影响人体生物力学的因素有

2025-03-26 06:04:22

推荐回答（3个）

回答1：

影响人体生物力学的因素有以下

1.神经控制

神经控制已证实肌影响肌肉最大力量的输出，多少运动单位参与肌肉收缩（募集），以及运动单位的激活速率。

一般来说，以下三种情况会产生较大的肌肉力量：a.一次收缩中包含较多的运动单位；b.刺激较大的运动单位；c.较快的刺激频率。大部分于阻力训练前几周肌力的提升，属于神经肌肉适应，大脑学习如果收缩肌肉组织产生更多的力量。

2.肌肉横截面积

当所有条件相等时。肌肉可施加的力量与横截面积有关，并非肌肉力量。

3.肌纤维的排列方式

研究发现，肌肉最大收缩可使每平方公分肌肉截断面积产生23-145磅的力量。这个产生力量范围，部分可以以肌肉纤维的排列方式说明之。羽状肌肉是指肌纤维与肌腱倾斜排列，产生羽毛状的排列。羽状角度被定义为肌纤维与肌肉起点至终点直线的角度；0度对应于非羽状。

4.肌肉长度

当肌肉处于休息长度时，肌动蛋白何肌凝蛋白纤维将会出现最大潜在横桥空间。因此，在休息长度时肌肉能产生最大力量。当肌肉收缩超过休息长度时，肌动蛋白与肌凝蛋白互相重叠的比例减少。因为横桥潜在空间较少，肌肉无法产生与休息长度时相同的力量。当肌肉收缩短于休息长度时，肌动蛋白重叠及横桥空间减少，因此产生力量的能力降低。

5.关节角度

因为所有的身体动作，即使是直线运动，皆以关节旋转的方式发生，所以肌肉的力量产生是以力矩表示（注意，高力矩是表示更多的力量施加于肢段或身体的关节部位）；因此，我们会说力矩与关节角度，并非力量与关节角度。

整体关节活动范围，特定身体关节可施加的力矩亦有所不同，主要原因是力量与肌肉长度的关系，以及肌肉.肌腱与内部结构的动态几何形状所带来的杠杆作用。

6.肌肉收缩速度

A.V.Hill针对动物肌肉的经典实验表示，增加肌肉收缩的速度，会降低肌肉力量的产生。这种关系是非线性的；在较低的动作速度范围中，力量下降的速度是最快的。人体动作技术可以来描述此类关系。例如：垂直跳起始，手臂向上摆动，使肩部施予向下的力量予身体，减缓身体向上，并迫使伸髋及伸膝的收缩变慢，使得长时间产生更大的力量。

7.关节角速度

肌肉作用而产生力量使肌肉终端相互垃圾，假如因为外力的关系而没有发生此状况，则肌肉作用有三种基本类型。肌肉作用一词比肌肉收缩更为合适，因为后者是指（缩短），并不能准确的描述肌肉三种作用中的两种方法。

肌肉向心作用：收缩的力量大于阻力，肌肉缩短。肌肉作用产生的力量及缩短大于外在伸展肌腱的力量。

离心肌肉动作：收缩力量小于阻力，肌肉缩短。肌肉作用产生的力量及缩短小于外在伸展肌腱的力量（这将增增加疼痛和受伤的风险）。发生于阻力运动向下的阶段。于标准阻力训练中，肌肉离心收缩维持向下重力加速度的负荷。因此，离心收缩时须将符合稳定的下降，而非快速的放下和冲击地板或运动员的身体。

肌肉等长作用：收缩的力量与阻力相等，肌肉长度不变。肌肉作用产生的力量及缩短相当于外在伸展肌腱的力量。仰卧起坐时躯干保持挺直，此时腹肌等长收缩以维持躯干打直，而髋部屈肌进行仰卧起坐动作。相对的，卷腹运动向上阶段和向下阶段，肌肉作用分别为向心收缩与离心收缩。

