生命是美丽的.doc

生命是美丽的，对人来说，美丽不可能与人体的正常发育和人体的健康分开。车尔尼雪夫斯基第四章 体育的生理科学基础学习目标 人体生长发育的规律 人体运动的器官骨、关节和肌肉 人体运动的“运输线” 人体运动的“气体交换站” 人体运动的“信息网络”第四章 体育的生理科学基础第一节 人体生长发育的规律人体生长的特点是从儿童形体逐渐向成人形体转变，在这个转变过程中，生长的速度是不均衡的，时快时慢，呈S形曲线增长。发育是以特定方式进行的，表现出同化过程大于异化过程，发育的每个阶段对人体机能能力均有深远影响。虽然说每个人的发育基本形式是不变的，但是研究表明，由于环境、饮食、健康状况和体育锻炼等方面的差异在一定意义上影响各个发育阶段的成效。例如，速度、灵敏、协调、柔韧等身体素质和建立精细动作、肌肉的爆发意识、神经支配肌肉的能力等方面都需要在青春发育期前培养，像掷链球、铁饼、举重、拳击、摔跤、马拉松等需要力量和超长耐力的项目，以及依靠坚强的意志力和经验完成更精细的动作，在儿童期和少年前期不适合从事，但对于发育已经逐渐成熟的大、中学生却很适合。（一）人体生长发育期的划分根据人体发育的规律以及自身形态、生理和社会环境的变化特点，可以将生长发育划分为5个时期：（1）婴儿期：出生1.5岁。（2）幼儿期：26.5岁，幼儿园阶段。（3）儿童期：712.5岁，小学阶段。（4）少年期：1317.5岁，中学阶段。（5）青年期：1824.5岁，大学或就业。各个发育时期的上下相邻年龄之间没有明显界限，前一段发育为后一段发育奠定了基础，由于个体差异，个人发育有提前或延后现象。（二）人体生长发育的特点从婴儿到成人，体格发育的特点有高峰期和低峰期，呈波浪形发展。（1）婴儿期，这个时期身高和体重迅速增长，速度一般超过人生的任何时期。是第一次生长高峰。（2）幼儿期为幼儿园阶段。幼儿期生长速度逐渐放慢，男孩和女孩的相对变化比较相似。此时的身体发育较好，四肢活动能力较为完善，有强烈的学习要求和掌握简单技巧操作的愿望和能力。（3）儿童期为小学阶段。儿童期身高体重稳步增长，身高增长较体重增长快，女孩盆骨宽度增长稍快于男孩，而男孩的胸部和前臂超过女孩，但是男孩和女孩的形态特征基本相同。在生长速度较慢的儿童期里，身高和体重变化不是很大，为学习运动技能和发展协调性、神经肌肉技能提供了稳定的条件，对发展跑、跳、投等基本活动能力是一个重要时期。由于儿童肌肉体积较小和骨骼生长中心还较脆弱，理论上来是说这一时期还不适合进行剧烈的、大强度的力量训练。但是，资料显示体操、游泳、跳水、武术等许多灵巧性项目运动员年龄有减小趋势。（4）少年期为中学阶段。处于青春中期的女性的身体大多已发育成熟，而同龄的男性却仍然在不断地成长变化着。根据全国学生体质调查材料，到16岁时，城市男、女性平均身高和体重：男性身高168.6cm，体重为53.9kg；女性身高为158.5cm，体重为48.3kg，在以后几年里可继续再增高、增重些。心脏等各器官的功能日趋完善和成熟，心脏跳动次数也由新生儿的每分钟跳动140次左右减到75次左右。肺功能随着调节功能的逐渐完善，每分钟呼吸也降至20次左右。（5）青春期，生长速度又一次突增，称为第二次生长高峰（也称青春期生长高峰）。第二次生长高峰期内，身体的不同组织器官有其各自的生长速度，基本上生长是从头部向下进行，头部生长快于胸部和上肢，上肢又快于下肢。骨骼的生长速度明显快于骨骼肌、心脏、肝脏和肾脏（见图4-1-1）。图4-1-1 由胎儿到成人身体比例变化（引自：美国乔奇A.