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健身中核心力量及核心肌肉群的定義和作用分析
核心力量的概念最早源于核心穩(wěn)定性 ,核心穩(wěn)定性的提出源于脊柱穩(wěn)定性。1985 年 Panjabi 首次提出脊柱穩(wěn)定性的概念 ,他認為脊柱穩(wěn)定性包括被動脊椎骨、 主動脊柱肌肉和神經(jīng)控制單元三個系統(tǒng);1992 年 ,在脊柱穩(wěn)定性的啟發(fā)下 ,核心穩(wěn)定性隨之被其提出。Kibler首次將核心穩(wěn)定性的概念引人競技運動訓(xùn)練 ,其認為核心穩(wěn)定性有產(chǎn)生力量、 傳遞力量和控制力量三方面功能。核心穩(wěn)定性是核心力量的結(jié)果 ,核心力量是核心穩(wěn)定性的具體表現(xiàn)形式。
一、核心力量的定義探究
1.以人體的重心為角度 ,闡述了核心肌群的范圍
IanHasegawa以腹部、 臀部、 腰骶部、 胸部和背部上的肌肉稱為核心肌肉; Travis Brown 則以位于腹部和脊柱附近的大肌肉為核心肌肉 ,其中腹直肌、 腹外斜肌、 腹內(nèi)斜肌、 腹橫肌和豎脊肌等是最主要的核心肌肉; Paul J· G oodman 以聯(lián)合體上的腹直肌、 腹外斜肌、 腹內(nèi)斜肌、 腹橫肌、 胸腰筋膜、 腰方肌、 髂腰肌、 臀大肌、 臀中肌和豎脊肌等 29 塊肌肉稱為核心肌肉。
縱觀以上學(xué)者 ,核心肌群的范圍是從胸的中部到大腿中部 ,包括正面、 兩側(cè)、 后面能夠調(diào)控人體重心達到維持軀干平衡穩(wěn)定的肌肉的統(tǒng)稱。
2.以脊柱為角度 ,闡述了核心肌群的范圍
MARJORIE ,JOHN D WILLSON , J EFFREY M WILLARDSON , KIM MSAMSON等學(xué)者將核心肌群確定在腰椎 - 骨盆 - 髖關(guān)節(jié)部位 ,認為核心部位的頂部為膈肌 ,底部為骨盆底肌和髖關(guān)節(jié)肌。KATHL EEN R LUST學(xué)者認為核心肌群包括胸廓和整個脊柱 ,將整個軀干視為人體的核心區(qū)域。
3.以人體的腰椎、 骨盆和髖關(guān)節(jié)聯(lián)合的周圍與重心位置的關(guān)系為角度 ,闡述了核心肌群的范圍
王衛(wèi)星等學(xué)者將核心肌群界定在人體膈肌以下至盆底肌之間的'區(qū)域 ,將膈肌 - 盆底肌區(qū)域之間的肌群稱為核心肌群 ,位于大腿上股直肌、 肌二頭肌也被列為核心肌群。這些肌群分別從人體的矢狀面、 額狀面、 水平面三個層面包裹腰椎、 髖關(guān)節(jié)和骨盆。李文霞等學(xué)者認為核心部位是由腰部和腹部肌肉組成的 ,包括腹橫肌、 腹內(nèi)斜肌、 腹外斜肌、 腹直肌和豎脊肌等。
4.以整體肌群與局部肌群的關(guān)系為角度 ,闡述了核心肌群的范圍
J· H Pilates 認為 ,核心是指人體肋骨以下至骨盆的部位 ,它所包含的肌群有腹肌群、 背肌群、 橫隔肌、 骨盆底肌、交錯骨盆及下肢的肌肉群。其認為核心是腰、 骨盆、 髖關(guān)節(jié)形成的一個整體 ,是指人體的中間環(huán)節(jié)。豎脊肌是腰 - 骨盆- 髖關(guān)節(jié)之中的一塊肌肉 ,對脊柱和骨盆的穩(wěn)定性具有重要意義。豎脊肌與腹肌互相配合完成人體在技術(shù)動作開始前的預(yù)備姿勢及運動過程中的軀干動作維持 ,在此骨盆肌群也參與工作。骨盆帶對于穩(wěn)定骨盆的正常位置非常重要 ,特別是對于下肢加速、 減速和髖關(guān)節(jié)內(nèi)收外展運動的項目。
