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生理学课件全套ppt

这是生理学课件全套ppt,包括了生命的基本特征,开课前的几句话,生理学的概念,运动生理学的任务,新陈代谢,兴奋性,应激性,适应性,生殖,人体生理机能的调节等内容,欢迎点击下载。

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运动 生理学 第一章、绪论: 1、教学目的:了解学习运动生理学的目的和意义,建立正确的学习动机。 2、本章重点:生命活动的基本表现;人体功能活动的调节; 3、、本章难点:对神经调节的理解。 一、开课前的几句话: 1、为什么学习运动生理学? (1)、目前学习与今后工作的需要; (2)、生活的常识,使您和您家人好友因此受益; (3)、培养目标的要求,3个学分具有强制性。 2、如何学好运动生理学? (1)、了解原理,掌握常识,重在运用 (2)、课上课下相结合,教材和笔记相结合 (3)、勤学好问,不拘形式,不分场所随问随答。 二、生理学的概念 人体生理学:生命科学的一个分支,是研究人体生命正常活动规律的科学,是医学科学的重要基础理论学科。 运动生理学:是人体生理学的分支,是专门研究人体的运动能力和对运动的反应与适应过程的科学,是体育科学中一门重要的应用基础理论学科。 三、运动生理学的任务 揭示体育运动对人体机能影响的规律及机理; 阐明运动训练、体育教学和运动健身过程中的生理学原理; 指导不同年龄、性别和训练程度的人群进行科学的运动锻炼,以达到提高竞技运动水平、增强全民体质、延缓衰老、提高工作效率和生活质量的目的。 第一节 生命的基本特征 一、新陈代谢 一、新陈代谢 概念:机体与外界不断进行物质交换与能量转换的过程。 同化过程:生物体不断地从体外环境中摄取有用的物质,使其合成、转化为机体自身物质的过程。 异化过程:生物体不断地将体内的自身物质进行分解,并把所分解的产物排出体外,同时释放出能量供应机体生命活动需要的过程。 二、兴奋性 兴奋性:在生物体内可兴奋的组织,具有感受刺激、产生兴奋的特性。 可兴奋组织:神经、肌肉和某些腺体 兴奋:在生理学中将这些可兴奋组织接受刺激后所产生的生物电反应过程及表现。 生理活动表现:兴奋与抑制 四、适应性 适应性:生物体长期生存在某一特定的生活环境中,在客观环境的影响下可以逐渐形成一种与环境相适应的、适合自身生存的反应模式。 如长期居住在高原地区的居民,其血液中的红细胞数量远远超过平原地区的居民。 再如长期坚持冬泳的人因而不惧严寒。 运动员经过长期的力量训练可使肌肉的力量和体积增加;长期经过耐力训练可使肌肉耐力、心肺功能得到改善等,这些都是人体对环境变化产生适应的结果。 五、生殖 生物的生命是有限的,必须通过生殖过程进行自我复制和繁殖,使生命过程得到延续。 生殖主要是通过两性的交配实现的,是生命的基本活动。但是,近几年由于生物技术的发展,可以通过克隆技术使生命得到复制,传统的生殖理论和观念受到挑战。 第二节 人体生理机能的调节 一、神经调节 一、神经调节 神经调节:由神经系统的活动调节生理功能的调节方式。 调节特点:快速、短暂、精确 调节基本方式:反射 调节结构基础:反射弧 反射弧组成: 体液调节:某些特殊的化学物质经血液运输调节机体的生理功能的调节方式。 调节特点:缓慢、广泛、持久 调节方式:激素 三、自身调节 自身调节:指组织和细胞在不依赖于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。 调节特点:范围较小、不十分灵敏 本章思考题: (1)人体生理学的概念; (2)运动生理学的概念; (3)生命活动的基本特征有哪些; (4)人体生理功能有哪三种调节方式。 第一篇:肌肉的活动 第一章:肌肉的兴奋与收缩 本章系统阐述神经肌肉的兴奋性,含兴奋的产生、传导和兴奋在神经肌肉接点的传递,认为这是完整机体内肌肉收缩的生理学基础;根据肌丝滑行理论着重对肌细胞的收缩过程与机制,以及肌肉收缩的形式进行分析; 1、教学目的:通过学习使学生了解作为运动基础的肌肉活动的活动原理和过程。 2、本章重点:肌肉收缩的原理、过程、形式;纤维类型与运动。 3、本章难点:对肌肉收缩原理、过程的理解。 第一章:肌肉的兴奋与收缩 第一节:神经肌肉的兴奋性 组织为什么会兴奋 组织是怎样兴奋的 兴奋是如何传导的 神经的兴奋是如何传导给肌肉的 一、神经和肌肉是可兴奋的组织 (一)、引起组织兴奋的条件 1、刺激强度; 2、刺激的作用时间; 3、强度—时间变化率。 (二)、兴奋性的评价指标: 1、阈强度——引起组织兴奋的临界强度。其值与组织兴奋性的高低成反比。 2、基强度——引起组织兴奋的最小电流强度。 3、时值——以两倍基强度刺激组织引起兴奋所需的最短时间。 (三)、兴奋后恢复过程的兴奋性变化: 绝对不应期---相对不应期---超常期。 组织兴奋后不应期的存在,意味着单位时间内只能发生一定频数的兴奋。 二、神经、肌肉的生物电现象(兴奋的产生与传导) (一)、兴奋的产生 1、膜电位——存在于细胞膜两侧的电位差。 (1)、静息膜电位——安静时存在于细胞膜两侧的电位差。 (2)、动作电位——细胞膜在静息状态下,发生的一次膜两侧电位快速可逆的变化。 2、膜电位产生的原理——离子学说 (1)、细胞膜内外存在着离子浓度的差异。这种差异决定了离子运动的方向。 (2)、细胞膜的通透性对离子的通过具有选择性。 膜通道的选择性通透 在静息状态下,K+具有外流的趋势, Na+具有内流的趋势,但细胞膜只允许K+通过,其它离子则不能通过。结果: K+的外流导致膜内出现负离子的极化状态,静息膜电位形成(内负外正); 当神经纤维接受刺激后,细胞膜的通透性发生了变化,由只允许K+外流,变为只允许Na+内流。结果: 首先出现去极化,然后出现反极化(内正外负)。标志着动作 电位的形成。 反极化形成后,细胞膜的通透性再次发生变化。出现K+外流, Na+内流的趋势,复极化形成( 恢复到静息膜电位状态)。 3、钠钾泵的作用。 (二)、兴奋地传导:在神经纤维上传导的动作电 位称为---神经冲动。其特征为: 1、生理的完整性; 2、双向传导; 3、绝缘性; 4、不衰减和相对不疲劳性。 1、兴奋传递的机制 N冲动→运动N末梢→ 去极化→Ca2+进入N膜内→小泡释放Ach →生成R-Ach复合物→使后膜对Na+通透性↑ →形成终板电位→肌膜锋电位→肌肉收缩 第二节:肌肉收缩的过程 一、肌肉的构造(复习) 1、肌组织;2、结缔组织;3、神经组织。 肌纤维(肌细胞)是肌肉收缩的基本单位。 一块肌肉---一束肌纤维(肌束膜)---肌纤维(肌外膜)--肌原纤维(肌内膜)-粗丝(肌球蛋白)、细丝(肌动蛋白、原肌球蛋白、肌钙蛋白)。 肌原纤维和肌管系统是实现肌肉收缩的最重要的结构。 (一)、肌原纤维和 肌小节 骨骼肌超微结构示意图 (二)、肌管系统 横小管系统:肌细胞膜从表面横向伸入肌纤维内部的膜小管系统。(把兴奋传向肌纤维内部) 纵小管系统:肌质网系统(两端融合形成终池,贮存Ca2+) 终池:肌质网在接近横小管处形成特殊的膨大。 三联管结构:每一个横小管和来自两侧的终末池构成复合体。 二、肌肉的收缩机制(过程) 肌丝滑行学说 由于肌小节中细肌丝在粗肌丝之间滑行造成的,从而使肌节缩短,肌肉缩短。 包括三个相互联系的过程:肌肉的缩短是 1、兴奋----收缩偶联(肌细胞兴奋触发肌肉收缩)。包括三个步骤: 动作电位通过肌管系统传导到肌细胞深部,直达终末池; 三联管结构传递信息; 纵管系统对钙离子的释放与再聚集。 2、横桥运动引起肌丝滑行。 实现收缩的基本条件是肌动蛋白与横桥位点的结合。 安静状态下,肌动蛋白、肌球蛋白、原肌球蛋白、肌钙蛋白以及钙离子之间的关系。 横桥移动的前提是肌动蛋白和肌球蛋白的结合。 原肌球蛋白横在肌动蛋白和肌球蛋白之间,使其不能结合。 原肌球蛋白的活动受肌钙蛋白的控制。 肌钙蛋白与钙离子间有强大的亲和力。 肌细胞兴奋后,肌钙蛋白在钙离子的作用下,失去对原肌球蛋白的控制,导致原肌球蛋白从横桥与肌动蛋白间脱离,二者结合,细肌丝向肌节滑行(肌肉收缩了)。 只要钙离子的浓度合适,收缩就会持续进行 3、收缩肌肉的舒张 刺激结束后,钙离子被收回到终末池,肌浆中的钙离子浓度下降,钙离子与肌钙蛋白的结合解除,原肌球蛋白复位,隔断了横桥与肌动蛋白的结合,肌丝舒张。 三、单收缩与强直收缩 单收缩----肌纤维接受一次单个刺激,产生一次单个的收缩。 强直收缩----肌纤维接受一连串的刺激,产生一连串的连续收缩 1.伸展性 指肌肉在外力的作用下可被拉长的特性。 1.兴奋性 2.收缩性 第三节:肌肉收缩的形式 一、缩短收缩:肌肉收缩力大于外加阻力,肌肉缩短。 1、等动收缩---在专门性器械上表现出来的一种收缩方式 2、等张收缩---肌肉收缩力大于阻力,表现为肌肉长度缩短,张力不变(动力性收缩) 二、拉长收缩:肌肉张力的方向与阻力方向相反,肌肉做负功(如制动、克服重力等)。 三、等长收缩:阻力与肌肉收缩力相等,表现为肌肉长度不变,张力增加。(静力性收缩) 第二章: 骨骼肌肌纤维类型与运动 1673年,荷兰的生理学家洛伦齐尼发现肌纤维的类型有红、白之分。 肌纤维类型与运动关系的研究对运动员选材有重要意义。 第一节: 不同类型及纤维的形态、机能特征 一、肌纤维类型的区分 现在分得很细,我们只需了解红肌(慢肌)、白肌(快肌)既可。 二、分布特征: 混合分布。 “优势类型” 三、机能特征 快肌收缩力强,爆发力好,但工作持久力差。 慢肌收缩力差,爆发力差,但工作持续能力强 遗传因素:男性95.5%,女性92.2%。 年龄因素:从青少年到老年,慢肌的比例逐渐加大。 性别因素:女性的慢肌比例大于男性。 四、生理特征 1、形态特征: 快肌纤维的直径大于慢肌,(女子相反) 快肌的肌浆网较慢肌发达2倍。 慢肌纤维周围的毛细血管较快肌丰富,供养能力强。 2、神经调节: 支配快肌纤维的神经传导速度快与慢肌。 3、肌纤维的体积: 无明显差异,但存在个体差异。 4、代谢特征: 快肌纤维无氧代谢能力强。 慢肌纤维有氧代谢能力强。 5、生理特征: 收缩速度:快肌强与慢肌。 收缩力量:快肌强与慢肌。 抗疲劳性:慢肌优于快肌。 第二节:骨骼肌类型与运动的关系 肌纤维的上述特征决定了快肌纤维占优势的运动员适应诸如短跑、拳击、举重等爆发力要求较高的项目。慢肌纤维占优势的运动员则适合从事长跑类的低强度项目。 是运动员选材的依据之一,不是绝对的。 运动对肌纤维类型的影响:遗传因素是主要的. 长期有效的训练可通过对某一类型的肌纤维的数量的增加来改变先天的比例。 在业余训练中,应加强运动员薄弱类型肌肉的训练。 本章思考题: (1)引起组织兴奋的条件有哪些; (2)简要了解肌丝的滑行学说; (3)试述从肌肉的兴奋到收缩的全过程; (4)简述不同类型骨骼肌纤维的形态特征。 第二篇:氧运输系统 1、教学目的:通过学习了解氧的运输过程,特别是氧的运输与运动的关系。 2、教学内容:呼吸;血液;血液循环;运动中的氧供应与氧耗。 3、本章重点:呼吸运动的三个环节,血液的运输功能,血液循环与运动;运动与氧。 4、本章难点:呼吸、血液、血液循环三者之间的联系。 第二篇:氧运输系统 人体的活动需要能量,能量的供给需要氧气氧化。 O2在体内的储存量为4---6分,人体需要不断地从外界摄取O2,并由血液运入体内。 能量代谢中产生的CO2也需血液及时运出体外。 血液的活动通过血液循环到达全身。 本篇讨论三个问题: 1、呼吸:人体与外界进行气体交换的过程。 (比如是货物) 2、血液:气体的运输。(比如是运载工具) 3、循环:血液运行的通道(比如是运输网络) 第二篇:氧运输系统 第三章 呼吸 第一节 呼吸运动和肺通气机能 概 述 呼吸:人体与外界环境之间进行的气体交换过程。 呼吸三个环节: 第一节:肺通气 肺通气:机体与外界环境间的气体交换。 一、肺通气的动力和阻力。 1、动力:呼吸肌的舒缩。 呼吸肌: 主要吸气肌:膈肌和肋间外肌 辅助吸气肌:胸肌、斜方肌、胸锁乳突肌和背阔肌等 呼气肌:肋间内肌和腹壁肌 2、分类 (1)平静呼吸 (2)用力呼吸 (3)呼吸形式 呼吸形式:平静呼吸和用力呼吸。 平静呼吸与用力呼吸特点: ①平静呼吸时,吸气是主动的,呼气是 被动的。 ②用力呼吸时,吸气和呼气都是主动 的。 呼吸型式:腹式呼吸、胸式呼吸、逆式呼吸。 2、阻力: 弹性阻力:由肺的弹性组织和胸廓的弹性产生,占总阻力的70%。 非弹性阻力:呼吸道、组织的粘滞性所致,占总阻力的30%。 二、肺容积和肺容量 1、肺容积:由四个互不重叠的部分组成。 潮气量:每次呼出或吸入的气体量,500ml. 