肩關(guān)節(jié)訓(xùn)練器發(fā)明與應(yīng)用研究

□ 茍小平 熊振強（、隴東學(xué)院體育學(xué)院 甘肅 慶陽745000、西北師范大學(xué)體育學(xué)院 甘肅 蘭州730070）

1、研究方法

1.1、文獻(xiàn)資料法：查閱大量相關(guān)論文，查閱中國國家知識產(chǎn)權(quán)局柔韌訓(xùn)練的發(fā)明器材。

1.2、調(diào)查問卷法：對2003級100名體操學(xué)生（其中男生60人，女生40人）柔韌性練習(xí)的心理感受、學(xué)習(xí)動機進(jìn)行了調(diào)查問卷。

1.3、實驗法：通過實驗前后獲得的繞轉(zhuǎn)肩兩手握點距離，運用體育統(tǒng)計頻數(shù)分布直方圖對2003級100名體操學(xué)生對比分析。

通過對2003級100名體操學(xué)生柔韌練習(xí)的調(diào)查問卷發(fā)現(xiàn)，柔韌練習(xí)有畏懼心理85%，不想練習(xí)的占80%。實驗前對這100名學(xué)生肩關(guān)節(jié)柔韌測試數(shù)據(jù)為：男生繞環(huán)轉(zhuǎn)肩兩手握點距離95cm的占85%，女生繞環(huán)轉(zhuǎn)肩兩手握點距離85cm占80%。實驗后對這100名學(xué)生肩關(guān)節(jié)柔韌測試數(shù)據(jù)為：男生繞轉(zhuǎn)肩兩手握點距離為86cm占75%,女生繞轉(zhuǎn)肩兩手握點距離74cm占85%。

2、器械的發(fā)明設(shè)計與應(yīng)用研究

2.1、發(fā)明器械名稱：

肩關(guān)節(jié)柔韌訓(xùn)練兩手握桿繞環(huán)距離測量器。

2.2、發(fā)明器械的構(gòu)造

發(fā)明器械如右圖所示：（1）右手握點零起點（2）帶有米尺刻度的繞桿（3）轉(zhuǎn)動點軸承（4）座椅（5）轉(zhuǎn)動圓盤（6）繞桿上左手握滑套（7）滑套（8）滑桿（9）卡簧（10）升降孔（11）支撐桿（12）底座固定架（13）支撐桿固定點組成。

2.3、發(fā)明器械的操作方法

練習(xí)者坐在4座椅上，右手直臂前伸握在1右手握點零起點處，左手直臂前伸握在2帶有米尺刻度的繞桿6繞桿上左手握滑套上，經(jīng)過頭上方向后繞環(huán)轉(zhuǎn)肩拉伸肩關(guān)節(jié)韌帶，根據(jù)肩關(guān)節(jié)柔韌程度左手握的6繞桿上左手握滑套會沿繞桿軸線任意滑動，以肩關(guān)節(jié)為軸當(dāng)繞桿轉(zhuǎn)到身體后面時兩手虎口之間的距離在 2帶有米尺刻度的繞桿上能夠清楚地觀察到。在11支撐桿上有五個不同的10升降孔可以調(diào)整3轉(zhuǎn)動點軸承安裝地高度，根據(jù)練習(xí)者不同身高可以選擇相應(yīng)地高度，使訓(xùn)練器適應(yīng)少年兒童以及成年人訓(xùn)練的需要。

