生理学考研必备:大学运动生理学知识点总结(超全面)


运动生理学 绪论 第一节 生命的基本特征 生命体的生命现象主要表现为以下五个方面的基本特征:新陈代谢、兴奋性、应激性、适 应性和生殖 一、 新陈代谢:是生物体自我更新的最基本的生命活动过程。新陈代谢包括同化和异化 两个过程。 二、 兴奋性:在生物体内可兴奋组织具有感受刺激、产生兴奋的特性。 兴奋:可兴奋组织接受刺激后所产生的生物电反应过程及表现 三、 应激性:机体或一切活体组织对周围环境变化具有发生反应的能力或特性 四、 适应性:生物体所具有的这种适应环境的能力 五、 生殖 第二节 人体生理机能的调节 稳态:内环境理化性质不是绝对静止不变的,而是各种物质在不断转换中达到相对平衡状 态,即动态平衡状态。这种平衡状态称为稳态。稳态是一种复杂的动态平衡过程,一方面是 代谢过程使稳态不断的受到破坏,而另一方面机体又通过各种调节机制使其不断的恢复平 衡。 一、 神经调节:是指在神经活动的直接参与下所实现的生理机能调节过程,是人体最重 要的调节方式。 二、 体液调节:由内分泌线分泌的化学物质,通过血液运输至靶器官,对其活动起到控 制作用,这种形式的调节称为体液调节。 三、 自身调节:是指组织和细胞在不依赖外来的神经或体液调节情况下,自身对刺激发 生的适应性反应过程。 四、 生物节律:生命体在维持生命活动过程中,除了需要进行神经调节、体液调节和自 身调节外, 各种生理功能活动会按一定的时间顺序发生周期性变化, 这种生理机能活动的周 期性变化,成为生物的时间结构,或称为生物节律。 当前运动生理学的几个研究热点(如何用生理学观点指导运动实践) 第一章 骨骼肌的机能 人体的肌肉分为骨骼肌、心肌和平滑肌三大类。 第一节 肌纤维的结构 一、 肌肉的基本结构和功能单位: 1.肌细胞即肌纤维,是肌肉的基本结构和功能单位。 2.肌纤维(肌内膜)集中形成肌束(肌束膜) ,肌束集中形成肌肉(肌外膜) 。 3.肌纤维直径 60 微米,长度数毫米——数十厘米。 4.肌肉两端为肌腱,跨关节附骨。 (1)肌原纤维和肌小节(肌细胞的结构) 肌原纤维(A、I 带,H 区,M 线,Z 线与粗、细肌丝的排列关系,粗细肌丝的空间排列 规则等)视图 肌小节:两条 Z 线之间的结构,肌细胞最基本的结构和功能单位。 二、肌管系统 肌原纤维间的小管系统。 横小管:肌细胞膜延伸入肌细胞内部的小管,与肌纤维走向垂直。 纵小管: 围绕肌纤维形成网状, 与肌纤维走向平行, 又称肌质网在横管处膨大, 形成终池, 内贮钙离子。

三联管:两侧终池与横管合称。互不相通。 三、肌丝分子的组成 肌丝分为粗、细肌丝,为肌细胞收缩的物质基础。 肌丝主要由蛋白质组成,与收缩有关的蛋白质(50%——60%/肌肉蛋白)是:肌凝(球) 蛋白、肌纤(动)蛋白、原肌凝蛋白、肌钙(原宁)蛋白等。 第二节 骨骼肌细胞的生物电现象 可兴奋组织的生物电现象是组织兴奋的本质活动。 生物电活动包括静息电位活动和动作电 位活动,前者是后者的基础。 一、静息电位 概念:细胞处于安静状态时细胞膜内外所存在的电位差。 产生原理:膜内钾离子多于膜外,在静息膜钾通道开放时由膜内向膜外运动,达到钾的平 衡电位,形成膜外为正膜内为负的极化状态。 二、动作电位 概念:可兴奋细胞受到刺激时,膜电位发生的扩布性变化。 产生原理:膜外钠离子多于膜内,在受刺激时膜钠通道开放,钠由膜外向膜内运动,达到 钠的平衡电位,在此过程中,经过去极化形成膜外为负膜内为正的反极化(锋电位,绝对不 应期)状态,继而复极化(后电位,相对不应期、超常期) ,恢复到极化状态。 特点:全或无现象,不衰减性传导,脉冲式传导 三、动作电位的传导 神经纤维局部电流环路方式双向传导 有髓鞘神经呈跳跃式传导,速度快; 无髓鞘神经传导速度慢。 四、细胞间的兴奋传递 神经之间,神经与肌肉之间的兴奋传递 神经肌肉接头的结构 运动终板:终板前膜(介质) 、终板后膜(受体) 、终板间隙(酶) 神经——肌肉接头的兴奋传递 当动作电位延神经纤维传到轴突末梢时,引起轴突末梢处的接头前膜上的钙离子通道开 放 ,钙离子从细胞外液进入轴突末梢,促使轴浆中含有乙酰胆碱的突触小泡向接头前膜移 动。当突触小泡到达接头前膜后,突出小泡膜与接头前膜融合进而破裂,将乙酰胆碱释放到 接头间隙。 乙酰胆碱通过接头间隙到达接头后膜后和接头后膜上的乙酰胆碱受体结合, 因其 接头后膜上的钠、钾离子通道开放,使钠离子内流、钾离子外流,结果使接头后膜处的膜电 位幅度减小,即去极化。这一电位变化称为终板电位。当终板电位达到一定幅度时,可引发 肌细胞膜产生动作电位,从而使骨骼肌细胞产生兴奋。 五、 肌电 肌电:骨骼肌在兴奋时,会由于肌纤维动作电位的传导和扩布而发生电位变化,这种电位 变化称为肌电。 肌电图:用适当的方法将骨骼肌兴奋时发生的电位变化引导、放大并记录所得到的图形, 称为肌电图。 第三节 肌纤维的收缩过程 一、 肌丝滑行学说 概念:在调节因素的作用下,肌小节中的细肌丝在粗肌丝的带动下向 A 带中央滑行,使 肌小节长度变短,导致肌原纤维肌纤维以致整块肌肉的收缩。 二、肌纤维收缩的分子机制

运动神经冲动(动作电位)→神经末梢→神经-肌肉接头兴奋传递→肌膜兴奋→横管膜兴 奋→三联管兴奋→终池(纵管、肌质网)释钙→肌钙蛋白亚单位 C+钙→肌钙蛋白分子构型 变化→原肌球蛋白变构移位→肌动蛋白结合位点暴露+粗肌丝横桥→ATP 酶激活→ATP 分解 供能→横桥摆动→细肌丝向 H 区滑行(多次)→肌小节缩短→肌肉收缩 肌肉收缩时形成的横桥联系数目越多,肌肉收缩的力量也就越大。 肌肉收缩时: 肌浆中钙↑→肌质网钙泵激活→钙进入肌浆网→肌浆中钙浓度↓→钙与肌钙蛋 白分离→肌钙蛋白与原肌球蛋白构型恢复→掩盖肌动蛋白结合位点→横桥活动停止→细肌 丝回位→肌肉舒张 三、肌纤维的兴奋-收缩耦联 概念:联系肌细胞膜兴奋(生物电变化)与肌丝滑行(机械收缩)过程的中介过程。钙离 子是重要的沟通物质。 步骤: 1.兴奋通过横小管系统传到肌细胞内部;横小管是肌细胞膜的延续,动作电位可沿着肌细 胞膜传导到横小管,并深入到三联管结构。 2.三联管处钙离子释放并与肌钙蛋白结合引起肌丝滑行; 横小管膜上的动作电位可引起与 其邻近的终末池膜及肌质网膜上的大量钙离子通道开放, 钙离子顺着浓度梯度从肌质网内流 入胞浆,肌浆中钙离子浓度升高后,钙离子与肌钙蛋白亚单位 C 结合时,导致一系列蛋白 质的结构发生改变,最终导致肌丝滑行。 3.肌质网对钙再回收:肌质网膜上存在的钙泵,当肌浆中的钙浓度升高时 ,钙泵将肌浆 中的钙逆浓度梯度转运到肌质网中贮存, 从而使肌浆钙浓度保持较低水平, 由于肌浆中的钙 浓度降低,钙与肌钙蛋白亚单位 C 分离,最终引起肌肉舒张。 第四节 骨骼肌特性 一、骨骼肌的物理特性 骨骼肌为粘弹性体。 伸展性:骨骼肌在受到外力牵拉或负重时可被拉长的特性。 弹性:外力或负重取消后,肌肉长度可恢复的特性。 粘滞性:肌浆内各物质分子的运动摩擦力,造成骨骼肌(肌小节)伸展 或恢复的阻力。 影响因素:温度。 温度↓→粘滞性↑→活动不易 温度↑→粘滞性↓→活动容易 准备活动降低粘滞性,否则易拉伤 二、骨骼肌的生理特性及兴奋条件 要引起骨骼肌兴奋必须具备必要的条件:刺激强度、刺激作用时间、刺激强度变化率 刺激强度:阈刺激强度:即引起肌肉兴奋的最小刺激强度。因肌而异,与肌 肉的训练程度有关, 阈上刺激>阈刺激,阈下刺激<阈刺激。 阈刺激为评定组织兴奋性的指标。阈刺激大说明组织兴奋性低,阈刺激小,说明组织兴奋 性高。 肌肉训练程度愈高,兴奋性愈高,则所需阈强度愈小。 (举例:A 肌:0.3 毫伏 B 肌:0.1 毫伏,B 兴奋性高于 A。 ) 阈刺激与肌力的关系: 在整体中, 阈下刺激不能引起单个肌肉收缩; 只有阈刺激以上的刺激强度才能引起肌纤维 收缩。

在一块肌肉中, 每条肌纤维的兴奋性是不同的, 阈刺激以上的刺激量小则兴奋性最高的肌 纤维收缩,随着刺激量的增大,越来越多的肌纤维参加收缩,肌力也越来越大,当刺激强度 达到最适宜状态时,肌肉可产生最大收缩。 (一定范围内刺激增大) 刺激作用时间:兴奋的必需条件之一。作用时间与刺激强度成反比。 时值:用 2 倍的基强度刺激组织,引起组织兴奋所需的最短时间。 时值愈小则组织兴奋性愈高。 (肱二头肌时值: 一般人: 0.058 毫秒; 二级举重运动员: 0.051 毫秒;举重运动健将:0.047 毫秒) 刺激强度变化率:刺激电流从无到有,从小变大的变化速率(通电、断电霎那) 。 第五节 骨骼肌收缩 一、骨骼肌的收缩形式 肌肉收缩时, 可表现为肌丝滑动引起的肌小节缩短, 也可表现为无肌小节缩短的肌肉张力 增加。根据肌肉收缩时的长度和张力变化,肌肉收缩可分为 4 种类型:等张(向心)收缩、 等长收缩、离心收缩、等动收缩。 (一)等张(向心)收缩: 概念:肌肉收缩时,长度缩短的收缩称为向心收缩 。 特点:张力增加在前,长度缩短在后;缩短开始后,张力不再增加,直到收缩结束。 是动力性运动的主要收缩形式。 等张收缩的情况下肌肉作功。功=负荷重量*负荷移动距离的乘积。 顶点:在负荷不变的情况下,在整个关节活动的范围内,肌肉收缩的用力程度随关节角度 的变化(力矩)而不同。在此范围内,肌肉用力最大的一点为顶点。顶点状态下肌肉收缩的 杠杆效率最差,故此时肌肉可达到最大收缩。 等张训练不利于发展整个关节范围内任何一个角度的肌肉力量。 例:杠铃举起后;跑步;提重物等。 (二)等长收缩 概念:肌肉收缩时张力增加长度不变。即静力性收缩,此时不做机械功。 (不推动物体, 不提起物体) 特点: 超负荷运动; 与其他关节的肌肉离心收缩和向心收缩同时发生, 以保持一定的体位, 为其他关节的运动创造条件。例:蹲起、蹲下(肩带、躯干;腿部、臀部) ;体操十字支撑、 直角支撑;武术站桩等。 (三)离心收缩 概念:肌肉在产生张力的同时被拉长。 特点:控制重力对人体的作用——退让工作;制动——防止运动损伤。 例:下蹲——股 四头肌;搬运放下重物——上臂、前臂肌;高处跳下——股四头肌、臀大肌 (四)等动收缩 概念:在整个肌肉活动的范围内,肌肉以恒定的速度、始终与阻力相等的力量收缩。 特点:收缩过程中收缩力量恒定;肌肉在整个运动范围内均可产生最大张力;为提高肌肉 力量的有效手段。 需配备等动练习器。 例:自由泳划水 (五)骨骼肌不同收缩形式的比较 力量:离心收缩力量最大。 牵张反射、肌肉成分(弹性、可收缩成分)产生最大阻力——产生最大张力 向心收缩:表现张力=产生张力-克服弹性阻力的张力。 可收缩成分产生抗阻力张力 肌电:在负荷相同的情况下,离心收缩的积分肌电较向心收缩低 代谢:离心收缩耗能低,生理指标反应低于向心收缩 肌肉酸痛:离心收缩﹥等长收缩﹥向心收缩

二、骨骼肌收缩的力学表现 (一) 绝对力量与相对力量 绝对肌力:某一块肌肉做最大收缩时所产生的张力。 相对肌力:肌肉单位横断面积所具有的肌力。 (二) 肌肉力量与运动 1、 肌肉收缩时产生的张力大小,取决于活化的横桥数目;而收缩速度则取决于能量释放 速率和肌球蛋白 ATP 酶活性,与活化的横桥数目无关。 2、 肌肉力量与运动速度,力量越大的人动作速度越快。 三、运动单位的动员 1.运动单位的概念 皮质运动中枢:锥体系→脊髓前角:a-运动神经元轴突→末梢(多个)→肌纤维 1 个 a-运动神经元及其支配的肌纤维组成的最基本的肌肉收缩单位称为运动单位 运动单位有大小之分。大运动单位中(如腓肠肌)肌纤维数目多,收缩时产生的张力大; 小运动单位中(如眼外直肌)肌纤维数目少,收缩时比较灵活。 运动性(快肌)运动单位:冲动频率高,收缩力量大,易疲劳,氧化酶含量低; 紧张性(慢肌)运动单位:冲动频率低,持续时间长,氧化酶含量高。 同一运动单位肌纤维兴奋收缩同步; 同一肌肉中属不同运动单位的肌纤维兴奋收缩不一定 同步。 (因神经冲动的不同频率及肌纤维的兴奋性) 2.运动单位的动员 概念:参与活动的运动单位数目和神经发放冲动频率的高低结合,形成运动单位的动员。 数目多,频率高:收缩强度大,张力大;反之则小。 表现:最大收缩运动单位动员特点: MUI 达最大水平并始终保持:运动单位动员达最大值,无从增加。由于动作电位的产生 和传导相对不疲劳,运动单位动员也不会减少。 (总数) 肌肉收缩力量随收缩时间的延长而下降:疲劳导致每个运动单位的收缩力量下降。 (单个 力量) 保持次最大力量致疲劳时运动单位动员的特点: 张力保持不变:部分肌肉疲劳后,新的动员补充。 MUI 逐渐增加:起始未全部动员,疲劳后动员补充。 训练:欲使肌肉长时间保持一定的收缩力量应以次最大力量为基础。 第六节 肌纤维类型与运动能力 一、肌纤维类型的划分 方法: (1)根据收缩速度;分为快肌纤维和慢肌纤维。 (2)根据收缩及代谢特征:分为快 缩、糖酵解型,快缩、氧化、糖酵解型和慢缩、氧化型。 (3)根据收缩特性和色泽:分为快 缩白、 快缩红和慢缩红三种类型。 布茹克司: (4) 分为 I 型和 II 型, 其中 II 型又分为 Iia、 Iib、 IIc 三个亚型 二、不同类型肌纤维的形态、机能及代谢特征 (一)形态特征:快肌纤维的直径,收缩蛋白较慢肌纤维大,多。快肌纤维的肌浆网也较 慢肌纤维的发达。慢肌纤维周围的毛细血管网较丰富,且含有较多的肌红蛋白。慢肌纤维含 有较多的线粒体, 且线粒体的体积较大。 在神经支配上, 慢肌纤维由较小的运动神经元支配, 运动神经纤维较细,传导速度较慢;而快肌纤维由较大的运动神经元支配,神经纤维较粗, 传导速度较快。 (二)生理学特征: 1 肌纤维类型与收缩速度:快肌纤维收缩速度快,因每块肌肉中快慢肌不同比例混合,快