补吸气量:平静吸气之末再用力吸进的气量。 补呼气量:平静吸气之末再用力呼出的气量。 余气量:最大呼气之后仍留在肺内的气量。 2、肺容量:基本容积中两项或两项以上的联 合气量 深吸气量:补吸气量与潮气量之和。 功能余气量:补呼气量和余气量之和。 肺活量:最大吸气后在竭力呼出的气量。 肺总容量:肺活量与余气量之和。 三、肺通气量 每分通气量:每分钟吸入或呼出的气量。 最大通气量:每分钟吸入或呼出的最大气量 肺泡通气量:每分钟吸入肺泡的气量。(解剖无效腔) 第二节、气体交换 一、气体交换的动力与原理 动力:气体间的分压差。 原理:物理扩散原理。 安静时各部分气体分压。(单位mmHg) 二、肺换气和组织换气 1.肺换气 O2 肺循环中:肺泡PO2>静脉血PO2 肺泡PCO2<静脉血PCO2 CO2 换气结果: 肺静脉血→动脉血 2. 组织换气 O2 体循环中:动脉血PO2>组织细胞PO2 动脉血PCO2<组织细胞PCO2 CO2 换气结果: 组织动脉血→静脉血 三、影响气体交换的因素 1、气体扩散的速度 扩散速度快与交换速度成正比。 平时,CO2比O2的扩散速度快2倍。 运动时CO2增多,扩散速度加快。 2、呼吸膜的通透性和面积。 肺泡膜的面积约60—100M2,肺毛细血管的面积约为70M2。 3、通气/血流比值。 肺泡通气量与肺血流量的比值。 第二节、呼吸运动的调节 一、调节呼吸运动的神经调节 (一)呼吸运动的神经支配 节律性呼吸是由延髓和脑桥通过膈神经 和肋间神经进行调节的。 (二)呼吸中枢 动物实验证明,调节呼吸运动的主要中枢在延髓和脑桥。 (1)呼吸基本中枢 吸气中枢 延髓 呼气中枢 (2)呼吸调节中枢 上部:呼吸调整 脑桥 下部:长吸中枢 二、呼吸运动的反射性调节 (一)肺牵张反射 概念:由肺扩张或缩小引起吸气抑制或兴奋的反射,称为肺牵张反射 感受器分布:在支气管及细支气管的平滑肌内。 运动时发生的肺牵张反射,对呼吸频率和深度的调节更具有重要意义。 三、化学因素对呼吸的调节 (一)化学感受器 化学感受器是指其能接受化学物质刺激的感受器。 1.外周化学感受器 位于颈内外动脉分叉处的颈动脉体和主动脉弓血管壁外的主动脉体。 适宜刺激:对PO2↓、PCO2↑、[H+]↑高度敏感,且三者对化学感受器的刺激有相互增强的现象。(夏天喝汽水、人工呼吸) 四、运动时呼吸运动的变化及注意事项 运动时代谢增加,呼吸运动加强。注意加深呼吸深度,节制呼吸频率,与运动节奏相配合。 呼吸方式:口鼻并用,冬季口不可张得过大。 合理运用憋气,应与技术的节奏结合起来。但是对儿童少年应少进行憋气练习以防止伤害事故的发生。 摘要:血液在机体物质运输、机能调节、免疫和体温维持等方面发挥重要作用。本章将系统介绍血液的组成成分、血液的生理功能和理化特征。并在此基础上,就运动对血液系统的影响进行探讨 第四章:血液 第一节 概述 一、血液的组成 一、血液的组成 1、血浆 (1)、血浆蛋白:血浆中蛋白的总称。 白蛋白:维持血浆胶体渗透压。 球蛋白:免疫蛋白。 纤维蛋白原:参与生理止血。 (2)、水: 维持体液的平衡; 血浆中各种溶质的溶剂,参与维持血浆渗透压。 有助于维持体温。 与运输营养物质及代谢物有关。 (3)、无机物:以离子状态存在的电解质。如: Na、Cl、K等,主要功能为维持血浆渗透压、PH值和组织细胞的兴奋性。 (4)、有机物:葡萄糖、乳酸及脂类。 血 细 胞 2、血细胞 (1)、红细胞 血细胞中数量最多(99%)。正常男子500万/立方毫米;女子420万/立方毫米 幼儿高于成人,男高于女,体健者高于体弱者 红细胞的主要功能是运输,由血红蛋白(Hb)承担。 Hb的常量:男子12-16克/100ml,均14;女子11-15克/100ml。均13。(营养、生活环境)。 常识:低于上述值为贫血。 血型:红细胞膜上的特异性抗原物质的类型,共有15种之多,常用的有ABO系统。 人类的红细胞膜上有A、B两种抗原(凝集素)而血浆中者有两种不同的抗体(凝集原)。 根据抗原的不同,将人类的血型分为A、B、AB、O。 血浆中不含有与自身抗原相对抗的抗体。 O型血因无抗原,是万能的输血者;AB血浆中无抗体,是万能的受血者。 血型具有遗传性,父母为O型,子女均为O型,一方为A,一方为B,子女者均可能。 心理学家认为:血型与性格有关。 (2)、白细胞 分类:粒细胞、单核细胞、淋巴细胞。 数量:安静时6-7千/立方毫米。变动范围较大(3000—10000/立方毫米)。 午后较清晨多;初生儿多;运动多;女性月经期、分娩期较多;进餐多。 功能:保护、防御作用。 (3)、血小板 数量:10—30万/立方毫米。 功能: 止血; 凝血; 保持血管内皮细胞的生理完整性. (一)颜色和比重 血红蛋白—红色,其含量决定血液的颜色 动脉血含氧多---呈鲜红色 静脉血含氧小---呈暗红色 毛细血管血液---近似鲜红色 血浆、血清含胆红质---呈淡黄色 全血比重---1.050~1.060,主要取决于红细胞的数量和血浆蛋白含量 正常血液的粘滞性为4~5(相当于水的倍数),主要取决于红细胞的数量和血浆蛋白含量,血浆为1.6~2.4。 血液粘滞性对血流速度和血压有影响。红细胞增加,血液粘滞性和血流阻力增加,这些将导致血流速度下降,血压下降 2.组成 (1)晶体渗透压 (2)胶体渗透压 (1)晶体渗透压 由晶体物质所产生的渗透压 晶体物质: NaCl、NaHCO3、尿素 (2)胶体渗透压 由胶体物质所产生的渗透压 胶体物质: 白蛋白、球蛋白、纤维蛋白原 3.意义 (1)胶体渗透压能维持机体内血液量及水平衡。 (2)晶体渗透压能维持红细胞的正常形态。 4.等渗溶液 概念 以血浆正常渗透压为标准,与血浆正常渗透压很相似的溶液为等渗溶液,如0.9%Nacl、5%葡萄糖溶液等。 第二节:血液的功能 一、运输功能 将氧和营养物质运送至组织,供其利用; 将细胞产生的二氧化碳及其它代谢物运出体外。 将激素、酶、维生素等物质运至需要的部位。 通过血液循环,将体热带到体表散热。 1、氧和二氧化碳在血液中的存在形式 氧和二氧化碳进入血液后,有两种运输方式: 物理溶解 化学结合。 主要是后者。 2、氧离和氧合 氧和HB可进行可逆性结合,当Po2升高时二者结合,称氧合; 当Po2下降时二者分离,称氧离。 二者结合或分离的主要因素为Po2 HB和CO有较强的亲和力(O2的210倍) 3、HB的氧饱和度、氧容量和氧含量 氧饱和度:血液中O2和BH结合的程度。 氧容量:当氧饱和度为100%时,每升血液中HB所能结合氧的最大量。 氧含量:正常人每升血液中HB实际结合的氧量 氧脉搏:每搏输出量中HB实际结合的氧量。 氧解离曲线:反映氧饱和度和血氧分压之间关系的曲线,用于评定不同氧分压下,HB和O2结合的状态。 正常人血液中PH值的变化幅度较小 (6.9-7.8)。 运动、进食等会导致血液变酸。 正常人的PH值通常能够保持稳定,血液中存在的缓冲对是重要的原因之一。 缓冲对 缓冲对:由弱酸和他的盐按一定比例组成的 血浆中主要缓冲对有: NaHCO3/H2CO3 (碳酸氢钠/碳酸) Na-Pr/H-Pr (钠-蛋白质/氢-蛋白质) Na2HPO4/NaH2PO4 (磷酸氢二钠/磷酸二氢钠) 红细胞中 KHCO3/H2CO3 (碳酸氢钾/碳酸) K-Hb/Hb (钾-血红蛋白/血红蛋白) 最重要的缓冲对: NaHCO3/H2CO3 =20/1 碱贮备:血液中缓冲酸性物质的主要成分是碳酸氢钠,通常以每100毫升血浆的碳酸氢钠含量来表示碱贮备量。 意义:碱贮备是一个很重要的生理生化指标,它能反映身体在运动时的缓冲能力,从而了解体内的代谢情况。有人测定运动员的碱贮备量比未受过训练的人高10%。经常锻炼的人可使血液的缓冲能力提高,碳酸肝酶的活性增强。 三、保护和防御功能 1、白细胞的保护和防御功能:(吞噬C和免疫C) (1)、吞噬C由粒细胞和单核细胞组成,主要功能是吞噬外来病菌和体内的坏死组织。(清道夫); (2)免疫细胞是指淋巴细胞,其产生的抗体是针对某抗原的(特异性免疫)。 2、血小板的保护功能: 第五章:血液循环 概念:血液在血管中按一定的方向周而复始的流动。 功能:氧运输系统中的“运输网络”。 动力:心脏射血(血管的弹性回缩力) 第五章:血液循环 第一节:心肌的生理特性 一、兴奋性:绝对不应期长; 二、自动节律性:自律细胞(窦房结)。 三、传导性:电阻小,传导速度快。 四、收缩性:不发生强直收缩、“全或无”式收 缩、期前收缩和代偿收缩。 提示:重点了解心肌特性与骨骼肌特性的区别 第二节:心动周期及其变化 一、心动周期:心脏收缩、舒张一次为一个心动周期。 心率:心脏每分钟搏动的次数。60-100\分。平均75\分。 二、心脏的泵血过程: 1、心房收缩期 2、心室收缩期:(1)等容收缩期; (2)快速射血期; (3)减慢射血期。 3、心室舒张期:(1)等容舒张期; (2)快速充盈期。 三、心音 第一心音:心室开始收缩的标志,主要由房室瓣关闭和心室肌收缩造成。第一心音的音调较低、持续时间较长 第二心音:心室开始舒张的标志,主要由主动脉和肺动脉半月瓣关闭造成第二心音的音调较高,持续时间较短。 第三节:心输出量 1、几个概念: 每搏输出量:60-80ml;平均70ml。 每分输出量:70×75≈5L。 女性较男性低10%;青年人高于老年人。 因各种因素而变化较大。 心指数:以每平方米体表面积计算心输出量 二、影响心输出量的因素: 1、每搏输出量: 心肌收缩力; 动脉血压; 心室舒张末期的容积。 2、心率。 三、心力储备: 心输出量随着机体代谢的增加而增加,具有一定的储备。 心力储备对生命活动,特别是运动具有重要意义。 剧烈运动时,心输出量较安静时增加5-6倍,优秀运动员可增加7-8倍。 第四节:血管中的血压与血流 一、动脉血压:血压是血流对血管壁的侧压力。 (一)、动脉血压形成的基本条件 心脏射血; 血管的外周阻力。 (二)、动脉血压的常值: 收缩压:100-120mmHg; 舒张压:60-80mmHg。 动脉血压的个体差异较大。 受情绪、运动、劳动、气候等因素的影响。 (三)、影响动脉血压的因素 每搏输出量; 心率; 外周阻力; 主动脉与大动脉的弹性 (四)、动脉脉搏:与心率一致。 二、器官血流量与血流速度 (一)、器官血流量:单位时间内流经某一器官的血量。 安静状态下:心脏、大脑、肾脏、肝脏等内脏器官的血流量较多,肌肉较少; 运动时,肌肉的血流量占总流量的84%,其他器官减少。(见下图) (二)、血流速度: 血液在血管中流动的速度。各类血管中的血流速度与同类血管的总截面积成反比。 在动脉血管中流速最快(口径大,数量少)。 在静脉血管中流速最慢(口径小,数量多) 第五节:心血管活动的调节 一、神经调节: (一)、心血管的神经支配: 1、心脏的神经支配: 交感神经:使心脏兴奋 心迷走神经:抑制心脏活动 2、血管的神经支配: 缩血管神经 舒血管神经 (二)、心血管中枢: 各级中枢均有心血管中枢。 延髓心血管中枢:生命活动的最基本中枢。分心血管交感和迷走两部分。 延髓以上的心血管中枢:如脑干、小脑和大脑。属于高级中枢调节。 (三)、心血管反射: 1、颈动脉窦和主动脉弓反射(减压反射)。 2、颈动脉体和主动脉体的化学感受性反射。 3、本体感受性反射。 4、其他反射: 心眼反射:挤压眼球,心率下降,血压下降。 高尔茨反射:撞击腹部,心率下降,血压下 降。 疼痛反射:皮肤疼痛,血压上升;内脏疼痛,血压下降。 二、心血管活动的体液调节 是指体内激素对平滑肌和心肌的作用。 肾上腺素和去甲肾上腺素:增强心血管活动,使血压上升。 三、肌肉活动时血液循环功能的变化 1、心输出量的变化:比安静时上升5-6倍,优秀运动员则可上升7-8倍。 2、动脉血压的变化:与运动的方式、强度和持续时间有关: 动力性运动时,心输出量增加,收缩压上升,舒张压不变或稍有下降。 静力运动时:血压上升,且舒张压上升明显 四、血流量的重新分配: 运动时肌肉血管舒张,血流量增加,而腹腔内脏器官和皮肤的血管收缩,血流量减少,此现象称为血液的重新分配。 意义: 保证代谢量大的器官的血供。 肌肉以外的血管收缩,使肌肉血管舒张,不至于血压下降,促进肌肉血量增加。 较长时间的运动使体温上升,皮肤血管扩张,皮肤血流量增加,以利于机体散热。 第六章:运动中的氧供和氧耗 第一节:需氧量和吸氧量 需氧量:人体为维持某种生理活动所需的氧量。成人安静时的需氧量约为250mL\分。 吸氧量:机体单位时间内吸入的氧量。 需氧量的大小受运动的强度和时间的影响: 强度大、时间短,总需氧量少,单位时间内的需氧量大。 强度小、时间长的运动则相反。 安静时,需氧量等于吸氧量。 