在人體運動過程中，平衡和穩(wěn)定性是非常重要的兩個概念[17]。同時，這兩個概念相互關(guān)聯(lián)，也極易混淆。平衡是指在某一點人體受到各個方向的力與力偶之和為零，能夠保持目前的姿態(tài)。而穩(wěn)定性是指人體維持某種姿態(tài)或動作進展的能力，也通常被定義為在維持姿態(tài)平衡過程中，保持質(zhì)心的投影在支撐面以內(nèi)的一種能力。當人體處于平衡狀態(tài)時，不一定是穩(wěn)定的；同樣，當姿態(tài)處于穩(wěn)定時，也并非一定是平衡的。

我們可以通過圖3-1的簡單例子來解釋平衡與穩(wěn)定性的關(guān)系。圖中一個曲面，小球可以處于其中不同位置：

（1）當小球處于曲面頂點A時，是重力與曲面對小球的支持力維持了小球的平衡。但是，任意一個微擾，可以使小球偏離現(xiàn)有的位置，且不再自動恢復(fù)到現(xiàn)有狀態(tài)，因此，小球在A點雖然是平衡的，但并不穩(wěn)定，這被稱為不穩(wěn)定平衡。

圖3-1 平衡與穩(wěn)定性概念

（2）當小球處于曲面最低點C時，重力支持力同樣維持了小球的平衡。任意的微擾雖然能使小球偏離現(xiàn)有的位置，但微擾去除后，小球能夠自動恢復(fù)到C點，因此，我們認為小球在C點時穩(wěn)定的，這被稱為穩(wěn)定平衡。

（3）而小球在B點時，小球不能自行保持現(xiàn)狀，它既不平衡，也不穩(wěn)定。

（4）另外，假設(shè)小球D停在一個水平面上，任意的微擾可以使小球偏離現(xiàn)有的位置，微擾去除后，小球雖不能恢復(fù)到原位置，但是在微擾后的位置亦能達到平衡，這叫做隨遇平衡。

在人體運動中，這些概念也一樣適用。但是，人體是多關(guān)節(jié)的具備自主動力的彈性體，運動具有特殊復(fù)雜性。由于人體運動生物力學(xué)主要研究人體的運動狀態(tài)，完全靜止的人體平衡和穩(wěn)定也不存在。在人體運動過程中，其姿勢穩(wěn)定性問題又極為復(fù)雜。本節(jié)內(nèi)容將結(jié)合最新的研究成果，對該問題進行介紹。

在研究物體的平衡問題時，首先要對研究的對象進行受力分析，即確定研究對象受到哪些力的作用，力的作用點和方向等。針對人體的平衡問題，在地球上，人總要受到重力的作用，其方向是垂直于地面指向地心。人體的重力是按各組織的密度不同分布在各個節(jié)段，需要了解三個相互關(guān)聯(lián)的概念：

（1）質(zhì)心（centre of mass，COM）是一個點，可以在全局坐標系內(nèi)集中等效全部身體質(zhì)量。正常站立時，人體的質(zhì)心通常位于第二骶椎附近。

（2）重心（centre of gravity，COG）是質(zhì)心在豎直方向上的投影。

（3）壓力中心（centre of pressure，COP）可以定義為人體全部地面反力集中作用等效的一點。

由于人體不是一個不變的剛體，即使在相對靜止的行為中，也會由于關(guān)節(jié)活動、肌肉運動等行為，產(chǎn)生質(zhì)心的位置的變化，從而重心和壓力中心也會發(fā)生變化。

在分析運動時，往往需要了解力對整個人體的作用情況，通常把力平移到重心上加以分析。可以把力平移到重心上，并且不改變對身體的作用效果，但必須附加上一個力偶，此力偶等于原力對重心之矩。這種分析方法也叫力向重心簡化。

當物體保持平衡時，作用在物體上的一切外力相互平衡，也就是物體所受和外力為零，所受和外力矩為零。對于人體，這些條件也是同樣適用的，它的數(shù)學(xué)表達式為：

∑Fi＝0（3-1）

∑Mi＝0（3-2）

公式（3-1）是物體不產(chǎn)生平動的力學(xué)條件，公式（3-2）是物體不產(chǎn)生轉(zhuǎn)動的力學(xué)條件。顯然，如果某物體的平衡符合上面兩個條件，則物體既不發(fā)生平動，也不發(fā)生轉(zhuǎn)動，而處于平衡狀態(tài)。對于人體平衡而言，又分為整個人體的平衡與人體的不同組成節(jié)段的平衡。在分析整體時，不用考慮人體的內(nèi)力，但是在分析不同組成節(jié)段時，還需要考慮內(nèi)力（呼吸、神經(jīng)肌肉活動等生理行為）和外力的共同作用。因此絕對的人體平衡是很難達到的，通常所說的人體平衡是指暫時的、相對的力學(xué)平衡[17]。