导图社区 运动生理学(邓树勋-高等2015)
体育考研体育考研,内容有肌肉活动、能量代谢、神经系统的调节功能、内分泌调节、免疫与运动、血液与运动、呼吸与运动等,希望对你有帮助。
编辑于2023-03-29 10:59:06运动生理学
绪论
生理学概念、任务、研究方法
概念:运动生理学是人体生理学的一门分支学科,是从人体运动的角度,研究人体在体育运动的影响下机体活动变化规律的科学,在实验基础上研究人体对急性运动的反应和长期运动训练所引起的机体结构和技能变化的规律,以及形成和发展运动技能的生理学规律.(名词解释:运动生理学)
任务:在实际应用中,学习运动生理学知识可以科学地指导体育锻炼和运动训练,以达到增进健康、增强体质、提高运动成绩的目的。运动生理学的任务是揭示人体在运动过程中身体机能的变化规律,同时又为人体健康水平的提高身体机能的增强和训练效果的优化提供科学的指导。
研究方法:人体实验,动物实验
生命活动基本特征 (简答题:简述生命活动的基本特征)
1、新陈代谢:一切生物存在的最基本特征是在不断的破坏和清除已经衰老的结构,重建新的结构,这是生物体与周围环境进行物质与能量交换中实现自我更新的过程,称为新陈代谢。(名词解释:新陈代谢)新陈代谢过程中,分解自身的结构称为分解代谢;合成和重建自身的结构称为合成代谢
2、兴奋性:生物体生活在一定的外界环境中,当环境发生变化时,细胞、组织或机体内部的新陈代谢及外部的表现都将发生相应的改变,这种改变称为反应。(名词解释:反应)各种能引起细胞、组织或机体发生反应的环境变化称为刺激。(名词解释:刺激)将受刺激后产生的生物电反应称为兴奋。(名词解释:兴奋)生物体对刺激发生反应的能力称为兴奋性。(名词解释:兴奋性)兴奋性是一切生物体所具有的生理特性,是生物体生存的必要条件。ˋ
3、生殖:生物体生长发育到一定阶段后,能够产生与自己相似的子代个体,这种功能称为生殖(名词解释:生殖)
机体内环境稳态 (简答题:简述机体内环境与稳态及其作用? ①内环境的定义②稳态的定义③内环境稳态的定义)
1、内环境:人体内含有大量的液体,占体重的60%-70%。其中一部分存在于细胞内称为细胞内液;一部分存在于细胞外,包括存在于血液中的血浆和存在于各种组织细胞间隙的组织液等称为细胞外液,细胞外液是细胞生活的直接环境,又称为内环境,相对于人体生存的外界环境。(名词解释:内环境)
2、稳态:在一定范围内,经过体内复杂的调节机制,使内环境理化性质保持相对动态平衡的状态称为稳态(名词解释:稳态)
3、内环境稳态的意义:稳态是机体进行正常功能活动的基础,是由体内各种调节机制所维持的动态平衡。内环境的理化性质相对稳定是细胞进行正常功能的保证,是细胞进行正常新陈代谢、维持细胞正常兴奋性和各器官正常机能活动的必需条件,是机体正常生命活动的必需条件。
人体生理功能活动调节 (简答题:人体生理功能活动的调节方式有哪几种? ①调节的定义②神经调节③体液调节④自身调节)
1、调节:调节是指机体根据内外环境的变化实现体内活动的适应性调整,使机体内部及机体与环境之间达到动态平衡的生理过程。由人体内三种调节机制相应调整机体各器官、系统的活动才能维持内环境的稳态和对环境的适应,这三种调节机制是神经调节、体液调节及自身调节。
2、神经调节:神经调节是指在神经系统的直接参与下所实现的生理功能调节过程,是人体最重要的调节方式。神经调节的基本方式是反射,是人体内最主要的调节机制。(名词解释:神经调节)反射是指在中枢神经系统参与下,机体对内、外环境刺激产生的应答性反应。反射活动可分为非条件反射和条件反射两类,实现反射的结构基础是反射弧,反射弧是由感受器,传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五个部分组成。(名词解释:反射)具有快速、准确、作用时间短的特点。非条件反射是生来就有的,固定的反射,是一种较低级的神经活动,如声音所引起的朝向反射;条件反射是在非条件反射基础上形成的,是人或高等动物在生活过程中根据个体所处的生活条件而建立起来的,所以是后天获得的,是一种高级神经活动。
