(二)《运动生理学》部分.doc

华东师范大学在职体育硕士专业复习资料运动生理学复习重点运动生理学：是人体生理学的一个分支，它是研究人体在运动过程中或在长期系统的体育锻炼影响下，人体生理活动发展变化的规律的科学，并应用这些规律指导人们合理地从事体育锻炼和科学地进行教学或训练的一门科学。人体生理机能三种调节方式及其特点：1） 神经调节：在中枢神经系统参与下，机体对内外环境刺激所产生的应合性反应。 特点：迅速、短暂、局限。2） 体液调节：通过人体内分泌细胞分泌的各种激素来对人体的新陈代谢、生长、发育、生殖等功能的调节。特点：缓慢、持久、广泛。3） 自身调节；器官、组织、细胞不依赖于神经或体液调节，对机体内外环境的变化产生的适应性反映。特点：调节幅度小、不灵活、但有意义。肌肉的收缩机制：肌丝滑行说理论认为，肌肉收缩时虽然外观上肌肉或肌纤维缩短，但肌细胞内并无肌丝或分子结构的缩短或卷曲，而只是在每一个肌小节内发生了细肌丝向粗肌丝的滑行，亦即由Z线发出的细肌丝在某种力量的作用下主动向暗带中央移动，结果相邻Z线都互相靠近，肌小节长度变短，造成整个肌原纤维、肌细胞乃至整条肌肉长度缩短。骨骼肌收缩的形式：缩短收缩、拉长收缩、等长收缩。1） 缩短收缩又称向心收缩：是指肌肉收缩时所产生的张力大于外加的阻力时，肌肉 缩短，并牵引骨杠杆做相同运动的一种收缩形式。它又可分为，A:等张收缩：负荷恒定，B:等动收缩：速度恒定。2） 拉长收缩：是指肌肉积极收缩所产生的张力仍小于外力，肌肉被拉长的一种收缩 形式（又称离心收缩）。3） 等长收缩：是指肌肉积极收缩所产生的张力等于外力，肌肉长度不变的一种收缩 形式。肌纤维与运动能力的关系：1）短时间、大强度运动项目的运动员FT%大于耐力项目运动员。(FT快肌)2）耐力项目的运动员ST%大于非耐力运动员。(ST慢肌)3）既要求速度，又要求耐力的运动项目的运动员FT%与ST%相当。呼吸：指机体在新陈代谢过程中，不断与环境之间进行气体交换的过程，它又包括三个相互联系的环节。 外呼吸：（外界环境与血液在肺部实现的气体交换）包括肺通气和肺换气（肺泡与肺毛细血管之间的气体交换）。 气体在血液中的运输。 内呼吸（血液与组织细胞间的气体交换）。呼吸运动的类型：1）腹式呼吸：以膈肌收缩活动为主的呼吸运动。2）胸式呼吸：以肋间外肌收缩活动为主的呼吸运动。肺活量：最大吸气后尽力所能呼出的最大气量，反映了一次通气的最大能力。时间肺活量：在吸气之后，尽力以最快的速度呼气，计算1、2、3秒末的呼出气量与肺活量的百分数，正常成人第1、2、3秒的时间肺活量为83%、96%、99%，它既反应了肺的容量又反映了肺的通气速度。每分通气量VE：是每分钟吸入或呼出的气体总量。VE潮气量呼吸频率500（1218）69L。最大通气量是每分钟所能吸入或呼出的气体最大量。肺泡通气量：是指每分钟吸入肺泡的新鲜空气量。只有进入肺泡的气体量才是有效的通气量，肺泡通气量(潮气量无效腔)呼吸频率，故慢而深的呼吸有利。长期运动对肺功能的影响：1）通气效果的提高和呼吸肌耗氧量的下降。2）氧通气当量的下降。（氧通气当量VE（每分钟通气量）/VO2（每分吸氧量）。3）训练对运动时每分通气量的影响。13血液的功能：运输功能：可将O2、营养物质、激素、酶、维生素运至组织细胞，供应其利用，同时将细胞产生了CO2、尿酸、尿酸肌酐运至排泄器官。缓冲PH植的功能：正常血浆的PH约为7.357.45，血液是调节酸碱平衡的第一道防线，代谢产生的酸性或碱性物质，被缓冲对缓冲。