對手倒立行走及輔助器械的價值與作用探索

摘要：本文運(yùn)用文獻(xiàn)資料法、專家訪談法、觀察法以及結(jié)合作者訓(xùn)練經(jīng)驗對手倒立行走以及輔助器械的作用與價值做相應(yīng)的探討，概述了手倒立行走的作用以及手倒立行走輔助器械的價值，并提出輔助器械的構(gòu)想，望為提高訓(xùn)練效果，促進(jìn)人們身體健康等方面盡微薄之力，為我國研究手倒立行走奠定相應(yīng)的基礎(chǔ)，其他學(xué)者可延續(xù)本文設(shè)計做深入探討。

關(guān)鍵詞：手倒立" 手倒立行走" 運(yùn)動輔助器械

中圖分類號：G818 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8902-（2024）-03-170-3-TBB

前言

當(dāng)人類的祖先——古猿開始用雙腿站立、行走時，無疑是邁出了人類進(jìn)化的一大步。從四肢爬行到雙腿行走，直立結(jié)構(gòu)促進(jìn)了大腦的發(fā)達(dá)，解放了前肢，使前肢變成十分靈巧的手，這為人類以后的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。然而隨著人類的不斷發(fā)展，直立結(jié)構(gòu)給人類帶來的弊端也漸顯出來，直立結(jié)構(gòu)改變了原先血液的橫向循環(huán)，減緩了血液循環(huán)速度，會出現(xiàn)供血不足的問題，頭部置于直立結(jié)構(gòu)的最高點，導(dǎo)致供血尤其不足，身體結(jié)構(gòu)與地球引力的雙重作用下，會導(dǎo)致人體內(nèi)臟器官下垂，最后直立結(jié)構(gòu)會大大增加脊柱與雙腿的負(fù)荷，導(dǎo)致一些疾病的產(chǎn)生。手倒立行走動作是基于靜態(tài)手倒立姿勢的進(jìn)階版，類似“站立”與“行走”的關(guān)系。那么，手倒立行走到底具有哪些作用？是否能夠研制出一款幫助手倒立行走的輔助器械？本文從將手倒立行走姿態(tài)與人體直立、行走體態(tài)作對比，并從多種視角探析手倒立、手倒立行走的價值與作用，提出作者設(shè)計輔助器械的構(gòu)想。

1、手倒立與手倒立行走

1.1、“手倒立”概念界定

倒立即“拿大頂”，有三種倒立姿態(tài)：手倒立、頭手倒立、肘倒立。手倒立的動作是用手掌撐地，頭部朝下，兩臂和兩腿均伸直的人體倒置動作。生物學(xué)與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域從人體結(jié)構(gòu)、身體各器官、心血管系統(tǒng)、肌骨系統(tǒng)、前庭器官穩(wěn)定以及生理機(jī)能等角度展開對倒立的研究，從人的生理結(jié)構(gòu)為切入點，發(fā)現(xiàn)人體倒立姿態(tài)對身體的影響。在醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域，手倒立是一項安全、有效的，防治高血壓、預(yù)防腦溢血的重要體療手段。倒立還可以有效改善、預(yù)防一些慢性疾病，可以提高血液循環(huán)速度，改變內(nèi)臟器官受壓的方向，強(qiáng)化和提高內(nèi)臟器官的功能。通過倒掛治療腰間盤突出的患者也取得明顯成效。一種抵抗重力的抗阻訓(xùn)練——HDTT（Head down tilt training），是一種頭低位的訓(xùn)練方式，多應(yīng)用于國內(nèi)外康復(fù)治療領(lǐng)域，頭低位訓(xùn)練激活自主神經(jīng)系統(tǒng)功能發(fā)揮，能夠改善與自主神經(jīng)相關(guān)的心血管系統(tǒng)、神經(jīng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)機(jī)能，起到預(yù)防、治療與自主神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)的某些病癥的作用。

在體育領(lǐng)域，手倒立動作常應(yīng)用于體操項目以及以體操項目為母項的其他技能主導(dǎo)類的競技體育項目之中，是這些項目的基礎(chǔ)動作之一，手倒立被列為體操教學(xué)與訓(xùn)練中應(yīng)該第一個學(xué)習(xí)的技術(shù)。手倒立也是人們強(qiáng)身健體的途徑之一，作為倒立姿態(tài)中難度最高的一種，手倒立的體位幫助練習(xí)者增強(qiáng)上肢、肩背、核心力量，提高練習(xí)者的平衡能力等。