一、最大吸氧量(Vo2max)及其影响因素 1、Vo2max:人体进行大量肌肉参与的长时间激烈运动时,心肺功能和肌肉利用氧的能力达到本人极限时,单位时间内所摄取的氧量。 Vo2max有两种表示方式:绝对值和相对值。 Vo2max的差别:男大于女;运动员大于一般人;耐力运动员大于一般运动员。 2、影响Vo2max的因素: 心泵功能; 人体对氧的利用能力; 遗传因素:93.4%; 年龄、性别因素; 训练的因素。 第二节:氧亏和运动后的过量氧耗 一、氧亏:人体运动中,需氧量与吸氧量之差,称氧亏。 人体在进行大强度、时间短的运动时的氧亏 人体在进行低强度、长时间的运动时的氧亏 二、运动后的过量氧耗(氧债): 运动后恢复期未偿还运动中的氧亏,以及在运动后处于高水平代谢的机体恢复到安静状态而消耗的氧量。 第三节:乳酸阈与通气阈 一、乳酸阈 (一)、乳酸阈与个体乳酸阈: 1、乳酸阈(无氧阈):在渐增负荷的运动中,血乳酸的浓度随运动负荷的增加而增加,当运动负荷达到某一负荷时血乳酸值急剧上升的起点. 2、个体乳酸阈:无氧阈存在很大的个体差异,将个体乳酸阈的临界点称为个体乳酸阈。 (二)、影响乳酸阈的因素: 训练水平;运动项目;肌纤维类型;性别、年龄;环境条件。 二、通气阈: 在渐增负荷的运动中,用通气量的变化拐点来测定乳酸阈,称通气阈。 是测定乳酸阈的一种无伤方法。 三、研究无氧阈和通气阈的意义: 用于评定运动员的有氧耐力水平; 制定训练强度; 用于评定训练效果; 制定运动处方。 本章思考题: (1)何谓呼吸,呼吸过程有哪几个环节组成; (2)运动中如何运用憋气; (3)简述血液的组成; (4)简述血液的运输氧的过程; (5)氧债学说与运动后的过量氧耗理论有何区别; (6)试述乳酸阈的概念及其影响因素。 第三篇 肌肉活动与物质能量代谢 本篇各主要讲授运动中的新陈代谢问题,即物质代谢(能量的收入)和能量代谢(能量的支出)。 第三篇 肌肉活动与物质能量代谢 第七章:物质代谢 物质代谢:人与自然环境之间不断进行物质交换过程,称为物质代谢。包括三个部分: 物质的消化与吸收; 能量物质的中间代谢; 代谢尾产物的排泄。 第七章:物质代谢 第一节:消化与吸收 一、消化:食物在消化道内被分解的过程。 消化的方式: 机械性消化或物理性消化:通过消化道肌肉的舒缩活动,将食物磨碎,并使之与消化液充分混合,并将食物不断地向消化道远端推送。 化学性消化:通过消化腺分泌的消化液来完成,消化液中所含的各种消化酶能分别将糖类、脂肪及蛋白质等物质分解成小分子颗粒。 营养物质在消化道各部位消化简述 口腔内消化 胃内消化 小肠内消化 大肠内消化 (一)、口腔内消化: 唾液的作用: 1.消化作用:唾液可湿润食物利于咀嚼和吞咽;溶于水的食物→味觉;唾液淀粉酶将淀粉分解为麦芽糖。 2.清洁作用:大量唾液能中和、清洗和清除有害物质;溶菌酶还有杀菌作用。 3.排泄作用:铅、汞、碘等异物及狂犬病、脊髓灰质炎的病毒可随唾液排出。 4.免疫作用:唾液中的免疫球蛋白可直接对抗细菌,若缺乏时易患龋齿。 口腔内消化 (二)、胃内消化: 1、化学消化:胃内的消化液-胃液,主要成分: 盐酸:胃内消化提供酸性环境,促进胃蛋白酶原转化为胃蛋白酶。 胃蛋白酶:主要的消化成分; 粘液:保护胃壁。 2、机械消化:为食物的暂时储存场所,食物进入胃内5分钟后开始蠕动,以使食物与胃液充分混合。 食物由胃进入小肠的过程称为胃排空,主要营养物质的排空速度为:糖类-蛋白质-脂肪。整个胃排空时间为4-6小时。 (三)、小肠内消化:最重要的消化部位 1、化学消化: 主要消化液: 胰液:对三大营养物质进行分解; 小肠液:稀释被消化物质,使食麋与消化液充分混合 胆汁:由肝脏分泌,促进脂肪消化。 2、物理消化: 紧张性收缩; 分节运动。二者的作用是使食麋与消化液充分混合。 (四)大肠内消化: 大肠内没有重要的消化活动,只是食物残渣的储存场所 二、吸收: 食物中某些成分或消化后的产物通过上皮细胞进入血液或淋巴的过程。 (一)、吸收的部位: 在口腔内食物完全不被吸收; 胃内仅有水和酒精被吸收; 大肠仅吸收盐类和剩余水分; 营养物质的主要吸收部位在小肠。 (二)、主要营养物质的吸收 1、糖类的吸收: 食物中的糖为多糖或双糖,必须经过消化为单糖(葡萄糖)后,方能被吸 2、蛋白质: 必须经过消化分解为氨基酸后方能被吸收入血。 3、脂肪:是脂肪酸、甘油一酯及胆固醇的总称。 吸收过程较复杂,(不溶于水)简单说是在胆汁的作用下被分解后吸收入血。 4、水和无机盐: 食物中的水、摄入的水、体内代谢产生的水、各种消化腺分泌的消化液中的水都是水。 自由水和结合水。 三、运动对消化与吸收的影响 由于血液重新分配的原因,运动时及运动后的一段时间内,胃肠的血流量减少,导致消化能力的暂时下降。为此: 进食后半个小时后才可以运动; 运动结束后半小时方可进食。 由于运动过程中的消耗较大,因此,总的来讲,运动对消化和吸收是有促进作用的。 第二节:主要营养物质的体内中间代谢 包括分解代谢和合成代谢两部分,这里只讲分解。 一、糖代谢: (一)、糖的生理功能: 1、供能,机体60%的能量由糖类提供。大强度、短时间运动时,主要由糖类供能;小强度、长时间运动时,也是先由糖类供能。 2、细胞的结构成分; 3、调节脂肪代谢; 4、节约蛋白质供能。 (二).人体的糖贮备及其供能形式 人体内糖类主要是糖原及葡萄糖,通过食物获得。 单糖被吸收进入血液后,一部分合成肝糖原;一部分随血液运输到肌肉合成肌糖原贮存起来;一部分被组织直接氧化利用;另一部分维持血液中葡萄糖的浓度。 因而,人体的糖以血糖、肝糖原和肌糖原的形式存在,并以血糖为中心,使之处于一种动态平衡。葡萄糖是人体内糖类的运输形式,而糖原是糖类的贮存形式。 (1)糖原 人体各种组织中大多含有糖原,但其含量的差异很大。例如,脑组织中糖原含量甚少,而肝脏和肌肉中以糖原方式贮存的糖类约有350-400克,运动员糖原储量可达400-550克 肌糖原既是高强度无氧运动时机体的重要能源,又是大强度有氧运动时的主要能源。许多研究表明,糖原贮量(特别是肌糖原)的增多,有助于耐力性运动成绩的提高。 (2)血糖 血液中的葡萄糖又称血糖,正常人空腹浓度为80-120mg%。 血糖是包括大脑在内的中枢神经系统的主要能源。 运动员安静状态下的血糖浓度与常人无异。 血糖浓度是人体糖的分解及合成代谢保持动态平衡的标志。 饥饿及长时间运动时,血糖水平下降,运动员会出现工作能力下降及疲劳的征象。肝糖原可以迅速分解入血以补充血糖,维持血糖的动态平衡。 2.糖在体内的分解代谢 (1) 糖 酵 解 (2)有氧氧化 3.运动与补糖 (1)补糖时间与补糖量 目前一般认为,运动前3-4小时补糖可以增加运动开始时肌糖原的贮量。运动前5分钟内或运动开始时补糖效果较理想。一方面,糖从胃排空→小肠吸收→血液转运→刺激胰岛素分泌释放,需要一定的时间;另一方面,可引起某些激素如肾上腺素的迅速释放,从而抑制胰岛素的释放,使血糖水平升高;同时还可以减少运动时肌糖原的消耗。 应当注意的是,在比赛前一小时左右不要补糖,以免因胰岛素效应反而使血糖降低。 进行一次性长时间耐力运动时,以补充高糖类食物作为促力手段,需在运动前3天或更早些时间临时食用。在长时间运动中,如马拉松比赛,可以通过设立途中饮料站适量补糖。运动后补糖将有利于糖原的恢复。耐力运动员在激烈比赛或大负荷量训练期,膳食中糖类总量应与其每日能量消耗的70%,有利于糖原的恢复。 运动前或赛前补糖可采用稍高浓度的溶液(35%-40%),服用量40-50克糖。 运动中或赛中补糖应采用浓度较低的糖溶液(5%-10%),有规律地间歇补充,每20分钟给15-20克糖。 二、脂肪代谢 (一)、生理功能: 氧化供能: 构建细胞的成分; 促进脂溶性维生素的吸收和利用; 保护作用。 (二)、代谢过程: 1、血脂的来源与去路: 血浆游离脂肪酸; 脂肪组织(储存脂); 食物中经消化吸收入血的脂蛋白。 2、脂肪组织的储存与动员: 脂肪细胞摄取血液中过多的游离脂肪酸并与甘油结合形成甘油三酯储存起来;当血液中的游离脂肪酸降低时,储存脂会反过来逐步分解为脂肪酸和甘油入血。供氧化利用。 正常情况下,分解与合成平衡的,合成大于分解,出现肥胖;分解大于合成,则减肥。 (三)、运动与脂肪代谢: 1、运动过程中脂肪代谢的特点: 动员较慢。只有糖原储量下降后,脂肪才供能。 短时间、高强度运动时,脂肪的分解受到抑制。 长时间、强度较小运动时的后期,90%的能量来自脂肪。 2、运动对脂肪代谢的影响: 提高机体氧化利用脂肪供能的能力; 改善血脂异常; 减少脂肪堆积。 脂肪代谢与运动减肥 运动减肥通过增加人体肌肉的能量消耗,促进脂肪的分解氧化,降低运动后脂肪酸进入脂肪组织的速度,抑制脂肪的合成而达到减肥的目的。 减肥的方式:一是参加运动,二是控制食物摄入量 选择较适宜的运动方式,提倡采用动力型、大肌肉群参与的有氧运动,如步行、跑步、游泳、骑自行车、“迪斯科”舞蹈等运动,均可以有效地降低体脂水平。 水中运动减肥为近年来提倡的减肥方式。水中运动已发展到在水中行走、跑步、跳跃、踢水、水中球类游戏等多种运动。 三、蛋白质代谢: 氮平衡:正常成人蛋白质的合成与分解处于一种动态平衡状态,称为氮平衡。 正氮平衡; 负氮平衡; 需要量:成人每天每公斤体重1克。运动员和儿童稍多。(2.5-3克) 蛋白质的补充:体内合成(24种必需的氨基酸总的16种); 体外摄取:8种:亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、赖氨酸 (一)、蛋白质的生理功能: 1、构成和修补机体组织; 2、调节机体生理功能; 3、氧化供能。 (二)、运动对蛋白质的影响: 运动时可提供部分能量,糖元储备充足时占5%;糖原耗尽时上升到10-15%。 运动导致骨骼肌的蛋白质合成增加,肌肉因此壮大,蛋白质的需要量因此加大,合成又会因此增加。 四、糖、蛋白质、脂肪代谢的关系 三者为三大营养物质; 可相互转化,但不能相互代替; 糖转化为脂肪容易,脂肪转化为糖困难 糖和脂肪可合成氨基酸(16种),但另外8种人体必需的氨基酸则必须从外界摄取。 五、水分及无机盐代谢 (一)、水分代谢: 1、生理作用: 是机体内各种生化物质的溶剂; 是各种营养物质、激素及废物的运载工具; 维持体温; 维持电解质的平衡; 润滑作用; 2、一般及运动状态下的水代谢: 运动与水分代谢: 运动时由于大量出汗,水分丢失严重,其程度与运动的强度与时间有关: 轻度脱水(体重的2%),以细胞外液的丢失为主,血容量减少,出现尿少、口渴的表现。 中度脱水(体重的4%),细胞内外液的丢失相当,出现心率加快、体温升高、疲劳、血压下降的现象,口渴现象严重。 重度脱水(体重的6-10%),细胞内液水分丢失的比例增大,表现为呼吸加快、肌肉抽筋,甚至昏迷。 水的补充:少饮多次。 体育教学中关于水补充的健康理念。 (二)、主要无机盐代谢 1、钠:总重量为60克,主要存在于细胞外,对调节体温、水和离子的排出、饮水行为、肌肉收缩、神经兴奋均有重大意义,大量出汗后应及时补充钠盐。 2、钾:总重量为120克。97%存在于细胞内,可经汗、大小便排出。参与糖原和蛋白质的合成代谢,对肌肉收缩和神经传导具有重大起作用,缺钾时表现为肌无力。 3、铁:存在于HB之中,与氧的运输有关。 4、钙:99%以结合的形式存在于骨骼中,1%以离子的形式存于血中,在神经兴奋的传导、肌肉的收缩中具有重要作用。 一、肾脏的基本结构 (一)、肾单位的基本结构 (二)、肾的血液循环 (二)、肾的血液循环 特点: 肾小球毛细血管压可达6OmmHg →利于滤过 肾小管毛细血管压低→利于重吸收 血液经过两次小动脉(入球和出球小动脉)和形成两套毛细血管网(肾小球和肾小管处的毛细血管网) 二 、尿的生成过程 2.有效滤过压(动力) 有效滤过压=毛细血管压-(血浆胶体渗透压+囊内压) 3.肾血流量 肾血流量↑,滤过率↑ 肾脏在血压变动于80-18OmmHg范围内时,依靠其自身调节可使血流量保持稳定。正常人安静时两侧肾脏血流量每分钟为1.2升,每昼夜从肾小球滤过的血浆总量可达170-180升,约为体重的3倍。 (二)、肾小管的重吸收作用 重吸收:指小管上皮细胞将原尿中某些 成分重新摄回血液的过程。 ①被动重吸收 滤液中的溶质通过肾小管上皮细胞时,顺着浓度差和电位差引起被动扩散(或弥散),将溶质扩散到小管外的血液中,这种现象称为被动重吸收。 ②主动重吸收 肾小管上皮细胞能逆着浓度差,将滤液中的溶质转运到血液内。转运是依靠管膜的载体和酶组成的“泵”来进行的。在转运过程中需消耗一定的能量。这种重吸收过程称为主动重吸收。 