理解运动能力
骨骼系统包括骨与关节，为人体提供骨架支撑和杠杆。但关节自身并不能产生运动，所有涉及运动的身体功能（或任何无动作的支撑，如站立）都需要肌肉的参与。肌肉的活动，是基于肌肉把化学能量转化为了机械做功，从而产生力、做出动作、引起运动。
肌肉、骨骼、关节之间的相互作用使人体产生运动，而体内骨骼肌的收缩（在身体各部分的内部或之间）则使人体能在各种静态的和动态的环境中保持稳定，这种相互作用错综复杂。人体是一个由几部分组成的整体，这意味着其中一个部分的运动（比如躯干）能够影响到其它部分。运动要求整条动力链上的相互作用要协调进行，体内的各种筋膜组织和神经系统能完成这个协调任务。
所谓骨骼肌，就是因为它附着在骨骼上，并能带动部分骨骼运动。骨骼肌也叫作横纹肌，因为它上面有深浅交错的横纹（这是其收缩结构的一种功能）。骨骼肌被看作是主动肌，这在运动发展领域意义重大，因为这说明它具备调控机制，能够在意识的控制下进行收缩。
每组肌群都具有其独特的生物力学特征（力量、速度、运动范围），这就需要协调多个关节、多组肌群来完成一项常见的运动功能。控制运动过程的执行结构在大脑内部。运动是一种感知，是骨骼肌肉系统对感觉和运动神经系统作用的协调反应（图１）。
图１ 运动需要动脑！中枢神经系统会在任何一个时刻操控肌肉对环境做出反应
为了掌握人体运动的规律，我们需对中枢神经系统和充当人体执行结构的运动单元有一个准确的理解。如果中枢神经系统在肌肉活动进而产生动作的过程中起到了调节作用，我们就应该通过训练中枢神经系统来产生更高效的动作表现。
如此说来，一项训练运动员的基本内容，就是要对动作进行训练，而非肌肉。这种方法与其它领域中以追求肌肉的体积和质量为目标的训练完全不同。发展中枢神经系统是发展体育运动素质的基础。同样，这一理念也构成了康复（运动功能的再学习）计划的基础。
正如任何一个计划都要设定目标一样，在塑造（或训练）中枢神经系统时，教练也在寻求如何让它告别过去（就能力方面而言），走向未来。高效的训练会通过机体的变化来提高体能、技能动作和运动能力。这种改变不仅仅是在一开始触发动作的过程中产生，而是在第一时间觉察到需要启动动作时就已经发生。研究这一动态系统需要一个复杂的过程。
骨骼肌肉系统
运动是肌肉系统与骨骼系统共同工作的结果，这两个系统并称为骨骼肌肉系统。若想要大致了解这几个系统，请参见肯尼等人的著作。
骨骼肌附着在骨骼上，用于控制骨的运动。在力学机制上，形态决定了功能。因而，研究肌肉的形态（结构与形状）能让我们更好地了解肌肉的功能，以及训练会对肌肉造成什么影响。
骨骼肌的形态与功能
骨骼肌的两头附着在骨骼上。结缔组织遍布在由一条条肌束组成的聚集体中，这些肌束聚在一起形成肌肉。这种结缔组织构成了肌腱，连接肌肉与骨骼。肌腱连接让骨骼之间能够产生一股拉力（比如，如果一块肌肉的两端连着两块不同的骨，那么这块肌肉就能在骨骼之间产生拉力，从而使一块骨相对另一块骨产生运动）。
单独来看这一概念很简单。为了说明这一点，让我们以肱二头肌为例，这块肌肉的一头连着肩胛骨与肱骨（上肢骨），另一头连着前臂的尺骨与桡骨（图２ａ）。在肩部固定不动的情况下，收缩肱二头肌会把手带向肩部，此时肘部会弯曲（图２ｂ）；尺骨和桡骨相对于肱骨产生位移。假如双手不动（例如在单杠上做引体向上时），收缩肱二头肌，那么肱骨就会向尺骨和桡骨靠拢，这同样也是通过弯曲肘部来实现的（图２ｃ）。
图２ 肌肉发力使骨之间产生相对运动
虽然上面的说明是为了阐释骨之间是如何相对运动的，但这个例子被过度简化了。实际上，运动并非是以一个孤立动作来完成的；比如，引体向上运动就需要调动很多块肌肉。要想弄明白运动，需认识到肌肉很少是孤立地完成动作这一点。肌肉间复杂的相互作用对骨骼产生了不同的力，这才引发了视觉上所谓的运动现象。
比如，通过肘部运动，将手臂从正常的持物位置（好比手上正拎着重物）屈伸（弯曲）至手掌正对着肩关节的位置，这个动作中的主要力量来自收缩肱二头肌和肱肌。在这个过程中，随着阻力的增加，肱桡肌也会提供一些辅助力量。做这个动作时，用来稳定肘关节的主要是肘肌。肩部的位置——肱骨头对着锁骨的关节窝——是通过肩袖肌群（冈下肌、小圆肌、肩胛下肌和冈上肌）来固定的。肱三头肌（肘部的主要伸展肌）也会协助固定好肱骨相对于肩部的位置（图３）。
图３ 盂肱（肩）关节周围的肌肉分布情况
纵跳是另一个拮抗肌肉群同步工作以实现协调运动的例子。做纵跳时，髋关节、膝关节和踝关节从起始的屈曲位，近乎同步地做伸展动作（图４ａ）。膝关节的主要伸展肌群是股四头肌肌群：股内侧肌、股中肌、股外侧肌和股直肌。在这个肌群中，股直肌横跨髋关节和膝关节，在站立时使髋部屈曲（比如，抬起股骨直至其与地面垂直），并使膝关节伸展。髂腰肌也是非常有力的屈髋肌群，当脚在地面时，这个肌群会带动上身向前。
