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人体极限探秘 运动员如何发挥人体最大潜能

时间:2005-12-04 09:38来源:《DEEP中国科学探险》2005年12月号 作者:bioguider 点击: 444次
科技时代_人体极限探秘 运动员如何发挥人体最大潜能
人体构架
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  图片及文字由美国Discovery探索频道提供 编辑/高月娟

  人类也许是自然界最完美的机器。完美是什么样子?我们可以从一流运动员的形体上得知一二。但美丽不只是那层皮肤,想看到人体“机器”完美的表现,我们需要从体内开始。即将展开的是一场人体的奇特之旅,我们将去了解一些一流运动员如何发挥人体的最大潜能,并且探索耐力的极限。

  这场奇异的旅程由一位意想不到的自愿者开始—杀人犯约瑟·崔尼根。他可以说是历史上让人研究得最“透彻”的杀手。1993年他在美国德克萨斯州以药物注射的方式执行死刑。但美国国家医学图书馆对他另有打算—他们把他的遗体冷冻,切成了1871个薄片,经过精细拍摄后,存入大型计算机。翟尼根的身体切片照片以虚拟手段拼合起来,使得工作人员描绘出人体内部构造的样子。

  这个美丽的人体构架,翔实地呈现着支撑整个人体的206块骨头,复杂的神经网络以及使我们得以感知世界的约145000千米长的星罗密布的神经元。600多条强壮的肌肉组织让我们生机盎然。每一张详细的图像都为我们视为当然的各种身体构造做了详细解说。这些复杂的系统不时都在互相联络,完美地形成了一个体系,教人惊叹。

  肌肉

  皮肤下的肌肉是部神奇的引擎。它让我们能走路、蹦跳,甚至爬上陡峭的岩石。人体的600条肌肉之间的互相合作,协助你度过每一天。

  纽约以北的硬岩悬崖,上有峭壁,下有坚硬石堆。迈克和朱莉是攀岩指导,他们准备挑战一座一百多米高的岩山。他们攀爬的时候,首要主意的是思想专注以保证安全,这需要头脑与肌肉的密切协调。

  肌肉帮助我们对抗地心引力。肌肉纤维控制每个动作,从轻轻眨眼到微笑,成千上万细微的纤维集结成肌肉束,进而形成完整的肌肉系统。以攀岩爱好者为例,每向上爬一步,都需要肌肉的松紧缩放。肌肉只能完成拉扯,而不是推挤,大部份属于骨骼肌。它们由肌腱与骨骼相连,紧密结合的肌腱纤维有橡皮筋的功用。

  肌肉可以牵动眼球,使我们看清东西,使眼色、眨眼;手部与指尖的肌肉让我们能捏得住极小的物体。以攀岩者为例,他们要上升需要握住东西以固定自己,连续不断的肌肉收缩可以使他们不断往上爬。

  我们可以决定什么时候以及怎样牵动骨骼肌,但我们并不能够时刻察觉这种变化。有的时候你可能会微微调整姿势以保持平衡,但也许这种姿势的改变你自己并没有发现,这种动态的平衡一直在发生着。但也有些肌肉是我们无法随意控制的--消化系统。那里有许多非随意肌。我们的胃部有三种非随意肌负责碾碎食物。小肠里有两种,负责像蛇一样挤压食物,然后再拉长往前推。非随意肌还帮助我们的心脏持续跳动。心肌在我们的一生中只进行着一件事:输送血液。

  通过一定时间的锻炼,肌肉可以变得发达。但大块的肌肉一定好吗?答案是否定的。毛细血管负责携带红血球流经肌肉。肌肉剧烈收缩的时候,毛细血管遭到挤压,肌肉会开始缺氧,废物开始堆积。但在压力极大的情形下,肌肉无法作出快速的反应,疲劳感于是不断袭来。

  以攀岩为例,肌肉发达的强壮男性攀登者可能会以为一直向上爬就好,因此他攀爬的速度会很快。但他的前臂的肌肉很快就会缺氧,迫使他放弃。某些体力挑战面前,女性比男性更具优势。攀岩讲求更多的是一个人的力量和重量的比率。小块肌肉更有利,只需承担自己的体重就可以了。肌肉较小的女性施力较小,对毛细血管的挤压也比较轻,所以肌肉更具有耐力。

  骨骼

  骨骼是构成人类身体的重要结构。它塑造我们的体型并支配运动。骨骼的优点是机动性极佳,动作也十分优雅,它还为我们的身体提供各种保护机制。但是果我们的身体倒下了呢?

  “我突然感到疼痛,接着便瘫软在地,”篮球运动员贝基·哈蒙说。她是WNBA纽约自由队的最佳球员之一。个子矮小,以灵敏难缠闻名,但有时她的身体也不那么听话。2003年6月26日

麦迪逊花园广场,“我才刚上场10秒钟,抢到篮板球后开始往回跑接着很快停住。这是个很简单的动作,可是我在传球之后却倒下了。感觉像我的膝盖被固定在原地,我的股骨撞到了胫骨…骨头移位了!”

  这名优秀的运动员因严重的伤害而退场。问题的答案在她的骨骼里。骨骼的作用令人惊叹,它为人体提供支撑,同时它还有极佳的机动性,让我们的动作优美。骨骼影响着我们脸部的比例、步伐的距离以及手臂的长度。

  成人有206块骨头,让它们彼此完美结合在一起的,就是连接关节的韧带。骨骼比花岗岩坚硬两倍,但贝基在球场奔跑的时候,最强壮的骨头为何突然失去了功效?她的韧带断裂了。前十字韧带是连接膝关节的重要枢纽。如果它遭到了过度的扭动,在一定的时机就会断裂。这种损伤很常见,但这很可能终止一个运动员的职业生涯。贝基接受了手术。

  我们是两足动物,直立行走使我们的骨盆稍稍外扩以平衡。日常的活动不至于考验到我们的骨骼,但是剧烈运动时会考验到我们的关节。贝基是名女性球员,她的生理状况不利于她的事业。女性前十字韧带受伤的机率是男性的8倍。为什么会有这样的差别?

  男女的骨骼结构没有太多差异,但骨盆是个例外。生理学家称之为“Q角度”。“Q”是指股四头肌,角度指膝盖与骨盆间的夹角。男性的Q角度是10°,女性却高达15°。由于必须分娩,她们的臀部也比较宽,因此膝盖承受的压力比男性大。所以她们在激烈运动拉扭膝盖时,受力总是较大。经历了10个月的复员期后,贝琪又上场了。虽然她和纽约自由队输了这场比赛,但她会继续努力,打好这一季。

(责任编辑:泉水)
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