1.2、“手倒立行走”概念界定

“行走”是人體處于靜態(tài)的站立姿態(tài)下進(jìn)行移動，通常是向前的。“手倒立行走”即指在人體靜態(tài)手倒立平衡姿勢下用雙手做支撐的普遍向前的行進(jìn)。手倒立行走也稱手倒立爬行，俗稱蝎子倒爬城，在教學(xué)與訓(xùn)練課中，多以專項素質(zhì)的形式出現(xiàn)，而不是教學(xué)傳統(tǒng)技術(shù)。倒立行走是提高身體素質(zhì)水平、強(qiáng)化機(jī)體控制能力、發(fā)展運(yùn)動員競技能力的有效手段。

1.3、手倒立行走的作用

作為手倒立的進(jìn)階，手倒立行走在靜態(tài)平衡的基礎(chǔ)上加上了動態(tài)行進(jìn)，這大大增加了難度。與此同時，對練習(xí)者的身體素質(zhì)要求更高。從另一角度來說，進(jìn)階的訓(xùn)練能夠幫助練習(xí)者更高效、快速地達(dá)到預(yù)期目的。手倒立行走涉及動員全身多數(shù)肌群，以上半身軀干肌群為主，通過身體重心的移動來實現(xiàn)行走。這一動作也多應(yīng)用于體育訓(xùn)練課的一般性準(zhǔn)備活動之中，如何在有限的時間里快速調(diào)動運(yùn)動員的積極性，達(dá)到興奮狀態(tài)，適宜的訓(xùn)練手段與運(yùn)動員較強(qiáng)主觀能動性聯(lián)合，更能達(dá)到這一目的，特別是寒冷季節(jié)訓(xùn)練課，通過手倒立行走可以快速提高體溫，使肌肉粘滯性降低，提高肌肉力量、伸展性，加速血液循環(huán)，提高機(jī)體興奮性，有效預(yù)防運(yùn)動損傷，是一種高效的準(zhǔn)備活動方法。

（1）促進(jìn)身體健康。

在已知靜態(tài)手倒立的好處基礎(chǔ)上，動態(tài)手倒立行走促進(jìn)身體健康的好處更為明顯。首先，倒立是直立的反序運(yùn)動，是反序訓(xùn)練方式的一種，所謂“反序運(yùn)動”，就是與常態(tài)相反的特殊鍛煉方法和運(yùn)動手法。反序運(yùn)動作為一種與慣性思維相反的鍛煉形式，可有效提升身體各部位、臟器的生理功能以及協(xié)調(diào)能力，血液循環(huán)得到改善，促進(jìn)身體健康。

（2）提高以肩帶為主的肌群力量。

體能競技能力的兩大重要構(gòu)成因素，充沛的體能是競技體育項目發(fā)展、運(yùn)動員取得優(yōu)異運(yùn)動成績的必須條件。體能是通過力量、速度、耐力、協(xié)調(diào)、柔韌、靈敏等運(yùn)動素質(zhì)表現(xiàn)出來的人體基本的運(yùn)動能力，是運(yùn)動員競技能力的重要構(gòu)成因素。當(dāng)站立和行走時，臀部是重點，必須有足夠的力量來支撐體重和提供穩(wěn)定性。然而，倒立與傳統(tǒng)的方法相反，肩膀成為提供身體穩(wěn)定性的主要關(guān)節(jié)。倒立姿勢有助于發(fā)展“肩如髖”，以其他技能或重量訓(xùn)練所不能的方式增加肩部力量。由于倒立的姿勢，增加了對手腕、肘部和肩膀的要求，因為這三個關(guān)節(jié)成為人體的負(fù)重關(guān)節(jié)。手倒立行走在動態(tài)移動的過程中會使更多的肌肉群或加大靜態(tài)時參與肌群的強(qiáng)度，因此負(fù)荷強(qiáng)度相應(yīng)增大，也更能發(fā)展肌肉力量。

（3）增進(jìn)核心穩(wěn)定及控制能力。

手倒立行走是一種倒立動態(tài)姿態(tài)平衡訓(xùn)練，體現(xiàn)了感覺整合能力和運(yùn)動協(xié)調(diào)能力，其優(yōu)點是統(tǒng)一視覺、本體感覺、前庭功能在維持平衡中的作用，尤其前庭功能是倒立訓(xùn)練人體平衡能力的一個重要指標(biāo)。在練習(xí)過程中，逐漸培養(yǎng)對身體姿勢和運(yùn)動的敏銳感知，能夠更好地控制身體，增強(qiáng)身體控制能力。人們通過對比雙手行走和兩足行走之間的差異，發(fā)現(xiàn)手倒立行走步幅更短，支撐基礎(chǔ)更寬，在雙手行走時花在雙手支撐上的時間更長，所以穩(wěn)定的核心與較強(qiáng)的控制能力是保證手倒立支撐姿勢的重要基石。此外，手倒立行走需要高度的自我控制能力，要求練習(xí)者克服重力對身體的牽引，保持身體的平衡和穩(wěn)定。在練習(xí)過程中，培養(yǎng)自我控制能力，從而更好地掌控身體。

