控制规律
On the Law of Controlling the Position of Head in Athletic Gymnastics
JIN Yan-ling
（Henan Vocational and Technical College of Communications， Zhengzhou， Henan 450052）
【Abstract】In athletic gymnastics， the position of head， which has the function of off-position reflex， affects the quality of the gymnastic movement and even decides the success of it. This article， from the combined perspectives of anthropotomy， physiology and dynamics， analyzes the change of the head position in various gymnastic movements and generalizes the laws of reasonable control of head position in performing various movements.
【Keywords】athletic gymnastics， position of head， control law
现代竞技体操运动技艺全面创新，技巧日趋完善。为了适应技术不断发展的新要求，各国体操界都致力于探索通向其技术峰颠的科学途径。
具有先天静位反射机能的人体头位变化有着直接调配和影响全身肌张力按照固有程序变化的效能，从而直接影响着动作的完成质量乃至动作的成败，对于体操技术的进一步精确与完善产生着重要影响。因此，探索合理控制人体头位变化的一般规律，科学、有效地提高体操教学与训练水平，已成为国内外体操界关注的重要课题。
1头位变化及其引发的非条件反射活动
生理学研究表明，头部具有静位反射机能，表现为“状态反射”和“翻正反射”两种非条件反射形式。状态反射是当头部方位改变时所引发的四肢和躯干肌张力产生重新调配的反射活动；翻正反射则是指动物在失去正常体位时，通过一系列骨骼肌的协调运动恢复正常体位的反射活动。
虽然，动物进化的水平愈高，大脑皮质的机能化现象愈显著，但低级神经中枢的这种反射机能并没有因此消退，而依然保持着由感觉到效应的固定神经通路。于是，头部的不同方位变化便引起肢体肌张力的不同调配，并保持着在恢复正常体位时头部首先翻正的一般生理学规律。这便使得头部在保护机体中占有重要的生物学地位，同时，对极其复杂的竞技体操动作的完成质量也产生着积极促成或消极破坏的重要影响。因此，在体操教学和训练中，把握人体头位控制规律，科学控制人体头位变化，对于提高动作的完成质量和稳定性具有事半功倍的效果，对于促进竞技体操运动技术的进一步精确与完善具有重要意义。
2人体头位变动与竞技体操中人体的基本身体姿势
体操运动员在练习过程中一般表现出“梗头（下颌内收）、含胸、收腹、紧臀开髋”和“仰头、挺胸、塌腰、松臀收髋（或挺髋）”两种截然不同的基本身体姿势。由状态反射机制可知，这两种身体姿势都是由不同的头位所引发。如在纠正塌腰手倒立时，若不改变其仰头方位，则不能或者很难改变这种错误的身体姿势；反之，使运动员下颌内收成梗头，由于其反射性地降低了背部伸肌群张力，而增强了胸腹屈肌群张力，运动员便能非常容易地调节形成含胸、顶肩、立腰的正确身体姿势。可见，“梗头形成良好绷紧的身体姿势，仰头导致松散失控的身体姿势”是一条为运动实践证明的生理学规律。