肌比例高的肌肉收缩速度快。 2.肌纤维类型与肌肉力量快肌运动单位的收缩力量明显大于慢肌运动单位,因快肌直径大 于慢肌,快肌中肌纤维数目多。运动训练可使肌肉的收缩速度加快,收缩力量加大。 3.肌纤维类型与疲劳:慢肌抗疲劳能力强于快肌。慢肌供氧供能强:线粒体多且大,氧代 谢酶活性高,肌红蛋白(贮氧)含量丰富,毛犀血管网发达。快肌葡萄糖酵解酶含量高,无 氧酵解能力强,易导致乳酸积累,肌肉疲劳。 (三) 代谢特征 慢肌纤维中氧化酶系统的活性都明显高于快肌纤维。 慢肌纤维的线粒体大而多, 线粒体蛋 白的含量也较快肌纤维多。 快肌纤维中一些重要的与无氧代谢有关酶的活性明显高于慢肌纤 维。 三、运动时不同类型运动单位的动员 低强度运动快肌首先动员;大强度运动快肌首先动员。 不同强度的训练发展不同类型的肌纤维:大强度——快肌;低强度,长时间——慢肌 四、肌纤维类型与运动项目 一般人中不同类型的肌纤维百分比差别大; 运动员肌纤维组成有明显的项目特点:大强度——快肌;低强度,长时间——慢肌;耐力 ——慢肌;速度、爆发力——快肌;速度耐力——快、慢肌比例相当 五、训练对肌纤维的影响 (一) 肌纤维选择性肥大运动训练对肌纤维形态和代谢特征发生较大影响,耐力训练可 引起慢肌纤维选择性肥大,速度、爆发力训练可引起快肌纤维选择性肥大。但肌纤维百分比 却没有明显提高。 (二) 酶活性改变肌纤维对训练的适应还表现为肌肉中有关酶活性的有选择性增强,在 长跑运动员的肌肉中, 与氧化功能有密切关系的瑚玻酸脱氢酶活性较高, 而与糖酵解及磷酸 化功能有关的乳酸脱氢酶和磷酸化酶活性最低。 短跑运动员则相反。 中跑运动员居短跑和长 跑运动员之间。 第七节肌电的研究与应用 试述肌电图在体育科研中的应用 1、利用肌电测定神经的传导速度 2、利用肌电评定骨骼肌的机能状态 3、利用肌电评价肌力 4、利用肌电进行动作分析 第二章 血液 第一节 概 述 一、血液的组成 1.血细胞与血浆 2.血液与体液 二、内环境 1.概念:体内细胞直接生存的环境。即细胞外液。 三、血液的功能 1.维持内环境的相对稳定作用 2.运输作用 3.调节作用 4.防御和保护作用 四、血液的理化特性

1. 颜色和比重 2.粘滞性 3.渗透压 溶液促使膜外水分子向内渗透的力量即为渗透压 4.酸碱度 第二节 运动对血量的影响 一、成年人总血量:体重的 7%——8%。约每公斤体重 70——80 毫升。 二、失血: 三、运动项目: 第三节 运动对血细胞的影响 一、运动对红细胞的影响 1.红细胞的生理特性 2.运动对红细胞数量的影响: (1)一次性运动对红细胞数量的影响: 运动中红细胞数量的暂时性增加, 在运动停止后便开始恢复, 小时后可恢复到正常水平。 1-2 (2)长期训练对红细胞数量的影响 运动性贫血:经过长时间的系统的运动训练,尤其是耐力性训练的运动员在安静时,其红 细胞数并不比一般人高,有的甚至低于正常值,被诊断为运动性贫血。 原因:红细胞工作性溶解加强→刺激红细胞和血红蛋白的生成 生理意义:安静状态下降低血黏度,减少循环阻力,减少心脏负荷; 运动状态下血液相对浓缩,保证血红蛋白量相应提高 为优秀运动员有氧工作机能潜力的重要影响因素之一。 3.运动对红细胞压积的影响 4.运动对红细胞流变性的影响 二、运动对白细胞的影响 1.白细胞的生理特性 正常值:4000——10000/立方毫米 2.运动时白细胞变化的三个时相 三、运动对血小板的影响 生理机能:在止血、凝血过程中发挥重要作用;参与保持毛细血管的完整性。 血小板数量的增加与负荷强度高度正相关。 2.运动处于机能应激状态, 第四节 运动对血红蛋白的影响 一、血红蛋白的功能 结构:珠蛋白(96%) 、亚铁血红素(4%) 部位:完整的红细胞膜内。如膜破裂(溶血) ,血红蛋白逸出,则功能丧失。 功能:1.携带氧(亚铁离子氧合作用、氧离作用)和二氧化碳(氨基,二氧化碳的结合和 解离) 2.缓冲对,缓冲血液酸碱度 3 运动能力评定指标:机能状态、训练水平、预测有氧运动能力等 影响因素:同红细胞。血红蛋白的变化与红细胞一致。 二、血红蛋白与运动训练 对运动员血红蛋白正常值的评定 正常值:14 克%(血黏度 4 单位)——小于 20 克%(血黏度 6 单位)

过高:血流阻力增加,心脏负荷加重,机能紊乱; 过低:贫血,供氧不足,机能能力下降。 血红蛋白半定量分析法进行个体具体分析,可了解个体正常范围,通过正常范围的观察, 可掌握机能状况,调整身体机能,预测运动成绩。 注意点:1.冬季、女性月经期正常值可稍低。 2.注意季节和生物周期的个体差异。 3.一般标准: 男﹤17 克%, 女﹤16 克%; 最低值>本人全年平均值的 80%。12 月值/12*80%) ( 注意个体相差较大的平均值。 4.身体机能最佳期:大运动量的调整期,血红蛋白值由低向高恢复时,运动成绩最好。 5.为训练周期和阶段的评定指标,不能用于评定每次训练课的情况。.应结合无氧阈、尿蛋 白、心率、自我感觉等分析血红蛋白指标变化。 7.针对有氧项目的评定指标。 运动员选材 运动员血红蛋白值分类: 理论分型:偏高型、偏低型、正常型——波动大、波动小之分。 实际分型:偏高波动小型、偏低波动小型、正常波动大型、正常波动小型。 最佳(差)类型:偏高波动小型佳,偏低波动小型差。前者可耐受大运动量训练,适宜从 事耐力型或速度耐力型项目。 检测:每周或每隔一周测定一次血红蛋白,1-2 个月左右可判定类型。结合运动训练实际 情况,队员之间横向比较 。 第三章 血液循环 第一节 心脏的机能 一、心脏结构 主要机能:实现泵血功能的肌肉器官、内分泌器官(心钠素、生物活性多肽) 二、心肌的生理特性 心肌具有自动节律性、传导性、兴奋性和收缩性。前三种特性都是以肌膜的生物电活动为 基础, 固又称为电生理特性。 心肌的收缩形式指心肌能够在肌膜动作电位触发下产生收缩反 应的特性,是心肌的一种机械特性。 1.自动节律性 概念:心肌在无外来刺激的情况下,能够自动地产生兴奋、冲动的特性。 起搏点:窦房结, 窦性心律:以窦房结为起搏点的心脏活动称为窦性心律。 窦房结每分钟自动兴奋频率正常值: 60/分(低于此过缓)→100/分(高于此值过速) ,平均 75/分 2.传导性 概念:心肌细胞自身传导兴奋的能力。 特殊传导系统:窦房结→结间束→房室结→房室束→浦肯野氏纤维→心室肌 房室交界传 导延搁,使心房、心室兴奋不同步。 3.兴奋性 概念:心肌细胞具有对刺激产生反应的能力。 兴奋性分期:有效不应期(钠通道失活,绝对不接受刺激)→ 相对不应期(阈上刺激可 接受,产生动作电位小,传导慢)→超常期(兴奋性高易受刺激) 特点:有效不应期特别长(300 毫秒) ,保证心肌不发生强直收缩,而以单收缩的形式完 成容血、射血功能

期前收缩:心室收缩活动发生于下次窦房结兴奋所产生的正常收缩之前,称期前收缩,又 称额外收缩。 代偿间歇:在一次期前收缩之后,往往有一段较长的心舒张期,称为代偿间歇。 4.收缩性 概念:心肌受到刺激时发生兴奋-收缩偶联,完成肌丝滑行的特性。 特点: 1、 对细胞外液的钙的浓度又明显的依赖性。 心肌细胞的肌质网终池很不发达,容积很小,贮存钙量比骨骼肌少。因此,心肌兴奋—收 缩藕联所需的钙除终池释放外,需要依赖于细胞外液中的钙通过肌膜和横管内流。 2、 全或无同步收缩 由于存在同步收缩,心脏要么不收缩,如果一旦发生收缩,其收缩就达到一定强度,称为 全或无式收缩。 3、 不发生强直收缩 心肌发生一次兴奋后,其有效不应期特别长,因此,心脏不会产生强直收缩而始终保持收 缩和舒张交替的节律活动,从而保证了心脏的充溢与射血。 三、心脏的泵血功能 (一) 、心动周期与心率 心动周期概念:心房或心室每收缩与舒张一次,称为一个心动周期。 心率愈快心动周期愈短,尤其是舒张期明显缩短。 心率概念:每分钟心脏搏动的次数。60——100 次/分 2.掌握运动强度和生理负荷。 3.运动员自我监督和医务监督。 (二) 、心脏的泵血过程 (三) 、心音 第一心音:代表心室收缩期的开始 第二心音:代表心室舒张期的开始 (四) 、心泵功能的评定 1.心输出量 概念:每分钟左心室射入主动脉的血量。 (1)每搏输出量与射血分数 每搏输出量: 一侧心室每次收缩射出的血量=舒末容积-缩末容积即余血 (145-75=70 毫升) (2)每分输出量与心指数 (3)心输出量的测定 每分输出量=每分钟由肺循环所吸收的氧量/每毫升动脉血含氧量-每毫升静脉血含氧量 (4)心输出量的影响因素 a 心率和每搏输出量 b 心肌收缩力 c 静脉回流量 2.心脏做功 3.心脏泵功能的贮备 心脏的泵血功能可以随着机体代谢率的增长而增加。 心力贮备:心输出量随机体代谢需要而增长的能力。 四、心电图 第二节 血管生理

一.各类血管的功能特点 二.血压 (1)概念:血管内流动的血液对血管单位面积的侧压力。 五、微循环 (一)概念:微动脉和微静脉之间的循环。其基本功能是进行血液和组织液之间的物质交 换。 第三节 心血管活动的调节 第四节 肌肉运动时血液循环功能的变化 一、 肌肉运动时血液循环功能的变化 (一)肌肉运动时心输出量的变化 肌肉运动时循环系统的适应性变化就是提高心输出量以增加血流供应, 运动时心输出量的 增加与运动量或耗氧量成正比。运动时,肌肉的节律性舒缩和呼吸运动加强,回心血量大大 增加,这是增加心输出量的保证。运动时交感缩血管中枢兴奋,使容量血管收缩,体循环平 均充盈压升高,也有利于增加静脉回流。在回心血量增多的基础上,由于运动时心交感中枢 兴奋和心迷走中枢抑制,使心率加快,心肌收缩力加强,因此心输出量增加。交感中枢兴奋 还能使肾上腺髓质分泌增多, 循环血液中儿茶酚胺浓度升高, 也进一步加强心肌的兴奋作用。 (二)肌肉运动时各器官血液量的变化 运动时各器官的血流量将进行重新分配。 其结果是使心脏和进行运动的肌肉的血流量明显 增加,不参与运动的骨骼肌及内脏的血流量减少。皮肤血管舒张,血流增加,以增加皮肤散 热。运动时血流量重新分配的生理意义,还在于维持一定的动脉血压。 (三)肌肉运动时动脉血压的变化 运动时的动脉血压水平取决于心输出量和外周阻力两者之间的关系。 在有较多肌肉参与运 动的情况下, 肌肉血管舒张对外周阻力的影响大于其他不活动器官血管收缩的代偿作用, 故 总的外周阻力仍有降低,表现为动脉舒张压降低;另一方面,由于心输出量显著增加,故收 缩压升高。 二、运动训练对心血管系统的长期性影响 1.窦性心动徐缓 运动训练,特别是耐力训练可使安静时心率减慢。些优秀的耐力运动 员安静时心率可低至 40-60 次/分,这种现象称为窦性心动徐缓。这是由于控制心脏活动的 迷走神经作用加强,而交感神经的作用减弱的结果。窦性心动徐缓是可逆的,即便安静心率 已降到 40 次/分的优秀运动员,停止训练多年后,有些人的心率也可恢复接近到正常值。一 般认为,运动员的窦性心动徐缓是经过长期训练后心功能改善的良好反应。 2.运动性心脏增大 研究发现,运动训练可使心脏增大,运动性心脏增大是对长时间运 动负荷的良好适应。 近年来的研究结果表明, 运动性心脏增大对不同性质的运动训练具有专 一性反应。例如,以静力及力量性运动为主的投掷、摔跤和举重运动员心脏的运动性增大是 以心肌增厚为主;而游泳和长跑等耐力性运动员的心脏增大却以心室腔增大为主。 3.心血管机能改善 一般人和运动员在安静状态下及从事最大运动时每搏输出量与每分 输出量(每分输出量=心率*每搏输出量)的变化可用下列数据说明: 安静时 一般人: 5000ml/min=71ml/次*70 次/min 运动员: 5000ml/min=l00ml 次*5O 次/min 最大运动时 一般人: 22000ml/min=113mml 次*l95 次/min 运动员: 35000ml/min=l79ml 次*l95 次/min 运动员每搏输出量的增加是心脏对运动训练的适应。 运动训练不仅使心脏在形态和机能上 产生良好适应,而且也可使调节机能得到改善。有训练者在进行定量工作时,心血管机能动 员快、 潜力大、恢复快。 运动开始后, 能迅速动员心血管系统功能, 以适应运动活动的需要。