3、体液调节主要是通过人体内分泌细胞分泌的各种激素分泌入血液后,经血液循环运送到全身各处,主要调节人体的新陈代谢、生长、发育、生殖等重要基本功能。与神经调节相比较,体液调节的作用具有缓慢、广泛和持久的特点。(名词解释:体液调节)
4、自身调节:当体内外环境变化时,器官、组织、细胞可以不依赖于神经或体液调节而产生某些适应性反应,称为自身调节。(名词解释:自身调节)一般说来,虽然自身调节的幅度较小,也不十分灵敏,但这类调节对人体生理功能的调节仍有一定意义。
反馈与前馈
1、反馈:在机体内进行各种生理功能的调节时,被调节的器官功能活动的改变又可通过回路向调节系统发送变化的信息,改变其调节的强度,这种调节方式称为反馈。(名词解释:反馈)
2、正反馈、负反馈:根据反馈信息的性质和作用,可将反馈分为正反馈和负反馈两类。正反馈可促使某种生理过程逐渐加强;负反馈的作用是减弱反射中枢对效应器的影响,在人体正常血压、心率和某些激素水平等指标的维持过程中,负反馈调节发挥着重要作用,负反馈调节的特点是受外界干扰后才发生作用;具有时间上的满后性。
3、前馈:在调控系统中,干扰信息可以直接通过受控装置作用于控制部分,引起输出效应发生变化,具有前瞻性调节特点,称为前馈。如:赛前状态,呼吸过度。(名词解释:前馈)
肌肉活动
细胞生物电现象
1、刺激:刺激泛指能够引起机体或细胞发生反应的环境变化。刺激可依据其性质不同分为物理性刺激(如声、光、电、温度等)、化学性刺激(如酸、碱、药物等)和生物性刺激(如细菌、病毒等)。
2、反应:反应是指机体或细胞受到刺激后所发生的功能活动的变化。反应可分为两种:一种是由相对静止变为活动状态,或活动增强,称为兴奋;另一种是由活动变为相对静止状态,或活动减弱,称为抑制。(名词解释:反应)
3、刺激引起反应的条件:作为能引起反应的刺激通常要具备以下三个条件,即一定的强度、一定的持续时间和一定的强度变化率。当刺激的持续时间和强度变化率都固定时,引起组织发生反应的最小刺激强度称为阀强度或阀值。阀值或阀强度是评定神经肌肉兴奋性的最简易指标
4、兴奋:兴奋是生物体的器官、组织或细胞受到足够的刺激后所产生的生理功能加强的反应。神经、肌肉和内分泌腺细胞则能产生可传播的动作电位,这些细胞被称为可兴奋细胞。(名词解释:兴奋)
5、兴奋性:兴奋性是指机体感受刺激后发生兴奋反应的能力或特性,这是在新陈代谢基础上产生的,是机体生命活动的基本特征之一
6、时值:时值是指以2倍基强度刺激组织,刚能引起组织兴奋所需的最短作用时间。时值越小,神经肌肉兴奋性越高,反之时值越大,兴奋性越低。时值是评价阈强度的常用指标。(名词解释时值)
6、静息电位 (简答题:简述静息电位形成机制)
1、概念:静息电位是指细胞未受刺激时存在于细胞两侧的电位差。由于这一电位差存在于安静细胞膜的两侧,故又称为跨膜静息电位或膜电位。静息电位表现“内负外正”的状态,称为极化(状态)(名词解释:静息电位)
1、超极化:以极化(或静息电位)为基准,膜内负电位增大,称为超极化
2、去极化(除极化)膜内负电位减小称为去极化
3、复极化:细胞膜发生去极化后,膜电位又恢复到极化状态称为复极化
2、静息电位形成机制:静息电位主要是K+外流所形成的电一化学平衡电位。细胞膜在安静时,对K+的通透性最大,对Na+和Cl-的通透性很小。因此,K+便顺着浓度差向膜外扩散,使膜外具有较多的正电荷:膜内的有机离子虽有K+随外流的倾向,但因不能透过膜而被阻留在膜的内侧面,使膜内具有较多的负电荷。这就造成膜外为正、膜内为负的极化状态。由K+外流造成的这种以膜为界的内负外正的电位差,将成为阻止K+外流的力量。随着K+外流的增加,阻止K+外流的电位差也增大。当促使K+外流的浓度差和阻止K+外流的电位差这两种技抗力量达到平衡时,将不再有K+的净移动。此时,膜两侧内负外正的电位差将稳定于某一数值不变,此即K+的平衡电位,也就是静息电位
7、动作电位 (简答题:简述动作电位的形成机制)
1、概念:动作电位是指细胞受到刺激而兴奋时,细胞膜在原来静息电位的基础上发生的一次迅速、短暂、可向周围扩布的电位波动。动作电位的产生是细胞兴奋的标志。(名词解释:动作电位)