竞技体操运动是一项极其复杂的造型艺术，每个动作都是在大脑皮质的支配下通过人体循力学原理的合理运动方式实现的。人体的解剖学特征、生理学规律和力学原理的有机统一是体操动作趋于完善的基础或内在动因。仰头方位引发的错误身体姿势往往破坏三者的有机统一。如单杠长振屈伸上，由于仰头反射性地引起背部伸肌群的紧张收缩，造成臀部下掉、打腿，使身体重心远离器械轴以致动作失败。而梗头所形成的绷紧身体姿势对于完成复杂的体操动作则具有普遍的积极意义。其一，使胸腹部屈肌张力相对加强，促使身体重心随穿腿动作积极靠向器械轴，缩短翻转半径，符合力学原理；其二，绷紧的身体姿势有效地增大了力的传递效应，积极促进上肢“推、撑、顶、拉、压、领”技术的发挥，实现头部在支配人体远、近端合理运动的“纽带”作用，促使人体随特定动作要求有机地利用外力实现身体姿势的合理调控。
综上所述，可以引出以下基本结论：在竞技体操运动中，梗头是极其重要的基本头位，任何一种合理的头位变化都是在其基础上的变化；由梗头引发的绷紧的身体姿势是最基本的身体姿势，任何一种正确的身体姿势都是在其基础上形成的。认识和把握这一规律，对于科学技术教学与训练，促进技艺相长具有十分重要的指导意义。
3竞技体操运动中人体头部方位控制分析
3.1屈伸类动作
屈伸动作是人体在绕横轴运动过程中通过肩、髋关节的大幅度屈伸实现的。
以双杠支撑后回环成倒立动作为例。根据E重=mgh、E动=mr2ω2原理，在下摆阶段，由于梗头形成了含胸、紧臀的绷紧身体姿势，增大了肩关节屈肌的肌张力，从而，有效制动了身体总重心向支点的位移及肩部前冲，使人体很好地保持着适宜的重心高度h和翻转半径r借重力后倒（快倒技术）。梗头不但使胸腹肌群张力相对加强，促使人体在杠下屈体时积极上翻臀部，克服了人体环节重力矩和离心力的作用，同时又使肩关节屈肌（领臂肌群）和伸髋肌群处于良好的绷紧拉长状态，为人体上摆阶段的领臂伸髋做了充分准备，有效地增大了向上伸髋时领臂的力量、幅度和对器械的作用时间，从而为动作的高质量完成奠定了基础。 仰头则由于其翻正反射的作用对动作的完成产生种种消极影响或破坏。概括有：1.不能有效制动身体总重心向支点的位移，破坏后倒的动作节奏；2.造成杠下屈体时臀部不能上翻或很难上翻，往往导致人体循切线抛出；3.破坏绷紧的身体姿势，影响力的传递效应；4.反射性地引发肩关节伸肌收缩而与肩关节屈肌形成对抗，严重影响领臂的力量和动作幅度，往往造成两手过早撒杠。
3.2转体类动作
3.2.1有支撑转体类动作：
有支撑转体是指人体在支撑或悬垂摆动中的转体动作，包括前摆转体和后摆转体。在有支撑转体动作中，人体的头位变化直接影响着上肢“推、撑、顶、拉、压、领”技术的发挥。如双杠前摆转体成手倒立动作，当支撑前摆至45°时，头部随转体动作在梗头基础上靠向支撑臂（耳朵贴近支撑臂），可积极带动异侧肩转动，保证了人体远、近端动作的一致性；同时，梗头加强了绷紧的身体姿势和屈肩肌群的肌张力，从而明显增大了支撑臂的顶肩效果和力的传递效应，使人体在换握后有明显的“上透”感觉，保证了动作的高质量完成。
反之，由于翻正反射的影响出现头部后仰侧靠，第一，将首先破坏人体支撑的稳定性；第二，则由于其引发的松散身体姿势，而严重影响转体时顶肩推手动作的力量和支撑反作用力在人体的传递效应，造成动作中人体远、近端相互脱节，转体后塌腰、松髋、交叉分腿等严重错误。
3.2.2无支撑转体类动作：
在无支撑转体动作中，人体的头位变化是转体的重要动力来源，直接影响着人体的动量调配，在一定程度上决定着动作的成败。就直体空翻转体动作看，人体在离开地面或器械时仅获得了横轴上的翻转力矩。根据科里奥利惯性力原理，若使单纯空翻中的人体绕纵轴转动，必须改变人体纵轴两侧的质量分布。空翻过程中头部在保持梗头基础上的侧靠与侧旋，正是起着这种动力作用，使人体产生沿纵轴旋转的分动力矩，同时，使躯干同侧肌群张力增强，促使异侧肩抬高并旋转，这对于提高转体角速度、发展转体度数具有重要意义。
但在无支撑转体动作中运动员由于受翻正反射的影响往往会不自觉地后仰头部，尤其是初级运动员。这不仅破坏良好的绷紧身体姿势，影响人体远近端运动的一致性；而且会引发上肢伸肌的紧张收缩，加之转体惯性力的作用使转体异侧臂不能抱拢胸前而外展于体侧，造成动作不能完成或完成质量不高。
3.3空翻类动作