布茹克司著，运动生理学）青春期是人生的花季，整个青春期有好几年，青春期的起始点是比较容易确认的，因为它与一种生理状况紧密地联系在一起，即开始有能力繁殖下一代。但是，人们对青春期的终止点却模棱两可，众说纷纭。譬如，隋代确认21岁才成年，可唐代则将成年的年龄定为23岁。但不管怎样，青春期结束后，人就逐渐走向了成熟。就人体的生长发育来说，的确要到2123岁才可发育完善，此时身体一般不再长高，心、肺等各内脏器官及生殖系统等器官的发育也基本定型。动作的灵敏度、精确度、运动速度、耐力等也都有了显著的提高。从各方面看，已达到成熟的程度，已能胜任各种繁重的工作和劳动。青春期是成长、学习、走向社会的一连串过程，在一个人的一生中有特别重要的意义。它既是身体发育成熟的关键时期，也是人格发展成熟的重要阶段。一个人身体（生理）的成熟不等于心理也成熟。事实上，真正达到心理成熟是不容易的。虽然有“四十不惑”、“六十耳顺”之说，可真能到达“不惑”、“耳顺”境界的，也并不多见。尽管如此，我们仍然要努力使心理逐步完善起来，并使之达到成熟的程度。（三）青春期生理变化特征由于人类遗传的原因在出生时即有了性染色体的区别，男孩是XY染色体，女孩是XX染色体，它决定了性腺不同，也就有了男、女性别的区别，这些本质区别叫做第一性征。进入青春发育期后，男、女孩性腺逐渐成熟，机能逐渐完善，男孩体内的性腺生成雄性激素，女孩体内的性腺生成雌性激素，在不同性激素的催化作用下，男孩和女孩特征上出现了继发性特征，这些特征叫做第二性征。第二性征使男、女之间的性别差异更加明显，其特征如下：男性：喉结增大突出，音调变低变粗，皮下脂肪减少，肌肉强健有力，体毛多，长胡须。女性：盆骨变宽，音调变细，皮下脂肪增加并有选择性的在胸部、乳腺和臀部 沉积。 女孩月经初潮期受种族遗传、饮食条件、环境卫生、地域差异等因素影响有较大变化（见表4-1-1）。城市女孩比乡村女孩早0.66岁，比少数民族早0.8岁；广东、北京比青海早0.9岁，经济发达的欧洲比落后的非洲早2岁，尤其是美国黑人比非洲黑人又早2岁。女孩月经初潮是判断性成熟的一个明显标志。表4-1-1 女孩月经初潮年龄（岁）中 国城 市13.17乡 村13.83少数民族13.97中国城市组广东北京上海福建广西湖南浙江吉林贵州青海12.6112.6212.7312.9613.0013.0813.3013.4713.4713.51外国城市组欧 洲13.00非 洲15.00青春期的男、女孩发育均有早熟和晚熟之分，他（她）们的生长特点也有不同：成熟较早的男子一般肌肉较发达，下肢较短，髋部较宽；成熟较早的女孩下肢较短，肩部较宽。由于成熟较晚的人有持续时间较长的生长期，所以成年后的身材一般稍高一点。青春期是由儿童、少年时期过渡到青年时期最终成人的一个迅速发育阶段，以生长突增为青春期的开始标志，以最终性成熟为结束，一般分为三个阶段：青春前期：以性和生殖器官开始发育而同时出现身高、体重加速增长的时期。男孩13、14岁加速增长，女孩10至13岁连续4年较平缓的波浪型增长，最高值在11岁。乡村男孩的突长时间和城市男孩相同，但各年龄段的身高平均值较城市男孩低3.85cm；乡村女孩的增长时间与城市女孩相同，但是其最高值在13岁，各年龄段的身高平均值较城市女孩低1.92cm。女孩生长高峰期较男孩早两年，女孩常常比同龄男孩高，但是男孩出现生长高峰后一般会赶上并超过女孩。男女孩的体重加速增长时间和身高极为相似。青春中期：此阶段以第二性征发育为主，又称性成熟期，女孩以月经初潮为开始标志，时间跨度为1316岁；男孩以初次遗精为开始标志，时间跨度为1417岁。