8.肌力与质量之比

在短跑或跳跃体育活动中，动作到身体部分质量被加速，所参与的肌肉力量比是重要的。因此，肌力与质量比，直接反应了运动员身体加速的能力。如果在训练后，运动员增加了15%的身体质量，但仅增加了10%的力量，因此肌力与质量比及运动员身体加速的能力则降低。短跑或跳跃选手，可以透过测量肌肉质量来确定最高肌力与质量比，以提升最佳表现。

9.身体的体积

长久以来观察，在所有条件相等的情况下，体型小的运动员比体型大的运动员更强壮。原因是，肌肉的最大收缩力量与横截面面积成比例。因此，随着体型的增加，身体质量比肌肉力量增加的更快。维持身体比列，体型小的运动员比体型大的运动员具有更高的肌力与质量比。

回答2：

生物力学一词虽然在20世纪60年代才出现，但它所涉及的一些内容，却是古老的课题。例如，1582年前后伽利略得出摆长与周期的定量关系，并利用摆来测定人的脉搏率，用与脉搏合拍的摆长来表达脉搏率。1616年，英国生理学家W.哈维根据流体力学中的连续性原理，从理论上论证了血液循环的存在。到1661年，M．马尔皮基在解剖青蛙时，在蛙肺中看到了微循环的存在，证实了咕维的论断.G．A.博雷利在《论动物的运动》一书中讨论了乌飞、鱼游和心脏以及肠的运动。L.欧拉在1775年写了一篇关于波在动脉中传播的论文。H．兰姆在1898年预言动脉中存在高频波，现已得到证实。英国生理学家S.黑尔斯测量了马的动脉血压，并寻求血压与失血的关系。他解释了心脏泵出的同歇流如何转化成血管中的连续流。他在血液流动中引进了外周阻力概念，并正确指出：产生这种阻力的主要部位在细血管处。J.－L.－M．泊肃叶确立了血液流动过程中压降，流量和阻力的关系。O.夫兰克解释了心脏的力学问题。E．H．斯塔林提出了透过膜的传质定律，并解释了人体中水的平衡问题。A．克罗格由于在微循环力学方面的贡献获得1920年诺贝尔奖金，A.V．希尔因肌肉力学的工作获得1922年诺贝尔奖金，他们的工作为60年代开始的生物力学的系统研究打下基础。
发展
在科学的发展过程中，生物学和力学相互促进和发展着。哈维在1615年根据流体力学中的连续性原理，按逻辑推断了血液循环的存在，并由马尔皮基于1661年发现蛙肺微血管而得到证实；材料力学中著名的扬氏模量是扬为建立声带发音的弹性力学理论而提出的；流体力学中描述直圆管层流运动的泊松定理，其实验基础是狗主动脉血压的测量；黑尔斯测量了马的动脉血压，为寻求血压和失血的关系，在血液流动中引进了外周阻力的概念，同时指出该阻力主要来自组织中的微血管；弗兰克提出了心脏的流体力学理论；施塔林提出了物质透过膜的传输定律；克罗格由于对微循环力学的贡献，希尔由于肌肉力学的贡献而先后(1920，1922)获诺贝尔生理学或医学奖。到了20世纪60年代，生物力学成为一门完整、独立的学科。

回答3：

1.神经控制

神经控制已证实肌影响肌肉最大力量的输出，多少运动单位参与肌肉收缩（募集），以及运动单位的激活速率。

一般来说，以下三种情况会产生较大的肌肉力量：a.一次收缩中包含较多的运动单位；b.刺激较大的运动单位；c.较快的刺激频率。大部分于阻力训练前几周肌力的提升，属于神经肌肉适应，大脑学习如果收缩肌肉组织产生更多的力量。

2.肌肉横截面积

当所有条件相等时。肌肉可施加的力量与横截面积有关，并非肌肉力量。

3.肌纤维的排列方式

研究发现，肌肉最大收缩可使每平方公分肌肉截断面积产生23-145磅的力量。这个产生力量范围，部分可以以肌肉纤维的排列方式说明之。羽状肌肉是指肌纤维与肌腱倾斜排列，产生羽毛状的排列。羽状角度被定义为肌纤维与肌肉起点至终点直线的角度；0度对应于非羽状。

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