仁者見仁 ,智者見智。本研究以人體的核心部位與非核心部位之間的關(guān)系為視角 ,綜合國內(nèi)外學(xué)者對核心力量的不同觀點 ,根據(jù)人體解剖學(xué)核心肌群的結(jié)構(gòu)特點 ,本研究認為核心力量是能夠穩(wěn)定機體的脊柱、 骨盆 ,保持正確的身體姿態(tài) ,提高身體的控制力和平衡能力 ,提高運動時由核心向四肢及其他肌群的能量輸出的整體肌群 ,即從胸的中部到大腿中部 ,包括正面、 兩側(cè)和后面能夠調(diào)控人體重心達到維持軀干平衡穩(wěn)定的肌肉的統(tǒng)稱。
二、核心力量的作用機制分析
1.核心力量的解剖學(xué)作用機制分析
骨盆帶是由骨組成的一個環(huán)狀的架構(gòu) ,附著上的肌肉對于穩(wěn)定骨盆的正常位置非常重要 ,特別是對于下肢加速、 減速和髖關(guān)節(jié)內(nèi)收外展運動的項目。這些骨在前面相接融合 ,形成恥骨聯(lián)合。由于骨盆和骶髂關(guān)節(jié)的柔韌性較差 ,在運動時肌肉收縮和拉長對其施加的壓力增加 ,加上內(nèi)收肌力的薄弱 ,對恥骨極易造成損傷。因此 ,只有穩(wěn)定住骨盆才能保證髖關(guān)節(jié)肌群有效的工作。腰- 骨盆 - 髖關(guān)節(jié)包括的肌肉位于人體的核心部位 ,這些肌肉在人體運動中起到穩(wěn)定、 傳導(dǎo)力量、 發(fā)力減力等作用。豎脊肌是腰 - 骨盆 - 髖關(guān)節(jié)之中的一塊肌肉 ,對脊柱和骨盆的穩(wěn)定性具有重要意義。同時 ,豎脊肌與腹肌互相配合 ,為人體在靜止和運動中的各種技術(shù)動作的完成提供支持和保證。例如 ,在投擲項目的最后用力過程中 ,運動員強有力的左腿支撐和右腿的積極蹬、 轉(zhuǎn)、 挺 ,促進骨盆、 髖關(guān)節(jié)、 腰部相關(guān)肌群參與工作 ,形成肌肉動量由下而上的轉(zhuǎn)移。強有力的核心肌肉對投擲運動中的身體姿勢、 運動技能和專項技術(shù)動作起著穩(wěn)定和支持作用。椎體、 椎間盤及前后縱韌帶組成脊柱的前柱 ,起傳遞重心的作用;后柱包括椎弓根、 椎板、 橫突、 小關(guān)節(jié)突、棘間韌帶和棘上韌帶在脊柱運動中起張力帶作用。
2.核心力量的生理學(xué)作用機制分析
根據(jù)脊柱的功能分類,可以將其分為穩(wěn)定肌和運動肌兩類,穩(wěn)定肌通常位于脊柱深部,起于脊椎,多呈腱膜狀,具有單關(guān)節(jié)或單一節(jié)段分布的特點,以慢肌為主,耐力性活動時被激活,穩(wěn)定肌群主要有骶棘肌、 橫突棘肌、 橫突間肌、 棘突間肌、 多裂肌等,這些肌群通過離心收縮控制錐體活動和具有靜態(tài)保持能力,控制脊柱的彎曲度和維持脊柱的機械穩(wěn)定性。運動肌位于脊柱周圍的表層,呈梭狀,具有雙關(guān)節(jié)或多關(guān)節(jié)分布,以快肌為主,在爆發(fā)性活動時被激活,這些肌肉收縮通�？梢援a(chǎn)生較大的力量,通過向心收縮控制錐體的運動,如背闊肌、 腹外斜肌、 豎脊肌及腰部的腰大肌,這些肌肉控制脊柱運動并且應(yīng)付作用于脊柱的外力負荷,它們都在某種程度上參與脊柱運動和穩(wěn)定性調(diào)節(jié)。
根據(jù)人體的解剖位置關(guān)系 ,可以將核心肌肉分為整體肌肉和局部肌肉。整體肌肉包括豎脊肌、 臀大肌 ,它們大多處于身體淺表位置 ,多為長肌 ,連接著胸廓和骨盆 ,這些肌肉收縮通�？梢援a(chǎn)生較大的力矩并引起大幅度的運動 ,它們負責(zé)脊柱運動和方向的控制。局部肌肉包括多裂肌、 椎旁肌 ,這些肌肉通常起于脊柱或分布于脊柱深層 ,它們控制脊柱的曲度以及維持腰椎的穩(wěn)定性 ,收縮時一般不會造成肌肉長度的變化和運動范圍的改變。