进行最大强度运动时, 在神经和体液的调节下可发挥心血管系统的最大机能潜力, 充分动员 心力贮备。 三、测定脉搏(心率)在运动实践中的意义 (一) 脉搏(心率) 1.基础心率及安静心率 清晨起床前静卧时的心率为基础心率。身体健康、机能状况良好 时, 基础心率稳定并随训练水平及健康状况的提高而趋平稳下降。 如身体状况不良或感染疾 病等,基础脉搏则会有一定程度的波动。 在运动训练期间,运动量适宜时,基础心率平稳,如果在没有其他影响心率因素(如疾病、 强烈的精神刺激、失眠等)存在的情况下,在一段时间内基础心率波动幅度增大,可能是运 动量过大,身体疲劳积累所致。 安静心率是空腹不运动状态下的心率。 运动员的安静心率低于非运动员, 不同项目运动员 的安静心率也有差别,一般来说,耐力项目运动员的安静心率低于其他项目运动员,训练水 平高的运动员安静心率较低。 评定运动员安静心率时, 应采用运动训练前后自身安静心率进 行比较,运动后心率恢复的速度和程度也可衡量运动员对负荷的适应水平。 2.评定心脏功能及身体机能状况 通过定量负荷或最大强度负荷试验, 比较负荷前后心率的变化及运动后心率恢复过程, 可 以对心脏功能及身体机能状况作出恰当的判断。 心率的测定还可以检查运动员的神经系统的 调节机能,对判断运动员的训练水平有一定的意义。 3.控制运动强度 运动中的吸氧量是运动负荷对机体刺激的综合反应, 目前在运动生理学中广泛使用吸氧量 来表示运动强度。 心率和吸氧量及最大吸氧量呈线性相关, 最大心率百分比和最大吸氧量的百分比也呈线性 相关,这就为使用心率控制运动强度奠定了理论基础。 在耐力训练中, 使用心率控制运动强度最为普遍,常用的公式为:(最大心率-运动前安静心 率)/2+运动前心率。所测定的心率可为教学、训练及健身锻炼提供生理学依据。耐力负荷的 适宜强度也可以用安静时心率修正最大心率百分比的方法来确定,运动时心率=安静时心率 +60%(最大心率-安静时心率) 在涉及游泳等运动的间歇训练中,一般多将心率控制在 120-150 次/分的最佳范围内。一 般学生在早操跑步中的强度,可控制在 130-150 次/分之间。成年人健身跑可用 170 减去年 龄所得的心率数值来控制运动强度。 五、测定血压在运动实践中的意义 1.清晨卧床时血压和一般安静时血压较为稳定, 测定清晨卧床血压和一般安静时血压对训 练程度和运动疲劳的判定有重要参考价值。 随着训练程度的提高, 运动员安静时的血压可略 有降低,如果清晨卧床血压比同年龄组血压高 15%-20%,持续一段时间不复原,又无引起 血压升高的其他诱因,就可能是运动负荷过大所致。如果清晨卧床血压比平时高 20%左右 且持续二天,往往是机能下降或过度疲劳的表现。 2 测定定量负荷前后血压及心率的升降幅度及恢复状况可检查心血管系统机能并区别其 机能反应类型,从而对心血管机能做出恰当的判断。 3.运动训练时,可根据血压变化了解心血管机能对运动负荷的适应情况。由于收缩压主要 反映心肌收缩力量和每搏输出量, 舒张压主要反映动脉血管的弹性及外周小血管的阻力, 因 此运动后理想的反应应当是收缩压升高而舒张压适当下降或保持不变。 一般而言, 收缩压随 着运动强度的加大而上升。大强度负荷时,收缩压可高达 19OmmHg 或更高,舒张压一般不 变或轻度波动。根据运动训练时血压的变化可判断心血管机能对运动负荷是否适应。 第四章 呼吸机能

第一节 呼吸运动和肺通气量 1.肺活量——VC,最大深吸气后,再做最大呼气时所呼出的气量。身体素质及训练程 度评定指标之一,因限制因素较多,供参考。男:3500 毫升 女:2500 毫升 最大通气量——以适宜的呼吸频率和呼吸深度进行呼吸时所测得的每分通气量,可评定通 气贮备能力。 第三节 气体交换和运输 氧离曲线——是表示 PO2 与 Hb 结合 O2 量关系或 PO2 与氧饱和度关系的曲线。 第三节 呼吸运动的调节 第四节 运动对呼吸机能的影响 合理运用憋气 良好作用:反射性肌张力增加;可为有关的运动环节创造最有效的收缩条件。 不良影响:胸内压上升,心输出量减少; 停止后胸内压陡降,回心血量剧增 合理方法:憋气前吸气勿太深,结束后吐气勿过快;憋气应用于决胜的关键时刻。 第五章 物质与能量代谢 第一节 物质代谢 第二节 能量代谢 各种能源物质分解代谢过程中所伴随的能量释放、转移和利用即为能量代谢 单位时间内所消耗的能量称为能量代谢率。 一、基础代谢 (一)概念 1.能量代谢:能源物质分解代谢过程中所伴随的能量释放、转移和利用。 2.能量代谢率:单位时间内所消耗的能量。 3.基础代谢:基础状态下的能量代谢。 4.基础状态:人体处于清醒、安静、空腹、室温 20—25 摄氏度。 5.基础代谢率:单位时间内的基础代谢。即基础状态下的能量代谢,是维持最基本生命 活动所需要的能量代谢。 每小时每平方米体表面积的产热量(KJ/m2*h) 正常值:成年男子=170 成年女子=155 影响因素:年龄、性别、体温等。 (二)测定原理 热力学第一原理:能量守恒 食物化学能(一定时间内机体所消耗的食物产热)=热能+外功 测定方法:间接法:反应物量与产物量呈一定的比例关系 不同物质氧化所消耗的氧和所产生的二氧化碳以及所释放的热量呈一定的比例关系 通过收集安静时和运动时的呼出气体, 分析其中氧和二氧化碳的量并换算成热量即等于机 体的能量代谢率。 按照一般化学反应中,反映物的量与产物的量之间成一定的比例关系,即定比定律 (三)与能量代谢有关的几个概念 1.食物热价:1 克食物完全氧化分解所释放的热量。 2.脂肪:9.3 千卡=38.94KJ﹥蛋白质(体内)4.3 千卡=17.99KJ﹥糖 4.1 千卡=17.17KJ 3.氧热价:各种能源物质在体内氧化分解时每消耗 1 升氧所产生的热量。 糖:21KJ﹥脂肪:19.7KJ﹥蛋白质:18.8KJ 1 升氧可氧化 1 克多糖,但只能氧化 0.5 克脂肪。氧化糖愈多氧热价愈高,氧化的脂肪愈

多,氧热价愈低。可通过氧热价值判断食物成分。 4.呼吸商:各种物质在体内氧化时产生的二氧化碳与所消耗的氧的比值。二氧化碳/氧 糖=1 脂肪﹤1 蛋白质≈0.80 混合食物≈0.85 代谢当量:运动时耗氧量/安静时耗氧量 1MET=250 毫升/分钟 该指标可通过反映不同运动形式的运动强度来评价机体运动时的相对能量代谢水平。 5.影响能量代谢的因素 肌肉活动:任何轻微的活动都可明显提高代谢率,即耗氧增加,耗能增加,能量代谢率提 高。 情绪影响:紧张激动时,由于无意识肌紧张及激素释放增加,则耗氧量显著增加,产热量 显著增加。 食物的特殊动力作用: 食物能使机体产生额外热量的现象。 进食后产热量大于食物本身产 热量。额外产热量用于维持体温。 环境温度:代谢最稳定:20——30 摄氏度 ;20 摄氏度、10 摄氏度以下:寒冷刺激引起 肌紧张增加,30——45 摄氏度以上:体内化学反应加速,呼吸、循环功能增强。 二、人体运动时的能量供应与消耗 (一)骨骼肌收缩的直接来源:ATP——三磷酸腺苷 ATP 基本结构:1 分子腺苷+三分子磷酸(高能磷酸键连接) ATP 的主要功用:直接供应各种生理活动能量(安静及运动时)思维活动、神经冲动、肌 肉收缩、脏器活动、腺体分泌等 ATP 的来源:糖、脂肪、蛋白质代谢 糖:有氧 糖原、葡萄糖——三羧酸循环——能量+二氧化碳、水 无氧酵解 肌糖原——乳酸+能量 脂肪:有氧 脂肪——β 氧化——三羧酸循环——能量+二氧化碳、水 蛋白质:有氧分解 蛋白质——三羧酸循环——能量+二氧化碳、水 ATP 的贮存及输出功率: 贮存于肌肉,但量极少,6 毫摩尔/公斤湿肌(供 0.5 秒工作) 最大输出功率=11.2 毫摩尔/公斤/秒即每公斤肌肉每秒动用此量 ATP ATP 的分解供能及补充: ATP→酶→ADP+P+E 每克分子 ATP 可释放 29.26—50.16KJ=7—12 千卡 CP(磷酸肌酸)→→C(待能源物质分解释能再合成 CP)+P+ADP→→ATP (二)三个能源系统的特征 根据运动强度、形式由三个能源系统分别或配合供能。 磷酸源系统、酵解能系统、氧化能系统 磷酸原系统即 ATP—CP 系统 特点:不需氧,直接分解,供能速率快但产生能量较少,CP 来源有限,维持运动 6—8 秒。ATP→ADP+Pi+E;ADP+CP→ATP+C 酵解能系统 底物:肌糖原、葡萄糖 特点: 不需氧, 供能速度较快, 生成 ATP 较少, 有乳酸产生, 运动 30 秒供能速率最大=5.2 毫摩尔/公斤/秒,维持 2—3 分钟运动。糖元+ADP+Pi→ATP+乳酸 氧化能系统 底物:三大能源物质, 特点:有氧条件下分解供能,供能速度较慢,产生能量多,最大速率=2.6 毫摩尔/公斤/秒, 贮量丰富,维持 1 小时以上运动的能量供应。

糖、脂肪、蛋白质+O2+ADP+Pi→CO2+H2O+ATP (三)能源系统与运动能力 不同能源系统的供能能力决定运动能力的强弱; 例:有氧——马拉松;酵解——中、长跑 不同强度、不同形式的运动需要不同的能源系统供能作为基本保证; 例:同上 一切运动过程的能量供应均由三个系统不同比例混合供能,比例取决于运动性质和特点。 例:篮球:运球、投篮;足球:快速奔跑、射门 不同运动项目的能量供应 运动中能源物质的动员 糖:首先分解肌糖原——血糖(运动 5—10 分钟后)——运动时间延长,肝糖原分解补充 血糖 脂肪:运动 30 分钟输出功率最大,在糖类动用并消耗,且供氧充足时大量动用 蛋白质:30 分钟以上的耐力项目 健身运动的能量供应 健身运动特点:种类多,强度低(50—70 最大摄氧量%) ,时间长(30—60 分钟) 能源物质:脂肪、糖 第三节 体 温 第六章 肾脏机能 第七章 内分泌机能 第一节 内分泌概论 一、内分泌与内分泌腺 (一)内分泌系统组成:内分泌腺、内分泌细胞 内分泌激素通过血液或淋巴液循环运送至靶细胞或靶器官发挥生理作用。 (区别于外分泌 导管输送,如唾液、胆汁、消化液) 二、激素 (一)激素概念:由内分泌腺或内分泌细胞分泌,经体液运输至靶器官发挥生物调节作用 的高效能生物活性物质。 激素的分类:含氮类激素:蛋白质(肽类) :生长激素等 氨基酸(胺类) :肾上腺髓质激素、甲状腺素 类固醇激素:肾上腺皮质激素、性激素 (二)激素的一般作用特征 1.生物信息传递 激素以化学信号的形式, 在细胞与细胞之间进行信号传递, 从而加强或减弱靶组织原有的 生理生化过程。 如:生长激素促进长骨生长 胰岛素促进糖分解产生能量 肾上腺糖皮质激素促进脂肪分解等 2.相对特异性 选择性作用于某些细胞、组织和器官。特异性程度不同。 3.高效能生物放大作用 微量激素与受体结合后,在细胞内发生一系列酶促逐级放大作用。 1mg 甲状腺激素可使机体增加产热 4200KJ 4.颉抗与协同作用

颉抗作用:胰高血糖素与胰岛素 协同作用:生长激素与甲状腺激素 允许作用:糖皮质激素与儿茶酚胺 (三) 激素的作用途径、生理效应及其意义 第二节 主要内分泌腺及其作用 第三节、激素分泌的调控 一.人体三大内分泌腺功能轴 下丘脑——垂体——肾上腺轴 下丘脑——垂体——甲状腺轴 下丘脑——垂体——性腺轴 二、内分泌对运动的反应与适应 1、 儿茶酚胺 在运动期间儿茶酚胺必然升高,且升高的程度与运动强度密切相关,即运动强度越大,升 高的幅度也相应越大。 儿茶酚胺的分泌对长期运动训练有适应性。 这种适应性表现为随运动 训练水平提高,对同一负荷方式,儿茶酚胺分泌的增高幅度越来越小。 2、 糖皮质激素与促肾上腺皮质激素 在运动期间糖皮质激素与促肾上腺皮质激素分泌增加 3、 生长激素 运动时血液中生长激素的浓度升高, 并且随运动强度加大其升高幅度越大。 运动时生长激 素的升高同运动员的训练水平有关。 在完成相同负荷时, 训练水平较低者血液中的生长激素 水平高于训练水平高者。 4、 抗利尿激素和盐皮质激素 运动时抗利尿激素和盐皮质激素分泌增多 5、 胰岛素和高血糖素 运动时,高血糖素升高而胰岛素降低。 第八章 感觉与神经机能 第一节 感觉器官 第二节 肌肉运动的神经调控 肌肉运动的神经调控 1.牵张反射 当骨骼肌受到牵拉时会产生反射性收缩,这种反射称为牵张反射。牵张反射有两种类型: 一种为腱反射,也称位相性牵张反射;另一种为肌紧张,也称紧张性牵张反射。 腱反射:是指快速牵拉肌腱时发生的牵张反射。 肌紧张:是指缓慢、持续牵拉肌肉时发生的紧张性收缩。 牵张反射的反射弧特点是感受器和效应器都是在同一块肌肉中。 牵张反射主要生理意义在于维持身体姿势,增强肌肉力量。 2.姿势反射 在身体活动过程中,中枢不断地调整不同部位骨骼肌的张力,以完成各种动作,保持或变 更躯体各部分的位置,这种反射活动总称姿势反射。 (1)状态反射 状态反射是头部空间位置改变时反射性地引起四肢肌张力重新调整的一种反射活动。规 律: 头部后仰引起上下肢及背部伸肌紧张性加强; 头部前倾引起上下肢及背部伸肌紧张性减 弱,屈肌及腹肌的紧张性相对加强;头部侧倾或扭转时,引起同侧上下肢伸肌紧张性加强, 对侧上下肢伸肌紧张性减弱。