2、动作电位形成机制:(1)上升支:动作电位的上升支主要是细胞外Na+快速内流造成的。当细胞受刺激而兴奋时,Na+通道大量开放,膜对Na+的通透性突然增大并超过了对K+的通透性,于是细胞外的Na+便顺浓度差和电位差迅速内流,导致膜内电位急剧上升,即膜内负电位快速消失并转为正电位。当膜内正电位增大到足以阻止由浓度差所推动的Na+内流时,Na+的净内流停止。(2)下降支:动作电位的下降支主要是细胞内K+外流造成的。当膜去极化到达峰值时,Na+通道迅速失活而关闭,此时,膜对K+的通透性增大,于是膜内的K+顺浓度差和电位差外向扩散,使膜内电位迅速下降,直至膜复极化到静息电位水平。(3)复极化:复极化主要是钠钾泵激活导致的。膜复极化到静息电位水平时,膜对K+的通透性恢复正常,Na+通道失活状态解除,并恢复到可激活状态。钠钾泵激活,将进入膜内的Na+泵出细胞,同时把扩散到膜外的K+泵入细胞,从而恢复静息时细胞内外的离子分布,以维持细胞的正常兴奋性。
肌肉收缩原理
肌肉微细结构
肌原纤维
1、肌纤维:肌肉是由成束排列的肌细胞组成,肌细胞外形呈长圆柱形状,又称肌纤维,是肌肉结构和功能的基本单位。(名词解释:肌纤维)
2、肌原纤维:肌原纤维呈长纤维状,纵贯于肌纤维全长,直径约1-2 um。在显微镜下可见每条肌原纤维全长都呈现有规则的明暗交替,分别称明带(I带)和暗带(A带),同时在平行排列的各肌原纤维之间,明带和暗带又分布在同一水平上,这就使肌纤维呈现横纹,故骨骼肌被称为横纹肌。
3、肌小节:明带长度可变,其中央有一条横向的暗线称为Z线。/两相邻Z线间的一段肌原纤维称为肌小节,它包括中间的暗带和两侧各1/2的明带(名词解释:肌小节)
粗肌丝:肌球蛋白;细肌丝:肌动蛋白、原肌球蛋白、肌钙蛋白
肌管系统
1、肌管系统:指包绕在每一条肌原纤维周围的膜性囊管状结构,它们实际是由功能不同的两组独立的管道系统所组成
2、三联管:每一横管和两侧的终池构成所谓三联管结构。(名词解释:三联管)
3、纵管和终池是ca+的储存库,在肌肉活动时实现ca+的储存、释放和再积聚
肌肉收缩和舒张过程 (论述题:试论述从肌肉兴奋到肌肉收缩的全过程)
在完整的机体内,肌肉的收缩与舒张活动是在中枢神经系统的控制下实现的,其过程至少包括兴奋在神经一肌肉接点的传递、肌肉兴奋-收缩耦联和肌细胞的收缩与舒张三个环节。
神经肌肉接头兴奋传递
1、神经-肌肉接点:肌肉的收缩是由运动神经以冲动的形式传来刺激引起的。运动神经纤维在到达所支配的骨骼肌时发出分支,形成末端膨大的神经末稍。神经末稍与肌纤维接触前失去髓鞘,再以裸露末稍嵌入肌膜上,被称为终板膜在凹陷中,形成所谓的神经一肌肉接点(名词解释:神经-肌肉接点)
神经一肌肉接点类似于突触,其结构包括突触前膜、突触后膜和突触间隙三个部分。突触后膜是指与之相对应的肌细胞部分(即运动终板)。
2、过程 兴奋在神经-肌肉接点的传递是通过化学递质乙酰胆碱和终板膜电位变化来实现的,具体过程如下:(简答题:简述神经-肌肉接头的过程)
(1)当运动神经元兴奋时,神经冲动沿运动神经纤维传至轴突末梢,并刺激突触前膜。突触前膜去极化使膜上的钙通道开放,使得细胞外液中的Ca²l进入突触前膜触发轴浆中的囊泡向突触前膜的内侧面靠近。
(2)囊泡与突触前膜融合,其中所含的乙酰胆碱(ACh)被释放进入突触间隙随后立即与突触后膜的ACh受体结合,引起突触后膜的Na+和K+等离子的通透性改变,突触后膜除极化,形成终板电位。终板电位通过局部电流作用,使邻近肌细胞膜去极化而产生动作电位,实现了兴奋由神经传递给肌肉
(3)由于突触间隙中和终板膜上有大量胆碱酯酶,在其作用下每次冲动从轴突末梢释放的乙酰胆碱,能在约2 ms的时间内被全部水解而失活,从而维持神经一肌肉接头下次正常的传递功能。
3、特点:①化学传递②兴奋传递节律是1对1的③单向传递④时间延搁⑤高敏感性
兴奋收缩耦联 (简答题:简述兴奋收缩耦联的机制)
1、定义:肌细胞兴奋过程是以膜的电变化为特征的,而肌细胞的收缩过程是以肌纤维机械变化为基础,它们有着不同的生理机制,肌肉收缩时必定存在某种中介过程把它们联系起来,这一中介过程称为肌肉的兴奋收缩耦联
2、过程:(1)电兴奋通过横管系统传向肌细胞深处(2)三联管结构处的信息传递。(3)肌浆网中Ca²+释放入胞质以及Ca²+由胞质向肌浆网的再聚积。
肌肉收缩与舒张过程 (简答题:简述肌丝滑行学说?简述肌肉收缩与舒张过程?)