此阶段的另一个特点是各项形态发育速度开始减慢。青春后期：身体发育逐步达到完全成熟阶段，身体形态和各项机能逐渐成人化，时间跨度女子为1723岁，男子为1824岁。从世界人口生长发育的长期趋势来看，一百年以来人类一代比一代高，性发育和性成熟每十年提前三个月。对这一现象的普遍解释是：工业化和科技发达使人类社会进步，营养水平提高，环境卫生改善以及注重体育锻炼，这些生长中的长期变化在参加世界比赛的运动员中尤其明显，田径、游泳、滑冰等项目的成绩有极大提高，篮球、排球、足球、网球运动员的身材也更趋高大，但不能否认的是运动成绩的提高也与训练方法、手段、条件和选材有密切关系。第二节 人体运动的器官骨、关节和肌肉一、人体骨骼运动构架骨骼是人体内最坚硬的组织，是支撑人体的支架。人体的骨，共有206块，有长的、短的和扁状的。按它们所在的部位，可以分为躯干骨、头骨和四肢骨。骨借助韧带或软骨连接而形成骨架，保证了人体具有直立挺拔的形态、运动自如的功能，担负着保护、支持生命器官，对身体起着支撑和保护作用。骨是最坚固的组织，一个成年人新鲜的股骨，可以承受约400kg的压力。骨还具有极高的弹性，科学家测量过，它们的弹性超过橡木。骨的主要成分是钙、磷和骨胶元。在儿童和青少年的骨内，骨胶元的含量较多，而钙、磷等无机物较少，所以骨的弹性好，但容易变形；成年以后骨内无机物逐渐增多，骨胶元减少；到了老年，骨变得硬而脆，很容易发生骨折。骨的外表包着一层骨膜，它上面有丰富的神经和血管，骨细胞所需的营养和氧等都是由这些血管进入骨质后供应的。骨膜下面是一层结构坚密的骨密质，在骨密质内侧和长骨两端有骨松质，骨松质形状象海绵，是由许多细针样的“骨小梁”排列而成。长骨骨干的中间是空的，充满了骨髓，称骨髓腔。骨髓有造血的功能。长骨的两端隆起的部分叫骨骺。骨小梁和骨髓腔的这种结构，有效地减轻了骨骼的重量。骨与骨之间可以活动的连接部分叫“关节”。每个关节都有关节面、关节囊和关节腔这三种结构：关节面就是骨与骨连接的两端骨面，每个关节面上都覆盖着一层软骨，表面光滑，有弹性，起减少摩擦和缓冲震动的作用；关节囊长在关节的周围，使关节腔密封起来，其内侧能分泌黏液，起润滑作用；关节腔就是关节面与关节囊之间的空隙。有些关节腔内还有软骨般的结构（如膝关节处的半月板），可以增加关节的活动范围和保护关节面。关节周围常有许多韧带，使关节活动灵活但很坚固，此外，关节周围的肌肉也起着加固关节的作用。肌肉附着在关节两端的骨上。当肌肉收缩，就拉动骨骼围绕关节活动，产生屈伸、外展内收、旋内旋外和环转等肢体运动。人体运动是骨、关节和肌肉共同完 成的。二、人体运动与肌肉组织（一）肌肉收缩是运动的动力肌肉组织：人体各种运动的承担者。它是由特殊分化的肌细胞组成，是人体各种运动承担者。人体有三种肌肉组织，即骨骼肌、心肌和平滑肌。肌细胞也称为肌纤维，能收缩和舒张，产生运动，如肌体的各种运动、胃肠的蠕动和心脏的搏动。肌肉主要由肌动蛋白和肌球蛋白两种蛋白质组成。它们是肌纤维的组成部分，肌纤维是肌肉的收缩成分。人们的各种运动，体内各脏器的活动，都是由肌肉运动完成的。肌肉是由特殊分化的肌细胞构成的组织，其特征是能将化学能转变为机械能，使肌纤维缩短，产生收缩，以保证机体的各种运动。一个人全身共有250块肌肉，每块肌肉大小不一，形状不同，收缩性能各具特色。在神经元控制下，一些肌肉能够按照我们的意识产生收缩和舒张，人体进行的各项运动都是通过肌肉的收缩和舒张来实现的，如手拿东西或迈步走路等。然而，另一些肌肉，如心肌或胃肠道平滑肌，不能按照我们的意识去收缩，它们受植物神经系统的控制和支配。