(2)翻正反射 (3)旋转运动反射 (4)直线运动反射 第九章 运动技能 第一节 运动技能的基本概念和生理本质 一、运动技能的基本概念 1.运动技能的基本概念:人体在运动中有效地掌握和完成专门动作的能力。即在准确的 时间和空间内大脑皮质精确支配肌肉收缩的能力。 2.运动技能的分类:分为闭式运动及开式运动两类。 闭式运动的特点:不因外界环境的变化而改变自己的动作;动作结构周期性重复;反馈信 息来自本体感受器;田径、游泳、自行车等项目属闭式运动。 开式运动的特点:随外界环境的变化而改变自己的动作;动作结构为非周期性;反馈信息 来自多种感受器,以视觉分析器起主导作用;球类、击剑、摔交等对抗性项目属开式运动。 3.运动技能的生理本质 根据巴甫洛夫高级神经活动学说, 人随意运动的生理机理是以大脑皮质活动为基础的肌肉 活动。 大脑皮质动觉细胞可与皮质所有其他中枢建立暂时性神经联系, 学习和掌握运动技能, 其生理本质就是建立运动条件反射的过程。 人形成运动技能就是形成复杂的、连锁的、本体感受性的条件反射。 复杂性:有多个中枢参与运动条件反射的形成。 连锁性:反射活动是一连串的,具有严格的时序特征,前一个动作即后一个动作的条件刺 激。 本体感受性:在动作形成的过程中,肌肉的传入冲动起重要作用。 运动动力定型: 大脑皮质运动中枢内支配部分肌肉活动的神经元在机能进行排列组合, 兴 奋和抑制在运动中枢内有顺序地, 有规律地和有严格时间间隔地交替发生, 形成了一个系统, 成为一定的形式和格局,使条件反射系统化。 动力定型越巩固,动作完成越轻松自如;动力定型越建立得多,改建越容易皮质的灵活性 越高。即基本技术掌握越多,越熟练,新的运动技能掌握越快,越自如。 大脑皮质机能的可塑性:在一定条件下,新的动力定型可以代替旧的动力定型。 4.运动技能的信息传递与处理 形成运动技能的信息来自体内和体外 体内信息:大脑皮质视觉、听觉、躯体感觉中枢的联合区形成一般解释区,由此转移信号 到运动中枢。 体外信息:教师信息传输,学生感官——神经分析综合。 第二节 形成运动技能的过程及发展 运动技能的形成可划分为相互联系的三个阶段或三个过程。 一、泛化过程 发生在学习技术初期。 通过教师的讲解和示范以及自己的运动实践, 都只能获得一种感性 认识, 而对运动技能的内在规律并不完全理解。 由于人体内外界的刺激通过感受器传到大脑 皮质引起大脑皮质细胞强烈兴奋,另外,因为皮质内抑制尚未建立,所以大脑皮质中的兴奋 与抑制都成扩散状态,使条件反射建立不稳定,出现泛化现象。表现为动作费力,僵硬不协 调,有多余动作。这些现象是大脑皮质细胞兴奋扩散的结果。教学重点是强调动作的主要环 节和纠正学生存在的主要问题,强调正确示范,不强调动作细节。 二、分化过程 发生在不断的学习过程中。外界刺激引起大脑皮质兴奋和抑制过程逐渐集中,分

化抑制发展,条件反射建立渐稳定,动力定型初步建立,大脑皮质的活动由泛化进入分化 阶段。表现为不协调和多余动作逐渐消失,错误动作逐渐纠正,但动力定型不巩固,遇新异 刺激可重新出现多余和错误动作。 教学重点是强调错误动作的纠正, 让学生重点体会动作细 节。 三、巩固过程 发生在反复练习之后。 运动条件反射系统已建立巩固, 大脑皮质兴奋和抑制过程在时间和 空间上更加集中、精确。动力定型牢固建立。表现为动作准确、 优美, 某些环节出现自动化。 由于内脏器官活动与动作配合协调, 动作完成轻松省力。 环境变化时动作结构也不易受破坏。 应精益求精,不断完善巩固动作技术。 四、动作自动化 所谓动作自动化,就是练习某一套技术动作时,可以在无意识的条件下完成。其特征是对 整个动作或者是对动作的某些环节,暂时变为无意识的。 动作技能巩固之后, 在无意识的条件下完成技术动作。 此时大脑皮质有关区域兴奋性可较 低,但动作完成仍是在大脑皮质的控制之下,必要时又可转换为有意识活动。 第一信号系统的活动与第二信号系统的活动相对脱离,第二信号系统的活动可独立进行。 必要时,两个系统的活动仍可成为运动动力定型的统一机能体系。 动作自动化阶段仍应不断检查动作质量,以防动作变形、变质。 第三节 影响运动技能形成与发展的因素 影响运动技能形成与发展的因素: 1、充分利用个感觉技能之间的相互作用。 运动技能的形成过程, 就是在多种感觉技能参与下同大脑皮质动觉细胞建立暂时的神经联 系,特别是本体感觉,对形成运动技能尤有特殊意义。人体各种感觉都可帮肌肉产生正确的 肌肉感觉, 没有正确的肌肉感觉就不可能形成运动技能。 在形成运动技能时, 除视、 听、位、 皮肤感受起重要作用外,同时也与内脏感觉机能存在着密切的联系。 2、充分利用两个信号系统的相互作用。 运用两个信号系统相互作用的规律, 可以加速运动技能的形成与发展。 发挥第一信号系统 的作用,多利用具体的直接的形象刺激,是建立条件反射的基本条件,实践证明,在注意利 用第一信号系统的同时,更要发挥第二信号系统的作用。 3、促进分化抑制。 分化抑制属于内抑制, 是纠正错误动作建立正确动作的重要神经过程。 特别在掌握动作的 初期,大脑皮质暂时神经联系尚未形成,易出现多余动作,此时,教师应该用明确的语言以 促进分化抑制的发展,尽快形成精细的分化。与此同时,应特别注意对动作细节的分化,此 外,还可以利用正误对比的方法,加速分化抑制的发展。 4、 消除防御性的反射心理。 在运动实践中因某种原因以造成运动员防御性反射和害怕心理时, 教师要及时找出产生防 御性反射和害怕心理的原因,同时,要制定消除防御性反射的具体措施。 5、 充分利用运动技能间的相互影响。 在各项运动中都有很多基本环节相同的动作或附属细节相同的动作。 在练习中, 运动技能 彼此会产生相互影响,善于利用良好影响,以加速运动技能的形成。 第十章 有氧、无氧工作能力 第一节 概述 一、 需氧量与攝氧量 (一) 需氧量 需氧量是指人体为维持某种生理活动所需要的氧量。 通常以每分种为单位计算, 正常人安

静时需氧量约为 250ml/min(毫升/分)。运动强度越大、持续时间越短的运动项目,每分需氧 量则越大;反之,运动强度较小、持续时间长的运动项目,每分需氧量少,但运动的总氧量 却大。 (二) 攝氧量 单位时间内,机体攝取并被实际消耗或利用的氧量称为攝氧量(oxygen uptake) 。有时把 攝氧量也称为吸氧量(oxygen intake)或耗氧量 (oxygen consumption), 通常以每分钟为单位计 量攝氧量。 二、氧亏与运动后过量氧耗 在运动过程中,机体攝氧量满足不了运动需氧量,造成体内氧的亏欠称为氧亏 运动结束后, 肌肉活动虽然停止, 但机体的攝氧量并不能立即恢复到运动前相对安静的水 平。 将运动后恢复处于高水平代谢的机体恢复到安静水平消耗的氧量称作运动后过量氧耗运 动后恢复期的攝氧量与运动中的氧亏并不相同,而是大于氧亏。 影响运动后过量氧耗的主要原因: 1、 体温升高 运动使体温升高, 而运动后恢复期体温不可能立即下降到安静水平, 肌肉的代谢和肌肉温 度仍继续维持在一个较高水平上,经一定时间逐渐恢复。实验证明,体温和肌肉温度与运动 后恢复其耗氧量的曲线使同步的。 因此, 运动后体温较高是运动后耗氧量保持较高水平的重 要原因之一。 2、 儿茶酚胺的影响 运动使体内儿茶酚胺增加, 运动后恢复期仍保持在较高水平。 去甲肾上腺素促进细胞膜上 的钠、钾泵活动加强,因此消耗一定得氧。 3、 磷酸肌酸的再合成 在运动过程中,磷酸肌酸逐渐减少以至排空,在运动后 CP 需要再合成。在运动后恢复期 CP 的再合成需要消耗一定的氧。 4、 钙的作用 运动使肌肉内钙的浓度增加, 运动后恢复细胞内外钙的浓度需要一定时间。 钙有刺激线粒 体呼吸的作用。由于钙的刺激作用使运动后的额外耗氧量增加。 5、 甲状腺素和肾上腺皮质激素的作用 甲状腺素和肾上腺皮质激素也有加强细胞膜钠、钾泵活动的作用。运动后的一定时间内, 体内甲状腺素和肾上腺皮质激素的水平仍然较高,因而使钠、钾泵活动加强,消耗一定量的 氧。 第二节 有氧工作能力 所谓有氧工作,是指机体在氧供充足的情况下由能源物质氧化分解提供能量所完成的工 作。 一、最大摄氧量 (一)最大摄氧量概念 最大攝氧量是指人体在进行有大量肌肉群参加的长时间剧烈运动中, 当心肺功能和肌肉利 用氧的能力达到本人的极限水平量,单位时间内(通常以每分钟为计算单位)所能攝取的氧 量称为最大攝氧量(maximal oxygen uptake,VO2max).最大攝氧量也称做为最大吸氧量 (maximal oxygen intake )或最大耗氧量(maximal oxygen consumption) 。 最大攝氧量(以下中文均以 VO2max)的表示方法有绝对值和相对值两种。绝对值是指机 体在单位时间(1 分钟)内所能吸的最大氧量,通常以 1L/min(升/分为)单位;相对值则按每 千克体重计算的最大攝氧量,以 ml/kg/min(毫升/公斤/体重/分)为单位。正常成年男子最大攝 氧量约为 3.0-3.5 L/min,相对值为 50-55ml/kg/min;女子较男子略低,其绝对值为 2.0-2.5

L/min,相对值为 40-45 ml/kg/min。 (二)最大摄氧量的测定方法 1、 直接测定法 通常采用以下标准来判定受试着是否以达到本人的 VO2max (1) 心率达 180 次/分(儿少达 200 次/分) (2) 呼吸商达到或接近 1.15 (3) 摄氧量随运动强度增加而出现平台或下降 (4) 受试者以发挥最大力量并无力保持规定的负荷即达筋疲力尽 一般情况下,符合以上四项标准中的三项即可判定达到 VO2max 2、间接推算法:应考虑误差因素的影响 (三)最大摄氧量的影响因素 1.氧运输系统对 VO2max 的影响 (1)肺的通气与换气机能是影响人体吸氧能力的影响的因素之一。 (2)血红蛋白含量及其载氧能力与 VO2max 密切相关 (3)而血液运动氧的能力则取决于单位时间内循环系统的运输效率,即心输出量的大小, 它受每搏输出量和心率报制约。 所以, 有训练者与无训练在从事最大负荷工作时心输出量的 差异主要是由每搏出量造成的。由此可见,心脏的泵血机能及每搏输出量的大小是决定 VO2max 的重要因素。 2.肌组织利用氧能力对 VO2max 的影响 每 100 ml 动脉血流经组织时,组织所利用(或吸入)氧的百分率称为氧利用率。 肌组织利用氧的能力主要与肌纤维类型及其代谢特点有关。 许多研究表明, 慢肌纤维具有 丰富的毛细血管分布,肌纤维中的线粒体数量大、体积大且氧化酶活性高,肌红蛋白含量也 较高。慢性纤维的这些特征都有利于增加慢肌纤维的攝氧能力。 3、其它因素对 VO2max 的影响 (1)遗传因素 VO2max 受遗传因素的影响较大。许多学者的研究也指出,VO2max 与遗 传的关系十分密切,其可训练性即训练使 VO2max 提高的可能性较小,一般为 20%-25%。 (2)年龄、性别因素 VO2max 在少儿时期随年龄增长而增长, 并于青春发育期出现性别差异, 男子一般在 18-20 岁时最大攝氧量达峰值,并能保持到 30 岁左右;女子在 14-16 岁时即达峰值,一般可保持 到 25 岁左右。以后,VO2max 将随年龄的增加而递减。 (3)训练因素 长期系统进行耐力训练可以提高 VO2max 水平,戴维斯(Davis)对系统训练的人进行了 研究,受试者的 VO2max 可提高 25%,表明经训练 VO2max 是可以得到一定程度提高的。 越野滑雪和长跑等耐力性项目的运动员最大攝氧量最大, 明显高于在非耐力性项目运动员和 无训练者。 在训练引起 VO2max 增加过程中, 训练初期 VO2max 的增加主要依赖于心输出量的增大; 训练后期 VO2max 的增加则主要依赖于肌组织利用氧的能力的增大。但由于受遗传因素限 制,VO2max 提高幅度受到一定制约。 (三)VO2max 与有氧耐力的关系及在运动实践中的意义 1、作为评定心肺功能和有氧工作能力的客观指标 VO2max 是反映心肺功能的综合指标。发现耐力性项目的运动成绩与 VO2max 之间具有 高度相关的关系 2. 作为选材的生理指标 VO2max 有较高的遗传度,故可作为选材的生理指标之一。

3. 作为制定运动运动强度的依据 将 VO2max 强度作为 100%VO2max 强度,然后以 VO2max 强度,根据训练计划制定不同 百分比强度,使运动负荷更客观更实用,为运动训练服务。 二、乳酸阈 在渐增负荷运动中,血乳酸浓度随运动负荷的递增而增加,当运动强度达到某一负荷时, 血乳酸出现急剧增加的那一点(乳酸拐点)称为“乳酸阈”,这一点所对应的运动强度即乳酸 阈强度。它反映了机体的代谢方式由有氧代谢为主过渡到无氧代谢为主的临界点或转折点。 VO2max 反映了人体在运动时所攝取的最大氧量, 而乳酸阈则反映了人体在渐增负荷运动 中血乳酸开始积累时的 VO2max 百分利用率,其阈值的高低是反映了人体有氧工作能力的 又一重要生理指标。乳酸阈值越高,其有氧工作能力越强,在同样的渐增负荷运动中动用乳 酸供能则越晚。 即在较高的运动负荷时, 可以最大限度地利用有氧代谢而不过早地积累乳酸。 将个体在渐增负荷中乳酸拐点定义为“个体乳酸阈”个体乳酸更能客观和准确地反映机体有 氧工作能力的高低。 在渐增负荷运动中,将肺通气量变化的拐点称为通气阈 乳酸阈在运动实践中的应用 1、评定有氧工作能力 VO2max 和 LT 是评定人体有氧工作能力的重要指标,二者反映了不同的生理机制。前者 主要反映心肺功能,后者主要反映骨骼肌的代谢水平。通过系统训练 VO2max 提高可能性 较小,它受遗传因素影响较大。而 LT 较少受遗传因素影响,其可训练性较大,训练可以大 幅度提高运动员的个体乳酸阈。显然,以 VO2max 来评定人体有氧能力的增进是有限的, 而乳酸阈值的提高是评定人体有氧能力增进更有意义的指标。 2、 制定由氧耐力训练的适宜强度 理论与实践证明,个体乳酸阈强度是发展由氧耐力训练的最佳强度。其理论依据是,用个 体乳酸阈强度进行耐力训练, 既能使呼吸和循环系统机能达到较高水平, 最大限度的利用有 氧供能,同时又能在能量代谢中使无氧代谢的比例减少到最低限度。研究表明,优秀耐力运 动员有较高的个体乳酸阈水平。 对训练前后的纵向研究也表明, 以个体乳酸阈强度进行耐力 训练,能有效的提高有氧工作能力。 三、提高有氧工作能力的训练 (一)持续训练法 持续训练法是指强度较低、 持续时间较长且不同歇地进行训练方法, 主要用于提高心肺功 能和发展有氧代谢能力。主要表现在:能提高大脑皮层神经过程的均衡稳定性,改善参与运 动的有关中枢间的协调关系, 并能提高心肺功能及 VO2max, 引起慢肌纤维出现选择性肥大, 肌红蛋白也有所增加。 (二)乳酸阈强度训练法 个体乳酸阈强度是发展有氧耐力训练的最佳强度。 以此强度进行耐力训练能显著提高有氧 能力。有氧能力提高的标志之一是个体乳酸阈提高。由于个体乳酸阈可训练性较大,有氧耐 力提高后,其训练强度应根据新的个体乳酸阈强度来确定。 (三)间歇训练法 间歇训练法是指在两次练习之间有适当的间歇, 并在间歇期进行强度较低的练习, 而不是 完全休息。 1、完成的总工作量大:间歇训练比持续训练法能完成更大的工作量, 2、对心肺机能的影响大:间歇训练法是对内脏器官进行训练的一种有手效手段。在间歇 期内,运动器官(肌肉)能得到休息,而心血管系统和呼吸系统的活动仍处于较高水平。 (四)高原训练法