肌肉收缩时虽然外观上可以看到整个肌肉或肌纤维的缩短,但在肌细胞内并无肌丝或它们所含的分子结构的缩短或卷曲,而只是在每个肌小节内发生细肌丝向粗肌丝之间的滑行,出现明带的长度缩短,而暗带长度不变,相应H区变窄。(名词解释:肌丝滑行)
在分子水平上肌肉收缩实际上是构成粗肌丝的肌球蛋白和构成细肌丝的肌动蛋白相互作用的结果,而细肌丝中的原肌球蛋白和肌钙蛋白则起着控制作用。其基本过程如下
(1)当肌细胞兴奋动作电位引起肌浆Ca²+的浓度升高时,Ca²+与细肌丝上肌钙蛋白结合,引起肌钙蛋白分子构型发生变化,这种变化又传递给原肌球蛋白分子,使后者构型亦发生变化。结果可使原肌球蛋白从肌动蛋白双螺旋结构的沟沿滑到沟底,安静时抑制肌动蛋白和横桥结合的因素被解除,暴露出肌动蛋白上能与横桥结合的位点
(2)横桥与肌动蛋白结合形成肌动球蛋白。肌动球蛋白可激活横桥上的ATP酶,在Mg2+参与下,ATP分解释放能量,引起横桥头部向粗肌丝中心方向摆动,牵引细肌丝向粗肌丝中央滑行。当横桥角度发生变化时,横桥头部与肌动蛋白解脱,并恢复到原来垂直的位置。紧接着横桥又开始与下一个肌动蛋白的位点结合,重复上述过程,进步牵引细肌丝向粗肌丝中央滑行。只要肌浆中Ca+浓度不下降,横桥循环运动就不断进行下去,将细肌丝逐步拖向粗肌丝中央,于是,肌小节缩短,肌肉出现缩短。
(3)当刺激中止后,终池膜对Ca²+通透性降低,Ca²+释放也停止。肌浆膜上的钙泵迅速回收Ca²+,使肌浆Ca²+浓度下降,钙与肌钙蛋白结合解离,肌钙蛋白恢复到原来构型,继而原肌球蛋白也恢复到原来构型,肌动蛋白上与横桥结合的位点重新被掩盖起来,横桥与肌动蛋白分离,粗、细肌丝退回到原来位置,肌小节变长,肌肉产生舒张。
肌肉收缩的形式与力学特征
肌肉收缩形式 (简答题:简述肌肉收缩形式)
1、缩短收缩
1.定义:缩短收缩是指肌肉收缩所产生的张力大于外加的阻力时,肌肉缩短,并牵引骨杠杆做相向运动的一种收缩形式等长收缩。缩短收缩时肌肉起止点互相靠近,又称向心收缩。(名词解释:缩短收缩)因负荷移动方向和肌肉产生张力的方向一致,肌肉做正功
2、分类
1、非等动收缩(习惯上等张收缩)是肌肉克服恒定负荷的一种收缩形式,由于不同关节角度杠杆得益不同和受肌肉收缩长度变化的影响,在整个关节移动范围内肌肉收缩产生的张力和所遇负荷阻力是不同的,收缩的速度也不相同(名词解释:非等动收缩)
2、等动收缩(等速收缩)是通过专门的等动练习器械来实现的。该器械使负荷随关节运动进程得到精确调整,即在关节角度的张力最弱点负荷最小,而在关节角度张力的最强点负荷最大,因此,在整个关节范围内肌肉产生的张力能始终与负荷等同,肌肉能以恒定速度或等同的强度收缩。(名词解释:等动收缩)
2、拉长收缩
1、定义:当肌肉收缩所产生的张力小于外力时,肌肉积极收缩但被拉长,这种收缩形式称为拉长收缩。拉长收缩时肌肉起止点相离,又称离心收缩。肌肉收缩产生的张力方向与负荷移动方向相反,肌肉做负功。在人体运动中拉长收缩起着制动、减速和克服重力等作用。(名词解释:拉长收缩)
3、等长收缩
1、定义:当肌肉收缩产生的张力等于外力时,肌肉积极收缩,但长度不变,这种收缩形式称为等长收缩。等长收缩时负荷未发生位移,从物理学角度认识,肌肉没有做外功,但仍消耗很多能量。等长收缩是肌肉静力性工作的基础,在人体运动中对运动环节固定、支持和保持身体某种姿势起重要作用。(名词解释:等长收缩)
力学特征(简答题:简述肌肉收缩的力学特征)
1、张力-速度曲线(简答题:简述张力与速度之间的关系)
1、定义:肌肉在后负荷作用下表现的张力与速度的这种关系描绘在直角坐标系上可得到一条曲线,称为张力-速度曲线