NaHCO2/H2CO2。保护和防御功能：血液中的白细胞通过吞噬和免疫反应来实现机体自身保护和防御外来微生物的侵害。 14氧离曲线（血和蛋白氧氧解离曲线）指反映血氧饱和度与血氧分压之间关系的曲线，该曲线近似“S”型，这一特征具有重要的生理意义。1）氧离曲线上段：PO2（60100MMHg），坡度较小，表明PO2在该范围内变化对血氧饱和度的影响不大，机体摄取足够的氧气提供较大的重要系数。2）氧离曲线中段：PO2（4060MMHg），坡度较大，表明PO2稍有下降，故会引起血氧饱和度明显下降，释放些O2，能保证组织细胞O2的供应。3）氧离曲线下段：PO2（1540MMHg），坡度XX，表明PO2稍有下降，故会引起血氧饱和度明显下降，释放大量O2，能适应O2的大量需求。15心脏的泵血功能：是指单位时间内输出足够的血量，以适应机体各器官组织新陈代谢的需要。机体代谢增加，心脏收缩加强，心率加快，心输出量增加，反之，则减少心输出量。16评价心脏泵血功能的指标：心输出量，心力贮备，心作功量。1） 每搏心输出量：一次心跳一侧心室射出的血量，简称搏出量。2） 每分心输出量：每分钟一侧心室所射出的血量，简称心输出量。3） 心力贮备：随机体代谢需要而增加的能力称心力贮备。（心力贮备最大心输出量静息心输出量）。它分为：心率贮备。收缩期贮备。舒张期贮备。4） 搏功：心室一次收缩所作的功。右心室的搏功1/6左心室的搏功。5） 每分功：等于搏功与心率的乘积。17动脉血压：1） 概念：是动脉血管内流动的血液对血管壁的侧压力。2） 成因：先决条件（有血液充盈）。基本条件：血液在血管中流动时遭遇外周阻力。（小动脉和微动脉）。3） 影响因素：每搏输出量。心率。外周阻力。主动脉和大动脉的弹性作用。 循环血量与血管容积的比例。18肌肉运动的血液循环功能的变化：1）心输出量增加。运动时输出量增加与运动量或耗氧量呈正比。2） 动脉血压变化。运动时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，适量心输出量使血脉压。3）各器官血流量重新分配。心脏和活动的肌肉的血流量增加，不参加活动的肌肉和内脏血流量减少。其生理意义：1）减少不参与活动器官的血流量以保证提供更多的血液量给活动肌肉。2）运动骨骼肌血管舒张，其他不参与活动器官血管收缩，使总的外周阻力不会明显下降，从而使平均动脉压保持相对稳定。19长期运动对心血管功能的影响：窦性心动徐缓。运动性心脏肥大。心血管机能改善。20脉搏（心率）测定在运动实践中的意义：评定心脏功能和身体机能状态。控制运动强度。21最大吸氧量：人体在进行有大量肌肉参加的长时间激烈运动中，心肺功能和肌肉利用氧的能力达到人的极限水平，此时，单位时间（M）所能摄取的氧量称为最大吸氧量。影响最大吸氧量因素：最大吸氧量主要决定于心脏的泵血功能和肌肉利用氧的功能。心脏的泵血功能称为最大吸氧量的中央机制，肌肉利用氧的能力称为最大吸氧量的外周机制。根据Fink原理：吸氧量的心率每搏输出量动静脉氧差。另外，最大吸氧量还受遗传、年龄、性别、训练因素的影响。22新陈代谢：生物体不断与外界环境进行物质与能量交换中实现自我更新的过程。23物质代谢：人体与其周围环境之间不断进行物质的交流过程。广义的物资代谢包括： 营养物质的消化与吸收，能源物质的合成与分解，代谢实物的排泄三个过程。24能量代谢：在物质代谢中伴随着能量的释放、转移和利用的过程。