从量上看:原尿约为180升,而每天由膀胱经尿道排出的尿量(即终尿)约1.5升,只占滤液的1% 从成分上看:滤液的成分与去蛋白质的血浆相似,而尿成分与血浆有很大差别。如滤液中有葡萄糖而尿中没有;尿素、肌酐及氨在尿中的浓度却比滤液中的浓度增加许多倍。 (三)、肾小管与集合管的分泌作用 分 泌:指小管上皮细胞将自身代谢产物排入管腔的过程。 三、肾脏在保持水和酸碱平衡中的作用 (一)、肾脏在保持水平衡中的作用 维持体内水平衡的途径: (1)血浆晶体渗透压的改变 (2)循环血量的改变 (1)血浆晶体渗透压的改变 缺水时→血浆渗透压↑→下丘脑渗透压感受器(+)→垂体后叶(+)→抗利尿激素↑→水重吸收↑→尿量↓ 大量饮水→血浆渗透压↓→下丘脑渗透压感受器(-)→垂体后叶(-)→抗利尿激素↓→水重吸收↓→尿量↑(水利尿) (2)循环血量的改变 饮水量↑→循环血量↑→心房、胸腔大V容量感受器(+)→抗利尿素↓→尿量↑ 饮水量↓→循环血量↓→心房、胸腔大V容量感受器(-)→抗利尿素↑→尿量↓ (二)、肾脏在调节酸碱平衡中的作用 1、主要过程 肾小管分泌的H+与小管液中的Na+进行交换 即H+--Na+交换或排酸保碱 第四节 运动对肾脏机能的影响 一、尿量 运动后尿量主要受气温、运动强度、运动持续时间、泌汗和饮水量等因素影响。如果在夏季进行强度较大、持续时间较长的运动,或强度虽不大但时间长的运动时,由于大量泌汗,故尿量减少。 二、运动性蛋白尿 运动性蛋白尿:正常人在运动后出现的一过性蛋白尿。 特点:暂时性,休息→消除 产生原因:一般公认是由于运动负荷使肾小球滤过膜的通透性改变而引起的。 影响运动性蛋白尿有如下几个主要因素: 1.运动项目 长距离跑、游泳、自行车、足球和赛艇等运动后,运动员出现蛋白尿的阳性率高;而体操、举重和射箭等项目在运动后,运动员出现蛋白尿的阳性率低。 2.负荷量和运动强度 3.个体差异 4.机能状况 5.年龄与环境 第八章:能量代谢 能量代谢-物质代谢中伴随着能量的释放、转移和利用过程。 第一节:人体内能量的来源与去路 一、体内能源物质的来源 糖、蛋白质和脂肪是人体三大营养物质。 (一)ATP(腺苷三磷酸、三磷酸腺苷)-直接能量来源:供能时间为1-3秒。 (二)、ATP的合成途径: 糖的无氧分解(糖酵解)-乳酸; 糖和脂肪的有氧分解-水和二氧化碳。 二、人体内能源的去路(转移与利用) 1、50%的能量以热能形式保持体温,其余的能量则以化学能的形式转移到ATP分子中储存起来供机体利用 2、转变为机械能-肌肉收缩做功; 3、转移到肌酸上--储存能; ATP的生成主要来自氧化磷酸化的过程。即当ATP生成较多时,转化为CP(磷酸肌酸),以备急用 4、转变为其他形式的能-用于完成各种生理功能,如消化与吸收、肾脏排泄等。 人体能量的来源与去路符合能量守恒定律。 第二节:人体运动的能量供应 竞技体育项目繁多,体内功能特点各有不同。 一、运动练习的分类: (一)、体能性周期性项目: 1、无氧练习: 极量强度的无氧练习:由磷酸原系统供能,如100米跑; 近极量强度的无氧练习:无氧供能占总供能的75-80%,如200米、400米跑,100米游泳; 亚极量强度的无氧练习:无氧供能占总供能的60-70%,如800米跑、400米游泳; 2、有氧练习:可分五种强度 极量强度:有氧供能占总能量的60-70%。如,1500米跑、3000米跑、400-800米游泳 近极量强度:有氧供能占90%,以糖原供能为主。5千米-1万米跑、1500米游泳。 亚极量强度:有氧供能占90%,糖元和脂肪为供能物质,如,马拉松跑、20公里竞走; 中等强度:几乎全部为有氧供能脂肪为主要的能源,如,50公里竞走; 小强度:全部为有氧供能,如,走步、医疗体操等。 (二)、体能性非周期性项目 1、爆发性练习:投掷、举重等; 2、有定规练习:体操、武术、跳水等; 3、无定规练习:球类、拳击、摔跤等。 二、人体的三个能源系统: 1、磷酸原系统(ATP-CP系统)持续时间7-8秒。供能少,功率输出快不需要氧、不产生乳酸。短炮、投掷、举重、跳跃等; 2、乳酸能系统:供能时间约33秒,供能较磷酸原系统多,产生导致疲劳的物质-乳酸,是应急能源和不经济的供能方式。 3、有氧氧化系统:供能时间长,输出功率较低 三、运动时能源物质动用的影响因素 运动时人体能量供应是一个连续的过程,其特点是运动强度、时间与ATP的合成及消耗相匹配。 1运动强度及持续时间的影响: 极量强度的运动:主要由ATP-CP供能,然后是无氧供能(导致强度下降); 递增强度及力竭性运动:运动的开始,以有氧供能为主,随着强度增加,开始由无氧供能,直至力竭 中低强度的运动:主要以糖的有氧供能为主。 2、训练水平的影响: 能量的节约化、储能多,动员快、耐力运动员动用脂肪、节约糖的能力强。 四、能量连续统一体理论及其运用 1、概念:运动生理学将不同运动项目的能量供应途径之间,以及各能量系统之间的相互联系看成一个连续的统一体,称为能量连续统一体。 2、在运动实践中的运用 着重发展主要的供能系统; 兼顾发展其它功能系统; 制定科学训练计划的重要依据。 第三节:人体能量代谢的测定 原理:能量守恒原理. 方法:气体采集分析方(间接测热法); 应用:科学训练。 基本知识: 一、食物的热价和氧热价 热价:1克食物完全氧化分解时产生的热量。 糖和脂肪在体外燃烧时产生的热量一致。 氧热价:将不同营养物质在体内氧化分解过程中每消耗一升氧所产生的热量称该食物的氧热价。 糖的氧热价最高,其次是脂肪、蛋白质。 呼吸商:机体在同一时间内呼出的二氧化碳与摄入的氧量的比值,称为呼吸商。 二、影响人体能量代谢的因素及基础代谢 (一):影响因素: 1、肌肉活动; 2、精神活动; 3、食物的特殊作用; 4、环境温度的影响。 (二)、基础代谢: 室温20摄氏度,清醒、仰卧,极端安静时测得的能量代谢率,称为基础代谢率 本章思考题: (1)简述糖类、脂肪在体内分解代谢的方式和 特点; (2)试述糖、脂肪、蛋白质的生理功能; (3)试述体内能源供物质的来源和去路; (4)试分析三种供能系统各自的特点; (5)影响能量代谢的主要因素有哪些。 第四篇:肌肉活动的神经和激素调节 完整的肌肉活动不是独立的,是与其他器官相互协调、相互制约,尤其是在神经系统和体液的共同调节下完成的。 1、教学目的:通过学习使学生了解神经系统和内分泌系统在肌肉运动过程中的相互作用。 2、本章重点:与运动有关的激素;视觉、听觉、位觉与本体感觉;运动技能的学习。 3、本章难点:感觉与运动实践的联系;运动技能学习与运动经验的联系。 第四篇:肌肉活动的神经和激素调节 第九章:感觉与运动 第一节:感觉生理概述 生命世界中还有各种各样的感受器 感受器:是指分布在体表或组织内部的一些专门感受机体内、外环境改变的结构或装置。 感觉器官:是指感受器与其附属装置共同构成的器官。 一、感受器的一般生理特征 1.适宜刺激 每种感受器都有它最敏感的刺激,这种刺激就是该感受器的适宜刺激。 眼感光细胞:300-800nm光波 耳听觉细胞:16-20000Hz(赫兹)的声波 2.换能作用 适宜刺激→感受器→神经冲动→中枢 3.编码作用 感受器不仅将外界刺激能量转变成电位变化,同时将刺激的环境信息转移到动作电位的排列组合之中。 4.适应现象 感受器对同一刺激的持续作用,其反应逐渐降低的现象。 二、感觉信息的传导 (一)脊髓对感觉的传导 躯干 四肢 感觉神经纤维→脊髓→大脑皮层 内脏器官 脊髓是各种感觉上传的起始站,同时又是各种下传信息的最后通道。 因此,脊髓是重要的感觉传导路径。 (二)丘脑及其投射系统 1. 特异投射系统 概念:各感受器传入的神经冲动→脊髓或脑干→丘脑→投射到大脑皮层特定区域 特点:专一、点对点的投射 功能:引起特定感觉、激发大脑皮层发出神经冲动 2.非特异投射系统 概念:各感受器传入的神经冲动→脊髓或脑干→丘脑→投射到大脑皮层的广泛区域 特点:无专一性、非点对点投射、是不同感觉的共同上传途径 功能:维持和改变大脑皮层的兴奋状态、对保持机体醒觉具有重要作用 (三)、大脑皮层的感觉分析功能 大脑皮层的功能定位:各种感觉传入冲动在大脑皮层进行分析和综合,产生相应的感觉。大脑皮层的不同区域,在功能上具有不同作用,称为大脑皮层的功能定位。 1、体表感觉: 中央后回 (3-1-2区),也称第一体表感觉区 特点: ①感觉左右交叉向皮层投射,但头面部感觉投射到左右双侧皮层。 ②投射区域的空间位置是倒置的,即下肢的感觉区在皮层顶部,上肢感觉区在中间,头面部感觉区在底部。 ③投射区的大小与不同体表部位的感觉灵敏程度有关。 2、肌肉本体感觉 中央前回(4区),也称运动区。 功能: ①接受关节和肌肉的感觉投射。 ②调节肢体运动。 3、视觉 枕叶距状裂的上下缘(17、18区) 特点: ①左眼颞侧和右眼鼻侧视网膜的传入纤维,投射到左侧枕叶皮层。 ②右眼颞侧和左眼鼻侧视网膜的传入纤维投射到右侧枕叶皮层。 ③视网膜的上半部投射到距状裂的上缘,下半部投射到它的下缘。 ④视网膜中央的黄斑区投射到距状裂的后部。 4、听觉和前庭觉 颞叶的颞横回和颞上回(41,42区) 特点:听觉皮层代表区是双侧性的。前庭感觉的投射区域可能位于大脑皮层颞叶后部。 5、内脏感觉 投射区位于第一和第二体表感觉区。 第二体表感觉区在人脑的中央前回和岛叶之间 第二体表感觉区对感觉进行比较粗糙的分析,其投射是双侧的,分布不倒置。 第二节 位觉 位觉:身体进行各种变速(包括正负加速)运动和重力不平衡时产生的感觉,称为位觉(或前庭觉)。 一、 前庭器官的感受装置与适宜刺激 (一)前庭器官的感受装置 感受器:囊斑、壶腹嵴是感受人体在空间的位置以及运动状态的装置。 囊斑位于椭圆囊和球囊的壁上、壶腹嵴位于壶腹(三个半规管)的壁上。 (二)前庭器官的适宜刺激 1.囊斑的适宜刺激 水平(椭圆囊)和垂直(球囊)直线正负加速度运动 椭圆囊 2.壶腹嵴的适宜刺激及机制 适宜刺激:旋转加速度。 机制:当旋转运动开始、停止或突然变速时→毛细胞兴奋→前庭神经→中枢→产生旋转运动感觉。 二、前庭反射和前庭稳定性 (一)前庭反射 前庭感受器受到刺激产生兴奋,当传入冲动到达神经中枢后,除引起运动与一定位置改变的感觉以外,还引起骨骼肌紧张性的改变、眼震颤、及植物性功能改变,这些改变统称前庭反射。 1. 肌紧张 进行直线变速运动或旋转变速运动时,刺激囊斑和壶腹嵴,反射地调节颈部和四肢肌紧张,以维持姿势的平衡。这些由前庭迷路感受器所引起的肌紧张反射性变化,称为迷路紧张反射。 2、眼震颤:当头部前倾30度绕身体垂直轴向左旋转时,出现两侧眼球不自主的往返移动现象,称为眼震颤 (二)前庭功能稳定性(前庭习服) 刺激前庭感受器而引起机体各种前庭反应的程度,称为前庭功能稳定性。前庭反应明显,稳定性差。 体育活动可提高前庭功能稳定性。 主动训练法 被动训练法 混合训练法 第三节 本体感觉 本体感受器:肌肉、肌腱和关节囊中有各种各样的感受器,称为本体感受器。 功能:感受肌肉被牵张的程度以及肌肉收缩和关节伸展的程度,并将这些感觉信息,传入中枢神经系统(躯体运动中枢),以调节骨骼肌的运动。 第三节 本体感觉 一、肌梭 肌梭是一种感受肌肉长度变化或感受牵拉刺激的特殊的梭形感受装置。 位置:位于肌纤维之间,与肌纤维平行排列。 功能:肌肉被拉长→肌梭兴奋→经感觉神经→中枢→引起被牵拉肌肉的收缩。 肌肉收缩时→肌梭停止兴奋传入 第三节 本体感觉 二、腱器官 腱器官是一种张力感受器。 位置:分布在肌腱胶原纤维之间,与梭外肌纤维呈串联。 功能:肌纤维等长收缩时→腱器官的传入冲动发放频率增加,肌梭的传入冲动不变 肌纤维等张收缩时→腱器官的传入冲动发放的频率不变,肌梭的传入冲动频率减少 肌肉受到被动牵拉时,腱器官和肌梭的传入冲动发放频率增加。 第四节 其它感觉 一、视觉 视觉器官:眼 视觉:通过视觉系统活动而产生的一种特殊感觉。 1、视觉产生的过程:外界光线→折光系统→折射→视网膜上成像→感光细胞兴奋→视神经→丘脑→大脑皮层感觉区→引起意识活动→产生视觉。 2.视觉的调节 正常眼看6m以外物体时,入眼光线近似平行,折射后成像于视网膜上,看清远物。 当看6m以内的近物时,入眼光线折射后成像于视网膜之后,视物模糊不清。 视调节:正常眼看近物时,眼折光系统的折光能力能随物体的移近而相应的改变,使物像仍落在视网膜上,看清近物。这一调节过程称为视调节。 包括:(1)晶状体的调节;(2)瞳孔调节 (3)眼球会聚 (1)晶状体的调节 晶状体是一个富有弹性的组织,形似双凸透境。 看近物时,睫状肌收缩,使晶状体向前后凸出,增加曲率,使物像落到视网膜上 (2)瞳孔调节 瞳孔对光反射:瞳孔的大小可随光线强度而改变,强光下瞳孔缩小,弱光下瞳孔扩大,称为瞳孔对光反射。 运动中,情绪过度紧张可出现瞳孔扩大,是由于交感神经系统作用的结果,对运动有不良的影响。 (3)眼球会聚 当双眼凝视一个向前移动的物体时,两眼球同时向鼻侧会聚的现象称为眼球会聚。 (二)眼的感光功能 1.视网膜的感光细胞 视网膜上有两种感光细胞,视锥细胞和视杆细胞。 视锥细胞:能在白昼的强光条件下能感受光刺激而引起视觉,能辨别颜色,看清物体表面的细节与轮廓,空间分辨能力强。 视杆细胞:能在夜晚昏暗条件下感受刺激而引起视觉,但无色觉,只能区别明暗。 两种感光细胞的功能比较 2.视网膜的光化学反应 光化学反应:视锥细胞和视杆细胞含有感光色素,在光线作用下能发生一系列的化学反应,称为光化学反应。 视杆细胞内的感光色素是视紫红质,在光的作用下,视紫红质经过一系列化学反应,产生感受器电位。此过程需要维生素A参与。 缺乏维生素A→影响人在暗处的视力→夜盲症。 (三)空间视觉及眼肌平衡 1.视敏度 视敏度:是指眼对物体微细结构的最大分辩能力,又称视力。 在体育运动中的作用:良好的视力是运动中判断人和运动器械的空间位置、速度快慢、距离远近、移动方位的重要条件。 2.视野 单眼不动注视前方一点时,该眼所能看到的范围,称为视野。 范围:单眼视野的下方>上方;颞侧>鼻侧 白色>黄蓝>红色>绿色。 上方约为60~70度、下方80度、左右为100度 足球运动员的视野范围最大 (2)立体视觉 概念:指双眼视觉对物体的“深度”(三维特性)的视觉。 在体育运动中的作用: 增强时空感,使击球、传球、投球、接球等技术动作准确,特别是在场地范围小,球速快的条件下能准确判断对方动作及接传方向。 4.眼肌平衡 眼肌平衡:决定于运动眼球的六条肌肉(上下直肌、内外直肌、和上下斜肌)的紧张和放松是否协调。 正视:当眼注视正前方时,若对称眼肌紧张度相等,眼球瞳孔在正前方,两眼视轴会聚在注视的物体上,称为正视。 斜视:一条眼肌紧张度大,瞳孔偏向一方,称为斜视。 隐斜视:一条眼肌紧张度虽然稍大,平时靠对抗肌的紧张度加强予以补偿,瞳孔仍然保持在正中,称为隐斜视。 对体育运动的影响:①严重隐斜视对要求精确度很高的运动项目(例如:射击、射箭等)的运动成绩有一定影响; ②对于球类运动员的接球、射球、传球的准确性有一定的影响;③运动中眼肌紧张性加强,容易疲劳。特别是有隐斜视的人眼肌疲劳更加明显。 三、皮肤感觉 感受器: 有多种,能产生触压觉、冷觉、温觉和痛觉等。 触觉:是轻微的不引起皮肤变形的机械刺激产生的感觉。 压觉:是较强的导致皮肤变形的机械刺激所产生的感觉。触觉和压觉统称触压觉。 温度觉:冷觉和温觉统称为温度觉。 皮肤痛觉:是由痛觉感受器接受各种性质的刺激所引起的感觉。 感觉在体育运动中的作用 借助于视觉、听觉、本体感觉和前庭感觉的共同分析活动,准确地感知空间位置,控制动作的节奏和速度,保持身体平衡,对掌握动作技能具有重要作用。 借助于皮肤感觉实现对运动现场各种物体的大小、形状、硬度、光泽度以及空间位置识别。 第十章:肌肉活动的神经控制 运动是通过肌肉的舒缩活动实现的,肌肉的活动是由神经系统直接或间接控制的 肌肉活动分“反射活动”和“随意活动” 第十章:肌肉活动的神经控制 第一节 神经系统概述 一、神经组织 分类: 感觉神经元:将体内外环境变化的信息 外周传向中枢 运动神经元:将信息由中枢传向外周。 中间神经元:介于上述两类神经元之间 中枢神经系统内的神经元绝大部分属于中间神经元。 (一)、兴奋在神经纤维上的传导 (1)生理完整性 (2)绝缘性 (3)双向传导 (4)相对不疲劳性 (二)神经元间的信息传递 1、突触(synapse):前一个神经元的轴突末梢分枝与后一个神经元的胞体或突起相互接触的部位。 分类 根据突触的机能特点: ①兴奋性突触 使突触后神经元兴奋; ②抑制性突触 使突触后神经元抑制。 三、反射活动的一般规律 (一)、反射中枢参与某一活动的神经中枢称该活动的反射中枢。是反射弧的核心部分。 (二)、中间神经元的联系方式: 1、辐射:一个神经元对多个神经元,传出; 2、聚合:多个神经元对一个神经元,传入; 3、链锁状与环状联系:中间。 (三)、中枢抑制: 1、突触后抑制 2、突触前抑制 (四)、兴奋在中枢传播的特征: 1、单向传播; 2、中枢延搁; 3、后放; 4、兴奋的总和(时间与空间); 5、兴奋节律的改变; 6、对内外环境变化的敏感性和易疲劳性。 第二节:运动的神经控制 任何运动,无论复杂简单,都在神经系统的控制下,由肌肉的精细配合进行完成的。 一、脊髓对躯体运动的控制: 脊髓是运动信息传入的起始点,信息传出的最后通路,其控制的躯体运动属于反射活动。 牵张反射: 肌肉受外力牵拉,引起受牵拉肌肉反射 性缩短。有两种情况: 肌紧张:慢速牵拉肌肉,使受牵拉肌肉产生紧张性收缩,是维持躯体姿势的最基本的反射活动。 腱反射:快速牵拉肌肉使受牵拉肌肉产生快速 收缩。 姿势反射 概念: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。 姿势反射 分: 静位反射:状态反射、翻正反射 静位运动反射:直线运动反射、旋转运动反射 ①概念: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。 2翻正反射 概念:当人和动物处于不正常体位时,通过一系列动作将体位恢复常态的反射活动。 3、旋转运动反射 人体在进行主动或被动旋转运动时,为了恢复正常体位而产生的一种反射活动,称为旋转运动反射。(位觉) 4、直线运动反射 人体在主动或被动进行直线加速或减速活动时,产生肌肉张力重新调配以恢复常态,这种反射称为直线运动反射。包括升降反射和着地反射。(位觉) 三、小脑和基底神经节在运动控制中的作用 (一)、小脑的作用(功能): 1、原始小脑:当动物只有躯干时,其小脑只有绒 球小结叶,主要功能是维持身体平衡; 2、旧小脑:小脑蚓部,主要功能是调节肌紧张 3、新小脑:小脑半球,功能是管理姿势和动作 (二)、基底神经节的作用: 1、控制肌紧张,使动作适度; 2、与随意运动有关; 3、与运动程序有关。 四、大脑皮质在运动中的控制作用 (一)、皮质下传通路: 1、锥体系:支配精细运动肌肉; 2、锥体外系:支配肌紧张。 (二)、大脑皮质运动区的特征: 1、对躯体运动的调节支配呈交叉性质; 2、功能定位呈倒置; 3、功能代表区面积的大小与运动的精细、复杂程度成正比关系; 4、刺激所得的肌肉反应单纯,主要为少数个别肌肉的收缩。 第十一章 运动技能的学习 第一节 运动技能的基本概念和生理本质 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 指人体在运动中掌握和有效地完成专门动作的能力。 二、运动技能的分类 运动技能可分为闭式和开式两类。 闭式运动技能特点是: ①完成动作时,基本上不因外界环境的变化而改变自己的动作; ②在运动结构上多属周期性重复动作; ③完成动作时,反馈信息只来自本体感受器。 单人项目如田径、游泳和自行车等 开式运动技能特点是: ①完成动作时,往往随外界环境的改变而改变自己的动作 ②在运动结构上表现出多样性或非周期性特征; ③完成动作时,由多种分析器参与工作,并综合总的反馈信息,其中往往以视觉分析器起主导作用。 对抗性项目属于开式运动技能,如球类、击剑和摔跤等项目 三、运动技能的生理本质 (一)运动条件反射的形成与运动技能 1.人随意运动的反射本质 肌肉运动(被动或主动) 3、建立条件反射的条件: 大脑皮层处于良好的兴奋状态; 条件刺激出现在非条件刺激之前; 适宜的刺激强度; 避免新异刺激的干扰。 (二)、条件反射的抑制: 外抑制; 1、非条件抑制 超限抑制; 消退抑制; 2、条件抑制: 分化抑制; 条件抑制; 延缓抑制。 (三)人类条件反射的特征 人类不仅对一些具体的刺激可建立条件反射,还可对抽象的语言和文字建立条件反射,这是人类与一般动物的主要区别之一。 1.第一信号系统与第二信号系统 第一信号是指现实中具体的信号,如声、光、味、触等;第二信号是现实的抽象信号,是表达具体信号的信号,如表示某物体的词语信号 对第一信号刺激发生反应的皮质系统,称为第一信号系统;对第二信号刺激发生反应的皮质系统称为第二信号系统。 2.两个信号系统在运动技能学习中相互作用 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和发展。 在体育教学与训练中,利用直观形象的刺激,通过第一信号系统的作用,使学生对所学的动作建立明晰的印象和概念;通过第二信号系统,把获得的感性认识上升到理性认识,充分运用抽象思维能力体会、理解学习的内容。 对于儿童少年,因他们的第二信号系统发育尚不完善,抽象思维的能力较低,在教学和训练中应多利用直观性教学方法。 (四)运动技能的动力定型和随机应变性 动力定型:大脑皮质对外界的一系列固定形式的刺激,能够形成一整套固定形式的反应,这种现象称为动力定型。 特点:动力定型建立后,运动技能表现出习惯地、熟练地完成一套练习的特点。 随机应变:在非周期性运动的运动技能完成中,必须根据情况变化不断地改变或补充新的动作予以适应,称为运动技能在运动中的随机应变。 特点:学会的动作贮存量大,随机应变能力就强。 第二节:运动技能形成的过程 一、泛化阶段: 1、大脑皮层的兴奋特点:兴奋过程占优势,抑制过程尚未建立,导致兴奋的泛化,使该兴奋的中枢兴奋,不该兴奋的中枢也兴奋。 2、运动实践过程的表现:动作僵硬,多余动作多,错误动作多,不能独立完成动作。 3、教学过程中应注意的事项:教师应采用直观教学法,如教师的示范,相关的音像资料等。要强调动作的主要环节,不可注重动作的次要环节。 二、分化阶段: 1、大脑皮层兴奋的特点: 兴奋在中枢内逐渐集中,兴奋的泛化得到抑制,抑制过程也已建立起来,兴奋和抑制的协调在时间上和空间上趋于统一。 2、运动实践过程的表现: 多余动作和错误动作逐渐消失,基本上能独立完成动作,初步形成了运动技术。但是在新异刺激的影响下,动作技能会出现不稳定的情况。 3、教学过程中应注意的事项: 教师应注意讲解动作的细节,注重对出误动作的纠正,让学生反复练习动作促进分化抑制的进一步完善。 三、巩固阶段 1、大脑皮层兴奋的特点: 兴奋和抑制在时间和空间上更加集中和精确,形成动力定型。 2、运动实践中的表现: 动作优美,完成质量高,一般不会失误。 3、教学中应注意的事项: 经常练习予以强化。 四、自动化阶段: 1、大脑皮层兴奋性特点: 兴奋性低,运动员在 低意识下完成动作。 2、运动中的表现: 完成动作完美无缺。 3、教学中应注意的事项: 虽不需要进行练习,当隔一段时间后仍须予 以强化,避免消退抑制的出现。 二、影响运动技能形成的因素 (一)、大脑皮层的兴奋性; (二)、多通道感觉信息的作用:以本体感觉为主,结合其他感觉。 (三)、反馈信息的作用: (四)、消除防御反射; (五)、运动技能间的相互影响: 1、良好影响。单、双杠的长振屈伸上; 2、不良影响。双杠前摆向内、外转体180度 下。 第一节 内分泌概论 一、内分泌与内分泌腺 内分泌系统是由内分泌腺和分散存在于某些组织器官中的内分泌细胞组成的一个体内信息传递系统,它与神经系统密切联系,相互配合,共同调节机体的各种功能活动,维持内环境的相对稳定。 机体重要的内分泌腺有脑垂体、甲状腺、甲状旁腺、胰岛、肾上腺和性腺等。 现在认为,机体许多器官、组织都有内分泌的功能 激素: 概念:由内分泌腺或散在的内分泌细胞分泌的、经体液运输到某器官或组织而发挥其特定调节作用的高效能生物活性物质称为激素。 (一)激素的分类 1.非类固醇激素 (1)蛋白质(肽类)激素:胰岛素、降钙素 (2)氨基酸(胺类)激素:肾上腺素、去甲肾上腺素和甲状腺激素。 2.类固醇激素 (二)激素作用的一般特征 1.生物信息传递 激素只是将信息传递给靶细胞,调节其固有的生理生化反应。∴将激素称为“第一信使” 2.相对特异性 激素与组织细胞是广泛接触特异作用,关键取决于靶细胞的特异受体。 3.高效能生物放大 如l毫克的甲状腺激素可使机体增加产热量约4200000J(焦耳)。 4.颉顽与协同作用 生长素→[血糖↑]←糖皮质激素 胰岛素→↓[血糖]↑←胰高血糖素 第二节:主要激素及其作用 一、生长素 1、对生长的作用 对生长的作用是影响机体生长的主要因素。人若在幼年缺乏生长素,会导致长骨生长迟缓而身材短小,发生侏儒症,但大脑发育正常。 如生长素分泌过于亢奋,会发生巨人症。成人后如果分泌过多,会出现肢端肥大症。 二、甲状腺素 (一)、对代谢的作用 1、生热作用; 2、对蛋白质、糖和脂肪的代谢作用。 促进蛋白质的分解; 使血糖升高; 对脂肪的作用是双向的,但分解的速度超过合成。 (二)、对生长发育的作用: 呆小症和巨人症。 