3.核心力量及核心肌肉群的定義和作用分析
腹橫肌是核心肌群的重要組成部分 ,腹橫肌是腹部闊肌中最薄的肌肉 ,其纖維環(huán)繞腹部 ,經(jīng)胸腰筋膜與各個椎體的橫突、 棘突相連。腹橫肌產(chǎn)生外側(cè)的張力橫向箍緊腰椎 ,通過增加腹內(nèi)壓對抗外力的作用以及增加腰椎的穩(wěn)定性 ,在核心穩(wěn)定性中起著重要作用。多裂肌是腰部椎旁肌群中最大和最內(nèi)側(cè)的肌肉 ,其位于棘突兩側(cè) ,腰背筋膜的內(nèi)側(cè)緣。多裂肌的強直性收縮可以增加脊柱節(jié)段間的穩(wěn)定性 ,對腰椎穩(wěn)定性起著重要作用。運動過程中產(chǎn)生的收縮力 ,軀干深層的椎旁單關(guān)節(jié)肌肉 ,如橫突間肌和棘突間肌有利于核心穩(wěn)定性的維持。
胸腰筋膜的后層主要為背闊肌筋膜 ,附著于棘突 ,維持矢狀面的穩(wěn)定性 ,胸腰筋膜中層附著于橫突 ,可維持冠狀面和矢狀面的穩(wěn)定性。腰方肌是腰椎穩(wěn)定的一個重要肌肉 ,腰方肌的等長收縮可以幫助呼吸 ,增加腹內(nèi)壓 ,也可以維持脊柱在額狀面和矢狀面的穩(wěn)定性。
4.核心力量的神經(jīng)學(xué)作用機制分析
a.“三亞系模型” 作用機制學(xué)說
在脊柱穩(wěn)定的生理機制的研究中 ,1992 年 Panjabi 提出了 “三亞系模型” 理論 ,即被動亞系、 主動亞系和神經(jīng)控制亞系。被動亞系特指關(guān)節(jié)和韌帶 ,主要由錐體、 椎骨關(guān)節(jié)突和關(guān)節(jié)囊和脊柱韌帶等組成。主動亞系特指相關(guān)肌肉和肌腱 ,受神經(jīng)系統(tǒng)的控制 ,它通過深層和淺層肌群間( 即穩(wěn)定肌和運動肌) 協(xié)調(diào)活動來維持脊柱的穩(wěn)定性。神經(jīng)亞系特指神經(jīng)肌肉運動控制系統(tǒng) ,它接受來自主動亞系和被動亞系的反饋信息 ,判斷用以維持脊柱穩(wěn)定性的特異性需要 ,然后控制主動亞系的有關(guān)肌肉實現(xiàn)穩(wěn)定性的維持 ,脊柱就是通過 3 個亞系之間相互協(xié)調(diào)作用實現(xiàn)穩(wěn)定性。
椎骨、 椎間盤、 脊韌帶構(gòu)成了被動亞系 ,也稱為內(nèi)源性穩(wěn)定系統(tǒng);脊柱周圍的肌肉、 肌腱、 內(nèi)壓構(gòu)成了主動亞系 ,亦稱外源性穩(wěn)定系統(tǒng);神經(jīng)控制亞系控制被動亞系和主動亞系 ,使它們協(xié)調(diào)起來實現(xiàn)脊柱穩(wěn)定 ,這三個子系相互依存 ,互為代償。
被動亞系是由椎體、 椎間關(guān)節(jié)、 關(guān)節(jié)囊、 脊柱韌帶、 椎間盤等結(jié)構(gòu)組成。它們在脊柱活動中起著支撐作用。在脊柱的中心區(qū)域 ,被動亞系作為本體感受器感覺椎體位置的變化 ,并為神經(jīng)控制亞系提供反饋信息。對于同一部位的不同運動形式 ,被動亞系的作用機理也不盡相同。如 ,在軀干前屈過程中 ,后韌帶、 椎骨關(guān)節(jié)突及其關(guān)節(jié)囊和椎間盤是主要的穩(wěn)定性維系結(jié)構(gòu);在軀干后伸過程中 ,前縱韌帶、 纖維環(huán)、 前部纖維和椎骨關(guān)節(jié)突是主要的`穩(wěn)定性維系結(jié)構(gòu);在軀干水平旋轉(zhuǎn)運動中 ,椎間盤和椎骨關(guān)節(jié)突是主要的穩(wěn)定性維系結(jié)構(gòu)。