圖1

3、發(fā)明器械的特征

為了克服現(xiàn)有的不足, 本發(fā)明提供一種有效地肩關(guān)節(jié)訓(xùn)練測量器，該發(fā)明解決現(xiàn)有肩關(guān)節(jié)訓(xùn)練器解決不了的問題，繞桿轉(zhuǎn)肩時兩手虎口握點之間距離難以測量的問題。練習(xí)者坐在4座椅上，兩手臂直臂前伸握在2帶有米尺刻度的繞桿上，右手握在1右手握點零起點處，左手握在2帶有米尺刻度的繞桿的6繞桿上左手握滑套上，從體前經(jīng)過頭上方向后繞環(huán)轉(zhuǎn)肩，根據(jù)練習(xí)者肩關(guān)節(jié)柔韌程度，左手握的6繞桿上左手握滑套可以任意地沿繞桿軸線滑動，當(dāng)繞桿轉(zhuǎn)到身體后面時兩手虎口之間的距離在 2帶有米尺刻度的繞桿上清楚地觀察到。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案其特征是：2帶有米尺刻度的繞桿兩端分別連接一個滑套7，固定在5轉(zhuǎn)動圓盤為半徑的8 滑桿上，兩個7滑套在轉(zhuǎn)動圓盤的兩個8滑桿上可以任意滑動。以練習(xí)者的臂長為半徑繞桿轉(zhuǎn)肩，練習(xí)者和教練能夠及時地觀察到2帶有米尺刻度的繞桿上兩手虎口間距離，進(jìn)行記錄科學(xué)化指導(dǎo)訓(xùn)練。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的又一技術(shù)方案其特征是：在12底座固定架的13支撐桿固定點的立柱上，設(shè)計一種直徑20毫米孔，沿11支撐桿相鄰兩個10 升降孔圓心之間的距離為100毫米。所以由第一孔到第五孔之間可以垂直升高的高度為400毫米。根據(jù)練習(xí)者身高可以選擇五個不同的插口進(jìn)行訓(xùn)練，解開3轉(zhuǎn)動點軸承后面的卡簧9將兩個5轉(zhuǎn)動圓盤分別安裝在適合練習(xí)者相應(yīng)高度的10 升降孔里面，用卡簧9卡緊即可訓(xùn)練，這兩種方案完全解決適合少年兒童及成人訓(xùn)練的特點。使訓(xùn)練器適應(yīng)更多的訓(xùn)練人群。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的又一技術(shù)方案其特征是：坐在4座椅上訓(xùn)練繞桿轉(zhuǎn)肩，4座椅后靠背能夠有效地阻止上體后倒，兩手握在2帶有米尺刻度的繞桿上以肩關(guān)節(jié)為軸以練習(xí)者臂長為半徑旋轉(zhuǎn)繞環(huán)，坐在椅子上訓(xùn)練時身體其他部位能夠很好地放松，練習(xí)者可以注意力全部集中到兩手繞桿訓(xùn)練中，增強其訓(xùn)練效果。

體操教學(xué)中應(yīng)用體操棒進(jìn)行肩關(guān)節(jié)柔韌性訓(xùn)練，其長度0.9米，圓柱形橫截面直徑0.03米，屬于輕器械體操內(nèi)容，國家隊體操訓(xùn)練由于運動員的選材都是個頭較小，體操棒進(jìn)行肩關(guān)節(jié)柔韌訓(xùn)練是可以的，但是高校體育專業(yè)學(xué)生由于個頭較高，通過教學(xué)發(fā)現(xiàn)：大多數(shù)學(xué)生抓到體操棒兩頭進(jìn)行繞環(huán)轉(zhuǎn)肩時候由于肩關(guān)節(jié)柔韌較差，根本就完不成繞環(huán)轉(zhuǎn)肩的訓(xùn)練，所以體操棒的設(shè)計0.9米不能滿足大學(xué)生訓(xùn)練的需要，要改變目前器材訓(xùn)練的缺點，特此對2003級100多人進(jìn)行了肩關(guān)節(jié)繞環(huán)轉(zhuǎn)肩兩虎口之間距離測得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)體操棒其長度設(shè)計為1.2米為宜，使之能夠滿足廣大學(xué)生訓(xùn)練的需要。

4、肩關(guān)節(jié)骨骼肌肉組成及運動特征

肩關(guān)節(jié)是由肱骨頭與肩胛骨的關(guān)節(jié)盂構(gòu)成，是典型的球窩關(guān)節(jié)。關(guān)節(jié)盂小而淺，邊緣附有盂唇；關(guān)節(jié)囊薄而松弛，囊內(nèi)有肱二頭肌長頭腱通過；關(guān)節(jié)囊外有喙肱韌帶、喙肩韌帶及肌腱加強其穩(wěn)固性，唯有囊下部無韌帶和肌加強，最為薄弱，故肩關(guān)節(jié)脫位時，肱骨頭常從下部脫出，脫向前下方。關(guān)節(jié)面大小相差較大，關(guān)節(jié)囊薄弱松弛，連接它約有三條韌帶和肌腱，三角肌包裹在肩峰的三面。

