王東梅
舉重運(yùn)動員臨場一聲大吼,舉起常人無法舉起的杠鈴;氣功師運(yùn)功后,一腳踢斷鋼棍,這些都是人體突然產(chǎn)生的爆發(fā)力,是人的機(jī)體突然產(chǎn)生出來的巨大力量。那么,人體的這些爆發(fā)力是從哪里來的呢?
科學(xué)家們試著用力學(xué)的觀點(diǎn)來探索這一現(xiàn)象。于是,生物力學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。生物力學(xué)是研究生命某一現(xiàn)象的科學(xué),在生命力學(xué)中有一個重要的分支叫肌肉力學(xué)。研究人體爆發(fā)力的奧秘,就得從肌肉力學(xué)開始。
人身上有700多塊大小肌肉,由3億多根肌絲即肌纖維組成。每根肌絲都有肌張力,有人做過推算,把全身肌絲平行排列起來,當(dāng)它一起收縮時可以拖動25噸重的物體。當(dāng)然,這只是一個計算值,它說明了肌肉的力量是巨大的。在醫(yī)學(xué)上,人體肌肉分為骨骼肌、平滑肌、心肌三大類,附在人體骨骼表面的肌肉大都是骨胳肌;膀胱、子宮、腸胃和血管壁面上的肌肉是平滑肌,心臟里的肌肉即是心肌。 人的骨骼肌,單位力為3.65-4.00公斤/平方厘米。青蛙大腿上的骨骼肌單位力是3公斤/平方厘米。眾所周知,肌力可以通過鍛煉得以提高,如舉重運(yùn)動員的肌肉很發(fā)達(dá),肌力倍增,據(jù)檢測,兩臂骨胳肌的單位力高達(dá)8公斤/平方厘米。這就是能產(chǎn)生爆發(fā)力的奧秘所在。
肌力的大小,不僅與肌絲的粗細(xì)、數(shù)量有關(guān),而且與肌絲的肌張力和收縮率有關(guān)。人身上的肌絲通常都處于一定程度的拉伸狀態(tài),因此,平時就具有一定的肌張力,就是說肌肉有彈性。肌絲回縮的速度有快有慢,稱之為收縮率。收縮率愈高,回縮愈快,彈性愈好,發(fā)出的功率就愈大。但是,肌張力和收縮率是成反比的,當(dāng)肌絲被拉伸到一定程度時,就會處于僵直狀態(tài),此時收縮率很低,甚至沒有一點(diǎn)彈性,就像彈簧一樣??梢娂埩褪湛s率之間必有一個最佳值,只有找到最佳值,才能使肌肉輸出最大的功率。實(shí)驗(yàn)證明,當(dāng)肌絲拉伸到最大長度即極限長度的30%時,肌肉輸出功率最大。由此可見,運(yùn)動員要在臨場中發(fā)揮得好,不是憑力氣大,關(guān)鍵在于掌握用力的奧妙,只有用力恰到好處,才能發(fā)揮出自己的最佳爆發(fā)力,獲得最好成績。
運(yùn)動員通過鍛煉產(chǎn)生爆發(fā)力,還可以理解。還有一種諸如攜帶平時根本無法舉起的保險箱逃離火災(zāi)的現(xiàn)象,被科學(xué)家稱之為應(yīng)激爆發(fā)力。應(yīng)激爆發(fā)力又是怎樣產(chǎn)生的呢?
科學(xué)家曾做過實(shí)驗(yàn),用儀器連續(xù)不斷地刺激兩臂肌肉神經(jīng),致使肌肉連續(xù)收縮,然后測試其臂力,結(jié)果發(fā)現(xiàn),臂力比正常情況下增加了60%。這個實(shí)驗(yàn)說明肌肉在受到連續(xù)刺激后能產(chǎn)生巨大的收縮力量。
在應(yīng)激情況下,大腦高度集中,強(qiáng)化指揮力量,不斷通過神經(jīng)系統(tǒng)下達(dá)肌肉收縮的指令。此時,肌肉處于連續(xù)收縮狀態(tài),除運(yùn)動神經(jīng)(即肌肉神經(jīng))參與指揮外,交感神經(jīng)也密切配合分泌出大量的腎上腺素,動員全身的力量來對付應(yīng)激局面,使心跳和血液循環(huán)加快,呼吸加快加深,血管擴(kuò)張,使肌肉的能量不斷得到補(bǔ)充,進(jìn)而使肌肉收縮得更有力量。此外,腎上腺素還“反饋”到大腦,刺激大腦中樞,進(jìn)一步提高大腦指揮效率。此時此刻,細(xì)胞中的能源——三磷酸腺苷迅速分解,釋放出足夠的能量,不斷提供給肌肉使用。于是,巨大的爆發(fā)力就在“全身總動員”的情況下發(fā)生了。