体育教学与训练的生理学分析.ppt

体育教学与运动训练的生理学分析,第十五章,本章对儿童少年的生理特点、体育教学与运动训练的基本原则、运动负荷阈、运动效果的评定等方面进行讨论，体育教学训练的原则是依据生物科学和体育科学的基本原理制定的，随着体育科学的发展，体育教学训练的基本原则也在不断充实和完善。运动负荷阈是实施和贯彻体育教学和训练基本原则的保证。影响运动负荷阈的因素有很多，常常从训练控制的角度，对运动时间、强度、密度进行阐述。,提要,目的要求,重点掌握体育训练原则及其生理学分析。负荷阈的组成，中学体育教育和课余训练的负荷阈特征等内容,内容简介,第一节儿童少年的生理特点第二节体育教学与训练原则的生理分析,第三节体育教学与业余训练的负荷阈,第四节体育教学与运动训练效果的生理学评定,第一节儿童少年的生理特点一、运动系统（一）骨骼与关节特点1、骨骼骨骼弹性大而硬度小，不易完全骨折，但易弯曲变形。2、关节关节面软骨较厚，关节囊较薄；关节内外的韧带较薄而松弛，关节周围的肌肉较细长，伸展性与活动范围都大于成人，关节的灵活性与柔韧性都易发展，但牢固性较差，在外力的作用下较易脱位。,3.儿童少年骨骼、关节特点与教学训练注意养成正确的身体姿势。注意身体的全面训练。在进行力量训练时，负荷不宜过重。注意避免在坚硬的场地上运动。注意预防“骺软骨病”的发生。注意钙、磷的补充。注意抓住有利时机，注意发展柔韧性。,（二）肌肉的特点儿童少年肌肉中含水量较多，收缩能力较弱，耐力差，易疲劳，但恢复较成人快。（三）体育教学与训练中应注意的问题1、要注意培养正确的身体姿势。2、可充分发展其柔韧性。3、在生长加速期。4.要有计划地发展小肌肉群的力量和伸肌的力量，促使少儿肌肉的平衡发展。5.注意发展斜方肌以预防驼背。6.多安排伸展肢体，牵拉肌肉和弹跳、支撑自身重量的练习，少采用重负荷的力量练习。7.要全面训练、避免过早专项化。,二、氧运输系统（一）血液儿童少年的血液总量比成人少，但按体重百分比来看，则比成人多。新生儿血液总量占体重的15%，以后随年龄的增长血液总量占体重的百分比逐渐下降，约15岁左右达成人水平，（二）心血管系统1、心脏的重量和容积儿童少年心脏的重量和容积均小于成人，心脏的重量随年龄而逐渐增长，心脏容积的增长也有类似的规律。2、心率、心输出量3、血压,儿童少年血液循环特点与教学训练1.注意运动负荷的合理安排。2.不宜过多和过长的“憋气”。3.正确对待“青春期高血压”问题。4.采取积极的手段，促进血液循环系统的生长发育，提高其机能水平。,（三）呼吸系统1、呼吸频率与肺活量每次呼吸的深度不及成人，肺活量较小。呼吸频率较快。2、肺通气量与摄氧量。儿童少年呼吸系统特点与教学训练1.教育儿童少年注意呼吸的卫生。2.注意呼吸与运动的配合。3.在强度较大、时间较长的运动中，要有意识地加深呼吸。4.突出以强度为主的训练，持续时间不宜过长。5.采取积极的手段，提高呼吸机能。,（四）体育教学与训练中应注意的问题1、根据氧运输系统的特点，活动应以短时间速度性练习为主，不宜采用过多的耐力性、力量性及静力性练习。2、为发展心肺功能，12-13岁的后力量及耐力性练习的比例可稍增加。15-17岁后，可参加较剧烈的体力活动，可参加较剧烈的体力活动，可适当进行长距离项目训练，而超长距离项目训练则建议在20岁后进行。3、在练习中必须注意动作与呼吸的正确配合。4、要注意区别对待，对心脏发育较差的儿童少年，一定要循序渐进，运动的强度和量都要严格控制。,三、神经系统（一）神经过程兴奋和抑制的发展；（二）两个信号系统的特点；（三）青春发育期神经系统的稳定性；（四）体育教学与训练中应注意的问题。,儿童少年神经系统特点与教学训练1.体育课内容要生动活泼，可穿插游戏和竞赛。要注意安排短暂休息，使学生情绪饱满，精力旺盛，不易疲劳。2.在教学方法上多采用直观形象教学，如示范动作、图表、模型等。多采用简单易懂和形象生动的语言或口决等形式的讲解。3要加强意志品质的培养和组织纪律的养成教育。,第二节体育教学与训练原则的生理分析,内容提要,1.可训练性和可逆性原则,2.全面身体锻炼原则,3.循序渐进和超负荷原则,4.