在高原训练时,人体要经受高原缺氧和运动缺氧两种负荷造成缺氧刺激比平原更为深刻, 促使 HB 和红细胞数量增加 第三节 无氧工作能力 无氧工作能力是指运动中人体通过无氧代谢途径提供能量进行运动的能力。 一、无氧工作能力的生理基础 无氧工作能力是指运动中人体通过无氧代谢途径提供能量进行运动的能力。 它由两部分组 成,即由 ATP-CP 分解供能(非乳酸能)和糖无氧酵解供能(乳酸能)ATP-CP 是无氧功率 的物质基础,而乳酸能则是速度耐力的物质基础。 1、ATP-CP 和 CP 的含量:人体在运动中 ATP 和 CP 的供能能力主要取决于 ATP-和 CP 含 量,以及通过 CP 再合成 ATP-的能力。肌肉中的 ATP 和 CP 在 10 秒内就几乎耗竭。 , 2、糖原含量及其酵酶活性:糖原含量及其酵解酶活性是糖无氧酵解能力的物质基础,糖 无氧酵解供能是指由肌糖原无氧分解为乳酸时释放能量的过程。 实验表明, 通过训练可使机 体能过糖酵解产生乳酸的能力及其限度提高。 不少学者提出用运动后最大乳酸评价无氧代谢 能力。他们发现最大乳酸值与多种无氧代谢为主的运动项目的成绩相关。 3、代谢过程的调节能力及运动后恢复过程的代谢能力:代谢过程的调节能力包括参与代 谢过程的酶活性、 神经与激素对代谢的调节、 内环境变化使酸碱平衡的调节以及各器官活动 的协调等。 血液缓冲系统对酸性代谢产物的缓冲能力, 以及组织细胞尤其是脑细胞耐受酸性 代谢产物刺激的能力都是影响糖酵解能力的因素。 4、最大氧亏积累:在剧烈运动时,需氧量大大超过攝氧量,肌肉能过无氧代谢产生能量 造成体内氧的亏欠,称为氧亏。最大氧亏积累是指人体从事极限强度运动时(一般持续运动 2-3 分钟, )完成该项运动的理论需氧量与实际耗氧量之差。最大氧亏积累是目前检测无氧 工作能力的最有效方法。 二、无氧工作能力测试与评价 (一) 无氧功率 无氧功率:是指机体在最短时间内 、在无氧条件下发挥出最大力量和速度的能力。 1、 萨扎特纵跳实验法:这种方法简便易行,但精确性较差。 2、 玛加利亚跑楼梯实验法 3、 温盖特无氧功率试验:是反映无氧能力较理想的试验,评价爆发力 (二) 恒定负荷试验:最常用的是无氧跑速试验,以受试者能够维持运动的时间长短来 判定无氧做功能力。 (三) 无氧能力的生理学检验:通过实验室运动时测得的最大氧亏积累和最大血乳酸水 平等生理指标来反映无氧能力的大小。 三、提高无氧工作能力的训练 (一)发展 ATP-CP 供能能力的训练 主要采用无氧低乳酸的训练方法,其原则是:1)最大速度或最大练习时间不超过 10 秒; 2)每次练习的休息间歇时间不短于 30 秒。3)成组练习后,组间的练习不能短于 3-4 分钟, 因为 ATP、CP 的恢复至少需要 3-4 分钟。 (二)提高糖酵解供能能力的训练 1、最大乳酸训练 机体 生成乳 酸的 最大能 力和 机体对 他的耐 受能 力直 接与运 动成绩 有关 。血 乳酸在 12-20mmol/L 是最大无氧代谢训练所敏感的范围。为使运动中产生高浓度的乳酸,联系强度 和密度要大,间歇时间要短。 2、乳酸耐受能力 乳酸耐受能力一般可以通过提高缓冲能力和肌肉中乳酸脱氢酶活性而获得。 因此, 在训练

中要求血乳酸达到较高水平。一般认为在乳酸耐受能力训练时以血乳酸在 12mmol/L 左右为 宜。 第十一章 身 体 素 质 通常人们把人体在肌肉活动中所表现出来的力量、速度、耐力、灵敏及柔韧等机能能力统 称为身体素质。 第一节 力量素质 肌肉力量是绝大多数运动形式的基础。肌肉力量可表现为绝对肥力、相对肌力、肌肉爆发 力和肌肉耐力等几种形式。 绝对肌力是指肌肉做最大收缩时所能产生的张力, 通常用肌肉收 缩时所能克服的最大阻力负荷来表示。 相对肌力又叫比肌力, 是指肌肉单位生理横断面积(常 以 1cm2 为单位)肌纤维做最大收缩时所能产生的肌张力。肌肉爆发力是指肌肉在最短时间 收缩时所能产生的最大张力, 通常用肌肉单位时间的做功量来表示。 肌肉耐力是指肌肉长时 间收缩的能力, 常用肌肉克服某一固定负荷的最多次数(动力性运动)或最长时间(静力性运动) 来表示。通常所说的肌肉力量主要是指绝对肌力,它是上述各种肌力形式的基础。 一、影响肌肉力量的生物学因素 1.肌纤维的横断面积 力量训练引起的肌肉力量增加, 主要是由于肌纤维横截面积增加造成的。 由运动训练引起 的肌肉体积增加,主要是由于肌纤维中收缩成分增加的结果。肌纤维中收缩成分的增加,是 由于激素和神经调节对运动后骨骼肌收缩蛋白的代谢活动发生作用,使蛋白质的合成增多。 研究证明,训练引起的肌肉中蛋白质增加,主要是使肌球蛋白增加。 力量训练引起的肌肉横断面增大,除蛋白质增多外,同时伴随着肌肉胶原物质的增多。肌 肉周围结缔组织中的胶原纤维起着肌纤维附着框架的作用。 2.肌纤维类型和运动单位 肌纤维类型和运动单位大小、类型直接影响到肌肉力量。对于同样肌纤维数量而言,快肌 纤维的收缩力明显大于慢肌纤维, 因为快肌纤维内含有更多的肌原纤维, 无氧供能酶活性高, 供能速率快,单位时间内可完成更多的机械功。运动单位是指一个 α-运动神经元及其所支 配的骨骼肌纤维, 由于所支配的肌纤维类型不同, 运动单位可分为快肌运动单位和慢肌运动 单位。通常情况下,同样类型的运动单位,神经支配比大的运动单位的收缩力强于神经支配 比小的运动单位的收缩力。 3.肌肉收缩时动员的肌纤维数量 当需克服的阻力负荷较小时, 主要由兴奋性较高的慢肌运动单位兴奋收缩完成, 此时动员 的肌纤维数量较少,随着阻力负荷的增加,运动中枢传出的兴奋信号亦随之增强,兴奋性较 低的运动单位亦逐渐被动员,兴奋收缩的肌纤维数量也随之增多。 4.肌纤维收缩时的初长度 肌纤维的收缩初长度极大地影响着肌肉最大肌力。研究表明,肌纤维处于一定的长度时, 肌纤维收缩力增加。另外,肌肉被拉长后立即收缩,所产生的肌力远大于肌肉先被拉长、间 隔一定时间后再收缩所产生的肌力。 5.神经系统的机能状态 神经系统的机能状态主要通过协调各肌群活动、 提高中枢兴奋程度、 增加肌肉同步兴奋收 缩的运动单位数量来提高肌肉最大肌力。 6.年龄与性别 肌肉力量从出生后随年龄的增加而发生自然增长,通常在 20-30 岁时达最大,以后逐渐下 降。10-12 岁以下的儿童,男孩的力量仅比女孩略大。进入青春期后,力量的性别差异加大, 由于雄性激素分泌的增多, 有效地促进了男孩肌肉和骨骼体积的增大, 使其力量明显大于女 孩。

7.体重 体重大的人一般绝对力量较大。体重较轻的人可能具有较大的相对力量。 二、功能性肌肉肥大 功能性肌肉肥大是指由于运动训练所引起的肌肉体积增大。 肌肉的功能性肥大主要表现为 肌纤维的增粗。肌纤维的增粗可表现为肌浆型功能性肥大和肌原纤维型功能性肥大两种情 况。 肌浆型肥大是指肌纤维非收缩蛋白成分的增加所致的肌肉体积增加。 通常, 较小强度长期 运动训练会导致此类功能性肥大, 肥大出现的部位主要是慢红肌(Ⅰ型肌)和快红肌(Ⅱa 型肌) 肌纤维中。 肌原纤维型的功能性肥大表现在肌纤维中的收缩蛋白含量增多,肌原纤维的体积明显增 加。 这种肥大导致肌肉绝对肌力和相对肌力的显著提高。 长期大负荷力量训练可导致肌原纤 维型功能性肥大,产生部位主要在快白肌(Ⅱb 型肌)纤维中。 三、力量训练原则 (一)大负荷原则 此原则是指要有效提高最大肌力,肌肉所克服的阻力要足够大,阻力应接近(至少超过肌 肉最大负荷能力 2/3 以上)或达到甚至略超过肌肉所能承受的最大负荷。通常低于最大负荷 80%的力量练习对提高最大肌力的作用不明显。 (二)渐增负荷原则 此原则是指力量训练过程中,随着训练水平的提高,肌肉所克服的阻力也应随之增加,才 能保证最大肌力的持续增长。 某一负荷最初对某一个练习者来说可能是最大负荷, 须竭尽全 力才能克服,随着训练水平的提高,这一负荷对他来说已经不是最大负荷了。 (三)专门性原则 专门性原则是指所从事的肌肉力量练习应与相应的运动项目相适应。 力量训练的专门性原 则包括进行力量练习的身体部位的专门性和练习动作的专门性。 运动技术的专门性有时显得更为重要。在一些情况下,两类运动中使用的肌群是相同的, 但运动的形式却是不同的。 (四)负荷顺序原则 负荷顺序原则是指力量练习过程中应考虑前后练习动作的科学性和合理性。 总的来说应遵 循先练大肌肉、后练小肌肉、前后相邻运动避免使用同一肌群的原则。 (五)有效运动负荷原则 此原则指要使肌肉力量获得稳定提高, 应保证有足够大的运动强度和运动时间, 以引起肌 纤维明显的结构和生理生化改变。 (六)合理训练间隔原则 合理训练间隔原则就是寻求两次训练课之间的适宜间隔时间, 使下次力量训练在上次训练 出现的超量恢复(超量恢复的概念见第十二章)期内进行,从而使运动训练效果得以积累。下 次训练间隔时间与训练强度和训练虽有密切的关系,训练强度和训练量大,间隔时间应长。 通常较小的力量训练在第二天就会出现超量恢复, 中等强度的力量训练应隔天进行, 而大强 度力竭训练一周进行 1-2 次即可。 四、力量训练要素 (一) 运动强度 常用最大重复次数来表示力量训练的负荷强度。 最大重复次数是指肌肉收缩所能克服某一 负荷的最大次数。最大重复次数越少,负荷强度越大。 (二) 练习次数和频度 在力量训练中, 练习次数和频度的安排受训练目的、 运动形式和练习者身体训练水平等因

素的影响。 (三) 运动量 运动量包括运动强度和运动时间两个因素,是二者的乘积。 第二节 速度素质 速度素质是指人体进行快速运动的能力或在最短时间完成某种运动的能力。 按其在运动中 的表现可分为反应速度、动作速度和周期性运动的位移速度三种形式。 一、速度素质的生理基础 (一)反应速度 反应速度(reaction speed)是指人体对各种刺激发生反应的快慢,如短跑运动员从听到发令 到起动的时间。反应速度的快慢主要取决于兴奋通过反射弧所需要的时间(即反应时)的长 短、中枢神经系统的机能状态和运动条件反射的巩固程度。 1、 反应时与反应速度 反应时间的长短主要取决于感受器的敏感程度、中枢延搁和效应器的兴奋性。其中,中枢 延搁又是最重要的,反射活动越复杂,历经的突触越多,反应时越长。 2、 中枢神经系统的机能状况与反应速度 中枢神经系统的机能状况与反应速度有密切的关系。 良好的兴奋状态及其灵活性, 能够加 速机体对刺激的反应。运动员处于良好的赛前状态时,反应时缩短。反之,反应时将明显延 长。 3、 运动条件反射的巩固程度与反应速度 随着运动技能的日益熟练,反应速度加快。研究发现,通过训练,反应速度可以缩短 11%-25%。 (二)动作速度 动作速度(movement speed)是指完成单个动作时间的长短,如排球运动员扣球时的挥臂速 度等。动作速度主要是由肌纤维类型的百分组成及面积、肌肉力量、肌肉组织的兴奋性和运 动条件反射的巩固程度等因素所决定的。 1、 肌纤维类型与动作速度 肌肉中快肌纤维占优势是速度素质重要的物质基础之一, 快肌纤维百分比越高且快肌纤维 越粗,肌肉收缩速度则越快。 2、 肌肉力量与动作速度 肌力越大, 越能克服肌肉内部及外部阻力完成更多的工作。 凡能影响肌肉力量的因素也必 将影响动作速度。 3、 肌肉组织机能状态与动作速度 肌肉组织兴奋性高时,刺激强度低且作用时间短就能引起肌组织兴奋。 4、 运动条件反射的巩固程度与动作速度 在完成动作过程中,运动技能越熟练,动作速度就越快。此外,动作速度还与神经系统对 主动肌、协调肌和对抗肌的调节能力有关,并与肌肉的无氧代谢能力有密切关系。 (三)位移速度 位移速度(displacement speed)是指周期性运动(如跑步和游泳等)中人体在单位时间内通过 的距离。 周期性运动的位移速度主要取决于步长和步频两个变量。 步长主要取决于肌力的大 小、 肢体的长度以及髋关节的柔韧性; 而步频主要取决于大脑皮层运动中枢的灵活性和各中 枢间的协调性,以肌快肌纤维的百分比及其肥大程度。神经过程的灵活性好,兴奋与抑制转 换速度快,是肢体动作迅速交替的前提;而各肌群间协调关系的改善,可以减少因对抗肌群 紧张而产生的阻力,有利于更好的发挥速度。所以,在周期性运动项目中,肌肉放松能力的 改善也是提高速度的一个重要因素。