以踺子团身后空翻为例。根据h=可知，人体获得理想腾空高度的关键在于适宜的起跳角度α和较大的起跳初速度V。由于梗头所形成的含胸、紧臀的绷紧身体姿势，较好地维护了适宜的起跳角和力的传递效应，为此训练中教练员都无庸置疑地要求运动员在起跳过程中保持上顶梗头位，以使人体获得理想的腾空高度。根据动量矩守恒定律（mrω=mr。ω。）人体腾空后总动量矩守恒，ω与r成反比关系。因此，增大空翻角速度ω的关键是减小翻转半径r。由于仰头反射性地引起背部肌群的紧张收缩，加之翻转惯性力的作用，造成上体后倒、臀部不能积极上翻、人体不能或很难收拢抱紧，从而影响人体翻转的角速度和动作的完成质量。但若要求运动员在起跳后头部由上顶梗（似太极拳的虚灵顶劲）转化为后引梗（下颌内收后引），不仅能够有效地稳定上体，而且有利于主动肌群肌力的发挥，促进下肢迅速收拢、翻臀和抱紧身体，从而，保证空翻动作的高度与翻转速度。
4 结束语
概括竞技体操运动中人体头位主宰整体运动的基本规律，莫过于以梗头为基本形式的上顶梗、收颌梗（仅收颌，无上顶和后引用力）、后引梗和梗靠梗旋等几种合理的头位变化形式。见下表。
理论与实践证明，在复杂体操运动中控制人体头位的合理变化，同时，又必须保持人体头位的相对稳定，才能使之配合整体顺应而动。这就是合理控制人体头位主宰人体自如运动的基本规律。任何孤立地看待人体头位变化或超越上述规律去理解人体的头位变化，对于科学技术教学与训练、对于人体动态平衡的维护都是极其有害的。只有科学地控制与运用头位变化，才能促进体操复杂运动感觉的精确建立，推动体操技术达到技艺全新的完美境界。
参考文献
〔1〕黄焱.体操〔M〕.北京：高等教育出版社2000年7月第3版.
〔2〕体育学院统编教材.运动解剖学〔M〕.北京：人民卫生出版社，2000年第2版.
〔3〕王瑞元.运动生理学〔M〕.北京：人民体育出版社，2002年第1版.
〔4〕体育学院统编教材.运动生物力学〔M〕.北京：人民卫生出版社，1990年第1版.
〔5〕林在祎，蒋达权，李贵锁，李湘衍.体操动作技术结构分类初探〔J〕.河南大学学报（自然科学版），1981年01期.125-133.
【关键词】竞技体操；人体头位；控制规律
On the Law of Controlling the Position of Head in Athletic Gymnastics
JIN Yan-ling
（Henan Vocational and Technical College of Communications， Zhengzhou， Henan 450052）
【Abstract】In athletic gymnastics， the position of head， which has the function of off-position reflex， affects the quality of the gymnastic movement and even decides the success of it. This article， from the combined perspectives of anthropotomy， physiology and dynamics， analyzes the change of the head position in various gymnastic movements and generalizes the laws of reasonable control of head position in performing various movements.
【Keywords】athletic gymnastics， position of head， control law
现代竞技体操运动技艺全面创新，技巧日趋完善。为了适应技术不断发展的新要求，各国体操界都致力于探索通向其技术峰颠的科学途径。
具有先天静位反射机能的人体头位变化有着直接调配和影响全身肌张力按照固有程序变化的效能，从而直接影响着动作的完成质量乃至动作的成败，对于体操技术的进一步精确与完善产生着重要影响。因此，探索合理控制人体头位变化的一般规律，科学、有效地提高体操教学与训练水平，已成为国内外体操界关注的重要课题。