该曲线说明:在一定的范围内,肌肉收缩产生的张力和速度大致呈反比关系;当后负荷增加到某数值时,张力可达到最大,但收缩速度为零,肌肉只能作等长收缩:当后负荷为零时,张力在理论上为零,肌肉收缩速度达到最大。肌肉收缩的张力一速度关系提示,要获得收缩的较大速度,负荷必须相应减少;要克服较大阻力,即产生较大的张力,肌肉收缩的张力一速度关系收缩速度必须减慢
2、长度-张力曲线(简答题:简述长度与张力之间的关系)
1、定义:如果在坐标图上将肌肉在不同前负荷作用下长度与张力的变化绘制下来,就可以得到一条曲线,该曲线称为肌肉收缩的长度一张力曲线。
该曲线类似开口向下的抛物线,其顶点显示适宜初长度时,肌肉收缩产生的张力最大。肌肉收缩的张力大小取决于活化的横桥数目,肌肉处于适宜水平时,粗细肌丝正处于最理想的交叠状态,因而活化的横桥数目最多,故表现出来的肌肉张力最大
3、功、功率和机械效率
1、功:根据物理学原理,一个物体在力的作用下产生移动,被称作该力对物体做了功,其数值等于力和物体沿力方向移动距离的乘积
2、功率:物理学中把单位时间所做的功称为功率。在运动技术中,通常把力和速度的乘积称为爆发力,因此,功率又称为肌肉收缩的爆发力
3、机械效率肌肉收缩的机械效率就等于完成的机械功与消耗的总能量的比值
肌纤维类型与运动能力
不同类型骨骼肌纤维的形态结构和功能特征
骨骼肌纤维类型的划分方法
①依据收缩速度的差异,可将骨骼肌纤维划分为“慢肌”和“快肌”; ②根据肌纤维的收缩和代谢特征,分为慢缩强氧化型、快缩强氧化酵解型和快缩强酵解型三种类型: ③依据肌原纤维ATP酶在各种不同pH染色液中预孵育时染色程度的差异,可将骨骼肌纤维划分为I型和II型,以及I a、II b和II c三种亚型
人体骨骼肌纤维类型的分布
不同纤维在肌肉中所占的百分比,称作该肌肉的肌纤维类型的百分构成,它与遗传、年龄等因素有关,有一定的个体差异
1.肌纤维类型分布的一般规律 人类骨骼肌均是由不同类型的肌纤维混合而成。人类上肢肌的I型纤维比例介于40%-67%,且浅部与深部的差异不明显;下肢肌的纤维类型比例波动较大,I型纤维比例介于35%-82%。但在功能上以维持身体姿势为主的骨骼肌,以动力性工作为主的骨骼肌中I型肌红维所占比例较低。
2.肌纤维类型的性别差异
3.年龄因素的影响 肌纤维类型的百分构成与年龄因素有关,研究发现,从青少年时期到老年阶段,随着年龄的增加,I型肌纤维的比例增加,而Ⅱ型肌纤维百分比相应减少。
4.遗传因素的影响 人类肌纤维的百分组成或其分布是由遗传决定的。
不同类型骨骼肌纤维的形态、代谢和生理特征(简答题:简述快、慢肌纤维的生理特征)
1、形态特征
结构特征
l型(慢肌):毛细血管分布多;线粒体面积大;线粒体含量高;肌浆网不发达;Z线宽;结缔组织多
ll型(快肌):毛细血管分布少;线粒体面积小;线粒体含量低;肌浆网发达;Z线窄;结缔组织少
神经支配
一个大a运动神经元连同它支配的快肌纤维或I型肌纤维,称快运动单位:一个小a运动神经元连同它支配的慢肌纤维或I型肌纤维,称为慢运动单位。
l型(慢肌):运动单位小;传导速度慢
ll型(快肌):运动单位大;传导速度快
肌纤维面积
l型(慢肌):肌纤维面积小
ll型(快肌):肌纤维面积大
2、代谢特征
代谢底物
l型(慢肌):三酰甘油多;ATP/CP少
ll型(快肌):三酰甘油少;ATP/CP多
代谢酶活性:快肌纤维中乳酸脱氢酶、柠檬酸合成酶等无氧氧化酶活性较慢肌纤维高,数量多。相反,慢肌纤维中琥珀酸脱氢酶等有氧氧化酶的活性则较快肌纤维高,数量多。
3、生理特征
(1)收缩速度:收缩速度通常以肌肉收缩时达到最大等长收缩力的时间来表示。肌肉中快肌纤维百分比较高者,其收缩速度也较快。目前认为,快肌纤维收缩速度快,与其受冲动传导速度快的大运动神经元支配、肌原纤维ATP酶活性高、无氧代谢能力强、肌浆网释放和回收Ca²+的能力强等因素有关。