此外,速度性练习时间短,主要依靠 ATP-CP 系统供能,因此,肌肉中 ATP-CP 含量较多 是速度素质重要的物质基础。研究发现,通过速度训练,肌肉中 CP 的贮备量随训练水平的 提高而增加。 二、速度素质的训练 (一)提高动作速率的训练 如牵引跑、 在转动跑台上跑和顺风跑等借助外力提高动作频率的练习, 都可使练习者在不 缩短步长的情况下增加步频,提高神经中枢兴奋与抑制快速转换的能力。 (二)发展磷酸原系统供能的能力 一般常用的方法是重复训练法,如短跑运动员常采用 10 秒以内的短距离反复疾跑来发展 磷酸原系统供能能力。 (三)提高肌肉的放松能力 有人曾对肌肉放松训练与肌肉力量之间的关系进行研究, 发现在力量练习后进行放松练习 的实验组与无放松练习的对照组相比, 实验组肌肉的放松能力明显提高, 同时肌肉力量和速 度及 100 米跑成绩均较对照组明显提高。 (四)发展腿部力量及关节的柔韧性 对短跑运动员来说,腿部力量对增加步长是十分重要的,除负重训练外,可进行一些超等 长练习(如连续单腿跳、蛙跳等练习)来发展腿部力量。另外,改善关节柔韧性的练习也有利 于速度素质的提高。 第三节 耐力素质 耐力是指人体长时间进行肌肉工作的运动能力,也称为抗疲劳能力。 一、 有氧耐力 有氧耐力是指人体长时间进行以有氧代谢供能为主的运动能力 有氧耐力主要涉及氧运输系统 (呼吸、 循环系统、 血液) 与氧利用系统肌组织的有氧代谢, 这两个机能系统之一, 或一起提高和发展都可以增长有氧耐力。 在训练初期最大摄氧量的增 大主要依赖心输出量的加大, 如再训练下去则主要依赖动脉脉氧差的增加。 心脏的泵血机能 往往构成影响最大摄氧能力发展的限制因素。 肌组织进行有氧代谢的机能影响肌组织利用氧 的能力,因而也必然影响有氧耐力。 目前已肯定认为,心输出量是决定 Vo2max 的中枢机理,而肌纤维类型的百分组成及其氧 化供能能力测定是 Vo2max 的外周机理。 “最大摄氧量是指运动每分钟能够吸入并被身体利用的氧的最大数量。” “最大摄氧量是人体氧运输系统及氧利用系统被动用达到最高水平时的耗氧量”。 它标志着 人体有氧耐力的最大潜能。” “当人体进行长时间的剧烈运动时,每分摄氧量达到最高水平,称为最大摄氧量”。 无氧阈是指人体在递增工作递增工作强度运动中, 由有氧代谢供能开始大量动用无氧代谢 的供能的临界点(转折点) ,常以血乳酸含量达到 4mm 时所对应的强度%Vo2max,中人体 保持有氧代谢的能力。 无训练健康男子的无氧阈约为 55—65% Vo2max。 优秀耐力运动员 ATP 可达 80% Vo2max。 不少学者认为,Vo2max 的值受遗传因素较大影响,可作为重要的选材。AT 受训练的影响 较大,在耐力训练过程中,阶段性的测定 AT,可以判断有氧耐力的增长情况,据此调整训 练计划。研究发现,以耗氧量表示的 AT 值每增加 1ml,10000 米跑成绩可提高 200 秒。 二、无氧耐力的生理基础 无氧耐力(anaerobic endurance)是指机体在无氧代谢(糖元氧酵解)的情况下较长时间进行 肌肉活动的能力。无氧耐力有时也称为无氧能力(anaerobic capacity)。提高无氧耐力的训练 称为无氧训练。

无氧耐力的高低主要取决于肌肉内糖元氧酵解供能的能力、 缓冲乳酸的能力以及脑细胞对 血液 pH 值变化的耐受力。 1、 肌肉内无氧酵解功能的能力与无氧耐力 肌肉无氧酵解能力主要取决于肌糖原的含量及其无氧酵解酶的活性。 优秀赛跑运动员腿肌 中慢肌纤维百分比及乳酸脱氢酶活性随项目不同而异, 长跑运动员慢肌纤维百分比高, 中跑 居中,短跑最低;而乳酸脱氢酶和磷酸化酶的活性却相反,短跑运动员最高,长跑最低。 2、 缓冲乳酸的能力与无氧耐力 机体缓冲乳酸的能力主要取决于碳酸氢钠的含量及碳酸酐酶的活性 3、脑细胞对酸的耐受力与无氧耐力 尽管血液中的缓冲物质能中和一部分进入血液的乳酸, 但由于进入血液的乳酸量大, 加上 因氧供不足而导致代谢产物的堆积, 都将会影响脑细胞的工作能力, 促进疲劳的发展。 因此, 脑细胞对这些不利因素的耐受能力,无疑也是影响无氧耐力的重要因素。 提高无氧耐力的训练 1、 间歇训练法 2、 缺氧训练:减少吸气或憋气条件下进行的练习,其目的是造成体内缺氧以提高无氧耐 力。 第四节 灵敏和柔韧素质 一、灵敏素质 灵敏素质(agility)是指人迅速改变体位和随机应这的能力。它是多种运动技能和身体素 质在运动中的综合表现,是一种较为复杂的素质。 灵敏素质具有明显的项目特点, 如体操运动员的灵敏主要表现为对身体姿势的控制和转换 动作的能力, 球类运动员的灵敏则主要表现为对外界环境变化能及时而准确地转换动作以作 出反应的能力。 灵敏素质的生理基础 1.大脑皮层神经过程的灵活性及其分析综合能力 2.各感觉器官的机能状态 3.掌握的运动技能及其他身体素质水平 二、柔韧素质 柔韧素质(fiexibility)是指用力做动作时扩大动作幅度的能力。关节运动幅度的增加,对于 提高动作质量十分重要,往往柔韧性越好,动作就越舒展、优美和协调,并且有助于减少运 动损伤。 柔韧素质的生理基础: 1. 关节的构造及其周围组织的伸展性 关节面结构是影响柔韧性的重要因素, 主要由遗传因素决定, 但训练可以使关节软骨增厚。 关节周围体积过大将影响临近关节的活动幅度使柔韧性降低。 2. 神经系统对骨骼肌的调节能力 神经系统对骨骼肌的调节能力, 尤其是主动肌与对抗肌之间协调关系的改善, 以及肌肉收 缩与放松能力的提高,可以减少由于对抗肌紧张而产生的阻力,有利于增大运动幅度。 发展柔韧素质的训练: 1.拉长肌肉和结缔组织的训练 2.提高肌肉的放松能力 3.柔韧性练习与为量训练相结合 4.柔韧练习与训练课的准备活动相结合 5.柔韧练习要注意年龄特征并要持之以恒

第十二章 运动过程中人体机能变化规律 第一节、赛前状态和准备活动 一、赛前状态 人体参加比赛或训练前, 身体的某些器官和系统会产生的一系列条件反射性变化, 我们将 这种特有的机能变化和生理过程称为赛前状态。 赛前反应的大小与比赛性质、运动员的比赛经验和心理状态有关。比赛规模越大,离比赛 时间越近,赛前反应越明显。运动员情绪紧张、训练水平低、比赛经验不足也会使赛前反应 增强。适宜的赛前反应能促进运动员在比赛中发挥出较好的运动水平,反之,则会影响运动 员在比赛中正常发挥。 赛前状态产生的机理可以用条件反射机理解释。比赛或训练过程中的场地、器材、观众、 音响和对手的表现等信息不断作用于运动员,并与比赛或运动时肌肉活动的生理变化相结 合。久而久之,这些信息就变成了条件刺激,只要这些信息一出现,赛前的生理变化就会表 现出来, 因而形成了一种条件反射。 由于这些生理变化是在比赛或训练的自然环境下形成的, 所以其生理机理属自然条件反射。 赛前状态依据其生理反应特征和对人体机能影响的程度可分为三种类型 1.准备状态型 2.起赛热症型 3.起赛冷淡型 二、准备活动 准备活动是指在比赛、训练和体育课的基本部分之前,为克服内脏器官生理惰性,缩短进 入工作状态时程和预防运动创伤而有目的进行的身体练习, 为即将来临的剧烈运动或比赛做 好准备。 (一) 准备活动的生理作用和产生机理 1、准备活动的生理作用 (1) 调整赛前状态 准备活动可以提高中枢神经系统的兴奋性,调节不良的赛前状态,使大脑反应速度加快, 参加活动的运动中枢间相互协调,为正式练习或比赛时生理功能迅速达到适宜程度做好准 备。 (2) 为克服内脏器官生理惰性 通过准备活动可以提高心血管系统和呼吸系统的机能水平,使肺通气量及心输出量增加, 心及和骨骼肌的毛细血管网扩张,使工作肌能获得更多地氧。从而克服内脏器官生理惰性, 缩短进入工作状态时程。 (3) 提高机体的代谢水平,使体温升高 体温升高可降低肌肉粘滞性,提高肌肉收缩和舒张速度,增加肌肉力量;在体温较高的情 况下,血红蛋白和肌红蛋白可释放更多地氧,增加肌肉的氧供应;体温升高可增加体内酶的 活性,物质代谢水平提高,保证在运动中有较充足的能量供应;体温升高还可以提高中枢神 经系统和肌肉组织的兴奋性;同时体温升高使肌肉的伸展性、柔韧性和弹性增加,从而预防 运动损伤。 (4) 增强皮肤的血流量有利于散热,防止正式比赛时体温过高 2、准备活动作用的生理机理 通过预先进行的肌肉活动在神经中枢的相应部位留下了兴奋性提高的痕迹, 这一痕迹产生 的生理效应能使正式比赛时中枢神经系统的兴奋性处于最适宜水平, 调节功能得到改善, 内 脏器官的机能惰性得到克服,新陈代谢加快,有利于机体发挥最佳机能水平。但痕迹效应不 能保持很久时间,准备活动后间隔 45 分钟,其痕迹效应将全部消失。

(二)做准备活动的生理负荷 准备活动的时间、强度、内容、与正式运动或比赛的时间间隔等,都是影响准备活动生理 效应的因素。一般认为,准备活动的强度以 45%VO2max 强度、心率达 100-120 次/分、时 间在 10-30 分钟之间为宜。此外,还应根据项目特点、个人习惯、训练水平和季节气候等因 素适当加以调整, 通常以微微出汗及自我感觉已活动开为宜。 准备活动结束到正式练习开始 时间的间隔一般不超过 15 分钟。在一般性教学课中准备活动以 2-3 分钟为宜。 第二节 进入工作状态 和稳定状态 一、进入工作状态 在进行体育运动时, 人的机能能力并不是一开始就达到最高水平, 而是在活动开始后一段 时间内逐渐提高的。 这个机能水平逐渐提高的生理过程和机能状态叫进入工作状态。 进入工 作状态的实质就是人体机能的动员。 (一) 产生进入工作状态的机理 人体运动除了受物理惰性影响外,主要受生理惰性影响。 1.反射时 人的一切活动都是反射活动,动作越复杂,进入工作状态需要时间也就越长。 2.内脏器官的生理惰性 肌肉运动必须依赖内脏各器官的协调配合才能获得能源物质、 氧气和清除代谢产物。 内脏 器官活动受植物性神经支配。 而植物性神经机能惰性比躯体性神经大, 支配内脏器官的自主 神经不仅传导速度慢,而且传导途径中突触联系较多 此外,在内脏器官产生持续活动中, 神经-体液调节作用更为重要。由神经系统调节内分泌腺分泌激素,激素随血液循环到达所 支配的器官, 改变其功能状态。 这一系列的生理活动, 比躯体神经调节的惰性大得多。 因此, 内脏器官的生理惰性是产生进入工作状态的主要原因。 研究表明, 在不做准备活动的情况下 跑 1500 米,呼吸循环系统的活动需要在运动开始后 2-3 分钟才能达到最高水平,而骨骼肌 在 20-30 秒内就可发挥出最大工作效率。 (二)影响进入工作状态的因素 进入工作状态所需时间长短取决于工作性质、个人特点、训练水平、工作强度及当时机体 的机能状态。一般来说,肌肉活动越复杂,进入工作状态需要的时间也就越长;训练程度低 的运动员比训练水平高的运动员进入工作状态的时间要长, 随着训练水平的提高, 进入工作 状态的时间也会缩短; 在适宜运动负荷下工作强度越高, 进入工作状态的时间就越短。 此外, 年龄和外界因素也能影响进入工作状态的时间。 儿少进入工作状态的时间比成人短。 场地条 件好,气候温暖适宜以及良好的赛前状态和充分的准备活动均能缩短进入工作状态的时间。 二、生理“极点”与“第二次呼吸” 1、生理极点及产生机理 在进行剧烈运动开始阶段,由于植物性神经系统的机能动员速率明显滞后于躯体神经系 统, 导致植物性神经与躯体神经系统机能水平的动态平衡关系失调, 内脏器官的活动满足不 了运动器官的需要, 出现一系列的暂时性生理机能低下综合症, 主要表现为呼吸困难、 胸闷、 肌肉酸软无力、动作迟缓不协调、心率剧增及精神低落等症状,这种机能状态称为“极点”。 “极点”产生的原因主要是内脏器官的机能惰性与肌肉活动不相称,致使供氧不足,大量乳酸 积累使血液 pH 值朝酸性方向偏移。这不仅影响神经肌肉的兴奋性,还反射性地引起呼吸和 循环系统活动紊乱。这些机能的失调又使大脑皮质运动动力定型暂时遭到破坏。 2、第二次呼吸及产生的机理 “极点”出现后,经过一定时间的调整,植物性神经与躯体神经系统机能水平达到了新的动 态平衡,生理机能低下综合症症状明显减轻或消失,这时,人体的动作变得轻松有力,呼吸 变得均匀自如,这种机能变化过程和状态称为“第二次呼吸”。“第二次呼吸”产生的原因主要