1头位变化及其引发的非条件反射活动
生理学研究表明，头部具有静位反射机能，表现为“状态反射”和“翻正反射”两种非条件反射形式。状态反射是当头部方位改变时所引发的四肢和躯干肌张力产生重新调配的反射活动；翻正反射则是指动物在失去正常体位时，通过一系列骨骼肌的协调运动恢复正常体位的反射活动。
虽然，动物进化的水平愈高，大脑皮质的机能化现象愈显著，但低级神经中枢的这种反射机能并没有因此消退，而依然保持着由感觉到效应的固定神经通路。于是，头部的不同方位变化便引起肢体肌张力的不同调配，并保持着在恢复正常体位时头部首先翻正的一般生理学规律。这便使得头部在保护机体中占有重要的生物学地位，同时，对极其复杂的竞技体操动作的完成质量也产生着积极促成或消极破坏的重要影响。因此，在体操教学和训练中，把握人体头位控制规律，科学控制人体头位变化，对于提高动作的完成质量和稳定性具有事半功倍的效果，对于促进竞技体操运动技术的进一步精确与完善具有重要意义。
2人体头位变动与竞技体操中人体的基本身体姿势
体操运动员在练习过程中一般表现出“梗头（下颌内收）、含胸、收腹、紧臀开髋”和“仰头、挺胸、塌腰、松臀收髋（或挺髋）”两种截然不同的基本身体姿势。由状态反射机制可知，这两种身体姿势都是由不同的头位所引发。如在纠正塌腰手倒立时，若不改变其仰头方位，则不能或者很难改变这种错误的身体姿势；反之，使运动员下颌内收成梗头，由于其反射性地降低了背部伸肌群张力，而增强了胸腹屈肌群张力，运动员便能非常容易地调节形成含胸、顶肩、立腰的正确身体姿势。可见，“梗头形成良好绷紧的身体姿势，仰头导致松散失控的身体姿势”是一条为运动实践证明的生理学规律。
竞技体操运动是一项极其复杂的造型艺术，每个动作都是在大脑皮质的支配下通过人体循力学原理的合理运动方式实现的。人体的解剖学特征、生理学规律和力学原理的有机统一是体操动作趋于完善的基础或内在动因。仰头方位引发的错误身体姿势往往破坏三者的有机统一。如单杠长振屈伸上，由于仰头反射性地引起背部伸肌群的紧张收缩，造成臀部下掉、打腿，使身体重心远离器械轴以致动作失败。而梗头所形成的绷紧身体姿势对于完成复杂的体操动作则具有普遍的积极意义。其一，使胸腹部屈肌张力相对加强，促使身体重心随穿腿动作积极靠向器械轴，缩短翻转半径，符合力学原理；其二，绷紧的身体姿势有效地增大了力的传递效应，积极促进上肢“推、撑、顶、拉、压、领”技术的发挥，实现头部在支配人体远、近端合理运动的“纽带”作用，促使人体随特定动作要求有机地利用外力实现身体姿势的合理调控。
综上所述，可以引出以下基本结论：在竞技体操运动中，梗头是极其重要的基本头位，任何一种合理的头位变化都是在其基础上的变化；由梗头引发的绷紧的身体姿势是最基本的身体姿势，任何一种正确的身体姿势都是在其基础上形成的。认识和把握这一规律，对于科学技术教学与训练，促进技艺相长具有十分重要的指导意义。
3竞技体操运动中人体头部方位控制分析
3.1屈伸类动作
屈伸动作是人体在绕横轴运动过程中通过肩、髋关节的大幅度屈伸实现的。
以双杠支撑后回环成倒立动作为例。根据E重=mgh、E动=mr2ω2原理，在下摆阶段，由于梗头形成了含胸、紧臀的绷紧身体姿势，增大了肩关节屈肌的肌张力，从而，有效制动了身体总重心向支点的位移及肩部前冲，使人体很好地保持着适宜的重心高度h和翻转半径r借重力后倒（快倒技术）。梗头不但使胸腹肌群张力相对加强，促使人体在杠下屈体时积极上翻臀部，克服了人体环节重力矩和离心力的作用，同时又使肩关节屈肌（领臂肌群）和伸髋肌群处于良好的绷紧拉长状态，为人体上摆阶段的领臂伸髋做了充分准备，有效地增大了向上伸髋时领臂的力量、幅度和对器械的作用时间，从而为动作的高质量完成奠定了基础。 仰头则由于其翻正反射的作用对动作的完成产生种种消极影响或破坏。概括有：1.不能有效制动身体总重心向支点的位移，破坏后倒的动作节奏；2.造成杠下屈体时臀部不能上翻或很难上翻，往往导致人体循切线抛出；3.破坏绷紧的身体姿势，影响力的传递效应；4.反射性地引发肩关节伸肌收缩而与肩关节屈肌形成对抗，严重影响领臂的力量和动作幅度，往往造成两手过早撒杠。
