结构对运动控制的影响,不重要了吗?

中枢神经系统影响人体的运动和感觉,其在运动控制中的作用不言而喻。不过,这并不表示身体结构不重要,也不表示所有的运动模式都已固定于大脑中。健康的肌骨结构是高质量运动的基础,就好比若要安全驾驶则需要一辆性能有保障的汽车。

另外,身体结构对于神经系统实现各种功能有着重大影响,包括运动控制。事实上,没有良好的结构,就不可能有特定的运动控制。

正确运动和经常运动

很多人都很重视正确的运动模式(movement pattern),因此也就同意Gray Cook的说法:在经常运动之前先建立正确的运动模式。比如,在运用杠铃深蹲之前先练好正确的无负重深蹲。又如,等到确保步态训练时易受伤区域的额外应力明显减少后再行马拉松练习。从这个角度看,训练的流程应该是先建立正确运动模式,然后再给与应力负荷以加强肌力和耐力。

不过,有些时候事情往往反过来,力量和耐力训练必须在先,因为每个特定的运动模式需要最低限度的肌力和耐力支持,而这个最低限度有时并不那么清晰。

对于日常活动,例如走路,坐和站,可能需要的肌力最低限度非常低。但部分人群连最低限度都达不到,这种情况下加强肌力就能改变运动模式。一个关于老年女性(大于90岁)的力量训练研究表明肌力训练可以增加步速(gait speed),这对老年人意味着功能的改善以及摔倒风险的降低。力量训练还能改变肌力极度虚弱患者(例如脑瘫患者)的步态(Gait patterns)。

在一些较高要求的运动中,肌肉力量,肌肉爆发力等更有可能成为特定运动模式的限制因素。例如,如果你没有足够的单腿深蹲力量,那么你将无法完成足球运动中某些先进技术,不管你的协调能力有多强。此时技术问题实际上是力量问题。

为什么结构影响功能?

从动态系统的角度来看,运动控制并不仅仅是由储存在大脑中的运动程式决定的。相反,创造运动模式的能力存在于人类以及与人类相关(比如环境)的整个系统中。运动模式的出现是人体内,人体和环境之间千万个变量综合之后的结果,这些变量包括骨骼,结缔组织以及肌肉组织。如果我们改变身体结构,那么就必定会改变曾经受控的运动模式。

想象一下你习惯了开法拉利,但如果让你去开一辆1983款的桑塔纳,油门很差,转向不稳定,刹车也很糟糕,那么你新的驾驶模式就会马上形成。此时,你转弯时会很慢,预留更多的刹车时间,变道时也会拉大前后车的距离。而这些驾驶模式的变化都是自然而然发生的,没有任何刻意的改变。或者换个开心些的场景,你开惯了桑塔纳,现在要去开法拉利。你会发现你的驾驶行为也会很快发生改变,这无需太长时间。在这两个例子中,造成你驾驶行为改变的不是你的驾驶技能而是汽车的构造。

我们再来想象一下自己的身体。如果你最近正好减肥20斤,或增肌10斤,或主要关节的性能得到改善,或损伤得以愈合,那么将会发生什么呢?毫无疑问,你会面临多种的运动模式改变,其中有些将会更加高效,当然你根本无需在运动学习上刻意努力,很快就能获得新的运动控制。

从婴儿发育中学到的

Esther Thelen关于婴儿的有趣研究揭示了有关婴儿走路行为某些悖论的原因,比如说走路行为很早就出现,但又会消失一段时间,然后再出现。流行的理论认为这种步行行为的改变是因为婴儿多少先获得些步行所需的运动控制,之后又丢失所造成的。但是Thelen的研究表明其决定性因素是肢体力量和重量的相对比例。她可以通过改变下肢的重量(加重或减重)来阻碍或加速步行行为的发育。换句话说,力量的相对变化造成运动控制的即刻改变。

结论

我认为花些时间改善运动模式并且避免易造成局部区域应力过大的外界负荷是很好的想法。与此同时,我们也需要认识到在某些情况下,改变运动控制的最快和最简单的方法之一是改变我们试图控制的身体结构。

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