三、胰岛素-由胰脏分泌(胰高血糖素) 促进合成代谢,“储存激素” 1、对糖代谢: 2、对脂肪代谢: 抑制脂肪的分解,促进糖向脂肪的转化。 3、对蛋白质代谢: 促进蛋白质的合成。 四、胰高血糖素 主要功能与胰岛素相拮抗。 对运动的反应:短时间静力性运动血浆中胰高血糖素浓度不变;短时间的动力性运动则会下降;长时间运动时,血糖浓度下降,胰高血糖素的浓度则会上升。 五、肾上腺 肾上腺包括两部分:肾上腺皮质分泌肾上腺皮质素;肾上腺髓质分泌肾上腺素和去甲肾上腺素。 (一)、肾上腺皮质素:包括糖皮质素和盐皮质素 1、糖皮质素:对代谢的主要作用是促进能量物质的分解,是维持血压的必要条件。 2、盐皮质素:主要对水盐代谢其作用。 (二)、肾上腺素和去甲肾上腺素 二者的主要功能是调节心血管的活动,其中肾上腺素主要对心脏的活动起作用(占80%),但运动、情绪激动时都会导致肾上腺素的分泌增强,从而使心率加快,心输出量增加。 去甲肾上腺素对心脏的作用占20%;主要对血管的活动起作用。 思考题: (1)、视觉是怎样形成的,举例说明视觉在运动中的重要作用; (2)、试述感受器的一般功能; (3)、牵张反射的特点有哪些,举例说明他在运动中的意义; (4)、详述运动技能形成的过程以及在体育教学中应注意的事项; (5)、如何理解运动技能的动力定型和随机应变性; (6)、什么是内分泌系统?激素的功能是什么? 第五篇:体育教学、训练与健身锻炼的生理学分析 1、教学目的:将前面学习的普通人体生理学知识与体育教学与寻两结合在一起,这是学习本门课程的主要目的所在。 2、本章重点:运动过程中的五个功能变化阶段;身体素质的发展;中学体育教学与训练的生理学原则。 3、本章难点:上述理论知识在实践中的运用。 第十三章: 运动过程中人体功能变化的规律 摘要:本章主要介绍人体在运动过程中,生理机能的一系列规律性变化。这些变化包括五个阶段:赛前状态、进入工作状态、稳定状态、疲劳和恢复。通过深入分析、阐述各阶段生理反应特点、机理、对运动的影响以及如何调整和提高身体的适应能力,为科学地从事体育教学、运动训练和健身锻炼提供基础理论知识的支持。 第十三章: 运动过程中人体功能变化的规律 第一节 赛前状态与准备活动 一、赛前状态 概念: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,这种特有的机能变化和生理过程称为赛前状态。 (一)赛前状态的特征及其产生机理 表现:神经系统兴奋性提高、物质代谢加强、体温升高及内脏器官活动增强。 如:心率和呼吸频率↑、动脉血压↑、汗腺分泌↑ 赛前状态产生的机理 场地 器材 观众 + → 条件反射 音响 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。 (二)赛前状态对运动能力的影响及调整 1.准备状态型 2.起赛热症型 3.起赛冷淡型 1.准备状态型 特点:中枢神经系统兴奋性适度提高,植物性神经系统和内脏器官的惰性得到一定的克服 有利于发挥机体工作能力和运动成绩的提高 常见:优秀运动员 3.起赛冷淡型 特点:赛前兴奋性过低,引起超限抑制,表现为对比赛淡漠、浑身无力,不能在比赛时充分发挥机体工作能力。 通常是第二种类型的继发反应 二、准备活动 (一)、生理作用: 1、提高中枢神经系统的兴奋性,增强内分泌腺的活动,为正式练习时的生理功能迅速达到最佳状态做好准备; 2、增强氧运输系统的活动,使肺通气量、吸氧量和心输出量增加; 3、使体温增加,有利于机体运动能力的发挥; 4、降低肌肉的粘滞性,预防运动损伤; 5、增强皮肤的血流量,有利于散热,防止正式练习时体温过高。 (二)、影响准备活动的因素 1、强度:中小强度,心率控制在100-120次\分 2、时间:根据教材的不同,区别对待,45分的课约5-10分钟; 3、内容:分一般性准备活动和专门性准备活动; 4、形式:活泼、形式多样,根据季节、教材、学生的情况等因素进行选择; 5、与正式的练习间隔2-3分钟; 6、根据练习者的年龄、性别、季节、运动专项、运动水平和个人特点等因素做到区别对待,一般以体温升高为主要标志 第二节:进入工作状态 由于人体生理惰性的原因,人体器官的机能不能立即进入最高水平,而是一个逐渐提高的过程。 一、影响进入工作状态的主要因素: 1、运动强度:强度越高,进入越快; 2、运动技术的复杂程度; 3、个人特点和运动水平; 4、练习者当时的机体状态; 5、练习者的年龄及外界因素(场地、器材等)。 二、极点和第二次呼吸 1、极点-在进行一定强度和一定持续时间的周期性运动时,当练习者进行到某一时程时,常产生一些难以忍受的感觉,如呼吸困难、头晕、心率剧增、肌肉酸软无力,动作迟缓不协调,甚至想停止运动的想法。这种现象称“极点”。 2、第二次呼吸-由于生理惰性被克服,内脏器官的机能水平达到最佳水平,“极点”中出现的难受现象逐渐消失,动作变得强劲有力,呼吸则变得轻松自由。这种现象称为“第二次呼吸” 第二次呼吸的出现标志着进入工作状态的结束。 3、影响极点和第二次呼吸的因素: 强度、运动水平、赛前状态、准备活动等等。 第三节:稳定状态 在进行具有一定强度和持续时间的周期性运动时,人体功能会在一定时间内保持一个较高的,变化范围不大的水平上。这种状态称为“稳定状态”。 一、真稳定状态 进行中、小强度,长时间运动时,进入工作状态结束后,机体所需的氧可得到满足,这种状态称为“真稳定状态”。如5000米以上的跑步。 二、假稳定状态 进行强度较大,持续时间较长的运动时,进入工作状态结束后,吸氧量达到并稳定在最大吸氧量水平上,仍不能满足机体对氧的需要,这种状态称为“假稳定状态”。如800米、1500米和3000米跑等项目 第四节:运动性疲劳 一、疲劳产生的原因 1、衰竭说; 2、堵塞说; 3、内环境失调说; 4、保护抑制说; 5、“突变理论说”。 二、运动性疲劳发生的部位及不同类型运动的疲劳特点 (一)、运动性疲劳产生的部位 1、中枢疲劳:疲倦、食欲不振、睡眠紊乱等; 2、外周疲劳:神经-肌肉接点;肌细胞膜;肌浆网;线粒体。 (二)、不同类型运动的疲劳特点 1、短时间最大强度运动的疲劳是由于ATP合成跟不上所致; 2、长时间较大强度运动的疲劳与能量储备动用过程受阻有关; 3、非周期运动和混合性运动的疲劳,技术复杂,是中枢疲劳所致; 4、静力性用力运动的疲劳是由于肌肉中供血不足及憋气引起心血管功能下降所致,是疲劳产生的主要原因。 三、运动性疲劳的判断 (一)、肌力测定; (二)、神经功能测定: 1、膝跳放射; 2、反射时。 (三)、感觉器官功能测定: 1、皮肤空间阈值测定; 2、闪光融合频率测定; (四)、教育学观察法 第五节:恢复过程 一、恢复过程的一般规律: 第一阶段:运动过程消耗为主,也有合成; 第二阶段:运动结束后合成为主,也有消耗; 第三阶段:超量恢复-运动中消耗的能量物质在运动后的一段时间后不仅恢复到原来的水平,而且会超出原来的水平。这种现象称“超量恢复”。 二、机体能源物资储备的恢复; 1、磷酸原的恢复:运动后2-3分钟可恢复; 2、肌糖元储备的恢复:其恢复的快慢与运动的强度和时间及膳食有关,在短时间、大强度运动后24小时可恢复。 四 、恢复的措施: 1、活动性手段; 2、整理活动; 3、营养手段; 4、中药手段; 5、睡眠手段; 6、物理手段:按摩、热水浴,蜡疗等; 7、心理手段; 8、气功手段。 第十四章:身体素质的生理学分析 身体素质-通常将在肌肉活动中表现出来的力量、速度、耐力、灵敏和柔韧等机能能力统称为身体素质。 身体素质是运动能力的基础,运动能力是表现出来的身体素质。 身体素质不仅在运动中意义重大,在我们的生活中和职业中也具有重大意义。 第十四章:身体素质的生理学分析 第一节:力量素质 一、力量素质的生理基础(决定力量素质大小的因素) (一)、骨骼肌的形态及生化特点 1、肌肉的生理横断面; 2、肌肉成分的适应性变化; 3、肌纤维类型。 (二)、神经系统对肌肉的协调能力 1、运动中枢的机能状态; 2、肌肉工作的协调能力:表现在中枢间的相互协调以及各机群间的相互协调。 二、力量素质的训练 (一)、训练原则: 1、超负荷原则;(本人最大负荷的三分之二负荷) 2、渐增阻力的原则;(8RM-12RM)(Fox) 3、专门性原则。与专项技术的结合; 4、合理按排练习顺序的原则。先大肌群,后小肌群; 5、系统性原则。隔天练习。 (二)、影响力量训练效果的因素 (沃德的五因素论) 1、最大负荷百分比。不同项目,不同的RM数; 2、每两组之间的间隔。80秒-5分钟之间选择; 3、一组的重复次数;次数一定,负荷渐增; 4、时间:尽快; 5、组数:3-6组。 四、几种力量训练的方法 1、等张训练法(动力性训练法) 包括抗体重练习和抗外部阻力练习; 重复次数少而阻力大的练习(5RM)能有效地增加肌肉的力量; 中等负荷的练习能有效地增加肌肉的体积(10-15RM) 小负荷练习则有助于提高力量耐力(30RM)。 例如:5RM的练习适合举重、投掷项目运动员的力量训练; 6-10RM的练习适合跳跃、短跑运动员的力量训练 10-15RM适合400-800米运动员的训练; 30RM适合长跑运动员的力量训练。 2、等长练习(静力性训练法) 优点:节能、有效; 缺点:对爆发力的发展和肌肉的协调性不利。 儿童少年不宜采用; 3、等动练习:利用等动练习器进行的练习 4、离心练习:肌肉产生离心收缩的力量练习,称为离心练习。如:将举起的杠柃慢慢放下的练习。 实践证明此练习法无明显优势。 5、超等长练习法:离心收缩后紧接着进行向心收缩的力量练习。如:“多级跳”。 采用此练习时应做好准备活动,预防运动损伤的发生。 第二节:速度素质 速度素质是指人们进行快速运动的能力。 反应速度;动作速度;周期性位移速度。 一、速度素质的生理学基础 (一)反应速度 1、反应时; 2、中枢神经系统的灵活性和兴奋性; 3、条件反射的稳固程度。 (二)、动作速度 1、肌纤维类型; 2、肌组织的兴奋性; 3、条件反射的稳固程度。 4、肌肉力量。 (三)、位移速度 取决于步长和步频两个因素。 二、速度素质的训练 (一)提高动作速率的练习:牵引跑、顺风跑、下坡跑等练习均能通过提高中枢兴奋和抑制的快速交换能力来提高步频。 (二)、发展磷酸原系统供能能力的练习:10秒以内的快速跑。 (三)、提高肌肉放松能力的练习:主要作用是提高主动肌和拮抗肌的协调,同时对ATP的合成均有好处。 (四)、发展腿部力量及关节的柔韧性。 第三节:耐力素质 耐力素质-人体进行长时间肌肉活动的能力。 有氧耐力和无氧耐力。 一、有氧耐力及其训练 (一)、有氧耐力的生理学基础 1、心肺功能; 2、骨骼肌特点:即肌纤维的类型。 3、神经调节能力; 4、能量供应特点:对脂肪的动员能力强。 (二)、训练方法 1、持续训练法;强度较低,持续时间较长的练习。强度的选择是关键。 2、间歇训练法:两次练习间有适当的休息并在间歇期间进行强度较低的其他练习,而不是完全休息。其特点是对心肺功能影响较大,肌肉能得到休息,而心肺系统未得到充分休息; 3、高原训练:近10年在我国兴起的一种训练方法,是在缺氧的环境下进行训练的方法。 二、无氧耐力及其训练 无氧耐力-指机体在氧供不足的情况下较长时间进行肌肉活动的能力。 (一)、无氧耐力的生理学基础 1、肌肉内无氧酵解供能能力,糖元含量及无氧酵解酶的能力; 2、缓冲乳酸的能力; 3、脑细胞对血液中PH值的耐受力。 (二)、训练法: 1、间歇训练法:时间、强度及间隔时间均有严格的组合与匹配。 2、缺氧训练:高原或模拟器中进行。 第四节:灵敏与柔韧素质 一、灵敏素质-人体快速改变体位和随机应变的能力,是运动技能与身体素质的综合表现 (一)、生理学基础 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、掌握的运动技能的数量及熟练程度; 4、年龄、性别、体重及疲劳程度。 (二)、有专门的练习,但主要通过平时的其他练习获得。 二、柔韧素质 指用力动作时扩大动作幅度的能力。 (一)生理学基础 1、关节结构(遗传决定)及其周围组织的伸展性; 2、神经系统对骨骼肌的调节能力。 (二)、训练 1、拉长肌肉和结缔组织的练习:在体温升高后进行。 2、提高肌肉的放松能力; 3、柔韧练习与力量练习相结合; 4、柔韧性练习与准备活动相结合; 5、注意柔韧性练习的年龄和性别特征。 第十五章:体育教学与课余训练的生理学分析 第一节:体育教学与课余训练的原则 一、健康第一的原则 二、可训练原则和可逆性原则 (一)、可训练原则:对运动训练而言; (二)、可逆性原则:消退抑制; 三、全面身体锻炼原则 四、循序渐进原则和超负荷原则 (一)、循序渐进原则:从易到难、从简到繁、从小到大。 (二)、超负荷原则:科学的负荷 五、专门性原则 第二节:体育教学与课余训练的负荷阈 一、负荷阈的组成: 1、强度-单位时间内所做的功(跑速、游速) 2、持续时间; 3、练习密度: 全课实际练习时间\全课总时间×100% 4、练习的数量。 二、中学体育教学的负荷阈 (一)、特征:心博峰理论和最佳心率范围理论。 1、心搏峰理论:运动生理学将每搏量达到峰值的心率水平称为心搏峰;主要运用于体育教学中。 2、最佳心率范围:通常将心输出量能保持在较高水平的心率范围称为“最佳心率范围”。主要运用于业余训练中。 (二)、调控:根据实际情况(项目、学生特点、气候等因素)。 三、中学业余训练负荷阈 训练与教学有本本质的区别,既要有一定的刺激,也要保证运动员的健康。 在实践中要注意: 1、强度要合理控制,过小无效,过大则会造成损伤。 2、运动负荷的节奏要合理安排; 3、注意不同项目的特点; 4、注意营养和休息。 第三节:体育教学与课余训练效果的生理学评价 效果评价是教学与训练的重要环节。 1、建立科学的评价体系; 2、以中学体育教学与课余训练的负荷阈特征进行评价 3、建立身体素质、身体机能和心理活动等因素相结合的综合评价体系。 一、安静状态下运动效果的生理学评定 1、身体形态:身高、体重、胸围; 2、身体机能:基础心率、肺活量、血压、反应时。 二、运动状态下运动效果的生理学评价 身体素质的测定;体育课成绩的评定。 第十六章:健身活动的生理学基础 第一节:健身活动的意义 一、健康的生理学评价 (一)、健康概述: 健康的概念-健康是一种身体上、精神上的完美状态以及良好的适应能力。包含:身体健康、心理健康、社会适应良好以及道德健康。 (二)、健康评价的方法: 这里仅从生理学的角度讲此问题: 1、台阶试验:男40公分,女33公分; 2、跑步试验:尽全力跑2400米; 二、健身活动的生理学分析 (一)、对心血管的作用 1、长期的有氧训练,可使安静心率降低; 2、每搏心输出量增加; 3、运动性心肌肥大。 (二)、对骨骼肌的作用 1、对肌肉耐力的促进作用; 2、对肌力的促进作用; 3、对灵活性的促进作用。 第二节:健身运动处方 一、概述 (一)、运动处方的概念-是根据参加健身活动者的体质和健康情况,以处方的形式确定运动的种类、时间、负荷与注意事项的指导性条款。 (二)、运动处方的分类: 1、健身运动处方; 2、竞技运动处方; 3、康复类运动处方。 二、健身类运动处方 (一)、运动处方的4要素: 运动形式;运动强度;运动时间;运动频率。 1、运动形式:有氧运动和混合形式: 有氧耐力运动项目;伸展运动;力量性练习。 应根据练习者的情况灵活选择,一般应包括以上三种。 2、运动时间:根据运动形式、强度及练习者的健康情况灵活掌握。 3、运动频率:即每周运动的次数,一般应为每周5-10次,关键不是次数,而是规律。 4、运动强度及其监控 心率:常用指标,有两种指标 (1)、最大储备心率百分法(卡沃南法):最高心率-安静心率。其公式为:最大储备心率=HRmax-HRrest。如用75%的心率,则THR75%= HRrest+0.75(HRmax - HRrest )。 (2)、靶心率范围法:是能在运动中获得最佳效果并能保证安全的心率。是近年来较适宜的方法。 其取值方法为:220-年龄=最高心率X百分比 (二)、运动处方的内容 1、准备部分: 2、基本部分 3、结束部分 第三节:身体成分与减肥 从运动生理学的角度观察,组成人体总体重中的个部分分为两类:瘦体重和体脂 。 身体内的脂肪储存量决定于脂肪细胞的数量即每一个脂肪细胞的体积或容积。运动和限食都不能减少脂肪细胞的数量。 一、身体成分的测定 由水下测量法和皮褶厚度推算法。 水下测量法较为复杂; 皮褶厚度推算法在实验中介绍。 二、体脂与运动 (一)、体脂值 性别差异:女大于男; 年龄差异:儿童低于成年人; 不同运动项目的差异; 体脂值不是越小越好,女子该值的下限为13%。 三、肥胖与减肥 肥胖是体脂过多使体重超重的一种状态,是多种慢性疾病的根源,影响着人们的生活质量,是一个世界性的问题。 (一)、肥胖的起因与危害 肥胖具有遗传性; 单纯的肥胖的根本原因是热量的不平衡,是肥胖中最常见的一种; 运动不足的原因。 是多种疾病的根源:26种。 (二)、运动对人体能量代谢和身体成分的影响 1、对能量代谢的影响 长期的运动会使饮食量增加,但其体脂值会下降,从而保持体重的稳定。 2、对身体成分的影响 运动能增加热能的消耗,长期的系统运动能减少体脂同时增加瘦体重。 运动中动用脂肪受以下因素影响: 运动强度与时间:大强度、短时间的运动不能动用脂肪; 个体的运动状态; 运动前的饮食中糖和脂肪的含量。 (三)、运动与减肥 1、运动与减少饮食中热量的摄入是减肥的最佳方法。 2、单纯的限食减肥,降低的是水分和瘦体重,对身体健康有害。 3、减肥的方法和内容: 有氧运动:动力性运动,跑步、游泳等; 室内器械的有氧运动,跑步机、功率自行车、划船器等; 有氧舞蹈:健美操、交谊舞、民族健身操、体育舞蹈等。 第四节:运动与免疫 一、免疫概述 机体对入侵异物、病菌的反应称为免疫。 运动免疫学是现代免疫学的一个分支。 人体的免疫功能可能是先天的,如胸腺、脾脏等免疫器官,淋巴细胞等免疫细胞;也可以由后天的因素形成,于后天各种疫苗的接种。另外,体育锻炼可有效地增强人体的免疫力。 二、运动对免疫的影响 简单的认为体育运动能增强人体免疫力是片面的,只有科学的体育健身锻炼才会达到此目的。 力竭性的耐力运动,会引起人体免疫力的暂时性下降。 思考题: (1)、人体在运动过程中的机能变化要经过那几个主要阶段? (2)、什么是“极点”和“第二次呼吸”? (3)、影响力量训练效果的主要因素有哪些? (4)、简述“沃德的五因素论” (5)、试述有氧耐力和无氧耐力的生理学基础; (6)、简述体育教学与训练原则的生理学基础; (7)、健康的概念是什么?它包括几个方面? (8)、何谓运动处方?其四要素是什么? (9)、举例说明健身运动对人体免疫功能的影响。 第六篇:年龄、性别、环境和运动 1、教学目的:通过对不同年龄、不同性别和不同环境下运动中的生理学问题的分析,为学习者今后的运动教学和运动训练提供参考。 2、教学内容:儿童少年与体育运动;女子与体育运动;老年人与体育运动; 环境与体育运动。 3、本章重点:不同年龄、性别的运动常识;冷、热环境中运动的常识。 4、本章难点:对运动中不同年龄、性别人群区别对待的认识;新健康观念对传统观念替代。 第十七章:儿童少年与体育运动 第一节:儿童少年的生理特点 一、运动系统 1、骨骼:骨骼软骨成分多,弹性好,不易骨折,但易变形; 2、关节:结构与成人相同,关节周围肌肉细长,其伸展性好,关节的灵活性好,但稳定性差,易脱臼。 3、肌肉特点:肌肉中水分含量多,收缩力较和耐力差,易疲劳,也易恢复。 4、在教学中应注意的事项 培养学生正确的身体姿势; 避免大负荷,强刺激的运动; 发展柔韧性和灵活性; 发展肌肉力量时应:躯干肌先于四肢肌,屈肌先于伸肌,上肢机先于下肢肌,大肌群先于小肌群。 二、氧运输系统 (一)、血液 1、总血量少,相对血量多,15岁与成年人相同; 2、红细胞和HB高于成年人, 15岁与成年人相同; (二)、心血管系统 1、心脏和容积的绝对值小于成人,相对值大于成人 2、心率、心输出量大于成人,19岁与成人同; 3、心缩力,负荷能力差; 4、血压低于成人;(青春期高血压) 三、呼吸系统 1、呼吸频率高,肺活量小; 2、肺通气量于摄氧量绝对值小,相对值大。 3、教学的注意事项 不宜多练习耐力项目,多练习短时间速度型练习; 注意发展心肺功能,12-13岁可适当增加力量和耐力练习; 注意呼吸方式; 四、物质和能量代谢 (一)、物质代谢:对蛋白质的需求大于成人,应合理补充脂肪和糖; (二)、能量代谢:糖酵解能力较成人差,应注意在膳食中补充。 五、神经系统 (一)、神经过程的兴奋和抑制:发展不平衡,6-13岁兴奋过程占优势,分化能力差。 (二)、两个信号系统的特点:第一信号系统占优势,对形象的信号易建立条件反射。 (三)、教学中的注意事项: 1、选择趣味性较强的教材内容,教学方法以情景式教法为佳; 2、教学过程应形象和具体,避免抽象的教学法 3、注意发展学生的思维能力; 4、注意性别差异,如女生比较害羞。 第二节:运动技能与身体素质的发展 一、身体素质的发展 (一)、发展特点: 1、自然增长:随年龄增长,呈现出不平衡性,12岁以前无性别差异,13-17岁差异迅速扩大如女子的力量为男子的50%。25岁增长结束。 2、发展的阶段性:包括增长阶段和稳定阶段。 (1)、增长阶段:包括快速增长和减慢增长阶段。 快速增长阶段:在身体素质的发展过程中,有一段某一素质发展非常快,为这一素质的快速增长阶段 减慢增长阶段:随年龄的增长,身体素质的增长减慢,甚至下降,称为该项素质发展的减慢阶段。 (2)、稳定阶段:素质增长阶段后,其发展趋于稳定 3、身体素质的增长顺序: 男子:速度-力量-耐力; 女子:7-12岁与男子同,13-17岁,速度-力量-耐力。(肌肉的发展顺序有所不同) (二)、各项素质的年龄变化 各项素质的变化呈现出明显的年龄特征,具体情况可参照书中数据。 由于发展身体素质的目的有所不同,因此不应同一种方法,对于学校体育来讲,不应进行专门的素质训练。 第十八章:女子与体育运动 第一节:女子运动能力的特征 一、力量的性别差异 性成熟前无差异; 动力性力量和静力性力量均低于男性; 动力性力量的适应性差,静力性力量的适应性强。 原因:肌肉的比例小于男性; 慢肌纤维的比例高于男性; 肌肉的体积小,与激素有关; 二、有氧能力的性别差异 (一)、最大吸氧量的差异 1、性成熟前无差异,以后差异明显。 原因:呼吸肌力量小;肺容量小;气管细,呼吸阻力大,肺活量小。 2、HB含量少,与激素和例假有关; 3、组织对氧的利用能力:强于男性。 原因:对糖的有氧代谢能力较强,对脂肪的动用能力较强,但由于其他因素,女子的有氧能力还是差于男性。 三、无氧能力:由于ATP的储量低于男性,加上其他因素,女子的无氧能力差于男性 第二节:月经周期与运动 一、月经周期与运动能力 在经期的排卵日及来潮前几日,运动能力下降; 经期后一周,运动能力较强。 二、运动对月经周期的影响 运动员的初潮时间较晚,特别是体能消耗较大的运动项目。 剧烈运动会导致月经紊乱,甚至绝经。 某些项目(体操、跳水),由于追求身材的“苗条”过分限制脂肪,也会造成月经不调。 适宜的运动不会造成不良影响,经期不能运动的观点是错误的,但要注意负荷和形式。 第十九章:老年与运动 第一节:衰老概述 衰老是人体随年龄的自然增长,机体出现一系列生理机能和形态等方面的退化现象。 一、衰老的机制 程序衰老说; 体细胞突变说; 神经、内分泌功能下降说; 免疫功能衰老说。 二、老年期的界限 1982年联合国老龄问题世界大会提出60岁为老年期的开始年龄。 第二节:体育锻炼对延缓衰老过程的影响 一、对运动系统的影响 1、骨骼:从年轻时开始练习跳跃形式的运动,有助于延缓骨质疏松的发生。 2、关节:锻炼可加强关节韧带的坚韧性,提高关节的稳定性和灵活性,防止老年性关节炎的发生。 3、骨骼肌:肌力下降是衰老的重要标志。锻炼可有效抵抗肌肉萎缩,刺激更多的运动单位参加工作。 二、对心血管系统的影响 心肌功能下降是心脏衰老的重要标志,血管弹性下降,血脂变稠,使血压上升。锻炼有助于改善心肌代谢过程和冠状循环,降低血脂,预防心肌梗塞。 三、对呼吸功能的影响 肺功能从30岁开始下降,60岁开始加速。 只要肺部无病变,不是老年人运动的障碍。 锻炼可减缓呼吸系统的衰老过程。 四、对神经系统的影响 进入老年后,脑细胞会减少10-17%,在神经生理上发生一些变化:视力下降、记忆力下降、睡眠不稳定,易疲劳、恢复能力差。锻炼对大脑的休息有积极的作用。 五、对代谢的影响 老人的消化功能会随年龄的增长而下降,锻炼有助于改善其消化功能,提高代谢功能,尤其是对脂类代谢有效,表现为血脂下降。 第三节:老年人体育锻炼的生理学原则 一、循序渐进的原则: 运动负荷开始要小,选择的运动方式应符合练习者的健康状况,不可一概而论,一般用最大心率的60%表示,如快走慢跑,有氧体操等等 二、经常性原则: 老年人的心血管系统的适应能力较差,突然的较大的强度的运动会出现意外,经常性的运动是科学的,一般每周3-4次为宜。 三、区别对待原则: 老年人的健康状况、体质有较大的差别。 四、注意其他因素:环境、气候等等。 