人身上的杠桿

張燁

在人體生理衛生課上已經學過，人身上有206塊骨頭，其中有許多起著杠桿作用，當然這些起杠桿作用的骨不可能自動地繞支點轉動，必須受到動力的作用，這種動力來自附著在它上面的肌肉。

肌肉靠堅韌的肌健附著在骨上。例如肱二頭肌上端肌腱附著在肩胛骨上，下端肌腱附著在橈骨上（如下圖），肱三頭肌上端有肌腱分別附著在肩胛骨和肱骨上，下端附著在尺骨上。

人前臂的動作最容易看出是個杠桿了，它的支點在肘關節。當肱二頭肌收縮、肱三頭肌松弛時，前臂向上轉，引起曲肘動作；而當肱三頭肌收縮、肱二頭肌松弛時，前臂向下轉，引起伸肘動作。從上圖很容易看出，前臂是個費力杠桿，但是肽二頭肌只要縮短一點就可以使手移動相當大的距離。可見，費了力，但省了距離。

上圖是跑動時腿部肌肉示意圖，為了畫面簡單容易看清，右腿沒有畫出臀大肌、股四頭肌，左腿沒有畫出髂腰肌、股二頭肌。當右腿向前跨步時，是右腿的髂腰肌收縮、臀大肌松弛，使右大腿抬起；股四頭肌松弛，股二頭肌收縮，使右膝彎曲。這時候，左腿由于它的髂腰肌松弛，臀大肌收縮，股四頭肌收縮，股二頭肌松弛而伸直。

在人體中，骨在肌肉的拉力作用下圍繞關節軸轉動，它的作用和杠桿相同，稱為骨杠桿。人體的骨杠桿運動有三種形式：

1.平衡杠桿：支點在力的作用點和重力作用點之間。如顱進行的仰頭和俯首運動。

2.省力杠桿：重力作用點在支點和力的作用點之間。如行走時提起足跟的動作，這種杠桿可以克服較大的體重。

3.速度杠桿：力的作用點在重力作用點和支點之間。如肘關節的活動，這種活動必須以較大的力才能克服較小的重力，但運動速度和范圍很大。