25基础代谢率：是指人在基础状态下单位时间的能量代谢。所谓基础代谢是指人体清醒而又极端安静的状态，而且不受肌肉活动、环境温度、食物及精神紧张的影响。26糖代谢、运动能力与补糖： 糖的分解供能：分为无氧酵解和有氧氧化两种。 血糖浓度与运动能力：在不同持续时间和运动强度的运动中，血糖浓度的变化有所不同。短时间剧烈运动后，血糖浓度升高，其原因是机体由安静状态进入运动状态时交感肾上腺系统活动增加，促进肝糖原分解所致。在运动前或运动中，适量补充糖可维持血糖水平，提高运动能力，延缓疲劳的发生。因此血糖水平的稳定对于运动能力的提高有重要意义。脑组织和红细胞必须依赖血糖供能。当血糖供应缺乏时，脑细胞和红细胞开始死亡。 糖原储备与运动能力：有研究表明，运动性疲劳或过度训练的原因之一是体内糖原储量的耗竭。运动前补充糖或加强食物中碳水化合物的量，可以使体内有充足的肝糖原和肌糖原的储备量。有利于运动过程中血糖水平和肌糖原水平的维持，提高运动能力，对于人体大多数组织细胞而言（除肝脏），葡萄糖一旦进入细胞或肌肉中进一步合成肌糖原，就不能直扩散出细胞。所以，力竭性肌肉运动时，活动的肌肉是不能利用不活动肌肉中的葡萄糖或肌糖原。只有肝糖原分解为葡萄糖进入血液供给活动的肌肉组织才能保证它所需的能量供应。所以增加肝糖原和肌糖原的储备有利于提高运动能力。合理膳食与适宜运动训练相结合是提高机体糖原储备有效途径。27运动过程中脂肪代谢和供能特点：它随运动强度的增大而减低，随运动时间的延长而。 1）动员慢，常在运动过程中体内糖原储备降低的情况下，FFA才成为主要供能物质。 2）长时间运动后期主要依靠脂肪酸氧化供能。 3）短时间剧烈运动时脂肪分解受到抑制。28运动对脂肪代谢的影响：1）提高机体氧化利用脂肪酸供能的能力运动训练是提高机体氧化利用脂肪酸供能的能力的最有效的措施。长期运动会使骨骼肌线粒体的数量、体积，单位肌肉毛细血管密度，线糖体酶及脂蛋白酶活性增加。2）改善血脂异常：血脂异常指TCH、LDL、TG、HDL。耐力训练可促进水解，增加。3）减少体脂积累：长期耐力运动提高LPL活性，促进脂肪水解，加速FFA氧化供能，减少体脂积累。29肾脏在维持机体内环境稳态中的作用：1） 通过泌尿活动，使物质代谢的生产物排出体外，维持内环境稳态，尿酸、尿素、肌酐等。2） 通过肾脏排出浓缩尿、稀释尿以及改变尿量来调节机体水平衡。3） 通过肾小管和集合管，对K、 Na等重吸收和排出，来维持机体电解质的平衡。4） 通过肾小管和集合管对H、HCO3-1的排出，调节机体的酸碱平衡。30运动后蛋白尿： 指健康人剧烈运动或长时间大强度运动后，出现的一过性蛋白尿为尿。31测定运动后蛋白尿在运动实践中的意义：1）评定负荷量和运动强度的大小。2）观察机体对负荷量的适应能力。3）反映运动员的训练水平。目前认为运动后蛋白尿产生机理可能与下列有关运动时酸性代谢物的刺激肾血管收缩而造成缺血和缺氧 肾组织结构改变 肾单位出现急性损伤。32人体三个技能系统的特征：磷酸原系统（ATP-CP）无氧代谢 化学能源：CP 供能十分迅速 ATP生产量少 肌肉中储量少 短跑或短时间运动 乳酸能系统 无氧代谢 食物能源：糖 迅速 有限 副产品乳酸导致肌肉疲劳 1-3分钟 有氧氧化系统 有氧代谢 食物能源：糖、脂肪 慢 多 没导致疲劳的副产品 耐力运动33运动技能：指在运动过程中通过后天学习而获得的动作技能。它是一种行为，不是先天固有的，是后天获得的。运动技能形成的过程：泛化期、分化期、巩固期、自动化。