是由于运动中内脏器官惰性逐步得到克服,氧供应增加,乳酸得到逐步清除;同时运动速度 暂时下降,使运动时每分需氧量下降,以减少乳酸的产生,机体的内环境得到改善,被破坏 了的动力定型得到恢复。“第二次呼吸”标志着进入工作状态阶段结束,开始进入稳定工作状 态。 3、影响极点与第二次呼吸的因素 “极点”来得迟早、反应强弱及“第二次呼吸”出现的快慢等,不仅与运动项目、运动强度和 训练水平有关, 还与准备活动、 赛前状态及呼吸方式等因素有关。 一般来说, 中长跑项目“极 点”反应较明显;运动强度越大,训练水平越低,“极点”出现得越早,反应也越强烈,“第一 次呼吸”出现得也愈迟。良好的赛前状态和充分的准备活动可推迟“极点”的出现和减弱“极 点”的反应程度。减轻“极点”反应的主要措施包括: ① 继续坚持运动; ② 适当降低运动 强度; ③ 调整呼吸节奏,尤其要注意加大呼吸深度。恰当地克服“极点”反应的措施有助于 促进“第二次呼吸”的出现。 三、稳定工作状态 在运动过程中, 进入工作状态结束后, 人体的机能水平和工作效率在一段时间内处于一种 动态平衡或相对稳定状态。此时,人体的生理功能与运动功率输出保持动态平衡,生理机能 保持相对平衡。 这种机能状态称为稳定工作状态。 稳定工作状态可分为真稳定工作状态和假 稳定工作状态。 (一)真稳定工作状态 在进行强度较小、运动时间较长的运动时,进入工作状态结束后, 机体所需要的氧可以得到满足, 即吸氧量和需氧量保持动态平衡, 这种状态称为真稳定工作 状态。在真稳定工作状态下,肺通气量、心率、心输出量、血压及其他生理指标保持相对稳 定,运动中的能量供应以有氧供能为主,乳酸堆积较少,血液中酸碱平衡不致受到扰乱,运 动的持续时间较长, 可达几十分钟或几小时。 真稳定工作状态保持时间的长短取决于氧运输 系统功能,该功能越强,稳定工作状态保持的时间则越长。 (二)假稳定工作状态 当进行强度大、持续时间较长的运动时,进入工作状态结束后,吸 氧量已达到并稳定在最大吸氧量水平,但仍不能满足机体对氧的需要。此时,机体的有氧供 能能力不能满足运动的需要, 无氧供能系统大量参与供能, 机体能够稳定工作的持续时间相 对较短,很快进入疲劳状态。故称这种机能状态为假稳定工作状态。在这种状态下,由于机 体以无氧供能为主,乳酸的产生率大于清除率,使血乳酸增加,pH 值下降,运动不能持久。 在假稳定工作状态下,与运动有关的生理功能基本达到极限,如心率、血压、肺通气量和呼 吸频率等。同时肌肉的电活动亦加强,表明募集了新的运动单位以代偿肌肉的疲劳。 (三)“第一拐点”与“第二拐点” 应用动态数学建模分析法研究表明, 人体在运动过程中, 心血管和呼吸系统的机能变化表 现出两个明显的拐点,即标志进入工作状态(动员阶段)结束、稳定工作状态开始的“第一拐 点”和标志稳定工作状态结束、人体整体工作效率明显下降、疲劳开始的“第二拐点” 当运动达第一拐点时,人体各项机能均处于一种相对动态平衡的“高原平台”状态。在这种 状态下,运动员的生理机能稳定工作时间长,说明运动潜力大,工作能力强,通常以此作为 运动训练选材及评定依据。近年研究表明,用该指标的时间值、以及时间与空间相结合的积 分值,更能有效地反映运动员的体能水平。 第二拐点出现时, 人体内能量代谢及血液化学成分均明显高于第一拐点, 即在第二拐点前 由有氧供能为主过渡到无氧供能占优势。 到达第二拐点时, 人体机能以有氧系统供能已经不 能满足机体对能量的需求,必须启动能量输出更快的无氧代谢系统供能。第二拐点后,乳酸 的堆积明显增加,心肺功能指标也明显高于起始时刻,但并没达到机能的最大限度。 第二拐点是人体机能工作水平再调整的关键之点。因此,我们把第二拐点定义为:人体整 体机能发生疲劳的瞬时起始点。 应用第二拐点到终点的时程和积分可以作为评价运动员耐受

疲劳能力的敏感指标。同时,利用运动员的第二拐点强度,作为对运动员进行无氧耐力训练 的参考强度值。 第三节 运动性疲劳及产生机理 一、运动性疲劳概述 (一)运动性疲劳的概念 运动性疲劳是指在运动过程中,机体的机能能力或工作效率下降, 不能维持在特定水平上或不能维持预定的运动强度的生理过程。 运动性疲劳是由运动引起的 一种特有生理现象。 这一疲劳概念的特点是: ① 把疲劳时体内组织和器官的机能水平与运 动能力结合起来评定疲劳的发生和疲劳程度; ② 有助于选择客观指标评定疲劳,如心率、 血乳酸、 最大吸氧量和输出功率在其一特定水平工作时, 单一指标或多指标同时改变都可以 来判断疲劳。另外,也有人将疲劳定义为:疲劳是运动本身引起的机体工作能力暂时降低, 经过适当时间休息和调整可以恢复的生理现象。 (二)疲劳的分类 运动性疲劳是由于身体活动或肌肉运动而引起的,主要表现为运动能力 下降。根据疲劳发生部位可分为全身性疲劳和局部疲劳;根据疲劳发生的机理与表现,可分 为中枢性疲劳、 外周性疲劳和混合性疲劳。 运动性疲劳常因活动的方式不同而产生不同的症 状, 在运动竞赛和训练中, 身体疲劳和心理疲劳是密切联系的, 故运动性疲劳是身心的疲劳。 (三)运动性疲劳产生的机理 1、“衰竭学说” 依据长时间运动产生疲劳的同时常伴有血糖浓度降低, 而补充糖后工作能力有一定程度的 提高现象,认为疲劳产生的原因是能源物质的耗竭。 2、“堵塞学说” 堵塞学说认为,疲劳的产生是由于某些代谢产物在肌组织中堆积造成的。 3、“内环境稳定性失调学说” 该学说认为疲劳是由于机体内 PH 值下降、水盐代谢紊乱和血浆渗透压改变等因素所致。 4、“保护性抑制学说” 运动性疲劳是由于大脑皮质产生了保护性抑制。 运动时大量冲动传至大脑皮质相应的神经 元,使其长时间兴奋导致耗能增多,为避免进一步消耗,便产生了抑制过程。 5、“突变理论” 疲劳是由于运动过程中三维空间关系改变所致 (能量消耗、 肌力下降和兴奋性改变三维空 间关系) 6、“自由基损伤学说” 由于自由基化学性活泼,因而造成细胞功能和结构的损伤与破坏。 此外,内分泌功能异常和免疫功能下降也与运动性疲劳有关。 二、运动性疲劳的发生部位及特征 (一)运动性疲劳的发生部位 1.中枢性疲劳 中枢性疲劳系指发生脑至脊髓部位的疲劳。其特点是: ① 由于中枢神经 系统发生功能紊乱,改变了运动神经元的兴奋性。疲劳时,神经冲动的频率减慢,使肌肉工 作能力下降。 ② 中枢内代谢功能失调,表现为大脑细胞中 ATP、CP 水平明显降低,血糖 含量减少, r-氨基丁酸含量升高, 特别是 5-羟色胺和脑氨升高, 可引起多种酶活性下降, ATP 再合成速率下降,从而使肌肉工作能力下降,导致疲劳。 2.外周性疲劳 外周疲劳可能发生的部位是从神经-肌肉接点到肌纤维内部线粒体。这些部 位中发生的某些变化与运动性疲劳有着密切的联系。 (1) 神经肌肉接点 研究表明,短时间大强度运动时,导致运动神经末梢乙酰胆碱释放减少,骨骼肌的收缩能 力下降。

(2) 肌细胞膜 研究表明,长时间运动过程,可引起肌细胞膜的通透性改变,使膜的完整性丧失,细胞的 正常功能降低或丧失。 (3) 肌质网 长时间运动可以影响肌肉的兴奋—收缩藕联,导致运动性疲劳。 (4)线粒体 长时间运动可抑制氧化磷酸化过程, 导致肌肉收缩时的能量供应障碍, 最终表现为肌肉的 收缩能力下降。 (5)收缩蛋白 研究发现,运动可引起肌节拉长、H 区消失、A 带 I 带异常及肌丝卷曲、排列混乱等现象。 这些变化必然导致肌肉收缩能力下降,造成骨骼肌疲劳,并伴有延迟性肌肉酸痛等症状。 (二)不同类型运动疲劳的特征 运动性疲劳是一个极复杂的生理过程, 由于运动的负荷和性质不同, 对人体机能产生的影 响也不同,疲劳产生的特征也不相同(表 12-2)。不同运动项目的疲劳存在一定的规律性,短 时间最大强度运动疲劳是因肌细胞代谢变化导致 ATP 转换速率下降;较大强度,较短时间 运动所造成的疲劳往往是由于乳酸堆积所致; 长时间中等强度运动的疲劳往往与肌糖原大量 消耗、血糖浓度下降、体温升高脱水和无机盐丢失有关。在非周期性运动项目中,技术动作 的不断变化和动作技能的复杂程度是影响运动性疲劳的重要因素。一般认为,习惯性的、自 动化程度高的和节奏性强的动作不易疲劳,而要求精力高度集中以及运动中动作多变的练 习, 则较易产生疲劳。 静力性运动疲劳的产生就其细胞代谢来讲和短时间大强度运动项目的 运动性疲劳相似, 但由于中枢神经系统相应部位持续兴奋, 肌肉中血流量减少以及憋气引起 的心血管系统功能下降更为明显。 三、运动性疲劳的判断 科学判断运动性疲劳的出现及其程度,对合理安排体育教学和训练有很大实际意义。 (一)测定肌力评价疲劳 1.背肌力与握力 早晚各测一次,求出其数值差。如次日晨已恢复,可判断为正常。 2.呼吸肌耐力 连续测 5 次肺活量,每次间歇 30 秒,疲劳时肺活量逐次下降。 (二)测定神经系统机能判断疲劳 1.膝跳反射阈值 疲劳时阈值升高。 2.反应时 疲劳时反应时延长。 3.血压体位反射 受试者坐位静息 5 分钟后,测安静时血压,随即仰卧 3 分钟,然后将受 试者扶成坐姿(推受试者背部,使其被动坐起),立即测血压,每 30 秒测一次,共测 2 分钟, 若 2 分钟以内完全恢复,说明没有疲劳,恢复一半以上为轻度疲劳,完全不能恢复为重度疲 劳。 (三)测试感觉机能评价疲劳 1.皮肤空间阈 运动后皮肤空间阈(两点阈)较安静时增加 1.5-2 倍为轻度疲劳,增加 2 倍以 上为重度疲劳。 2.闪光融合频率 受试者坐位,注视频率仪的光源,直到将光调至明显断续闪光融合频率 为止,即临界闪光融合频率,测三次取平均值。疲劳时闪光融合频率减少。如轻度疲劳时约 减少 1.0-3.9Hz;中度疲劳时约减少 4.0-7.9Hz;重度疲劳时减少 8Hz 以上。 (四)用生物电评价疲劳 1.心电图 疲劳时 S-T 段下移,T 波倒置。 2.肌电图 疲劳时肌电振幅增大,频率降低,电机械延迟(EMD)延长。积分肌电图(IEMG) 和均方根振幅(RMS)均增加,中心频率(FC)和平均功率频率(MPF)降低。EMD 是指从肌肉兴

奋产生动作电位开始到肌肉开始收缩的这段时间,该指标延长表明神经肌肉功能下降。 3.脑电图 脑电图可作为判断疲劳的一项参考指标。疲劳时由于神经元抑制过程发展,可 表现为慢波成分的增加。 (五)主观感觉判断疲劳 具体测试方法是:锻炼者在运动过程中根据 RPE 表指出自我感觉 的等级,以此来判断疲劳程度。如果用 RPE 的等级数值乘以 l0,相应的得数就是完成这种 负荷的心率。 (六)测定运动中心率评定疲劳 心率(HR)是评定运动性疲劳最简易的指标,一般常用基础心率、运动后即刻心率和恢复 期心率对疲劳进行诊断。 1.基础心率 基础心率正常情况下都相对稳定,如果大运动负荷训练后,经过一夜的休息, 基础心率较平时增加 5-10 次/分以上,则认为有疲劳累积现象,如果连续几天持续增加,则 应调整运动负荷。 2.运动中心率 按照训练-适应理论,随着训练水平的提高,若一段时期内从事同样强度的 定量负荷,运动中心率增加,则表示身体机能状态不住。 3.运动后心率恢复 人体进行定量负荷后心率恢复时间长, 表明身体欠佳。 如进行 30 秒 20 次深蹲的定量负荷运动,一般心率可在运动后 3 分钟内完全恢复,而身体疲劳时,恢复时间 明显延长。 第四节 恢复 一、恢复过程 恢复过程可分为三个阶段, 即运动中恢复阶段、 运动后恢复到运动前水平阶段和运动后超 量恢复阶段 第一阶段:运动时能源物质的消耗占优势,恢复过程虽也在进行,但是消耗大于恢复,所 以总的表现是能源物质逐渐减少,各器官系统的工作能力下降。 第二阶段:运动停止后消耗过程减少,恢复过程占优势,能源物质和各器官系统的功能逐 渐恢复到原来水平。 第三阶段: 运动时消耗的能源物质及各器官系统机能状态在这段时间内不仅恢复到原来水 平,甚至超过原来水平,这种现象称为“超量恢复”。超量恢复保持一段时间后又会回到原来 水平。 超量恢复的程度和出现的时间与所从事的运动负荷有密切的关系, 在一定范围内, 肌肉活 动量越大,消耗过程越剧烈,超量恢复越明显。如果活动量过大,超过了生理范围,恢复过 程就会延长。 二、机体能源贮备的恢复 (一)磷酸原的恢复 磷酸原的恢复很快, 在剧烈运动后被消耗的磷酸原在 20-30 秒内合成一 半,2-3 分钟可完全恢复。 (二)肌糖原贮备的恢复 肌糖原是有氧氧化系统和乳酸能系统的供能物质。不同运动强度 和持续时间,对肌糖原的恢复时间也不同。长时间运动致使肌糖原耗尽后,用高糖膳食 46 小时即可完全恢复;而用高脂肪与蛋白质膳食 5 天,肌糖原恢复仍很少。在短时间、高强度 的间歇训练后,无论食用普通膳食还是高糖膳食,肌糖原完全恢复都需要 24 小时。 (三)氧合肌红蛋白的恢复 氧合肌红蛋白存在于肌肉中,每千克肌肉约含 11ml 氧。在肌肉 工作中氧合肌红蛋白能迅速解离释放氧并被利用,而运动后几秒钟可完全恢复。 (四)乳酸再利用 乳酸是糖酵解的产物,其中蕴藏着大量的能量可以被利用。近几年的研 究认为, 乳酸大部分是在工作肌中被继续氧化分解。 包括两种形式: ① 工作肌中乳酸穿梭。 指运动过程中肌肉生成的乳酸, 在不同类型的肌纤维中进行重新分配和代谢的过程。 即肌肉 收缩时, 型纤维中生成的乳酸不断地“穿梭”进入Ⅱa 型或Ⅰ型中被氧化利用过程。 ② 血 Ⅱb