专门性原则,返回,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理基础。可训练性原则是指人体形态结构、生理功能、身体素质等方面，可以通过体育锻炼而获得某些积极的适应性改变。,可训练性,训练使机体增强的生理本质是积极的适应过程，当训练中止后，由于应激过程的终止而使已获得的适应逐步消失，通过训练提高与增强了的生理功能可以减退，表现出可逆性特征。,可逆性原则,返回,.全面身体锻炼原则,中学体育课和训练课的任务是在于促进学生的生长发育及全面增强学生各器官功能，应该在教学训练中给身体各器官系统以全面影响，被人体各器官系统承受一定负荷。不同项目练习对身体生理变化的影响各有侧重，有不同的特点，全面身体练习，能使不同项目练习引起的机体不同生理生化变化起互补和促进作用，使各项身体素质得到全面提高。,返回,.循序渐进和超负荷原则,是指在体育教学训练中应从易到难，由简到繁，从小到大地进行，既不能急于求成，又不能停滞不前。,是指运动训练的负荷应该超过以往的常量负荷。超量负荷原则的生理基础是代谢的超量恢复（超代偿）规律，神经生理学的刺激程度规律等。,循序渐进原则,超负荷原则,返回,专门性原则,是指训练内容与运动项目的体能要求应保持一致性，从生理角度讲，任何训练负荷对人体所产生的应激，往往作用于机体特定系统或部分，而较少的影响其它系统或部分。,返回,体育教学与业余训练的负荷阈,第三节,1.负荷阈的组成,2.中学体育教学负荷阈,3.中学业余训练负荷阈,返回,一、负荷阈的组成负荷阈：体育锻炼或运动训练时，运动负荷对机体的刺激应在适宜的强度范围内，以达到使机体的各器官系统产生良好的适应性变化的目的。该强度范围的上限和下限称之。影响负荷阈的因素：运动强度：指运动时单位时间内所做的功。周期性练习通常以运动中或运动后即刻的心率表示。非周期性练习则以负荷量或重复次数表示。最大心率:通常以220-年龄=最大心率（次/分）估算。最大每搏量：在运动强度达到VO2max的40%左右（心率约120-140次）每搏量达到最大，并不再随运动强度的增加而增长。,运动强度与心率的换算（以VO2max）表示,VO2max的50%-70%是一般体育锻炼合适的范围，70%的持续运动血乳酸不增高，血中肾上腺素和去甲肾上腺素保持在较低水平；80%VO2max以上的运动是有危险的。,运动密度：运动持续时间：运动产生的效应是强度和时间的乘积。运动练习的数量：分别可以用练习的负重，次数，距离等来衡量。,二、中学体育教学负荷阈,中学体育教学负荷阈的生理学基础是心搏峰理论的和最佳心理范围理论。心搏峰：运动生理学将每搏量达到峰值时的心率水平称为“心搏峰”。限制因素为心室容积和回心血量。一般在110130次/min，表明在此心率范围内，每搏量达到最大值。最佳心率范围：心率达180次以上时每搏量下降，心输出量不再增加。将心输出量保持在较高水平的心率范围称为“最佳心率范围”。保持在110120次/min至170180次/min之间。,中学体育教学负荷阈的调控,在体育教学中，应考虑充分利用心搏峰及最佳心率范围理论，一是要在心搏峰的心率水平上持续一定时间，使保持心博峰值的时间较长，以发展心肌泵的功能；二是应注意到心搏峰时心率水平并不高，每分心输出量未达到最高水平，心脏泵血功能尚未发挥最大泵血效率，因此，体育课也应达到一定的强度。,返回,三、中学业余训练负荷阈,训练课的负荷阈应比教学课的负荷阈高，也就是说，训练应体现超负荷的原则，使机体产生更大的应激而收到更佳效果。100200m跑后，心率达到140160次/分；400m跑后，心率可达到200次/分以上；8001500m跑后，心率可达到200次分以上；长跑后心率可达到180200次分；超长跑后心率升高不多，通常为140次/分左右。,中学业余活动训练负荷阈的调控,运动强度复合控制,运动负荷量节奏要合理安排,注意不同项目的特点,注意营养休息,儿童少年机体负荷能力差，各器官系统机能较成人差，故强度不宜过度,大、中、小负荷合理结合。,不同项目的训练在强度和时间要求也不一样,返回,第四节训练方法的生理学分析一、间歇训练法定义及目的：大强度练习和间歇休息交替进行的训练方法。