根据肌肉的运动功能和运动形式，大自然将我们的肌肉分为三类。第一类是附着在骨骼上的骨骼肌，又称横纹肌。这种肌肉受神经支配，可以随人的意识而运动，故又称作随意肌。机体的姿势维持、空间的移动、复杂的动作以及呼吸运动等，都是通过骨骼肌的运动来实现的。平时所说的肌肉就是指骨骼肌，全身的骨骼肌约有600多块、占体重的40%。随意肌的运动受意识控制，我们可以有意识地控制随意肌的收缩和舒张来完成我们的活动。但是，随意肌运动是有限的，譬如，我们难以张开双臂，化作翅膀飞上蓝天，大自然不赋予人类这种功能。大自然对它创造的所有动物的活动都有限制，人类也不例外，肌肉的运动能力不应超越它的遗传限制。第二类是广泛分布于内脏器官和血管壁上的平滑肌。平滑肌收缩缓慢，具有很大伸展力，不受意识支配。第三类是构成心肌壁的心肌。肌肉运动依靠肌纤维的收缩作用，而肌肉本身具有利用营养物质合成肌蛋白的本领，肌蛋白分解释放出来的能量就成为肌纤维收缩的动力。而根据肌肉的颜色，科学家将肌肉分成为白肌和红肌。白肌的血管数目少，肌红蛋白含量低，呈白色，故名白肌。白肌内脂肪或葡萄糖储量较少，红肌则相反。短跑运动员在短跑比赛时，进行短时间的快速运动和爆发力时，是要靠白肌的收缩功能，来体现短跑成绩的，白肌收缩功能越强的运动员成绩就越好，但白肌易于出现疲劳。红肌纤维能够通过储备脂肪和葡萄糖储藏能量，而且，红肌内也储存肌红蛋白，为耐力跑运动员提供必要的氧分。红肌与白肌数量之比是可以通过后天的训练来调整的。肌肉发展有一定的规律性，当身高增长加速时，骨骼增长稍快于肌肉增长，肌肉主要向纵向发展，男女身材均显瘦长，这一时期肌肉力量和耐力都较差。生长加速期结束后，身高的增长减缓，肌肉横向发展加快，肌纤维明显增粗，肌肉力量显著增加，同时体重也显著增加（见表4-2-1）。表4-2-1 不同年龄段人的肌肉和脂肪重量占体重的百分比年 龄肌肉重量占体重的百分比/%脂肪重量占体重的百分比/%81517成年人27.232.640.044.2男16.0 女18.0男4.0 女25.0肌肉体积增大与力量增长密切相关，成熟度、体型和体育锻炼等原因，能够直接造成很大的个性差异。男孩到性成熟之后，体内雄性激素含量大幅度提高，雄性激素是合成蛋白质，是肌肉发达的有力刺激和调节因素。成年男子雄性激素含量比儿童和成年女子高10倍左右，只有达到成人水平的雄性激素含量，才可能有达到最大力量的潜力。（二）肌肉力量大小的因素及锻炼人的肌肉力量的大小与很多生理因素有关。这里主要介绍如下四方面。（1）肌肉的生理横断面。肌纤维增粗可使肌肉横断面增大，而肌纤维的增粗则主要是收缩性蛋白质含量的增加，因而两种蛋白质微丝收缩滑行时产生的力量就增大。多作负重肌肉练习对增大肌肉生理横断面有良好效果。（2）肌群的协调能力。在现实生活中，常可见到两个人肌肉粗细程度相似，但两人力量并不相同，这就是肌肉群的协调能力及肌肉中肌纤维动员程度的差异所致。譬如一个不经常锻炼的人，最大用力时大约只能动员60% 肌纤维参加活动，而经常锻炼的运动员，则可动员90% 的肌纤维参与活动，力量当然就大得多了。（3）肌肉收缩前的初长度。肌肉收缩时发挥的力量和收缩时肌肉所处的长度状态有关。如果肌肉收缩时已经处在缩短状态或过分拉长状态，都不能发挥最大力量。只有当肌肉收缩时肌肉处在适宜的预先拉长状态，才能有利于最大力量的发挥。正确的运动技术多包含这一因素，如投掷标枪前的引枪，踢球前首先将腿后摆等，均是为了取得最佳的初长度。因此，锻炼时努力掌握正确规范的运动技术动作，也是发挥最大肌肉力量的重要条件。