34激素：是内分泌腺或散在的内分泌细胞所分泌的高效能的活性物质，它参与控制和整合许多功能。 生长激素：促进氨基数进入细胞，蛋白质合成增加。减少外周组织对葡萄糖的摄取和利用。促进脂肪动员和分解利用。促进生长、特别长骨生长。糖皮质激素：对物质代谢的作用：促进组织摄取和利用葡萄糖，加强糖异生使血糖升高；促进肌肉蛋白质分解。对循环系统作用：维持血压、维持血容量。抗炎症作用。35、兴奋剂：含义：指国际体育组织规定的禁用药物和方法的统称。禁用药物：刺激剂、麻醉剂、利尿剂、蛋白固化剂、肽类激素。禁用方法：血液兴奋剂和尿样篡改；限制使用药物。 危害：对运动员的生理机能的危害。 对运动员心理的危害。36、准备活动：是指比赛、训练、体育课之前，有目的进行的身体练习。准备活动作用：提高中枢神经系统的兴奋性，增强内分泌腺的活动。 增强氧运输系统的活动，使肺通气量、吸氧量和新输出量增加，心肌、骨骼肌中毛细血管网扩张，工作肌能就得更多的氧供应。 体温适度升高。可以提高酶的活性，肌肉收缩速度增加。 降低肌肉的防滞性，增强弹性，防止运动损伤。 增强皮肤的血流，有利于散热，防止运动中体温过高。37、极点：是机体在进入工作状态阶段产生的生理反应，运动员常产生一些难以忍受的生理反应，如呼吸困难、胸闷、头晕、心率急增、肌肉酸软无力、动作迟缓不协调、甚至想停止运动等。 原因：内脏器官的功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。呼吸循环系统紊乱，大脑皮层运动动力定型暂时破坏。38、第二次呼吸：当“极点”出现后，依靠意志力和调整运动节奏继续运动下去，不良的生理反应便会逐渐减轻或消失，动作变得轻松有力，呼吸变得均匀自如的状态。原因：运动中内脏器官惰性逐步取得克服，氧供应增加，乳酸得到逐步清除；同时运动速度的下降使O2需求量，减少乳酸产生，机体内环境得到改善，被破坏的动力定型得到恢复。影响“极点”“第二次呼吸”的因素：“极点”出现的迟早，反应的强弱以及消失的快慢等，与运动项目、运动强度、训练水平、赛前状态、准备活动和呼吸等因素有关。一般来说，中长跑项目中运动者的“极点”反应较明显，运动强度愈大，训练水平愈低，气候闷热，“极点”出现愈早，反应也愈明显，消失得愈迟。良好的赛前状态，与适当的准备活动能推迟“极点”的出现和减弱“极点”反应。在“极点”现象时，应注意加深呼吸，以减少血液中CO2的浓度，有助于“极点”的反应的减轻和更快消失。39、运动性疲劳概念：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，是一个极其复杂的身体变化综合反应过程。运动性疲劳产生机制：衰竭学说、堵塞学说、内环境稳定失调学说，自由基突变学说，保护性抑制学说（六大学说）。运动性疲劳判断方法：肌力测定： 背肌力与握力，早晚各测一次，求出其数值差。呼吸肌耐力，可连续测5次肺活量，每次测定间隙30秒，疲劳时。神经系统功能测定：膝跳反射阈值，疲劳时反应时，疲劳血压体位反射，受试者坐姿休息5分钟后，测得安静时的血压，随即仰卧床上3分钟，快速把受试者扶起（推背部被动坐起），立即测血压，每30秒测一次，共测2分钟，若2分钟内完全恢复，没有疲劳，恢复一半以上为轻度，完全不能恢复为重度疲劳。感觉器官功能测定：皮肤空间阈。闪光融合频率。生物电测定：心电图。肌电图。脑电图。主观感觉判断（RPE）心率测定：基础心率较平时510次/分，则有疲劳积累现象。40、超量恢复：.