無論脊柱是靜止還是運動 ,主動亞系都在神經(jīng)控制亞系的協(xié)調(diào)下共同維持著脊柱的穩(wěn)定。有無腰椎所能承受的壓力大小 ,說明了肌肉收縮產(chǎn)生的力和肌肉的緊張性起到了穩(wěn)定腰椎的作用。
神經(jīng)控制亞系主要接收來自主動亞系和被動亞系的反饋信息 ,判斷用以維持脊柱穩(wěn)定性的特異性需要 ,然后啟動相關(guān)肌肉活動 ,實現(xiàn)穩(wěn)定性控制的作用。如 ,在上肢運動發(fā)生之前 ,多裂肌和腹橫肌活動能夠先行啟動 ,而下腰痛的患者的肌肉啟動時間相對較慢 ,表現(xiàn)出明顯的神經(jīng)功能障礙。在人體的核心力量整個系統(tǒng)中 ,被動亞系、 主動亞系和神經(jīng)控制亞系是相互依靠的 ,共同維持核心力量的穩(wěn)定性并應(yīng)對核心力量的變化以及靜態(tài)與動態(tài)負荷。
b.神經(jīng)控制作用機制學(xué)說
人體核心區(qū)域主動穩(wěn)定的實現(xiàn)取決于多塊肌肉的協(xié)同工作 ,該工作是在神經(jīng)支配下的一個復(fù)雜和精細的過程。對于復(fù)雜的競技運動來說 ,核心部位的穩(wěn)定并不是運動的目的 ,穩(wěn)定是給不同肢體的運動創(chuàng)造支點 ,為不同部位肌肉力量的傳遞建立通道。Hodges等人運用肌電圖儀對人體做全身運動時的上肢肌、 下肢肌和核心肌肉進行了測試。結(jié)果表明 ,核心肌肉(腹橫肌、 腹內(nèi)斜肌、腹外斜肌、 腹直肌和多裂肌)肌電的發(fā)生早于上下肢肌肉 ,尤其是腹橫肌的肌電明顯早于三角肌和下肢主要肌肉。因此 ,他們認為 ,核心肌群的提前動員使身體的核心部位首先做好準備 ,為四肢的發(fā)力建立支點。核心部位的力量不單純涉及到單塊肌肉收縮力的大小 ,更重要的是神經(jīng)對多塊肌肉的支配和控制能力。
骨盆作為脊柱穩(wěn)定的根基 ,同樣遵循神經(jīng)肌肉反射機制 ,它的穩(wěn)定性保持除盆帶肌外 ,還依靠核心部位的腰肌、 腹肌的配合下共同完成的 ,這些肌群間的協(xié)調(diào)作用使脊柱和骨盆合為一個整體 ,所以在核心穩(wěn)定性訓(xùn)練中不能割裂骨盆和脊柱之間的關(guān)聯(lián) ,不然將會失去了核心穩(wěn)定性訓(xùn)練的真正意義。神經(jīng)系統(tǒng)主要通過兩種方式對核心力量進行干預(yù) ,一種是通過運動前期的預(yù)興奮反射性提高參與肌肉的力量 ,為姿態(tài)的調(diào)整和承受外部負荷做好準備;神經(jīng)對肌肉的支配能力是影響核心力量的重要因素 ,人體核心部位的穩(wěn)定、 穩(wěn)定程度的變換以及穩(wěn)定與運動之間的動態(tài)交替都需要多塊肌肉的參與和配合 ,神經(jīng)系統(tǒng)對肌肉的募集和協(xié)調(diào)是完成多塊肌肉共同運動的關(guān)鍵。另一種是在運動的過程中通過肌梭和腱梭反饋式調(diào)整肌肉的力量并協(xié)調(diào)不同肌肉之間的用力 ,解決核心部位的穩(wěn)定、 穩(wěn)定程度和穩(wěn)定與不穩(wěn)定交替轉(zhuǎn)換的問題。神經(jīng)系統(tǒng)基于肌梭、 高爾基鍵器和脊柱韌帶的本體感受 ,根據(jù)運動需求在時間和空間兩個方面連續(xù)不斷地監(jiān)控并調(diào)節(jié)核心肌肉的力量以及不同肌肉之間力量的配比 ,尤其是支配與控制核心大肌群與核心小肌群在核心穩(wěn)定與運動上的不同功能 ,小肌群主要起固定作用 ,而大肌群除固定作用之外還具有運動功能 ,核心部位穩(wěn)定程度的變化和穩(wěn)定與不穩(wěn)定之間的交替轉(zhuǎn)換主要取決于大肌群的收縮。
