人体运动链力量传导原理与机制

一、 力量传导的生理学机制与原理

力量的传导离不开相互连接的物质基础，作为基础的人体运动链则通过全身相互连接的张力网的形式遍布全身。筋膜学已经通过完整和连续解剖的方式将肌肉的连续性科学地展示出来，并以提出了肌肉链和筋腊线的概念，这降低了我们理解力量是如何在相邻肌肉间的传导难度。同时对遍布全身的且连续不断的三种网络（神经网络、体液网络和筋膜网络）及其关系进行了描述,为我们更好地理解人体运动的完整性和系统性提供了崭新的思路。力量在人体的传导也离不开这三大网络所提供的环境，单从力量的性质上来说，力的传导是一个力学问题，因此，这里也侧重从力学角度去分析力的传导。

从动力学上讲，人体动力有两种传导方式：一种是正向动力学机制，力随着肌小节收缩传导到肌肉再到肌腱，并带动那里骨头引起向身体部分的运动。另一种方法是逆向动力学机制，这种机制主要是以反弹结构产生的作用力来传导力。比如，一个活动的或被动拉长的肌肉会缩短，除非它被负荷（反向力）阻止，这时它对外没有表现出力量，但这种反向力会作为一种反弹力施加到这块肌肉上，且大小相等方向相反。这种力会施加到肌腱或其他结构上对肌节进行有序排列。这种排列的结果会结肌节的发力产生影响。肌筋膜的传导方式更多地是后者。提高效率，提升表现和减少运动损伤，优化和激活人体运动链上的各连接部分，都是为了提高爆发力而设计。爆发力基础是力量，而力量在人体的传导离不开神经、肌肉、肌筋膜和骨骼等基本物质要素。这一部分主要从协同肌、拮抗肌或相邻肌肉以及基本物质要素之间的传导进行论述，并且着重于肌肉力量传导的连续性和方向性上进行论述。已有的研究已经证明，肌肉与肌筋膜的连接，除了肌筋膜的连接外，肌肉还沿周边长度与细胞外质相连；此外，肌筋膜组织（肌内膜、肌间膜和肌外膜等）还与相邻的肌肉和非肌肉组织（表层肌筋膜）有机械性连接。这种连接为筋膜组织在传导力传导中提供了的三种可能的情况（图1） ：A.由近端到远端力的不同。负荷方向决定了肌肉上单纯筋膜的负荷是向近力端（左侧）还是向远力端（右边）整合。B.远端无连接的力和与筋膜相连肌肉在远端伸展的对比。当主动肌被拉长时协同肌的力量会下降。C.通过肌筋膜连接的拮抗肌的负荷会穿过肌间隔。在这种情况下，部分拮抗肌力会施加到远端主动肌的肌腱（右）。

图1 肌外膜在主动肌、协同肌和拮抗肌工作中的作用示意图 

在逆向动力学传导中，当主动肌表层肌筋膜被预先拉长时，其内部的肌肉和肌间膜就会产生反向弹力，与之相连的协同肌的远近两端的肌力会有显著的不同，远端肌力大于近端；当主动肌肌力降低时，协同肌的近远两端的肌力也会显著不同，但协同肌主导的远端的肌力保持不变。这就说明主动肌通过肌内膜连接降低了表层筋膜连接的预拉力，但协同肌内部远端肌力可以得到有效保持。

这种微观生理学和动力学的研究，对表层和深层肌筋膜对肌肉内和肌肉间的力学传导关系做出很好的描述，同时也用实验的方法证明了并提出了力在肌肉间的传导的新机制。而这种机制符合和满足人体运动链传导的要求与条件，可以作为人体运动链传导的生理学机制和原理。

二、人体运动链力量传导的动力学基础与机制

1、 生物张拉整体结构在人体运动链力量传导的作用与地位

张拉整体结构（tensegrity）一词是由词组“tension integrity”组合而来，是由美国著名建筑师设计师R. Buckminster Fuller提出来的。他指出，结构可以保持完整性是因为其内部交织的张力的总和与相对应的收缩力的总和达到平衡所致。

张拉整体结构是一种自平衡结构体系，它描述了一种结构关系原则：结构外形由系统有限封闭而广泛连续的张力来保证，且不会受到非连续的、外来局部压力的干扰。许多钢索桥和斜拉索桥都是应用张拉整体结构的原理修建而成的。在这些桥的结构中包括了由只承受压力的压杆和只承受张力的绳索两类结构，这与人体中的骨骼与肌腱的关系很类似。

作为率先推广生物张拉整体结构（Bio-tensegrity）概念的整形外科医师Stephen Levin博士认为人体是不同规模层次的整体结构层层堆叠起来的。并断定，关节内的骨骼及软骨等硬性组织是可以传递力量的。这一提法也符合前一部分所提出的原理与机制。因此，运用张拉整体结构对人体运动链力量传导进行分析可以更好地理解和解释其工作原理。

2、人体张拉整体结构宏观与微观分析

生物张拉整体理论认为，人体是一个完整的均衡张力网。骨骼的功能是抗压框架，而肌肉、肌腱和韧带则是张力元素。独立的肌肉是没有功能的，肌肉链是张力均衡的例证，运动链的存在与肌肉链的存在相互映证。运动链是肌肉连续交错连接身体各部分的经络，并且是以功能作为单元进行连接，而不仅仅是各部分的总合。

