体育教学与业余运动训练的生理学分析.ppt

人体生理学 第十四章 体育教学与业余运动 训练的生理学分析 内容提要 本章主要阐述体育教 学与运动训练基本原则的生理学分析、 几种训练方法的生理学基础、运动负荷 阈和运动效果的生理学评定等问题。 人体生理学 第一节第一节 体育教学与训练原则的生理学分析体育教学与训练原则的生理学分析 第二节第二节 训练方法的生理学分析训练方法的生理学分析 第三节第三节 体育教学与业余训练的负荷阈体育教学与业余训练的负荷阈 人体生理学 第一节 体育教学与训练原则的 生理学分析 一、可训练性原则与可逆性原则 二、全面身体锻炼原则 三、循序渐进和超负荷原则 四、区别对待原则和专门性原则 人体生理学 可训练性原则： 可训练性原则指人体的形态结构、生 理机能和身体素质等可通过体育锻炼 或运动训练获得某些积极的适应性改 变。 生物机体能对外界环境刺激产生适应 的能力是可训练性原则的生物学基础 。 在适宜生理负荷的刺激作用下，人体 各器官生理功能可产生一系列适应性 变化。 人体生理学 有训练运动员的若干指标值 受试者 最大值 吸氧量 lmin1 心输出量 lmin1 心率 次min1 心搏量 （ml) 动静脉氧差（ ml100ml1) G.P. C.R. A.H. C.S. B.T. L.R. 6.00 5.77 5.60 5.50 5.64 6.24 39.8 37.8 34.4 36.2 38.0 42.3 188 188 189 198 193 206 212 201 182 183 197 205 15.1 15.3 16.3 15.2 14.8 14.8 平均5.7938.119419715.3 人体生理学 耐力训练对小白鼠骨骼肌线粒体呼吸 能力的影响 肌肉组别 (molmin1g1) 肌肉 肉毒碱软脂酸 转移酶 细胞色素 (molg1) 快白肌 训练 无训练 181 101 0.200.02 0.110.01 6.30.7 3.20.3 快红肌 训练 无训练 704 363 1.200.09 0.720.06 28.42.1 16.51.6 慢红肌 训练 无训练 413 242 1.200.05 0.630.07 心脏 训练 无训练 1604 1581 46.60.9 47.11.0 人体生理学 可逆性原则： 9可逆性原则指通过训练使机体获得 的良好的适应性变化，在训练中止 后会逐步消失。 9研究表明，这种可逆性变化即使在 短时间停止运动后也会有明显表现 。 9运动技能的可消退性也提示训练的 可逆性。 人体生理学 中止运动和继续运动中老年人功能比较 指标 年龄（岁） 404950596069 活动 N=15 不活动 N=10 活动 N=14 不活动 N=14 活动 N=4 不活动 N=5 最大心输出量4.03.33.42.92.72.6 最大摄氧量 （mlkg1min1) 574438384337 心脏窖积（ml)1050835940915830865 最大心率(次min1)175182176175165170 人体生理学 卧床休息20天前后的指标比较 指标卧床休息前卧床20天后 最大摄氧量（mlkg1min1) 心率(次min1) 最大心输出量(mlmin1) 最大搏出量(ml) 心容积(ml) 43 192.8 20.0 104 868 31.8 196.6 14.8 74.2 770 人体生理学 全面身体锻炼原则： n任何一种运动对身体的影响都有一定的局限 性；应采用多种训练内容来进行练习，以达 到身体全面发展的目的。 n全面身体练习有利于建立多种运动条件反射 ；即大脑皮层所建立的“暂时性神经联系”越 多越巩固，建立新的“暂时性神经联系”就越 容易。 