管的乳酸穿梭。 指运动时肌肉生成的乳酸不是在工作肌中进行代谢, 而是穿出肌膜后弥散入 毛细血管,通过血液循环将乳酸运输到体内其他器官进一步代谢的过程。乳酸经血液循环, 主要到达心肌、肝和肾脏作为糖异生作用的底物。 三、促进恢复的措施 (一)运动性手段 1.积极性休息 运动结束后采用变换运动部位和运动类型,以及调整运动强度的方式来消 除疲劳的方法称积极性休息。积极性休息生理学机理可用相互诱导理论来解释。 2.整理活动 整理活动是指在运动之后所做的一些加速机体功能恢复的较轻松的身体练 习。整理活动又称“放松练习”,剧烈运动时骨骼肌强力持续收缩,使代谢产物堆积、肌肉硬 度增加并产生酸痛。运动结束后很难使肌肉自然恢复到运动前的松弛状态。另外,由于运动 时血液重新分配,内脏血液大量转移到运动器官,以保证运动时能量代谢的需要,运动后若 不做放松练习而突然停止不动,由于地心引力和静止的身体姿势,严重地影响静脉回流,使 心输出量骤然减少,血压急剧下降,造成一时性脑贫血,产生一系列不舒适的感觉,甚至休 克,即所谓重力性休克。 研究表明,剧烈运动后,进行 3-5 分钟的慢跑或其他动力性整理 活动,使心血管、呼吸等运动后进行动力性整理活动可加速全身血液再次重新分配,促进肌 乳酸的消除与利用,减少肌肉的延迟性酸痛,有助于疲劳的消除,预防重力性休克的发生。 另外,做一些静力性牵张练习,使参与工作的肌肉得到牵张、伸展和放松,可有效地消除运 动引起的肌肉痉挛,加速肌肉机能的恢复,预防延迟性肌肉酸疼。 (二)睡眠 睡眠对身体机能恢复非常重要,在睡眠状态下,人体内代谢以同化作用为主,异化作用减 弱,从而使人的精力和体力均得到恢复。静卧可减少身体的能量消耗,也可加速身体机能的 恢复。 (三)物理学手段 大强度和大运动量之后,采用按摩、理疗、吸氧、针灸和气功等物理手段,能促进身体机 能恢复。 (四)营养学手段 1.能源物质的补充 2.维生素与矿物质的补充 (1)维生素 (2)矿物质 (3)中药补剂 第十三章 运动训练原则的生理学分析 第一节 概 述 一、 运动训练的生理学本质 1.运动负荷的本质 生物体最基本的生理特征之一,是可对任何内外刺激发生应答性反应,也称做应激性。刺 激强度越大,所引起的机体反应也相应越大。 运动负荷的本质也是一种外部刺激, 而且是一种非常强烈的刺激, 并会导致机体发生非常 剧烈的应答性变化。 2.运动训练的影响 运动训练对机体的影响实际就是结构与机能的破坏-重建过程。 3.运动能力的提高 有机体不仅具有应激性并能够对刺激发生反应,更为重要的是,它还具有适应性。适应性 表现在若长期施加某种刺激,机体会通过自身形态、结构与机能的变化,以适应这种刺激。

人体对训练刺激的适应也不例外。在训练后的恢复期,所损伤的肌纤维不仅得以修复,而且 修复后的肌纤维有所增粗,可以产生更大的收缩力量;骨密质有所增厚,骨小梁的排列方向 有所改变,可以承受更大的力量;运动中所消耗的糖原以及酶等物质不仅得以恢复,而且会 发生超量补偿。恢复期中结构的改善称做“结构重建”(structuure construction)。结构重建后身 体机能所得到的相应提高,称做“机能重建”(function reconstruction)。这样,长期的运动训练 过程实质上是一个不断重复进行的刺激-反应-适应过程,是一个身体结构与机能不断破坏与 重建的循环过程。通过这个循环过程,运动能力不断增强。 二、机体对运动负荷的反应特征 (一)耐受性 人体在进行运动或锻炼时, 身体机能总是表现出对运动负荷的一定承受能力。 这种承受能 力称为对运动负荷刺激的耐受性。 不同的个体对运动负荷表现出不同的耐受性, 具有明显的 个体差异。 在运动开始阶段,机体的耐受水平总会或长或短(随负荷强度与机体机能状态不同)保持一 段时间,此阶段称做“耐受阶段”,训练课的主要任务安排在这个阶段。在这段时间内,机体 会表现出比较稳定的工作能力,能高质量地完成各项训练任务。 机体对运动负荷的耐受程度受下列因素影响: ① 身体机能在训练后的恢复情况。 恢复越 充分, 耐受阶段相应越长, 反之亦然。 ② 训练课的强度与密度。运动强度越大,密度越大, 耐受时间相应越短,反之亦然。 ③ 训练过程中的恢复程度。训练课次间与组间间歇时间越 长,会使得机体机能在间歇期产生一定程度的恢复,有利于相应延长耐受时间。 (二)疲劳 机体在承受一定时间的运动负荷刺激之后, 机能能力和工作效率会逐渐降低, 即出现疲劳 现象。将运动员训练到何种疲劳程度以及耐受多长时间以后疲劳,这完全取决于训练目的。 换言之,训练过程中出现疲劳以及疲劳的程度,是训练负荷安排想要达到的训练目的。因为 唯有机体达到一定程度的疲劳, 在恢复期才能发生结构与机能的重建, 运动能力才能不断提 高。“没有疲劳就没有训练”即指此意。 疲劳阶段主要受下列因素影响: ① 身体机能的恢复情况; ② 训练课的强度与密度; ③ 训练课的负荷总量以及负荷类型等。 负荷总量一般与疲劳程度呈正比例。 复杂活动负荷较之 简单活动负荷疲劳程度一般相对较深。 (三)恢复 在恢复阶段,机体开始补充所消耗的能源物质、修复所受到的损伤并恢复紊乱的内环境。 恢复所需要的时间主要取决于疲劳程度。疲劳程度越深,恢复所需要的时间相对越长,反之 亦然。 (四)超量补偿 训练课后若安排有足够的恢复时间, 在身体结构和机能重建完成后, 运动中所消耗的能量 等物质以及所降低的身体机能不仅能得以恢复,而且会超过原有水平,这种现象称做“超量 补偿”(over compensation phase)或“超量恢复”(over-recovery),一般将由于超量补偿所导致的 机能改善称为“训练效果”(training effect)。产生尽可能明显的训练效果正是进行运动训练的 目标。超量补偿是评价运动训练效果的重要标准之一。在超量恢复阶段,若让机体再承受与 以往相同的运动负荷刺激时,机体的反应会减弱。换言之,机体能够承受更大的运动负荷刺 激,这标志着运动能力得到了改善。 超量补偿的程度决定于以下因素: ① 疲劳程度。训练课中的疲劳程度越深,运动后超量 恢复现象越明显,但在恢复期出现的时间相对越晚;反之亦然。 ② 训练课的密度。在大强 度训练课后,虽然可出现比较明显的超量恢复现象,但需要的恢复时间相对较长。若训练课 与上节训练课过于接近,在机能尚未恢复时便开始训练,会影响超量恢复的出现。

(五)消退 训练课所产生的超量恢复现象并不会永久保持。 若不及时在已产生的超量恢复的基础上继 续施加新的刺激, 则已经产生的训练效果经过短暂时间后又会逐渐消失, 我们将这种现象和 过程称为机体对运动负荷刺激适应的消退。因此,合理安排训练课,不仅应重视训练负荷的 合理性,而且必须重视训练课后的恢复,并在出现超量恢复后及时安排下一次训练课。运动 效果的保持时间和消退速率主要取决于超量恢复的程度,即所出现的超量恢复现象越明显, 保持的时间相对越长。 三、运动负荷与训练效果的关系 假定对机体施加一个不变的运动负荷刺激, 开始时机体的反应会比较强烈, 疲劳程度也比 较深。在恢复期,机体进行结构与机能重建后,发生超量恢复现象,会使得机体对抗刺激的 能力得到增强。这样,若第二次使用同样刺激,机体反应就不如第一次强烈,疲劳程度会有 所变轻,超量恢复现象不如前次明显,运动效果也会下降。以此类推,若连续反复运用同样 刺激,其运动效果势必会越来越小,直到消失。至此,机体的运动能力不再随着继续施加这 一负荷而继续提高,而只能得以保持。在此情况下,要想继续提高运动效果,只有在原有刺 激的基础上再增加负荷强度,即所谓的超负荷(overload)。适时适量地应用超负荷是保证身 体运动机能不断增长的最重要的训练因素。 但即或以最佳方式安排超负荷, 运动成绩也不会 无限增长。这是因为,受遗传因素制约,每个人的运动能力都有一个可达到的最高高度,即 运动潜能。在成绩发展过程中,即便合理应用超负荷,随个体的运动能力越来越接近其运动 潜能,运动效果也会越来越小。这就是为什么在开始接受运动训练时运动成绩提高较快,而 到达高水平后会逐渐减慢,甚至停滞不前。因此,高水平运动员尽管训练负荷很大,但成绩 提高很慢,甚至仅仅能够保持。 运动负荷安排不当将对训练效果产生不良影响,主要表现在两个方面。 第一,连续应用大强度训练刺激而恢复不足。这种情况在实际训练中屡见不鲜。尽管教练 员用心良苦, 运动员刻苦训练, 但运动效果不佳。 这时运动员身体机能的反应特点是: ① 对 运动负荷刺激的耐受性越来越低, 训练课中的耐受期几乎消失, 往往在训练课开始阶段就直 接进入疲劳过程; ② 疲劳程度越来越深,训练课中不但进入疲劳状态快,而且疲劳程度亦 越来越深,形成疲劳堆积; ③ 不出现超量恢复,由于每次训练课都是在未安全恢复的基础 上进行,因此,恢复会越来越不完全,直至造成过度疲劳。 第二,运动负荷过小或训练频度过低。运动负荷过小,运动员机能反应很小,难于造成预 期的疲劳程度,也难于导致机体发生结构与机能重建现象,因而不能出现超量补偿,或超量 补偿的程度很低,即没有取得明显的运动效果。可见,运动负荷刺激过大虽不可取,但没有 刺激就没有反应,也就没有运动能力的提高。若训练频率过低,虽则每次训练课都可取得理 想的运动效果, 然而由于训练课频度过低, 直至上次训练课所取得的超量恢复已经消退才进 行下次训练课,运动能力也难以得到相应提高。 第二节 超负荷原则生理学分析 一、基本概念与意义 超负荷原则(overload principle)亦称“过负荷”原则。 所谓超负荷是指当运动员对某一负荷刺 激基本适应后,必须适时、适量地增大负荷使之超过原有负荷,运动能力才能继续增长。这 个超过原有负荷的负荷即为超负荷。 第三节 恢复原则的生理学分析 恢复原则(recovery principle)是指在长期的运动训练过程中,只有当运动员得到适宜的恢 复,才能保证获得理想的训练效果。 恢复的主要意义在于:①运动训练后如果得不到足够的恢复,就根本不可能产生训练效 果;②运动员在训练后的恢复速率,决定着整个训练计划的执行;③训练后连续恢复不足,

会造成过度训练与过度疲劳,严重者会导致各种运动性伤病。 每节训练课都会有疲劳以及代谢产物的积累。因此,训练课后的恢复至少牵涉到三面的 任务——补充训练课中所消耗的能量物质; 清除积累的代谢产物; 修复训练课中损伤的组织。 因此,教练员应注意采取措施,尽快消除疲劳,保证随后的训练。 过度训练的消除 过度训练是由长期的疲劳堆积而得不到及时清除所致。 其根源在于在训练中忽略了训练与 恢复的比率, 运动员尚未从前面训练中得到充足恢复便继续进行大负荷训练, 引起疲劳程度 越来越深,形成过度疲劳,亦称过度训练。在周期性训练安排上,之所以在小周期、中周期 以及大周期都要安排“减荷期”,其目的正在于消除前面训练可能形成的疲劳的堆积。 第四节 周期性原则的生理学分析 一、基本概念与意义 (一)基本概念 周期性原则(Periodic Principle)指的是将运动员的多年训练计划划分为时间长度不一的各 种周期,每个周期赋予不同的训练目标,训练过程在不同层次上周而复始地进行循环。 (二)意义 周期性训练原则的意义主要表现在以下三个方面 1.整个训练和比赛工作是一个系统工程 2.使运动员得到最佳发展 3.使训练过程的每一个环节具有可操作性 第五节 个体化原则的生理学分析 个体化原则(individuality principle)指教练员在制定训练计划时,必须严格按照每名运动员 所独具的身体能力、潜质、学习特征以及从事的专项等各方面特点,设计出适合每名运动员 特点的个体化方案。也就是说,整个训练过程必须依据该运动员的特点进行安排,使之得到 最大的发展。 第十四章 特殊环境与运动能力 第一节 高原环境与运动能力 一、高原应激 高原(high altitude)是一种低气压、低氧、高寒和高紫外线辐射的特殊环境,对人体的生理 活动会产生一系列特殊的应激刺激作用,其中低氧刺激对人体的影响最为明显。 二、高原服习 高原的低氧环境给人体, 尤其是呼吸循环机能带来不利的影响。 但是人体在高原地区停留 一定时期,机体对低氧环境会产生迅速的调节反应,提高对缺氧的耐受能力,称为高原服习 (altitude acclimatization)。 三、高原训练的生理学适应 高原训练(altitude training)是一种在低压、 铁氧条件下的强化训练。 这种训练对人体有两种 负荷,一种是运动本身所引起的缺氧负荷,即运动性缺氧负荷;另一种是高原性缺氧负荷。 这两种负荷相加,造成比平原更为深刻的缺氧刺激,以调动身体的机能潜力。高原训练的生 理学适应主要表现在呼吸系统、血液系统、心血管系统、骨骼肌、免疫系统和内分泌系统等 的适应。 四、高原训练的要素 (一) 适宜海拔高度 高原训练的高度从理论上讲 1000-3000 米的高原训练都有效。 。近年来,国际上以基本认 同世居平原的运动员高原训练的最佳高低应为 2000-2500 米。 (二) 适宜训练强度

一般应遵循以下原则(1)根据运动员水平的高低来定。 (2)根据比赛强度来定。 (3)将 高原训练的强度和下高原后的强度结合起来。 (4) 要根据机体对高原环境的适应阶段来安排 训练强度。 (三) 训练持续时间 最适宜的持续时间应为 4-6 周。 (四)出现最佳训练效果的时间 与个体的适应能力及高原训练的负荷有密切关系。 (五)训练效果评价 当前对高原训练效果的认识还不完全一致。 高原适应提高了血液运载氧的能力。 但长时间的高原应激对生理机能会出现一些负面的影 响,例如体重下降、最大心率减少及每搏输出量减少,最大心输出量的减少将抵消来自血液 载氧能力增加的受益。此外,在高原时是不可能以平原上的大强度训练,这就使得高原绝对 训练的强度下降,上述种种因素可能会使运动员在平原时的竞技状态受到影响。 (六)训练方法与手段 高原训练方法主要有高住低练法、间歇性低氧训练法和模拟高原训练法等。 1. 高住低练法 2.间歇性低氧训练法 3.模拟高原训练法 第二节 热环境与运动能力 第三节 冷环境与运动 第十五章 运动机能的生理学评定 一、安静状态下运动员生物学特征 二、定量和最大负荷时运动员生物学特征 三、运动量的三要素,遗传及年龄性别因素 1、 运动强度、持续时间和练习次数(运动频率)是构成运动量的三大要素, 第十六章 儿童少年生长发育与体育运动 一、 儿童少年生长发育的一般规律 (一)生长发育的量变和质变规律 (二)生长发育的连续性和阶段性规律 (三)生长发育的波浪式规律 (四)身体各系统发育的不平衡规律 二、儿童少年骨骼特点和体育教学与运动训练 三、儿童少年肌肉特点和体育教学与运动训练 四、儿童少年血液循环特点和体育教学与运动训练 1.正确对待青春期高血压 在青春期,个别青少年会出现青春期高血压。随着年龄的增长,这种现象便会自然消失。 对青少年中有青春期高血压的人,适当地进行体育运动,可能还有助于血压恢复正常。


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