（4）肌肉收缩的代谢适应。肌肉的收缩放松有赖于能量的供应，经常进行力量锻炼，能使肌肉产生一系列代谢适应性变化，如肌肉中毛细血管网增加，保证氧气及养料的供给；肌肉中能源物质（如肌糖元等）含量增加；肌肉内各种酶活性提高等，从而保证肌肉的发挥。（三）提高肌肉力量锻炼效果的因素肌肉力量的锻炼一般采用负重练习，在锻炼中要提高锻炼效果应注意五个因素。（1）最大符合百分比（percent，P）这个因素是指采取多大负重重量。由于各人原有力量基础不同，某一重量对甲可能过重，而对乙则可能太轻，因此需要找到适合自己锻炼的负重重量。这一重量因人而异，以个人负重最大负荷百分比衡量，为免除称量重量，多以某一重量最大重复次数（repetition maximum，RM）为标志。如某一重量甲能连续举8次，则这个重量对甲来说是8RM。一些专家认为每周连续练习3次，每次练习为36RM，力量增大明显。同时，校代表队的运动员，为提高运动成绩练习力量，则应依专项不同而有别，如练举重和投掷项目者，则负重重量宜重些，可在5RM以内；练短跑和跳跃项目者，可采用610RM；中跑者可用1015RM；而长跑者则采用轻负荷多重复的方法，可用30RM 等等。（2）每两组练习间的间隔（interval，I）在进行力量练习时，两组间应间歇休息多长时间为佳，研究认为可在80s至5min之间选择，视负重大小、训练水平、体质状况等而定。（3）一组重复次数（repetition，R）每组练习重复次数以RM的最高次数为准。如10RM，则每组均练10次，依循序渐进原则可安排为：第一组1/210RM重量重复10次；第二组3/410 RM重量重复10次；第三组10 RM重量重复10次。其他RM负荷可参照上述方案制定或酌情增减。（4）完成重复练习的时间（time，T），总的说练习不宜过慢。一次重复练习应在515s内完成。耐力项目重复次数多的可在2050s内完成。（5）组数（set，S）一次练习一般可安排36组，但应视练习者各项因素 而定。（四）运动后肌肉酸痛不少同学有过这样的体会，在一次活动量较大的锻炼以后，或是隔了较长时间未锻炼，刚开始锻炼之后，常常会出现运动后肌肉酸痛，这种酸痛不是发生在运动中或运动后即刻，而是发生在运动结束后12天之后，因此也称为肌肉延迟性疼痛。1. 运动后产生酸痛的原因肌肉酸痛是由于当肌肉一次活动量大或隔了较长时间未锻炼而刚恢复锻炼时，肌肉对负重及收缩放松活动未完全适应，会引起局部肌纤维及结缔组织的细微损伤，以及部分肌纤维产生痉挛所致。生理和生化的研究结果证实了酸痛时这种局部细微损伤及肌纤维痉挛的存在。由于这种肌纤维细微损伤及痉挛是局部的，因而就整块肌肉而言，仍能完成运动功能，但存在肌肉酸痛感。酸痛后，经过肌肉内部细微结构的修复，肌肉组织会变得比以前强壮，以后再经历同样负荷就不易再发生损伤（酸痛）。2. 预防和消除肌肉酸痛预防肌肉酸痛的发生可注意如下几点：根据不同体质、不同健康状况科学地安排锻炼负荷，负荷不要过大，也不宜增加过猛；锻炼时，尽量避免长时间集中练习某一部位，以免局部肌肉负担过重；准备活动中，注意对即将练习时负荷重的局部肌肉活动得更充分些，对损伤有预防作用；整理活动除进行一般性放松练习外，还应重视进行肌肉的伸展牵拉练习，这种伸展性练习有助于预防局部肌纤维痉挛，从而避免酸痛的发生。当已经出现肌肉酸痛后，采取以下对策能使酸痛得以缓解和消除：热敷。可对酸痛的局部肌肉进行热敷，促进血液循环及代谢过程，有助于损伤组织的修复及痉挛的缓解。伸展练习。