概念：指运动中消耗的能源物质在运动后一段时间内，不仅恢复到原来水平，甚至超过原来水平的现象。41、促进恢复的常用措施：活动性手段：变换活动部位和调整运动强度，也称积极性休息。 营养性手段：补充营养是恢复的物质基础。运动能力恢复的关键在于恢复机体的能量储备，包括肌肉和肝脏的糖原储备，关键酶的活性（VB和微量元素），以及体液、元素平衡、细胞膜的完整性等。 补糖：A.运动前补糖宜安排在赛前数日内，赛前1.52小时。B.运动中补糖宜安排每隔1530分钟或3060分钟。C.运动后补糖时间越早越好，最好不超过运动后6小时。D.每小时50或1/公斤体重。补蛋白质：蛋白质的供给量应为总热能的1215%，约为1.22.0/体重。补维生素：可以提高运动能力。矿物质元素：大量排汗后身体对K、 N、 C、 P、 M、 Fe 需要量增加，特别是K、N，必须从食物中补充。药物手段：化学药物：有提高肌肉代谢作用的葡萄糖酸钙、次黄嘌呤核苷、三磷酸腺苷、激素、类固醇等。掌握好剂量、效应、时间曲线。中医药：提高机体抗病能力，增强免疫、改善代谢调节。补充外源性抗氧化剂，减少氧自由基的损害，常用的抗氧化剂有：VE、Vc、和一些中草药（人参、当归、生地、酸枣仁、阿魏酸、五味子）。 睡眠：使精神、体力恢复。 物理手段：按摩、理疗、针灸、气功、吸氧。 心理手段：暗示性睡眠-休息。肌肉放松。心理调整训练。各种消遣娱乐活动。舒适的生活条件。42、身体素质：定义：人体在肌肉活动中所表现出来的力量、速度、耐力、灵敏、柔韧等机能统称为身体素质，它是人体各器官的功能在肌肉工作中的综合反应。 意义：掌握运动技能的基础。提高运动成绩的基础。进行特殊训练的基础。 43、力量素质：定义：指肌肉紧张或收缩时抗阻力的能力。在许多运动项目中，力量是取得优异成绩的基础，力量素质也是影响和制约其他素质的主要因素，是最基本的素质。 力量素质的生理基础：1）骨骼肌本身解剖、生理代谢特点：肌肉的生理横断面愈大，肌肉的收缩产生的力量愈大。骨骼肌中FT%，收缩时力量大。2）神经系统对肌肉的调节能力：运动中枢产生强而集中兴奋，可募集更多的运动单元参加工作，产生的力量也更大。正常人60%肌纤维参与工作，而高水平运动员有90%的肌纤维参与工作，使力量更大。肌肉协调能力的改善，使支配各肌群的中枢能够准确而及时的产生兴奋或抑制的过程，利于充分发挥肌肉力量。 训练原则：超负荷、渐增阻力的、专门性的、系统训练的、合理练习顺序 (=原则)。 常用方法：等张练习，等长，等动，离心，超等长 (=练习)44、无氧耐力：定义：指机体在氧供应不足的情况下，较长时间进行肌肉活动的能力。生理学基础：肌肉糖原无氧代谢供能能力。缓冲乳酸能力。神经细胞（尤其脑细胞）的耐酸能力。训练方法：间歇训练法：常用的方法；（以产生高浓度的乳酸）。缺氧训练法：高原训练、模拟高原训练（15002400M）。45、有氧耐力：定义：指长时间进行有氧工作的能力。 生理基础：心肺运氧能力（中央机制）：优秀耐力运动员在系统训练下，心脏会发生一系列适应性变化：左心室内腔扩张，心容积增大、安静心率减慢、每搏输出量增加。骨骼肌利用氧的能力（外周机制）：优秀耐力运动员在系统训练下，骨骼肌利用氧的能力会产生一系列适应性变化：ST%，ST选择性肥大，肌红蛋白增多，线粒体的体积增大和数量增多，氧化酶活性提高，毛细血管数量增加。神经调节能力：长期耐力训练，不仅能提高大脑皮质神经过程的稳定性，并且能够改善各中枢间的协调作用。其表现为：运动中枢的兴奋与