n全面身体锻炼还能使学生的运动能力获得全 面提高；综合训练在生理功能及生物化学方 面较单一训练好，对各项肌肉工作能力的提 高效果显著。 人体生理学 不同训练方式对身体素质发展的影响不同训练方式对身体素质发展的影响 训练方式 训练后提高值 100M跑（s） 30000M跑（s ） 引体向上（次 ） 力量专项训练0.24240.84 耐力专项训练0.20400.16 速度专项训练0.45100 全面身体训练0.50110.80 人体生理学 不同训练方式对少年儿童生长发育的影响 组别组别 训练训练 年限 （月） 体重增加（ kg) 身高增加 (cm) 肺活量增加 (ml) 握力增加 （kg) 背力增 加（kg) 全面身体 训练组训练组 （ n=80） 103.5-4.51.5-2.5300-5004-68-10 单项训练单项训练 组组（n=80 ） 101.5-2.51-1.5150-2502-34-6 人体生理学 速度和耐力训练引起的骨骼肌变化 指标 训练 效果 速度训练耐力训练 v肌红蛋白浓度 v糖元贮量 v有氧能力（氧化脂肪和糖的 能力） v甘油三酯贮 量 v糖酵解酶活性 vATPCP系统酶活性 v高能磷化物贮备浓 度 v高能磷化物贮备总 量 v肌纤维 肥大 v不同类型肌纤维 的相互转变 ？ 增加？ 增加或不变 ？ 仅在慢肌纤维 中增 加 增加 不变 增加 快肌、慢肌均肥大， 但快肌更显著 无 增加 增加 增加 增加 增加、减少或不变 ？ 增加 增加 仅慢肌出现肥大 无 人体生理学 循序渐进： +循序渐进原则是指在体育教学与训练中应从易 到难、由简到繁、从小到大地进行；其生理学 基础是生物机体对刺激的适应规律及运动条件 反射的建立和巩固规律。 +生物机体对外界刺激所产生的适应过程是渐进 性的，是在多次重复刺激下产生的。 +多级的、复杂的运动条件反射是建立在简单的 运动条件反射基础之上的,运动技能的建立,也 必须遵循从易到难、由简到繁的循序渐进原则 。 人体生理学 超负荷原则： F超负荷原则指运动训练的负荷应超过以 往的常量负荷，其生理学基础是能量代 谢的超量恢复规律、神经生理学的刺激 强度规律等。 F研究表明，超量恢复的大小和持续时间 等取决于消耗过程的强度。 F运动技能的生理本质是运动条件反射， 条件反射建立的快慢和神经系统活动的 “强度法则”有关。 人体生理学 超负荷的增加模式图 人体生理学 区别对待原则： J区别对待原则指在教学或训练过程中， 根据学生的年龄、性别、身体条件和训 练程度等特点，有针对性地确定教学训 练的任务、方法、手段，并合理安排运 动负荷。 J同样的负荷可因机体差异而产生不同的 训练效果；同时，中小学体育教学与训 练贯彻区别对待原则不仅关系到教学和 训练的效果，而且直接关系到学生的体 质与健康。 人体生理学 专门性原则： I专门性原则指训练内容与运动项目 的特点要保持一致性。 I训练的专门性包括两个因素：即学 习专项技术和发展专项所需的代谢 机制。 人体生理学 不同项目身体素质要求的专门 性 人体生理学 第二节 训练方法的生理学分析 一、重复训练法 二、间歇训练法 三、持续训练法 四、循环训练法 五、比赛训练法 人体生理学 一、重复训练法 重复训练法指反复多次进 行同一运动动作的练习，并在 各次重复练习之间安排一定休 息时间的训练方法。 人体生理学 距离(m)持续时间 (s) 氧债 绝对值 (ml) 百分比 (%) 相对值 (mlkg1) 100 200 300 400 500 600 700 800 12.6 24.6 39.6 55.0 71.7 90.5 110.1 128.3 4641 7379 7453 8119 11650 10843 11381 11185 39.8 63.4 64.0 69.7 100.0 93.1 97.7 96.0 79.7 126.8 128.1 139.5 200.1 186.3 195.1 192.1 不同距离跑的氧债 人体生理学 重复训练法的特点 每次重复练习的动作结构和负 荷数据不变，重复练习之间的时间 是使机体基本恢复。 