第二十章:环境与运动 第一节:冷热环境与运动 体温——机体深部的平均温度 正常人体温度:38.8-37度 体温的测定:直肠、口腔、腋下 影响体温的因素:昼夜节律、性别、年龄、运动、情绪、进食、环境温度等 体温调节 产热(热量获得)过程 散热(热量丢失)过程与方式 辐射、传导、对流、蒸发 产热过程 安静时,主要由内脏和大脑产热 运动时,主要由骨骼肌产热 散热过程 辐射 通过红外线散热 无物理接触 占安静时散热量的60% 传导 通过物理接触散热 散热量与导热性有关 散热过程 对流 传导散热的一种特殊方式 通过空气或水的流动增加散热 散热量与对流介质的性质和对流速度有关 散热过程 蒸发 通过皮肤表面的水(汗)转移热量 蒸发速度取决于 温度和相对湿度 身体周围的对流情况 暴露的皮肤面积 安静时约散发25%的热量 是运动时的主要散热方式 二、热环境与运动 (一)、热应激:炎热环境运动时血管扩张、工作肌肉及皮肤等末梢血流量增加的现象。 四种散热方式提高工作效率5-6倍。 发汗;少尿。 (二)、热习服 人体对热环境的主动适应。长期在热环境下运动可提高人的耐热性。 热习服的养成对运动训练以及我们的生活均有重要意义。 (三)、身体训练与耐热性 炎热环境下的身体训练对身体耐热性的提高是舒适环境下的耐力训练所不能替代的。 (四)、热危害 热环境下运动会导致体液丢失严重,血浆量减少,如无科学的措施,将造成对健康的损害。 1、热环境与运动能力:热环境下运动会导致体温明显增高,体液丢失严重,血液循环量减少,氧运输能力下降,运动能力减弱。 2、热疾病与热危害: 脱水:指丢失占体重1%以上的体液指丢失占体重1%以上的体液。 热痉挛:骨骼肌发生的不随意孪缩。 热衰竭:由于循环血量不足导致的低血压和虚弱。 中暑:下丘脑体温调节功能不足导致机体不能出汗蒸发,使体温急剧升高。 布鲁克斯(Brooks)提出预防热危害的12条原则: 1、良好的身体状况; 2、安排休息和补充水; 3、饮料要较凉,低糖; 4、在较凉爽的时候运动;(尽量避免阳光的直射) 5、当气温高于30度时应调整练习计划; 6、鼓励练习者运动前30分钟补充水; 7、皮肤上洒些水以利于散热; 8、强度应反映练习者的适应能力,对不经常参加运动的人来说尤为重要; 9、坚持训练,以养成热习服; 10、在练习和比赛的开始阶段应注意补充饮料; 11、运动前要称体重,如果练习后体重下降3%应停训; 12、禁止服用盐片,但进餐时应注意补充盐。 (五)、液体的补充 1、运动中液体丢失严重,应重视补充水分; 2、按丢失的体重补充水分; 3、补水方法:少量多次; 4、注意气候的变化:在炎热、潮湿的天气情况下应格外重视补水; 5、运动时的着装:通风、吸汗; 6、注意危险的信号。 提示:体育教学不同于运动训练,在“健康第一”的原则下,应通过科学的方法养成学生的热习服,避免出现热危害。学校的业余训练也应遵循同样的原则 三、冷环境与运动 (一)、冷应激:人体对寒冷产生的反应。 产热:如寒战; 保温:皮下血管收缩,减少体表血流量以减少散热。 寒冷环境下人的运动能力会受到不利的影响 神经、肌肉和腺体兴奋性降低; 寒冷导致肢体灵活性下降; 低温导致氧运输系统和组织代谢能力下降; 寒冷导致肌肉的粘滞性增加,从而影响运动技能的发挥,并易造成运动损伤。 (二)、冷习服 人体对寒冷环境的主动适应(非寒战产热) 长期在寒冷环境下运动能提高人体的耐寒性。(如:坚持冬泳) (三)、身体训练与耐寒性 身体训练有助于促进对寒冷环境的适应能力 身体训练对改善末稍循环功能有良好作用; 第二节 、水环境与运动 (一)能量代谢 在水中活动能量消耗较多,比同样速度跑步时能量消耗大5-10倍。 (二)呼吸机能 在水中运动对呼吸机能的影响较陆上深刻。 (三)心血管机能 游泳时的体位及所处的特殊环境对循环功能也有良好的影响。 对水环境的适应 第一阶段,刚入水,冷的刺激反射性地引起皮肤毛细血管收缩、皮肤发白、散热减少、产热加强(发自阶段); 第二阶段,皮肤血管反射性舒张,血液流向皮肤,皮肤发红,有温暖感觉(发红阶段); 第三阶段,如果持续在水中停留过久,身体散热过多,会出现寒颤,以加强产热过程(发抖阶段); 第四阶段,若继续停留太长,引起小动脉收缩,小静脉扩张,血液滞留在度下静脉中使皮肤和嘴唇紫绀(发紫阶段)。 第三节:生物节律与运动 生物体内的各种功能活动常按一定的时间顺序发生变化,而且重复出现,周而复始,称节律性变化。 一、生物节律的分类: 高频节律:节律低于一天的属于高频节律,如呼吸周期; 中频节律:日周期属于中频节律; 低频节律:长于一天的节律周期均属于低频节律,如:年周期、月周期、周周期等。 二、生物节律对运动的意义 利用生物节律进行体育锻炼可收到事半功倍的效果。 一般说来,中国人的体能在每日的下午6-8时最好,清晨6-8时最差;一周内周三、四最好;一年内5-6月和8-9月最好。 人体生物节律是我们科学安排体育锻炼、运动训练和运动竞赛的依据。 思考题: (1)、试述儿童少年运动系统的特点,指出体育教学与运动训练中应注意的事项。 (2)、什么是身体素质的敏感期? (3)、女子心血管和呼吸系统有哪些特点?运动中应注意些什么? (4)、体育运动对延缓衰老过程有什么影响? (5)、简述散热的途径; (6)、简述“热应激”和“热习服”的区别; (7)、什么是生物节律?它对运动的意义是什么? 实验教案 关于实验教学的几点要求 一、开设实验课程的目的和要求 1、开设本实验课程的目的: 2、开设本实验课程的要求:(1)、遵照学生实验手册,掌握各实验的基本原理,明确实验的目的。 (2)、掌握各实验仪器的使用方法并熟练操作。如:血压计、秒表、身体成分测定仪等。 (3)、会正确读取记录有关实验数据并对数据进行统计处理及分析。 (4)、会正确编写设计实验报告和实验程序步骤,对出现的问题能进行合理分析。 (5)、实验学习过程中,要联系体育运动的实际,了解体育锻炼对人体生理的影响,初步学会利用生理基本理论知识和实践技能对体育与健康课进行指导,提高综合运用能力和创新能力。 二、填写实验报告的要求 注明姓名、学号、班级、实验日期; 实验号数和题目; 实验目的; 实验对象; 试验方法与步骤; 实验结果; 讨论与分析; 结论。 实验报告格式: 实验报告 第--次 ---级---班 姓名----学号---- 2008年 月 日 实验题目 实验目的 实验内容 实验结果与分析 评语: 任课教师: 三、实验室守则 1、试验前应充分预习本次实验内容,不预习者,不得进行实验; 2、遵守学习纪律,不迟到、不早退。 3、实验过程中不进行预实验无关的活动。 4、保持实验室的安静,不影响其他同学的学习。 5、实验学习分组进行,各组器材自用,不得与他组调换。 6、爱护公共财物。 7、保持实验室清洁,试验结束后应将实验器材、用品和实验桌整理干净,清点清楚,归回原处。 实验1:安静肺活量的测定 一、实验的目的与任务 学会肺活量的测试方法以及运用肺活量指标评价运动员的肺功能。 二、实验器材:肺活量计5台、消毒棉球、75%酒精若干。 三、实验步骤: 1、调试好肺活量计; 2、分组轮流进行测试,由小组长负责组织; 3、作好记录; 4、对结果进行分析; 5、填写实验报告。 实验1:安静和运动后人体心率与血压的测定 一、实验的目的与任务: 了解人体动脉血压测定的原理。学会人体在安静和运动前后脉搏与血压的测定。 二、原理介绍: 三、实验器材: 血压计; 听诊器; 秒表:学生自备。 四、测定方法与步骤 (一)、安静时脉搏和和动脉血压的测定 1、安静时脉搏的测定 以食指、中指和无名指轻压在受试者的桡动脉上,以10秒为单位连续计数10秒中的脉搏次数,连续测试3次,如果3次的数是一样的,则以这个数乘以6,即为受试者的安静心率。如三次的次数不一样,有两种情况分别对待。 2、安静状态下动脉血压的测定 (1)、将脉压带绑在受试者的上臂上,其下缘应在肘关节上3厘米处,松紧适宜。 (2)、用手指寻找肘窝出的肱动脉,然后将听诊器放在肱动脉上。 (3)、将气球的气门旋紧,打气,等声音消失后再使压力上升30-20毫米汞柱,然后旋松气门,徐徐放气。 (4)、当听到第一声时,即为收缩压。 (5)、继续放气,当听到声音突然消失时,即为舒张压。 (6)、记录所得结果,用120|80mmHg表示。 (二)、运动后脉搏与动脉血压的测定 以30秒20次下蹲为例: 受试者坐位状态下测试其安静状态下的脉搏和血压,并作好记录; 截断脉压带与血压计的联系,受试者仍带着脉压带; 受试者手托气球,按要求做30秒20次下蹲。 运动后立即坐在桌旁,先测其第一分钟前10秒的脉搏,然后测血压,并作好记录。 然后再做运动后的第二、第三分钟的脉搏和血压,并作好记录。 (三)、整理记录并分析。 (四)、填写实验报告。 备注:要求1分钟内完成测试。 实验3:植物性神经系统的功能测定 一、实验的目的与任务 掌握测定植物性神经功能的基本方法。 二、原理 心血管系统的功能、呼吸系统的功能、消化系统的功能、出汗情况、泌尿系统功能以及眼、耳功能等,都是植物性神经系统功能的表现。体育运动会影响到植物性神经系统的功能,通过对植物性神经系统功能的测定,可以判定其功能状况。 三、实验器材: 按摩床10张,秒表学生自备。 四、实验步骤 1、直立实验:受试者卧床休息2-3分钟,然后测1分钟心率,作好记录;然后缓慢站起来,在测一次1分钟心率,并作好记录。 2、卧倒实验:方法与1相反,只是躺下后休息15秒后在测试。 3、应用与评价: 直立实验:正常反应为脉搏增加12-18次。当超过此数时,则表示交感神经兴奋性增强;当增加6次以下时,则表示其副交感神经兴奋性增强。 卧倒实验:正常脉搏应减少6-14次,当超过此数时,表明七副交感神经兴奋性增强。 有训练的运动员安静时以副交感神经活动占优势,故脉搏较低。 填写实验报告。 实验4:视力视野的测定 一、实验的目的与任务:掌握视力和视野的测定方法 (一)、视力的测定 1、原理:我国目前采用的是对数视力表,该视力表有从小到大14行图形。受试者站在5米的标准检查距离,能看清第十一行的图形,其视力为5.0,并作为正常视力的标准。 2、实验器材:标准对数视力表(带灯箱)、指示棍、遮眼板各两个; 3、实验步骤:受试者站在据视力表5米处,用遮眼板遮住一眼,另一眼看视力表。要求每个图标的识别时间不能超过5秒钟,规定4.0-4.5各行视标中不能认错一个;4.6-5.0各行视标中不能认错2个;5.1-5.3各行视标中不能认错3个. 4、应用与评价:5.0为标准视力, 4.9为轻度视力低下;4.6-4.8为中度视力底下;4.5以下为重度视力低下。 5、填写实验报告。 (二)、视野的测定 1、原理:单眼固定正视前方一点所能看见的空间范围,白色视野最大,依次是黄、蓝、红,绿色视野最小。 2、实验器材:视野计、色标(各色)、视野图纸、铅笔各5套。 3、实验步骤: (1)、介绍视野计的构造:(以手持次式为例) (2)、测试过程见实验教材。 (3)、结果分析。填写实验报告。 (4)组织教学:首先教会小组长使用方法,再分组进行测试。 实验5:身体素质的测定(力量素质) 掌握肌肉最大力量的测定方法。 实验器材:握力器5付。 实验步骤:测量时将握柄调至受试者2-3指第二关节至大拇指虎口的距离,然后一手握握力器,指针向外双臂下垂,用力握紧握力器。左右手各做一次,然后以左右两手之和除以体重得出比值。查书179页表4-30-1算出得分。最后对结果进行分析,填写实验报告。 实验6:身体成分的测定 一、实验的目的:掌握皮褶厚度的测量方法,以及推算体脂%的方法,分析评价身体成分与健康的关系。 二、实验器材:皮褶钳、皮尺各五个(5-10米) 三、实验步骤: 1、皮褶钳的校验;(培训小组长) 2、受试者自然站立,暴露身体右侧测量部位。 3、测量部位: (1)、上臂部位:肱三头肌的肌腹上。 (2)、背部:有肩胛骨下角的下方约1公分处; (3)、腹部:脐右侧2公分处; (4)、大腿部:腹股沟中点与髌骨上缘中点连线的中点,皮褶方向与大腿纵轴平行。 4、方法要领: (1)、选准测量点,用左手拇指和食指、中指将皮褶捏起,将卡钳张开,卡在捏起部位下方约1公分处,待指针稳定后,立即记录。 (2)、捏皮褶时,不要连带肌肉。 (3)、测量过程中要经常校正皮褶测试仪。 5、身体成分的计算: (1)、计算身体密度:将皮褶厚度(mm)带入以下公式(见p184(2)) (2)、计算体脂%。见(见p184(3-2)) 三、应用与评价: 1、将上述得出的数据,对照p185表4-31-1得出成分等级。 2、根据查p185表4-31-1结果,对照p185表4-31-2得出你的健康评价。 3、填报实验报告。 谢谢大家!

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