受力分析是肌肉訓練中最重要的一項技能，

阻力是否有效，

發力是否正確，

軌跡是否合理，

都可以通過受力分析一一判斷。

我準備用幾篇文章解釋訓練中常見的力學概念。

從最簡單的內容開始，

這是第一篇。

說槓桿比例。

身體上的槓桿

動力臂長度大於阻力臂長度：省力槓桿

動力臂長度小於阻力臂長度：費力槓桿

在初中物理課上，我的物理老師說過這樣一句話讓我印象深刻：

“人身上所有的關節都是費力槓桿”。

這個說法正確嗎？我們來分析幾個簡單關節的槓桿型態。

肱二頭肌和肘關節

當你端着手機的時候，你的手臂能夠保持一個屈肘的姿態，就需要有肌肉發力維持，這時的肘關節和發力肌羣就形成了一個槓桿結構。

爲了更容易理解，下面只分析肱二頭肌對肘關節的作用力。

下圖中，按顏色分別標註了肘關節的槓桿結構，在這個結構中，動力臂明顯短於阻力臂，所以被定義爲費力槓桿。

爲什麼會費力呢？

來看下邊這個示意圖。

假設一棵即將被伐倒的樹，一個小人想要拉住樹幹使它維持在固定角度上。（別問小人爲什麼要這麼幹）

像左邊這樣拉住，和像右邊這樣拉住，哪個會更省力呢？

左邊的費力，右邊的省力。

因爲相對於左邊的情況，右邊的情況中

仍然連接的樹幹位置沒變。（支點沒變）

樹幹型狀沒變。（阻力臂長度沒變）

繩套的位置高了。（動力臂延長了）

所以右邊的小人想拉住樹幹需要的費的力更小。

雖然在這個圖例中，右邊小人所處的情況依然是費力槓桿（動力臂還是比阻力臂略短一些），但是相對左邊的情況而言已經更省力了。

這個概念明確後，試着把小人圖例中左邊的槓桿比例，與肱二頭肌和肘關節的槓桿結構一一對應，應該就能理解爲什麼肘關節是費力槓桿了。

如果想讓肱二頭肌對肘關節更省力，它得長這樣：

三角肌和肩關節

當你雙臂張開時，三角肌對肩關節的作用力形成的槓桿結構。

（標註線顏色同肘關節那張圖）

小腿三頭肌和踝關節

當踮起腳尖時，小腿三頭肌對踝關節的作用力形成的槓桿結構。

（顏色同肘）

結論

結合以上分析，物理老師說的基本正確。

在身體上的大關節上，肌肉能提供作用力的力臂，長度都小於它所帶動骨骼的長度，都屬於費力槓桿。

特殊情況當然也有，比如：

頭夾肌帶動的頭部旋轉；

斜方肌上束帶動的肩胛上提；

腹斜肌帶動的脊柱旋轉；

等。

但這幾個最多也就算是等臂槓桿，談不上省力。

所以我們身體的大部分運動，都是由費力槓桿來完成的，區別頂多就是多費點力和少費點裏而已。

具體區別由兩個力臂的長度比例決定：

動力臂長度/阻力臂長度，比值越大費力越少

動力臂長度/阻力臂長度，比值越小費力越多

負重位置&力臂長度

當我們把肌肉骨骼等先天生理結構視爲一個不可變的基礎結構，並且把“省力”和“費力”都基於這個基礎結構時，力學中“費力槓桿”的概念就不大重要了。

在實際支配身體的過程中，只要儘可能簡減少額外負重形成“更長的阻力臂”，我們就能實現基於生理結構的“省力”。

想一下我們屈臂挎包的這個姿勢。

下圖中，左邊圖的挎包位置在手臂上，右邊圖的挎包位置在手上，兩種情況相比，誰的更費力呢？

右邊的更費力。

挎包的負重相當於製造了一個新的阻力，這個阻力源距離支點（肘關節）的距離遠近，決定了肌肉需要發力時費力更多還是更少。

因爲包的位置越靠近手，阻力源距離支點越遠，所以需要肌肉費更多力。

也因爲這個原因，我們平常屈臂負重的時候爲了省力，也都會把挎包這類重物挎在手肘窩處。

這個概念清楚後，我們可以從常見訓練中舉幾個例子。

仰臥起做

做仰臥起坐時，不同人會習慣於把手放在不同的位置。

在這個動作中，我們主要是依靠腹直肌帶動脊柱做前屈，支點在腰椎、骶骨的位置，手臂的位置就形成了額外的負重。

當手臂距離腰椎越遠，阻力臂越長，對腹肌施加的阻力越大，越費力。

當手臂距離腰椎越近，阻力臂越短，對腹肌施加的阻力越小，越省力。

所以在不考慮動作變形、利用慣性、代償等錯誤的前提下，手放在頭部附近，對肌肉施加的阻力最大。