可对酸痛局部进行静力伸张练习，保持伸展状态2min，然后休息1min，重复进行，每天做几次这种伸展练习，有助缓解痉挛。但做时注意不可用力过猛，以免伸拉时再使肌纤维损伤。按摩。按摩有使肌肉放松，促进肌肉血液循环的作用，有助于损伤的修复及痉挛的缓解。口服维生素C。维生素C有促进结缔组织中胶元合成的作用，有助于加速受损伤结缔组织的修复，从而减轻和缓解酸痛。 针灸、电疗等手段。对缓解酸痛也有一定的作用。第三节 人体运动的“运输线”人体的循环系统由心脏、血管和调节血液循环的神经体液机构组成。血液在心脏、动脉、静脉和连于动、静脉之间的毛细血管内周而复始不断流动着，将人体必需的营养物质输送到全身，同时将人体代谢过程中产生的废料运送出来，以维持人体的新陈代谢，健康长寿。一、心脏循环系统的动力之泵心脏是人体最重要的器官之一，是人体中循环系统的动力之泵。永不停歇地跳动着的心脏，周而复始地推动着血液的循环，使人的生命生生不熄。人的心脏的大小和本人拳头的大小相差无几。它位于人体的胸腔内，左右两面是肺脏，前方是胸骨和肋骨。心脏的作用是推动血液流动，向器官、组织提供充足的血流量，以供应氧和各种营养物质，并带走代谢的最终产物（如二氧化碳、尿素和尿酸等），使细胞维持正常的代谢和功能。体内各种内分泌的激素和一些其他体液因素，也要通过血液循环将它们运送走，实现机体的体液调节，维持机体内环境的相对恒定。此外，血液防卫机能的实现，以及体温相对恒定的调节，也都要依赖血液在血管内不断循环流动，而血液的循环是由于心脏“泵”的作用实现的。在生长发育过程中心脏的重量是随年龄增长而增长的，成年人的心脏重约300g左右，它的作用是巨大的。正是因为心脏是循环系统的动力器官，由于心脏的“泵”的作用，血液循环才得以维持，血液从心脏射入动脉而分布于身体各部位和器官，再由静脉还流于心脏。因为血液的流动直接取决于心脏的泵血能力，从而使循环系统内保持足够的压力。如果心脏不能实现泵血功能，动脉血压即迅速下降，使全身各器官的供血不足，从而发生功能障碍以至危及生命。如脑内血液循环停止310s，人就丧失意识，血液循环停止57分钟，大脑皮层会出现不可逆的损伤。所以说心脏是人体的重要器官。二、脉搏心脏活动的显示仪 从儿童期到青年期，安静时心率和最大心率是随年龄增长而减慢的，并且存在性别差异，19岁以后趋于稳定（见图4-3-1）。图4-3-1 我国城市青少儿脉搏均值曲线（引自：1987年中国学生体质与健康研究）脉搏是心脏活动的显示仪，脉搏节律是否规则暗示着心脏的健康状况。根据脉搏的深浅、大小、强弱、速率、节律，可以协助诊断疾病，辨证施治。正常人的脉搏可因年龄、性别而不同。成年人在安静状态下，男性脉率每分钟约60100次，女性每分钟约7090次；年龄越小，脉搏越快，儿童每分钟约90次；初生儿每分钟可达140次。除年龄和性别外，昼夜、饮食、活动、情绪对脉搏也有影响。脉搏在白天较快，夜间睡眠时较慢；吸烟、饮酒、喝茶或咖啡后，脉搏可一次性增快；体育锻炼、体力劳动时亦然。三、体育锻炼对心脏的积极作用1899年，瑞典医生汉森（Henschen）诊断到滑雪运动员的心脏较常人大，但又不同于高血压、心瓣膜病患者的病理性心脏肥大，运动员这种肥大的心脏功能十分良好，他将这种心脏称为运动心脏或运动员心脏。生理学研究表明，经常进行体育锻炼的人，心脏的重量、直径、容积均比一般人大，心脏具有更强的工作能力。生理学家曾对活动少的动物和经常活动的动物、未经过运动训练的人和经过训练的人的心脏进行比较，结果发现经常活动者心脏的重量重得多（见表4-3-1）。