图2肩关节处张拉整体结构类比图 

图2为肩关节处张拉整体结构类比图。从图中可以清楚地看出肱骨、肩胛骨、锁骨等骨性成分作为抗压框架，肩关节周围的肌肉、肌腱和韧带等作为张力元素构成了一个张拉整体结构，实现着肩关节的自稳功能。

图3  后侧旋线中大收肌与股二头肌的连续关系示意图 

以大收肌为例（图3），单独观察这一块肌肉时，很难理解它具备传导力量的功能，当我们注意到在右侧的股二头肌短头的时候，并把这两块肌肉联系起来看的时候，就会一下子理解这两块肌肉实际是有联系的。当沿后侧旋线完整观察腿肌肉时，可以发现大收肌与股二头肌、腓骨长肌的连续关系，图4可以更好地帮助理解它们之间的连续性，这种连续性是一种具有传导力量的结构，而且这种连续性其实是一种全身性的。这种全身性的连续结构是一种符合张拉整体结构的结构，骨骼起着支撑作用，承受压力，肌肉与筋膜分担拉力与张力，将人体构造成一个完整的张拉网。

图4  后侧旋线中大收肌与其相邻肌肉连续关系示意图 

用这种结构来分析人体构造，人体肌筋膜和胶原网构成了一个连续不断的网络，这个网络不仅能够限制并调整骨骼和软骨周围的张力，也可以调节器官、肌肉，组织和肌肉如同不可压缩的液态的水袋一样，会向外对抗这个限制性张力膜。最终，可以形成这样一种状态，即骨骼“浮动”在这些受到积压的肌肉和肌腱组织中，因此，调整这些张力性组织的张力就可以调整骨骼的错位或骨骼内部的骨性张力。张拉整体结构是最有效的人体张力分配器，可以把每处过大的张拉力分配到全身，从而实现整体功能或避免局部损伤。

在人体中张力结构整体性的整体作用下，“任一元件的张力增加，都会导致结构中所有元件的张力增加，即使位于对侧的也一样增加”。当人体一个部位发力必然会引起全身性力量的重新分布。单一的肌肉很难起到维持拉力的作用，当我们把肌肉以链条形式看待时，位于同一肌肉链上的肌肉、肌腱和筋膜就可以被视为张拉整体结构的“拉力绳索”，以牵拉张力的形式进行工作，并对身体的形态和姿势产生影响。在运动时，肌肉链内部及之间相互协同作用，执行螺旋运动，当这种力量持续存在或连续发生时，人体就需要不断的进行调节，人体又需要维持平衡，这时就需要有一部分肌肉以稳定为主，为其他肌肉运动做平衡。这时工作的肌肉需要由其他肌肉提供稳固的支持才能得以发挥最佳作用。我们可以据此把肌肉分为稳定肌与原动肌，并进一步细分为总体稳定肌、总体原动肌，局部稳定肌和局部稳定肌。

总体稳定肌是指跨越两个或多个关节的较大和较长的深层肌肉，收缩主要产生张力获得稳定性。它们的作用是稳定和提供静态本体感觉反馈。总体原动肌是指跨越两个或多个关节的较大和较长的表层肌肉，收缩主要产生某个专门动作模式的动作。它们的作用是产生动作和提供动态本体感觉反馈。局部稳定肌是大多数为跨越一个周边关节或若干脊椎环节的较短和较小的深层肌肉，收缩主要产生张力获得稳定性。它们的作用是稳定和提供静态本体感觉反馈。局部原动肌大多数为跨越一个周边关节较短和较小的深层肌肉，收缩主要产生某个专门动作模式的动作。它们的作用是产生动作和提供动态本体感觉反馈。

稳定肌在一个局部环节上控制动作，而动作却出现在其他环节上或者它们总体上在多个关节产生支持性张力。它们的作用不是在动作中运动。当稳定肌提供了相对静态（或动态稳定）时，另一个环节产生等长收缩的情况。动态条件需要在时机和张力调整，在一个或多个平面上稳定一个关节，同时在不同平面内，产生主要的动作。在这个过程中，稳定肌在完整动作范围内的作用也会发生变化，在动作的一个阶段发挥静态作用，而在另一个阶段发挥动态作用。在对抗负荷和动作过程中，稳定肌一定是先与其他任何肌肉群做出更快的反应，来保持姿势和控制关节动作。

从微观来看人体的张拉整体结构时，Ingber发现，当施加更多地应力到整联蛋白（该分子穿透细胞膜，将细胞外基质连接到内部的细胞骨架），细胞就像整个组织一样，会变得越来越僵硬。相反，通过改变细胞骨架内的预应力（比如，改变可收缩肌微丝的张力），就可以使得活细胞僵硬或灵活。

无论是人体宏观整体或微观的细胞，持续不断的调整始终存在，并且两者之间也通过结构本身连接成为一个整体。而我们的研究则更多地关注宏观结构中肌肉－筋膜－骨骼系统的整体功能的实现与表达，以及人体肌肉链和肌筋膜链上力量的保持与传递这个过程中的效率和功率。