人体生理学 重复训练法作用： K对同一练习进行多次重复，这样就 能不断强化运动条件反射，利于对 技术动作的掌握及巩固。 K机体可因多次刺激而承受较大生理 负荷，使身体工作能力和各器官功 能水平获得较大增进。 人体生理学 应用重复训练法，重复分段的距离及 强度不同，将对机体产生不同的影 响： 8采用60-80m最大强度跑的重复训练 ，能有效地增进大脑皮层兴奋与抑 制过程转换的灵活性，提高肌肉收 缩、放松交替的频率，并且能改善 非乳酸能系统的供能能力（对于儿 童少年来说，采用30-60m的跑距比 较适宜）。 8在重复训练中，各次练习间休息间 隔的长短亦会影响训练效果。 人体生理学 二、间歇训练法 4间歇训练法指严格规定各次练习强 度和 间歇时间的一种训练方法。 4间歇训练对练习的距离、强度及每 次练习的间歇时间有严格的规定， 不等身体机能完全恢复就开始下一 次练习；因此，对机能要求较高， 能引起机体结构、机能及生物化学 方面较深刻的变化。 人体生理学 从生理学角度分析，间歇训练主要特 点： 完成工作的总量大。间歇训练比持 续训练能完成更大的工作量，并且用 力较少。 对心肺机能影响大。在间歇期内， 运动器官得到休息，而心血管系统和 呼吸系统的活动仍处于较高水平，因 而呼吸、循环系统和物质代谢等功能 得到较大的提高。 人体生理学 心率可用来控制练习强度和间歇时间 一般间歇训练的强度以心率 在160-180次min-1为宜，而间歇 期可待心率恢复至120-140次min- 1左右（儿童可控制在110-120次 min-1），再进行下一次练习。 人体生理学 不同年龄组间歇训练的心率 人体生理学 间歇训练中，不同的练习时间和不同的间 歇时间相组合，可产生不同的训练效果 o采用10s最大强度跑，间歇休息30s能有 效的增进非乳酸供能能力； o以最大强度跑1min，间歇休息2-3min， 则能提高乳酸能系统供能能力； o若要发展有氧供能能力，则强度宜低而 间歇时间稍长些； o阿斯特兰德建议间歇时间应与跑的时间 一样，如用80的强度跑3-5min，休息3 -5min。 人体生理学 三、持续训练法 持续训练法是指强度较低 、持续时间较长且不间断地进 行练习的方法。 人体生理学 持续训练法作用： 持续训练法主要用于提高 心肺功能与发展有氧耐力。 人体生理学 持续训练法应用： 运用此法的关键是掌握好 运动持续时间和强度阈。 人体生理学 持续训练法原则： 该训练法总的原则是持续 时间长但运动强度低。 人体生理学 *由于机体植物性器官的功能惰性较 大，约需在运动开始后3min才能发 挥最高功能水平。 *发展有氧代谢能力，练习的强度应 超过本人的50，持续时间需在 5min以上，一般要求20-30min。 人体生理学 持续训练法强度不大、持续时 间较长，无论对中老年人还是儿童 少年均较适宜。 日本的小林义雄称之为“发育 期的最佳训练方法”；对中老年人 来说是“心脏健康之路”。 人体生理学 性别 O2max(mlmin1) O2max(mlkg1min1) 训练 前 训练 后 增加 值 训练 前 训练 后 增加 值 男 女 1773 1680 2205 1930 +432 +322 43.0 39.0 50.8 44.5 +7.8 +5.5 V V 1011岁儿童5min跑训练 O O2 2max max的变化 的变化V 人体生理学 HRmax% O2max% 50 60 70 80 90 100 28 42 56 70 83 100 O2max%与Hrmax%的关系V V 人体生理学 四、循环训练法 循环训练法是一种把不同 内容的训练手段组成几个练习 点，练习者按一定的顺序，循 环往复地进行训练的方法。 