利用這個原理，如果想讓仰臥起做這個動作更費力，只要在最遠端增加更大阻力就可以。

（注意武警手持啞鈴的位置）

或者，不增加額外阻力源，僅延長阻力臂也可以。

說到這裏吐槽一句，不少人還認爲做仰臥起做時用手去找膝蓋是最“正確”的方式。其實，只是最省力而已。

側平舉

做側平舉時，有些人會在不超伸前提下儘量伸直肘關節，而有的人更習慣於屈臂完成。

在這個動作中，我們主要是依靠三角肌帶動肩關節做外展，支點在肩肱關節處，啞鈴的位置製造額外負重。

當啞鈴距離肩關節越遠，阻力臂越長，對三角肌施加的阻力越大，越費力。

當啞鈴距離肩關節越近，阻力臂越短，對三角肌施加的阻力越小，越省力。

所以在不考慮動作變形、利用慣性、代償、超伸等錯誤的前提下，手臂儘可能伸直，讓啞鈴遠離肩關節，對肌肉施加的阻力最大。

想進一步增加難度的思路同仰臥起坐。

俯臥後抬腿

做側後抬腿時，有些人會伸直腿，而有的人更習慣於屈腿完成。

已經舉了兩個例子，下面這個例子就不用我再分析了吧，你來分析一下試試。

直腿和屈腿哪個更費力？

肌肉受力&關節受力

用前文提到的側平舉來引出問題：

如果我直臂可以負重10公斤的啞鈴完成一組側平舉，而屈臂狀態同樣一組我可以負重20公斤，我應該用哪個組合來進行訓練呢？

前面交代的槓桿概念，還有負重位置&力臂長度，其實就是爲了回答這個問題而做的鋪墊。

蹺蹺板的例子

我們把問題簡化一下。

這有一個蹺蹺板，蹺蹺板的一端有一個20公斤的重物。

我用手也發出20公斤的推力就可以使蹺蹺板平衡。

隨後，蹺蹺板的另一頭增加了另一個重物，總重量達到了40公斤。

這時手臂還以20公斤推力去對抗就無法保持平衡，因爲重物施加的作用力（阻力）大於了我手臂施加的作用力（動力）。

假設我不能使出更大的力氣，同時又希望繼續保持蹺蹺板的平衡，我只要改變動力臂和阻力臂的比例（移動支點）使之變成更省力的槓桿就可以。

有了這個方法，我甚至還可以在蹺蹺板那頭增加更多負重，只要繼續改變力臂的比例就可以了。

不管負重怎麼增加，我都可以通過這個方法讓我在發力不變的前提下對抗更多負重。

就像阿基米德說的：給我一個支點我就能撬起地球。

但實際上呢，蹺蹺板的支點並非堅不可摧的，我雖然用省力槓桿結構平衡了阻力，但負重所提供的阻力，都一點不差的壓在了支點上。

如果支點的強度不夠理想，槓桿結構將會在支點處損毀。

實際訓練中的情況

把蹺蹺板的例子和側平舉這個動作做一個對應。

在側平舉中：

手臂就是“蹺蹺板”

三角肌就是“手”

肩關節就是“支點”

啞鈴就是“重物”

直臂最多抬起10公斤重量，而屈臂可以抬起20公斤重量。

“直臂的10”和“屈臂的20”，對於三角肌的實際發力而言，是一樣的。

三角肌並不會因爲負重多了10公斤而對抗更大的阻力，因爲力臂比例被改變了。

可是，額外增加的負重都一點不差的施加在了作爲支點的肩關節上。

肩關節的強度雖然也算可靠，但作爲全身最靈活的關節，它也是最容易受傷的一個。

所以如果你嘗試着去拿更重的啞鈴，但卻必須伴隨着更多屈臂來完成動作，不妨想一想，用更輕重量就能達到同樣效果，還能減少關節的實際負重，爲什麼要拿更重的呢？

避免不可逆損傷

在之前的文章裏我說過，訓練就是可控的破壞運動系統。

複習鏈接：終極問題

但同樣是破壞，應該儘可能施加給肌肉組織，因爲它們可以修復，並且在修復後還會變強。

而關節組織的修復要慢得多，並且它們的修復並不完美，可能會隨着一次次損傷，伴隨出現不良摩擦、組織增生等不可逆的改變。

正確的訓練觀應該是強化肌肉的同時，儘量避免這些不可逆且不符合預期的情況出現，所以這篇的內容希望能闡明這個概念，在以後的訓練中可能更聰明的支配負重。

這是這個系列第一篇，後續還會有更多和受力分析相關的內容。

比利想練臂力，

不知臂力力臂的比例。

比利用費力力臂的比例搞臂力，

臂力立閉不給力。

比利用省力力臂的比例搞臂力，

臂力立厲真牛B

也不知，

是省力力臂的比例利臂斃臂，

還是費力力臂的比例閉力利厲。