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爆發(fā)吧,力量!

2014-07-07 14:55:12
科學(xué)大眾·小諾貝爾 2014年6期

秦朝末年,農(nóng)民起義風(fēng)起云涌,24歲的項羽和叔父項梁在江南起兵。為了擴(kuò)大力量,項梁派項羽去聯(lián)絡(luò)桓楚一起反秦。不過當(dāng)時的桓楚有點瞧不起項羽,于是他對項羽趾高氣揚(yáng)地說:“你若是能敵萬人,我們就服你。現(xiàn)在院中有一個大鼎,足有千斤重,你能舉得起嗎?”項羽先讓桓楚手下4名壯漢一起舉鼎,然而大鼎卻像生了根似的絲毫未動。這時,項羽自己撩起衣襟,大步走到鼎前,握住鼎足,運足力氣大喝一聲“起”!生根似的大鼎被高高舉起。大家都看呆了,桓楚也對項羽心服口服,于是跟著項羽一起起義了。

舉重物有著悠久的歷史。古希臘人曾用舉石頭來鍛煉和測驗人的體力;羅馬人在棍的兩頭扎上石塊來鍛煉體力和訓(xùn)練士兵;在中國古代,士兵們通常用舉“鼎”來證明自己力大無窮。舉重物是一種衡量人的力量大小、判定一組人中誰最強(qiáng)壯的方式。經(jīng)過長時間的演化,舉重物的活動慢慢演變出了一種運動項目——舉重。

“蠻力”來自哪里?

項羽舉起的大鼎究竟有沒有一千斤重,無從考證。那現(xiàn)在的人能舉起多重的東西呢?在2013年世界舉重錦標(biāo)賽男子77公斤級決賽中,中國選手呂小軍以抓舉176公斤、挺舉204公斤、總成績380公斤奪取3枚金牌。呂小軍自身的體重為73千克,這也就是說,他能舉起約等于自身體重3倍的重物。(注:1公斤=1千克=2市斤)

你能舉起多重的東西呢?反正稍微重一點的啞鈴,小編我舉起來都有些困難呢。那舉重運動員的“蠻力”是從哪里來呢?這是因為舉重選手擁有能發(fā)揮出超常力量的快肌纖維和神經(jīng)組織。(注:肌細(xì)胞的形狀細(xì)長,呈纖維狀,故肌細(xì)胞通常被稱為肌纖維。)

快肌纖維(Ⅱ型纖維)直徑較粗,肌群發(fā)達(dá)粗壯。運動時肌肉收縮的速度快而有力,爆發(fā)力強(qiáng),但持久力較差,易疲勞。快肌纖維中肌紅蛋白和細(xì)胞色素較少,所以快肌纖維又被稱為白肌纖維。

另外一種肌纖維是慢肌纖維,又叫紅肌纖維、I型纖維。慢肌纖維收縮的速度慢、力量小,很難一次性爆發(fā)出很大的力量,但卻能夠持續(xù)很長時間、不易疲勞。

在世界一流的力量型運動員體內(nèi),快肌纖維的比例達(dá)到75%左右。而普通人只有50%左右。另一方面,像馬拉松這樣的持久型競技項目的頂尖選手,他們體內(nèi)慢肌纖維的比例能夠達(dá)到75%左右。

快肌纖維的指揮塔

但是,快肌纖維比例高,不代表就能成為出色的力量型運動員。因為還必須擁有能夠使眾多的快肌纖維同時發(fā)揮作用的“指揮塔”。

如果運動員的肌肉內(nèi)部,到達(dá)“指揮塔”的神經(jīng)元比較多,就能夠向大量的快肌纖維傳送出電氣信號,讓它們同時發(fā)揮作用。有些時候,普通人會無意識的使出比平時大2~3倍的力氣,比如:火災(zāi)現(xiàn)場的蠻力。這是因為在一瞬間,很多的快肌纖維接收到了傳送過來的電氣信號。

實際上,在人們的日常生活中,幾乎不太可能會有意識地使用快肌纖維。運動員們的力量,是在經(jīng)過不斷地大負(fù)荷訓(xùn)練使用快肌纖維才積累起來的成果。

力量型運動員的肌肉的秘密

圖中描繪了一般人(左圖)和舉重等力量型競技項目的頂尖選手(右圖)的肌肉的區(qū)別:

1.從一般人的肌束橫截面來看,快肌纖維(圖中白色部分)和慢肌纖維(圖中紅色部分)的比例大概是各占一半。而另一邊的運動員的圖中,快肌纖維的比例則高達(dá)75%。這種比例是天生的,即使通過訓(xùn)練基本上也不能改變。

2.肌肉的力量,從肌肉的橫截面的大小比例可以看出來。也就是說,粗壯的肌肉比較有力量。運動員的肌肉中肌纖維大量集中,肌束的橫截面比較大。

3.一般人的慢肌纖維中,支配其中肌原纖維的運動神經(jīng)元比較少。頂尖運動員的快肌纖維中,神經(jīng)元比較多,它們可以向大量的肌原纖維發(fā)送電氣信號,使其同時發(fā)揮作用,從而達(dá)到瞬間爆發(fā)力。

這就是運動員的力量的秘密所在。不過,普通人和運動員的肌原纖維的構(gòu)造和組織基本上是相同的。

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