2、手倒立行走的輔助器械

器械，泛指工具，是有專門用途的或構(gòu)造較精密的器具，早在我國古代已有相關(guān)文獻(xiàn)提出器械一詞。輔助器械常出現(xiàn)于體育教學(xué)與訓(xùn)練領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、建筑科學(xué)與工程領(lǐng)域等多學(xué)科專業(yè)領(lǐng)域，本文基于人體手倒立行走，做體育領(lǐng)域的運(yùn)動輔助器械的研究與設(shè)計。

運(yùn)動輔助器械的特點在于，該類器械主要的應(yīng)用場景在體育活動場館、場地中，設(shè)計針對體育鍛煉、提高競技能力、提升訓(xùn)練科學(xué)化、提供體育活動中的保護(hù)與幫助等。

2.1、手倒立行走輔助器械的應(yīng)用

手倒立輔助器械常見于體育活動場所，如競技體育訓(xùn)練場館、大眾健身場所以及校園等，不僅可用于運(yùn)動訓(xùn)練，亦可用于傷后恢復(fù)。隨著“全民健身”的概念不斷深入，望其進(jìn)入普羅大眾視野、出現(xiàn)在社區(qū)等大眾活動場地指日可待。基于手倒立對人的積極作用，輔助器械也可使用在醫(yī)療康復(fù)場所，對相應(yīng)患者進(jìn)行倒置治療，促進(jìn)恢復(fù)。

2.2、手倒立行走輔助器械的作用

在教學(xué)與訓(xùn)練過程中，能否快速讓學(xué)生或運(yùn)動員掌握相應(yīng)的技術(shù)動作、提高身體素質(zhì)等，是教師與教練員所要考慮的問題。如何能在短時間內(nèi)，不需要大量地重復(fù)單一動作的練習(xí)，且快速高效地掌握技術(shù)動作，提升身體素質(zhì)能力，減輕運(yùn)動量與運(yùn)動負(fù)荷是學(xué)生與運(yùn)動員所考慮的問題。基于二者的視角，訓(xùn)練輔助器械便成為了一大得力助手。

（1）提升訓(xùn)練效果。

是否掌握了正確的技術(shù)，是能否順利進(jìn)行手倒立行走的關(guān)鍵。在以往的許多教學(xué)與訓(xùn)練活動中，多數(shù)從事體育的非專業(yè)人員可以做靜態(tài)手倒立動作，但手倒立行走仍是一個較難掌握的動作。許多練習(xí)者出現(xiàn)的問題多見于重心移動不穩(wěn)、力量弱等問題，而依靠較傳統(tǒng)的他人輔助練習(xí)，會出現(xiàn)多種力作用于練習(xí)者身上，不僅有支持力還會有加速或減速的力，還可能會出現(xiàn)因練習(xí)者重心不穩(wěn)，輔助者會幫助控制身體平衡的力等，練習(xí)者對這些輔助作用力產(chǎn)生依賴，自身的主觀能動性大打折扣，因此在短期內(nèi)較難完成獨立手倒立行走。因此，練習(xí)者可運(yùn)用手倒立行走輔助器械，減少他人幫助，輔助訓(xùn)練器械提供的“幫助”有限，能夠大大提升練習(xí)者的參與度，從而高效地練習(xí)，快速掌握手倒立行走動作。掌握了手倒立行走，更方便將手倒立行走作為一種專項素質(zhì)安排在訓(xùn)練活動中，更能提高運(yùn)動員身體控制能力、協(xié)調(diào)能力，提高以軀干上半部分為主的肌肉力量，從而提高訓(xùn)練效果。

（2）支持與穩(wěn)定。

手倒立輔助器械相較于他人輔助，更加具有穩(wěn)固性和給予穩(wěn)定的支持力的作用。在練習(xí)者進(jìn)行手倒立行走練習(xí)時，輔助器械能夠像一面會移動的墻似的給予練習(xí)者安全感，讓其不必?fù)?dān)心向前摔倒的問題。