關(guān)節(jié)為全身最靈活的球窩關(guān)節(jié)，可作屈，伸、收、展、旋轉(zhuǎn)及環(huán)轉(zhuǎn)運動。加以關(guān)節(jié)頭與關(guān)節(jié)窩的面積差度大，關(guān)節(jié)囊薄而松弛等結(jié)構(gòu)特征，反映了它具有靈活性運動的機能。肩關(guān)節(jié)周圍有大量肌肉通過。這些肌肉對維護(hù)肩關(guān)節(jié)的穩(wěn)固性有重要意義，但關(guān)節(jié)的前下方肌肉較少，關(guān)節(jié)囊又最松弛，所以是關(guān)節(jié)穩(wěn)固性最差的薄弱點。當(dāng)上肢處于外展、外旋位向后跌倒時，手掌或肘部著地，易發(fā)生肩關(guān)節(jié)的前脫位。

肩關(guān)節(jié)屬于球窩關(guān)節(jié)，能作多軸性靈活運動，同下肢髖關(guān)節(jié)比較，肩關(guān)節(jié)的運動幅度較大，但穩(wěn)固性差。

肩關(guān)節(jié)可以完成七種動作：屈、伸、外展、內(nèi)收、外旋、內(nèi)旋、環(huán)轉(zhuǎn)。屈：從肩關(guān)節(jié)冠狀軸前方跨過的肌肉具有屈肩關(guān)節(jié)的作用。重要的肌肉有喙肱肌、三角肌前部纖維、胸大肌鎖骨部和肱二頭肌短頭。前屈的運動范圍約70°。伸：從肩關(guān)節(jié)冠狀軸后方跨過的肌肉具有伸的作用。主要的肌肉有背闊肌、三角肌后部纖維和肱三頭肌長頭。后伸時，由于受到關(guān)節(jié)囊前臂及肱骨頭與喙突相接觸的限制，故運動范圍小于屈的范圍，約為60°。內(nèi)收：從貫肱骨頭的矢狀軸下方跨過的肌肉能使肩關(guān)節(jié)內(nèi)收，主要的肌肉有胸大肌、背闊肌和肩胛下肌。內(nèi)收時，由于肱骨頭滑向關(guān)節(jié)窩的上方而受到軀干的阻礙，其運動范圍很小，約為20°。外展：從矢狀軸上方跨過的肌肉，可使肩關(guān)節(jié)外展，主要的外展肌有三角?。ㄖ胁坷w維）和岡上肌，當(dāng)肩關(guān)節(jié)旋外時，肱二頭肌長頭也參與外展。肩關(guān)節(jié)外展時肱骨頭滑向關(guān)節(jié)窩的下方，所以運動范圍較大，約90°。旋內(nèi)：沿貫穿于肱骨頭中心與肱骨小頭中心之間的垂直軸，上臂可作旋內(nèi)和旋外運動。凡由內(nèi)（起點）向外（止點）從垂直軸前方跨過的肌肉具有旋內(nèi)作用。旋內(nèi)的肌肉有背闊肌、胸大肌、肩胛下肌和三角肌前部纖維。旋內(nèi)時，肱骨頭在關(guān)節(jié)盂內(nèi)向后滑動，肱骨大結(jié)節(jié)和肱骨體向前方轉(zhuǎn)動。旋外：從垂直軸后方跨過的肌肉有旋外作用。旋外的肌肉有岡下肌和小圓肌。旋外時，肱骨頭在關(guān)節(jié)盂內(nèi)向前滑動，肱骨大結(jié)節(jié)和肱骨體向后方轉(zhuǎn)動。當(dāng)上肢垂直時，旋轉(zhuǎn)運動的范圍最大，可達(dá)120°。環(huán)轉(zhuǎn)：三角?。ㄈ齻€束）、胸大肌、斜方肌、菱形肌、前鋸肌、背闊肌、大圓肌、小圓肌。

[1]教材編寫組.運動生理學(xué)[M].北京：人民體育出版社，1988，6.

[2]戎家增.體育統(tǒng)計學(xué)[M].廣州：中山大學(xué)出版社，1989.

[3]趙定麟.現(xiàn)代骨科學(xué)[M].科學(xué)出版社，2004，P2297-2305.

[4]黃家泗.外科學(xué)[M].人民衛(wèi)生出版社，1972，P994.