因而，如果想要让髋部伸展，腘绳肌（股二头肌、半膜肌和半腱肌）和臀大肌需要向心收缩，使髋关节在靠近大腿的位置处伸展，对抗股直肌和髂腰肌对髋部的屈曲作用。随着髋关节的伸展，该动作会使躯干挺直，同时膝关节和踝关节也会同时伸展（图４ｂ），产生的力量最终会让身体腾空（图４ｃ）。在这个动作中，臀中肌和臀小肌起到稳定髋关节的作用。
图４ 反向纵跳中的肌肉协同动作：ａ.起始姿势；ｂ.伸展髋、膝、踝；ｃ.跳跃
值得注意的是，在整个动作过程中，是各个关节的自身运动和各块骨骼之间的相对位移产生了种种肌肉激活的模式。这正强化了我们的基本训练理念：当运动训练计划强调技术是基于通过正确的动作将关节放到正确的位置时，训练出的肌肉才是功能性的。换言之，我们要训练动作，而非肌肉！
这一理念的核心是，各个关节的排列（位置）会直接影响肌肉的功能，肌肉自身的整体结构会支持这一点（图５）。
图５ 肌肉的基本结构；肌腱连接骨骼
骨骼肌肉系统对训练的反应
虽说训练无法影响骨骼肌肉系统中许多结构方面的特征（如四肢的长度），但训练还是能从两个方面改变骨骼肌肉系统的具体适应能力。其中，第一个方面主要与神经肌肉系统有关，涉及正确技术的学习。正确的技术是将关节置于正确的位置，并按正确的顺序移动它们以优化肌肉的解剖结构。
正确的技术意味着募集了正确的肌肉（如那些最适合完成这项技术的肌肉），并在动作的需要下在正确的位置做功（如引起或协助关节运动）。正如我们始终强调的，关节位置决定肌肉功能，因而运动发展计划应当突出正确的动作技术（动态关节位置），以发展肌肉。
第二个训练反馈是特定于阻力负荷的应用。这种反馈表现为肌肉横截面积的增大，或者叫肌肉肥大。尽管关于肌肉肥大的机制仍存在争论，但肌肉横截面积的增大很明显是由肌纤维上的肌原纤维（弹性蛋白）的增加所造成的。这种肌肉肥大对运动员来说十分有利，因为肌肉的横截面积（大小）与肌肉产生的最大力量是成正比的。
神经肌肉系统
尽管骨骼肌有许多特质，但它却只有一种动作。它能对中枢神经系统（由大脑和脊髓组成）的指示做出反应，进而收缩以产生或抵抗一定的力量。运动过程的执行控制结构位于大脑内部。
运动是一种感知活动，这一点已经得到公认，运动就是对感觉神经系统和运动神经系统做出协调反应。因而，为了有效地发展运动能力，就有必要理解中枢神经系统的作用，同时也需要了解控制人类运动的运动单元结构（图６）。
图６ 中枢神经系统与肌肉及内分泌控制间的相互作用
如果说中枢神经系统具备调节肌肉动作的功能，那么在运动发展中就应该塑造（训练）中枢神经系统，从而更有效地运动。这一目标就把专业从事竞技运动的运动员与那些仅仅以健康和普通审美为目的，从事健身的专业人员区分开来。
任何一个参与分析并希望提高运动表现的人都应认识到，能够表现出最高超技能的竞技者往往是成功者；换言之，最强、最快才是王道！另外，明白力量的产生和增强是神经肌肉运作的结果也很重要。１６８７年，伊萨克·牛顿写道，大脑掌管运动。由此看来，力量训练的基本原理自诞生至今已逾４００年之久。一切肌肉活动都是通过神经刺激所引发的，因而训练（塑造）神经肌肉系统是运动发展训练的第一要务。
动作学习是训练大脑与中枢神经系统在各种复杂条件下，根据环境需要，执行特定运动任务的过程。以足球运动中的射门为例，一名球员可以在实际上无人防守（不会造成疲劳）的情况下练习射门，从而提高这项技术水平。假如球员在有人防守的压力环境下练习射门，可能练习（这项）技能的效果会更好（这可以理解为在压力下有效施展技术的能力）。如果在一场非常重要的比赛中，在已经非常疲劳的最后关头，运动员需要在有人防守的情况下射门，必定可以更加充分地检验这项练习的效果。
对于制定任何计划或课程内容而言，有关动作学习及提高的功能性应用都是中心环节。
中枢神经系统负责处理来自环境中的各种信息（通过感觉皮层），并指挥身体的其他部分做出反应。我们所关注的运动应激反应只涉及大脑运动皮层发出的信号，但这种应激反应也可能来自代谢系统（如呼吸频率的增加、心率的增加或体温的调节）。这些信号经由下丘脑处理，下丘脑主要控制激素分泌和自主神经系统（ＡＮＳ）。自主神经系统主要负责管理那些控制身体正常功能的非自主系统，比如心跳。还好心跳不被自主思考过程所支配！
和所有的人体器官一样，大脑也是逐渐发育成熟并对环境做出反应的。在发育高峰期或环境转变时，大脑会经历一个重组的过程。在这个过程中，常用的和发育良好的那些神经通路会被保留并加以完善，而那些当前用途不多的神经通路则会被去除或关闭，以便释放大脑的信息容量。
对任何一个与儿童打交道的人而言，理解这一机制颇为重要。这是因为，在一个运动员的发展道路上，过早地把精力放在高度专业化的、不适合的一些动作上，可能会关闭那些在运动后期需要的、较为重要的神经通路。对于足球、美式足球与篮球这类复杂而开放的运动项目而言，更是如此。