（3）保護(hù)與幫助。

器械相較于人，在靈活性上還是有很大差異，但由于輔助器械是由鋼鐵或一些材料所制成，因此它的易變性也會大大降低。從另一角度來說，它會更加的穩(wěn)定、堅實，給予練習(xí)者不同方面的安全感。

2.3、手倒立行走輔助器械的構(gòu)想

運(yùn)動器材設(shè)計的兩個核心問題是安全方面和練習(xí)的趣味性作為使用運(yùn)動器材的驅(qū)動動機(jī)。

作者設(shè)計的人體手倒立行走輔助器結(jié)合了自身以及他人以往訓(xùn)練經(jīng)驗，查閱相關(guān)文獻(xiàn)等，設(shè)計出由4個電動支撐桿（支撐整體結(jié)構(gòu)，穩(wěn)固結(jié)構(gòu)骨架），滑行軌道面板（連接滑動輪轂，為滑動輪轂提供滑動軌跡），2個滑動輪轂（本輔助架最重要的結(jié)構(gòu)之一），連接支柱（連接滑動輪轂與護(hù)腳面板），滑動軸承，護(hù)腳面板（為腳提供可依靠部位），連接桿（護(hù)腳面板與背部面板連接部分可調(diào)節(jié)支撐面板傾斜角度），支撐腰部面板（為背部提供可支撐結(jié)構(gòu)，保護(hù)使用者的背部）所構(gòu)成的輔助器械。見圖1。

（1）滑軌。

一條橢圓形的滑軌軌道置于天花板上，由兩條單獨的、對稱的鐵片組合而成，形狀類似于“[·]”，中間留空的目的在于放置滑動組件。設(shè)計時考慮了使用者的能力水平的高低不同，因此在該滑軌上也采用了可調(diào)節(jié)長度的設(shè)計，更短的距離可以增大滑動組件的摩擦，提高使用者的自我控制感，長度較長可以減小摩擦，使滑動組件能更輕易地滑動，幫助使用者進(jìn)行練習(xí)。具體細(xì)節(jié)見圖2。

（2）滑動組件。

滑動組件是作者設(shè)計手倒立行走輔助器械的核心部件，是由兩個滑動輪轂、一根連接支柱、一塊腳板、一塊腰板以及一根連接腳板與腰板的連接桿構(gòu)成。兩個滑動輪轂與連接支柱是使滑動組件作用在滑軌軌道上的重要且唯一連接處，連接支柱類似于字母“T”，兩個滑動輪轂置于連接支柱上端的左右兩頭上，下方放置腳板，是一面垂直于水平面的放置使用者腳步的支撐板。在腳板的下方是一節(jié)可伸縮的連接桿，連接腰板，腰板的作用在于為使用者提供第二支撐點，提高器械的安全防護(hù)性。具體細(xì)節(jié)見圖3。

3、結(jié)論

手倒立行走是以手倒立為根基而進(jìn)行升級的動作，是經(jīng)靜態(tài)控轉(zhuǎn)向動態(tài)移的變化，由于狀態(tài)的改變導(dǎo)致人體生理變化加強(qiáng)，如血液循環(huán)速度、臟器位置以及身體協(xié)調(diào)能力等，參與肌群發(fā)生變化，對一定部位特別是肩帶的肌群肌力要求提高，動態(tài)的過程中增強(qiáng)了身體的不穩(wěn)定性，核心控制能力需求加大。換言之，手倒立行走對提高肌肉力量以及增進(jìn)核心穩(wěn)定有進(jìn)一步的作用。作者設(shè)計的輔助器械依照手倒立行走的特點、結(jié)合一定實踐經(jīng)驗構(gòu)想出貼合人體基本結(jié)構(gòu)的手倒立行走輔助工具，該器械不僅有助于有一定訓(xùn)練基礎(chǔ)的人員進(jìn)行技術(shù)的掌握與穩(wěn)固，更能為訓(xùn)練經(jīng)驗不足的人提供良好保障，幫助進(jìn)階動作的練習(xí)。

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基金項目：2022年度江蘇省高校哲學(xué)社會科學(xué)研究一般課題（2022SJYB0376）。

作者簡介：劉耀武（2003-），男，漢族，江蘇南京人，本科在讀，研究方向：健美操、啦啦操訓(xùn)練與研究；

通訊作者：陳琛（1990-），女，漢族，湖北武漢人，博士，講師，研究方向：體操、啦啦操教學(xué)與訓(xùn)練。