(2)收缩力量:肌肉收缩力大小取受到肌肉的横断面积并受肌纤维类型、与肌纤维的大小及其受神经支配的方式不同等因素影响,多数研究认为动物快肌收缩力量明显大于慢肌,但人类不同类型肌纤维收缩力量的差异尚不完全清楚。
(3)抗疲劳性:动物和人体实验均证明,慢肌纤维的抗疲劳能力较快肌强,故快肌纤维较慢肌纤维更易疲劳
肌纤维类型与运动的关系
运动单位募集
1、定义:运动单位募集指的是运动过程中不同类型运动单位参与活动的次序和程度。(名词解释:运动单位募集)
(1)就募集的运动单位数量而言,肌肉收缩产生的张力小,募集的运动单位数量就少:产生的张力大,募集的运动单位数量就多,此及运动单位募集的大小原则。 (2)就不同类型的肌纤维募集顺序而言,低强度运动,l型肌纤维被动员参加:最大强度运动,lIb型肌纤维成为主要活动纤维。以上不同类型纤维随运动强度增加而表现出来的募集模式也称为肌纤维类型的选择性募集或顺序性募集。 (3)就长时间大强度运动而言,运动初期,以I型和Il a型肌纤维的活动为主,随着运动时间的延长以及肌糖原消耗的增加,lIb型肌纤维也被动员参加活动
运动训练对骨骼肌的影响(简答题:运动对骨骼肌的影响)
1.运动训练对骨骼肌纤维类型百分构成的影响 近些年来越来越多的研究表明,肌纤维类型的百分构成是可以通过包括运动训练在内的后天因素的作用加以改造的,尤其是在I型肌纤维内各种亚型之间的比例关系。运动训练引起肌纤维类型转变的原因和机制目前尚不完全清楚,多数研究认为,肌纤维的类型特征是由运动神经支配所决定的,运动神经支配是决定肌纤维类型和控制其转变的可能原因。
2.运动训练对肌纤维面积的影响 经常进行体育锻炼或系统的运动训练,可使骨骼肌组织壮大,肌肉功能得以改善。肌肉组织壮大的原因与肌纤维增粗和肌原纤维数量增多(即肥大和增生)两方面因素有关,但以前者的作用更为明显。在肌纤维肥大方面,研究发现不同类型骨骼肌纤维的肥大主要与运动训练的形式有关,即不同形式的运动训练可优先造成主要运动肌内部某类型肌纤维的肥大,这种现象称为肌纤维的选择性肥大
3.运动训练对肌纤维代谢特征的影响 (1)运动训练对肌纤维有氧能力的影响:实验表明耐力训练可明显地使肌纤维中的线粒体的数目和体积增大、容积密度增加,从而使线粒体蛋白增加,线粒体中酶的活性增加,肌纤维中的有氧氧化能力因而提高。相反,力量训练使肌纤维的面积大大增加,而线粒体却未有相应增加,故线粒体的容积密度降低。 (2)运动训练对肌纤维无氧能力的影响;田径运动中不同项目的优秀运动员的乳酸脱氢酶活性不尽相同,短跑运动员最高,长跑运动员最低,其他项目介于两者之间。人体的无氧能力可随运动专项或所经受的训练形式而改变。 (3)运动训练对肌纤维影响的专一性:运动训练所引起的肌纤维的适应变化,具有很明显的专一性。
肌电图
采用引导电极将肌肉兴奋时的电变化经过引导、放大和记录所得到的电压变化图形称为肌电图。(名词解释:肌电图)
能量代谢
人体能量的供给
一般将生物体内物质代谢过程中所伴随的能量储存、释放、转移和利用,称为能量代谢(名词解释:能量代谢)
ATP与ATP稳态
细胞、组织及至器官、系统在能量转换过程中维持其ATP恒定含量的现象称为ATP稳态。ATP浓度过低会导致机体能源不足,过高则会导致分解代谢抑制,两种情况都会使生命活动难以进行。(名词解释:ATP稳态)
ATP的生成过程 (简答题:简述ATP稳态及其生成过程)
ATP再合成所需的能量来自三条途径,分别是磷酸原供能系统、糖酵解供能系统和糖、脂肪、蛋白质的有氧氧化供能系统
(1)磷酸原系统 由于ATP和CP均含高能磷酸键,因此将这种能量瞬时供应系统称为磷酸原系统或ATP-CP系统。