V 人体生理学 循环训练法的练习内容可 由以发展力量、速度、耐力、 灵敏为主的练习组成，也可由 体操、球类、游泳、自行车等 项目组成。 人体生理学 循环训练法的生理效果主 要决定于组成各练习点的练习 内容，如各练习点均为力量性 内容，主要发展肌肉力量；如 以跑等为主组成各训练点，则 主要增强心肺功能。 人体生理学 循环训练法运用成功的关 键是内容的选择合理及各组负 荷要求适当。 人体生理学 循环训练法的优点是，对 技术要求不高，简单实用，能 充分利用时间加大课的运动量 与密度，对全面发展学生身体 有良好作用。此外，由于内容 的多样与变换，也有助于提高 学生兴趣。 人体生理学 五、比赛训练法 比赛训练法是指按比赛的 条件和要求所进行的练习方法 。 比赛训练法实际上就是接 近最大强度的训练方法。 人体生理学 运用此法有利于增进运动员的 身体工作能力、使身体产生深刻的 生理生化效应等方面均有良好的作 用；同时，情绪因素所引起的对推 迟疲劳出现、延长高水平运动的时 间等方面均有良好的作用。 人体生理学 第三节 体育教学与业余训练 的负荷阈 %负荷阈指体育课和训练课中适宜生 理负荷的低限至高限的范围。 %生理负荷是以生理功能作标志来表 示运动负荷的大小，可以用某一生 理指标来度量，如用心率等。 人体生理学 一、影响生理负荷量的主要因素 （一）运动强度 （二）运动持续时间 （三）运动密度 （四）运动练习的数量 人体生理学 （一）运动强度 运动强度是指单位时间内 所作的功（通常用kgms-1表 示） 人体生理学 运动强度的表示方法： n以运动的速度来表示强度 n以本人最大速度的百分比来表示强 度 n以心率作为控制强度的方法 n用负荷的重量或单位时间内完成的 负荷来衡量运动强度 人体生理学 （二）运动持续时间 运动持续时间是指一种练习或 一堂体育课、训练课所持续的 时间。 在运动强度和运动密度基本相 同的情况下，运动持续时间愈 长，机体承担的生理负荷量必 然愈大。 人体生理学 （三）运动密度 q运动密度是指全课实际练习的 时间与全课总时间之比。 q在相同的上课时间内，各次练 习之间的间隔时间愈短，重复 练习的次数愈多，运动密度就 愈大。 人体生理学 （四）运动练习的数量 &运动练习的数量是指在一次教学课或训 练课中，完成运动练习的总次数、总距离 或总重量 &在非周期性练习中，常用完成练习的总 次数来表示 &在周期性练习中，则用完成的总距离表 示 &在力量性练习中，以完成的总重量来衡 量 人体生理学 二、中学体育教学负荷阈 （一）中学体育教学负荷阈理论 （二）中学体育教学负荷阈的调控 人体生理学 （一）中学体育教学负荷阈理论 中学体育教学负荷阈的生 物学基础是心搏峰理论与最佳 心率范围理论。 人体生理学 n 心搏峰理论： 7从安静状态至运动状态，心率随负荷增加而增 加，每搏输出量也随心率的加快而增加。 7当心率增加至一定水平时，每搏量将达峰值， 此后心输出量的增加将主要依靠心率的加快。 运动生理学将每搏量达到峰值时的心率水平称 为心搏峰。 7关于峰值时的心率水平，报道不尽一致，一般 在110-130次min-1（儿童100-120次min-1） ，表明此心率范围内运动，每搏量达到最大值 。 人体生理学 2.最佳心率范围理论： ?随着心率进一步增加，心输出量随心率 的增加而加大。 ?当心率增高到一定限度时，一般成人约 在180次min-1，心输出量达到最大值。 ?超过这一限度后，由于心室充盈时间太 短，回心血量减少而使心输出量减少。 ?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”，约在11