3.2转体类动作
3.2.1有支撑转体类动作：
有支撑转体是指人体在支撑或悬垂摆动中的转体动作，包括前摆转体和后摆转体。在有支撑转体动作中，人体的头位变化直接影响着上肢“推、撑、顶、拉、压、领”技术的发挥。如双杠前摆转体成手倒立动作，当支撑前摆至45°时，头部随转体动作在梗头基础上靠向支撑臂（耳朵贴近支撑臂），可积极带动异侧肩转动，保证了人体远、近端动作的一致性；同时，梗头加强了绷紧的身体姿势和屈肩肌群的肌张力，从而明显增大了支撑臂的顶肩效果和力的传递效应，使人体在换握后有明显的“上透”感觉，保证了动作的高质量完成。
反之，由于翻正反射的影响出现头部后仰侧靠，第一，将首先破坏人体支撑的稳定性；第二，则由于其引发的松散身体姿势，而严重影响转体时顶肩推手动作的力量和支撑反作用力在人体的传递效应，造成动作中人体远、近端相互脱节，转体后塌腰、松髋、交叉分腿等严重错误。
3.2.2无支撑转体类动作：
在无支撑转体动作中，人体的头位变化是转体的重要动力来源，直接影响着人体的动量调配，在一定程度上决定着动作的成败。就直体空翻转体动作看，人体在离开地面或器械时仅获得了横轴上的翻转力矩。根据科里奥利惯性力原理，若使单纯空翻中的人体绕纵轴转动，必须改变人体纵轴两侧的质量分布。空翻过程中头部在保持梗头基础上的侧靠与侧旋，正是起着这种动力作用，使人体产生沿纵轴旋转的分动力矩，同时，使躯干同侧肌群张力增强，促使异侧肩抬高并旋转，这对于提高转体角速度、发展转体度数具有重要意义。
但在无支撑转体动作中运动员由于受翻正反射的影响往往会不自觉地后仰头部，尤其是初级运动员。这不仅破坏良好的绷紧身体姿势，影响人体远近端运动的一致性；而且会引发上肢伸肌的紧张收缩，加之转体惯性力的作用使转体异侧臂不能抱拢胸前而外展于体侧，造成动作不能完成或完成质量不高。
3.3空翻类动作
以踺子团身后空翻为例。根据h=可知，人体获得理想腾空高度的关键在于适宜的起跳角度α和较大的起跳初速度V。由于梗头所形成的含胸、紧臀的绷紧身体姿势，较好地维护了适宜的起跳角和力的传递效应，为此训练中教练员都无庸置疑地要求运动员在起跳过程中保持上顶梗头位，以使人体获得理想的腾空高度。根据动量矩守恒定律（mrω=mr。ω。）人体腾空后总动量矩守恒，ω与r成反比关系。因此，增大空翻角速度ω的关键是减小翻转半径r。由于仰头反射性地引起背部肌群的紧张收缩，加之翻转惯性力的作用，造成上体后倒、臀部不能积极上翻、人体不能或很难收拢抱紧，从而影响人体翻转的角速度和动作的完成质量。但若要求运动员在起跳后头部由上顶梗（似太极拳的虚灵顶劲）转化为后引梗（下颌内收后引），不仅能够有效地稳定上体，而且有利于主动肌群肌力的发挥，促进下肢迅速收拢、翻臀和抱紧身体，从而，保证空翻动作的高度与翻转速度。
4 结束语
概括竞技体操运动中人体头位主宰整体运动的基本规律，莫过于以梗头为基本形式的上顶梗、收颌梗（仅收颌，无上顶和后引用力）、后引梗和梗靠梗旋等几种合理的头位变化形式。见下表。
理论与实践证明，在复杂体操运动中控制人体头位的合理变化，同时，又必须保持人体头位的相对稳定，才能使之配合整体顺应而动。这就是合理控制人体头位主宰人体自如运动的基本规律。任何孤立地看待人体头位变化或超越上述规律去理解人体的头位变化，对于科学技术教学与训练、对于人体动态平衡的维护都是极其有害的。只有科学地控制与运用头位变化，才能促进体操复杂运动感觉的精确建立，推动体操技术达到技艺全新的完美境界。
参考文献
〔1〕黄焱.体操〔M〕.北京：高等教育出版社2000年7月第3版.
〔2〕体育学院统编教材.运动解剖学〔M〕.北京：人民卫生出版社，2000年第2版.
〔3〕王瑞元.运动生理学〔M〕.北京：人民体育出版社，2002年第1版.
〔4〕体育学院统编教材.运动生物力学〔M〕.北京：人民卫生出版社，1990年第1版.
〔5〕林在祎，蒋达权，李贵锁，李湘衍.体操动作技术结构分类初探〔J〕.河南大学学报（自然科学版），1981年01期.125-133.