核心穩(wěn)定性的訓(xùn)練首先是動態(tài)下的核心穩(wěn)定肌的本體感受性訓(xùn)練 ,通過激活、 募集核心穩(wěn)定肌的方式來提高對核心部位穩(wěn)定的控制能力。訓(xùn)練時力的作用點基于一個不穩(wěn)定的支撐面上 ,身體就是在這個動態(tài)的支撐面下完成。第二 ,核心穩(wěn)定性訓(xùn)練是本體感覺性的力量訓(xùn)練。在上面肌群本體感受性訓(xùn)練的同時進行負重力量訓(xùn)練 ,漸進性從開始負重部分或全部身體重量到增加體外負荷 ,實現(xiàn)了提高核心大肌肉群力量的同時提高了脊柱深層穩(wěn)定肌的力量。
4.核心力量的生物力學(xué)作用機制分析
有關(guān)生物力學(xué)研究結(jié)果表明 ,人體在兩臂下垂的對稱站立姿勢中 ,身體重心位于第 1 至第 5 骶椎的某一水平面上 ,大約在髖關(guān)節(jié)額狀軸上方 4～5 cm 處 ,接近人體正中央的矢狀面稍向右偏的骶骨與恥骨之間;取臥姿時 ,身體總重心向頭部偏移。身體重心會隨人體的姿勢的變化而改變 ,運動時變化范圍更大 ,有時會移出體外。重心在一定范圍內(nèi)隨著運動姿勢變化而改變的特性 ,是確定核心肌肉的主要依據(jù)。
人體分為頭、 軀干、 上臂、 前臂、 手、 大腿、 小腿和足等多個環(huán)節(jié) ,各個環(huán)節(jié)可動地連接起來構(gòu)成生物運動鏈 ,力作用在生物運動鏈上 ,各環(huán)節(jié)發(fā)生相對位置改變 ,于是產(chǎn)生了人體姿勢和運動狀態(tài)的變化。軀干是人體生物運動鏈上的樞紐環(huán)節(jié) ,在運動中對技術(shù)動作的發(fā)揮和能量的傳遞起著至關(guān)重要的作用。由于軀干由多塊骨骼組成 ,關(guān)節(jié)較多且結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ,要充分發(fā)揮軀干在生物運動鏈中的作用 ,軀干的平衡穩(wěn)定性尤為關(guān)鍵。在運動中 ,軀干的平衡與穩(wěn)定影響著各種動作技術(shù)發(fā)揮和運動環(huán)節(jié)間能量傳遞。人體在運動期間 ,重心起伏不定 ,姿勢不斷變化 ,軀干始終處于一種平衡穩(wěn)定 — — — 非平衡不穩(wěn)定— — — 平衡穩(wěn)定的動態(tài)變化中 ,在這個變化過程中人體依靠核心力量來調(diào)整姿勢和維持軀干的平衡穩(wěn)定。核心力量訓(xùn)練中的非平衡不穩(wěn)定支撐練習(xí)就是為提高軀干的平衡穩(wěn)定性而進行的身體練習(xí)方法。這種在不穩(wěn)定的支撐而上進行的核心力量訓(xùn)練 ,能夠創(chuàng)造獨特的動態(tài)訓(xùn)練環(huán)境 ,練習(xí)者進行訓(xùn)練時必須依靠核心力量保持身體的平衡與穩(wěn)定 ,這增加了神經(jīng)肌肉的訓(xùn)練負荷。實踐證明 ,在這種動態(tài)非平衡不穩(wěn)定環(huán)境中進行的核心力量訓(xùn)練不僅對核心肌群的力量增加有明顯作用 ,而且能夠增強人體的平衡能力及軀干的穩(wěn)定性 ,從而達到提高運動能力的目的。
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