(2)糖酵解系统 糖酵解系统是指糖原或葡萄糖在无氧分解过程中再合成ATP的供能系统由于这一系统供能时要生成乳酸,所以亦称之为乳酸能系统。它是机体处于氧供不足时的主要供能系统。
(3)有氧氧化 有氧氧化系统是指糖、脂肪和蛋白质在氧供充足的情况下,彻底氧化成水和二氧化碳的过程中,再合成ATP的供能系统。
人体能量代谢的测定
能量代谢测定方法
1.能量代谢的测定原理 机体代谢过程中,由营养物质氧化所释放的能量,应等于它最终转化为热能和所做的机械功之和。
2.把1 g食物氧化时产生的热量称为食物的热价或卡价。(名词解释:食物热价)
3.某种食物氧化时消耗1 L氧所产生的热量,即氧热价。(名词解释:氧热价)
4.同一时间内机体CO2的生成量和耗氧量的比值称为呼吸商(名词解释:呼吸商)
影响能量代谢的因素 (简答题:简述影响能量代谢的因素是什么)
1.肌肉活动 肌肉活动对能量代谢的影响最为显著。机体任何轻微的活动都可提高代谢率。机体能耗量的增加与肌肉活动的强度呈正比关系 2.环境温度 人体安静时(裸体或只穿薄衣)的能量代谢在20-30℃的环境中最为稳定,当环境温度低于20℃时,代谢率开始有所增加,在10℃以下,代谢率显著增加;当环境温度30-45℃时,代谢率又会逐渐增加 3.食物的特殊动力效应 在安静状态下摄入食物后,人体释放的热量比摄入的食物本身氧化后所产生的热量要多。食物能使机体产生“额外”热量的现象称为食物的特殊动力效应。这种额外增加的热量不能被利用来做功,只能用于维持体温。因此,为了补充体内额外的热量消耗,机体必须多摄入一些食物来补充多消耗的能量 4.精神和情绪活动 人体处于激动、恐惧、焦虑和紧张等状态下,能量代谢率可显著增加。精神紧张可引起骨骼肌紧张性升高,增加产热量,也可引起甲状腺、肾上腺髓质等分泌激素增多,促进细胞代谢活动,从而增加产热量 5.其他因素 能量代谢还受种族、年龄、性别、身体成分乃至居住的地理环境等因素的影响。此外,许多药物也能影响能量代谢
基础代谢与基础代谢率
1.定义 ①基础代谢是指人体在清晨安静状态下,不受精神紧张、肌肉活动、食物和环境温度等因素影响时的能量代谢。 (名词解释:基础代谢)人体在基础状态下各种生理活动都比较稳定,体内能量的消耗主要用于维持基本的生命活动。 ②单位时间内的基础代谢,称为基础代谢率,(名词解释:基础代谢率)通常用每小时每平方米体表面积的产热量,即kJ·(m·h)-1来表示
运动状态下的能量代谢 (论述题:运动状态下的能量代谢方式有那些?请你谈谈)
能量代谢对急性运动的反应 (简答题:简述能量代谢对急性运动的反应)
1.急性运动时的无氧代谢 ①急性运动刚开始的能量主要来源于ATP、CP的分解。由于是直接利用骨骼肌储存的ATP,且骨骼肌用于再合成ATP的CP裂解速率极快,所以磷酸原供能系统较其他两种能量供应系统能够提供更大的功率输出。故磷酸原系统供能时ATP的再合成底物来源有限,能量供应总量最低仅能维持持续数秒钟的极量强度运动。由于该过程ATP、CP分解时不需要氧的参与,也不产生乳酸,所以又称无氧代谢的非乳酸成分 ②如果运动维持足够的强度并继续持续下去,呼吸和循环系统的动员一旦不能满足运动骨骼肌对氧的需求,那么糖酵解供能系统将逐渐占据能量供应的主导地位。糖酵解供能系统能够提供的能量总量也相对较低,机体将很快出现疲劳,不能维持长时间运动能量的需要。糖解供能过程不需氧的参与,同时产生乳酸,又称为无氧代谢的乳酸成分
2.急性运动时的有氧代谢 有氧代谢较磷酸原和糖酵解供能系统具备更为复杂的化学过程,其化学过程也涉及相对更多的细胞反应,因而功率输出相对最低。但在低、中强度运动中,呼吸和循环系统的动员能够满足运动骨骼肌对氧气的需求,充足的代谢底物使有氧代谢相对无氧代谢能够提供更大的能量供应总量,运动的时间大为延长