对机体施加较大的刺激，引起较强的反应和适应；同时延缓疲劳发生。生理基础：使心输出量始终处于高水平。生理效应：有氧能力的改善：呼吸、循环等系统机能的提高。无氧能力的改善：无氧供能能力和乳酸清除能力的提高等。,具体应用：根据不同目的合理安排强度和时间。提高磷酸原系统供能能力：短时最大强度练习；间歇时间宜为磷酸原恢复至半量的30秒。发展乳酸能系统供能能力：多采用1分钟左右超极量强度跑，间隔时间4分钟左右，注意使练习时间适当增加，休息时间适当缩短。发展有氧供能能力：较低强度（80%VO2max）,较长时间（3-5min）的练习。,30秒、60秒最大用力肌肉ATP、CP、肌糖原和乳酸的变化,（计量单位为mmol/kg干肌，依Mclellan等，1989）,血乳酸（mmol/l）,1分钟5次极量间歇运动后血乳酸的水平（Hermansen，1971）,二、持续训练法定义和目的：低强度长时间持续练习，主要发展有氧能力，提高心肺机能。无氧阈：无氧阈心率的简略计算。通过乳酸阈量化耐力训练：标准乳酸阈训练：乳酸阈强度练习30-45分钟。广泛性耐力训练：用低于乳酸阈10-15%的强度练习30m以上。恢复性耐力训练：用低于乳酸阈20-25%的强度练习30m以上,三、重复训练法：与间歇训练同属间断性练习，特点在于练习间期能够达到完全休息。生理效应：条件反射的重复强化有利于运动技能的掌握；具有较强的生理负荷，有效发展身体素质和各器官的功能水平。应用：参见间歇训练。四、循环训练法：练习内容多样。,健康人大运动量时的呼吸反应,第五节生理功能适应水平的评定一、评定的原则和方法综合安静和运动后生理指标的变化特点全面评价。量化原则：定性原则：综合评定原则：形态和机能相结合，动态分析。可比性问题和纵、横向的研究方法问题：选择测定指标的问题：注意指标的变异性。,二、相对安静和定量负荷后适应水平的评定一般指标：晨脉：定量负荷后的血压和脉搏变化：列杜诺夫联合机能试验：包括三部分：1）30秒内做20次全蹲起；2）原地15秒快跑，要求以百米速度进行；3）原地慢跑3分钟，速度为180步/分钟，高抬腿进行。上述每种负荷后连续测脉搏和血压，一般在蹲起后测3分钟；15秒快跑后测4分钟；慢跑后测5分钟。,结果：大致有以下类型正常反应：负荷后脉搏和收缩压适当增加，舒张压不变或轻度下降，恢复较快。紧张性增高反应：负荷后脉搏血压升高很多，恢复时间延长。多见于有高血压的运动员。梯形反应：负荷后收缩压在第二或第三分钟才达到最高值，呈现阶梯形上升的趋势，多认为是心血管机能不良的表现，见于运动员训练水平下降或过度训练早期。紧张性不全反应：特点是负荷后舒张压很低，甚至为0，见于两种截然不同的情况：一种是训练良好的运动员负荷后心率极快，心肌的力量强；另一种是血管张力显著降低，调节机能出现障碍（疲劳、酸性代谢产物的刺激等）。无力性反应：脉搏显著加快，血压变化较小。表明心脏收缩力减弱，见于疲劳情况下的运动员。,中枢神经系统：安静时：按照训练项目的特点神经细胞分别有灵活性和稳定性增高；反应时加快；感觉器官的稳定性、运动感觉和立体感觉提高等各方面的变化。定量负荷时：运动反应缩短；神经分化能力加强等变化。运动系统：安静时：按照训练项目的特点有骨形态粗壮，骨密度增加等，肌肉体积增大，肌纤维选择性肥大，代谢酶活性增强等变化。定量负荷时：肌电图显示有训练者肌肉的兴奋性和机能活动出现节省化的表现。,氧运输系统：安静时：血液中RBC和Hb数量增加，血氧容量和碱储备上升；某些酶系统活性增加。出现运动员心脏的变化，心血管机能趋于完善。呼吸系统出现形态和机能的变化。定量负荷时：呼吸变化以深度增加为著，有训练者肺通气量、摄氧量等比无训练者变化明显减少。血压出现典型变化，每搏量增加显著而心率变化不明显。三、极量负荷时机体适应水平的评定最大吸氧量和氧脉搏：有项目的不同。耐力运动员的VO2max其绝对值和相对值都明显增大。氧脉搏（每分摄氧量/每分心率）在心率130-140次/分时最高值为11-17ml。运动时心率的过度加快会使氧脉搏的值下降。,三、身体成分的测定测定方法：水下称重法：皮褶厚度法：