表4-3-1 运动强度与心脏重量比较研究对象家兔 野兔 家鸭 野鸭 普通马 跑马 家狗 猎狗 家狼狗 公用狼狗 未经训练的人 经训练的人心重2.4 7.7 6.9 11.0 6.0 11.5 5.0 11.0 7.0 9.2 4.8 8.0比较动物心脏的轻重与寿命的长短，发现这两者关系十分密切。野兔心脏重量为家兔的3.2倍，而野兔的寿命正好是家兔寿命的33.8倍；猎狗的心脏重量是家狗心脏重量的2.2倍，而猎狗的寿命正是家狗寿命的2.1倍。经常参加体育锻炼的人，心肌细胞能获得更充足的氧气及营养供应，因而心脏细胞产生营养性肥大，使心脏重量增加，容积增大，搏动有力。一般人心脏重量约300克左右，而运动员可增重至400500g；一般人心容积约为750mL，而运动员可达1000mL以上。生理学者曾对一些4080岁坚持长跑锻炼的人心脏作检查，发现由于长跑锻炼的良好作用，这些人的心脏无论大小和功能均类似于不从事锻炼的20岁左右的年轻人心脏。一些专家认为，坚持运动起码可使心脏推迟衰老1015年。经常锻炼的人，由于心肌收缩强而有力，脉搏输出血量多，因而安静时心跳次数比一般人慢。一般人每分钟心跳75次左右，而经常运动的人可减少至每分钟5060次左右，有训练的运动员更慢。安静时心跳减慢，使心肌获得更多休息时间，从而使心脏有更大的储备力。譬如，一般人每分钟心输出量约5L，运动时比安静时大大增加，经常锻炼的人可增至3035L，甚至达4045L以上，说明心脏有很大的储 备力。锻炼还对预防心血管系统疾病有良好作用。锻炼不仅使心脏功能增强，同时还改善体内物质代谢等过程，减少脂质在血管壁的沉积，保持与增进血管壁的良好弹性；经常锻炼还可促进体内脂肪的消耗，并能使具有保护性的高密度脂蛋白增加，这些都对心血管疾病起到积极预防作用。四、血压血压的收缩压和舒张压两项指标与年龄、性别的不同有着明显的差异。血压随着年龄增长而升高，19岁以后趋于稳定。12岁前，女生的收缩压和舒张压高于男生，13岁以后男生高于女生，18岁达到增长高峰（男生为118/75.5mmHg），19岁出现同步下降趋势。血压的高低是受血管壁的弹力、血管的口径和血液的黏稠度决定的。儿童血管发育比心脏早，血管壁弹力好，血管口径相对较成人大，外周阻力较小，血液较清淡，所以儿童的血压低。进入青春发育期后的少年，心脏发育速度加快，血管发育相对落后，同时由于性腺、甲状腺素分泌旺盛，引起血压升高，成为青春期高血压。18岁以后身体各项发育接近完善，血压也随之下降并趋于稳定。第四节 人体运动的“气体交换站”一、呼吸频率呼吸系统是由胸廓大小、呼吸肌力量大小、大脑支配意识和神经刺激强度等因素决定的。呼吸的深度随着年龄的增加而增强，呼吸频率随年龄增长而减慢。在儿童时期，男女呼吸频率较快，平均为24次/min，少年时期下降为21次/min。由于儿童少年的呼吸肌发育较弱，胸廓较小，肺活量较小，因而在体育活动中主要靠加快呼吸频率来增大肺通气量。男生从18岁开始进入青春期后多采用腹式呼吸，呼吸深度加深，呼吸频率下降到18次/min。而女生从15岁起采用胸式呼吸，呼吸表浅，频率下降较少，大约20次/min。二、肺活量肺活量随着年龄增长、胸围扩大和体育锻炼水平提高而增大，同时也有明显的年龄差异和性别差异（见图4-4-1）。 图4-4-1 我国青少年肺活量均值曲线（引自：1987年中国学生体质与健康研究）男生1215岁是肺活量突增期，女生1012岁是肺活量突增期。从722岁增幅来看，男生肺活量平均每年增加194.4mL，女生平均增加116.4mL，各年龄组均值男生始终高于女生。女生从19岁开