3.急性运动中能量代谢的整合 大强度运动中各能量代谢系统对能量供应的参与并非按顺序出现,而是相互整合、协调、共同满足肌肉对能量的需求。一般来讲,依运动模式、运动持续时间和强度的不同,三种供能系统都参与能量供应,只不过各自在总体能量供应中所占的比例不同
能量代谢对慢性运动的反应
有氧代谢和无氧代谢能力除取决于能源物质贮备外,能量代谢的调节能力以及运动后恢复过程的代谢能力也是重要因素。慢性运动主要对后两者产生影响。慢性运动对能量代谢的影响还可以用运动或能量节省化反映。
神经系统的调节功能
组成神经系统的细胞及其一般功能
1、神经纤维 神经元的轴突和包裹轴突的髓鞘总称为神经纤维。神经纤维的主要功能是传导兴奋,即传导动作电位或神经冲动 (名词解释:神经纤维)
神经元的一般结构和功能 ①胞体是神经元的主体部分,是细胞代谢和信息整合的中心,其形状和大小差异很大。胞体是由细胞膜、细胞质和细胞核三部分组成。 ②突起可看作是胞体的延伸部,有树突和轴突之分。
2、神经胶质细胞
神经系统功能活动的基本原理
在神经系统功能活动中,神经元实现其功能的最基本方式就是产生动作电位,神经元所产生的动作电位也可称为神经冲动。在神经细胞任何一个部位所产生的神经冲动均可传播到整个细胞,使细胞未兴奋部位依次经历一次膜电位的倒转,这一过程被称之为神经冲动的传导,简称神经传导,其传导有局部电流方式传导(无髓鞘纤维)和跳跃式传导(有髓鞘纤维)两种方式
突触传递
生理学中将相互连结的两个神经元之间或神经元与效应器之间的接触部称之为突触。信息从前一个神经元传递给后一个神经元,这一信息传递过程被称为突触传递。根据信息传递媒介物性质的不同可将突触分为化学性突触和电突触两种类型。(名词解释:突触传递)
如果突触后膜在递质作用下发生去极化,使该突触后神经元的兴奋性升高,这种电位变化称为兴奋性突触后电位 (名词解释:兴奋性突触后电位)
如果突触前膜释放的是抑制性递质,它可引起后膜对K+和CI-的通透性升高,导致突触后膜产生超极化,这一电位变化称之为抑制性突触后电位(名词解释:抑制性突触后电位)
反射活动的基本规律
机体的许多生理功能是通过神经系统的活动进行调节的。神经系统活动的基本形式是反射,反射活动的结构基础是反射弧(反射弧由感受器,传入神经纤维、反射中枢、传出神经、效应器)
身体的各种感受器相当于不同的换能器,它们的功能是将所感受的刺激转变为一定形式的神经放电信号,后者通过传入神经红维传至相应的神经中枢,中枢对传入信号进行分析并做出反应后,再通过传出神经纤维将中枢的指令传达到相应的效应器官,发动或改变其活动,这样一个过程就称为反射
反射分为非条件反射和条件反射两类。 ①非条件反射是指人和动物生来就有、数量有限、种系特有、比较固定和形式低级的反射活动。 ②条件反射是反射活动的高级形式,是指人和动物在个体生活过程中,按照所处的生活环境,在非条件反射的基础上;通过后天学习和训练不断建立而形成的一种反射活动。条件反射的数量是无限的,可以建立也可以消退
3.中枢兴奋在化学性突触传递的特征 在多突触反射中,化学性突触传递明显不同于神经纤维上的冲动传导,其特征主要表现为以下几个方面。 (1)单向传播 在反射活动中,兴奋经化学性突触传递,只能从突触前末稍传向突触后神经元,这一现象称为单向传播。 (2)中枢延搁 兴奋经中枢化学性突触传递所需时间与在相同距离的神经纤维上传导相比要长得多这一现象称为中枢延搁 (3)兴奋的总和 在反射活动中,单根神经纤维传入冲动一般不能引起传出效应,如若干神经纤维的传入冲动同时到达同一中枢才可能产生传出效应,这一现象称为兴奋的总和。 (4)兴奋节律的改变 在同一反射弧中,传入神经中兴奋传递的放电频率往往与传出神经不同,这一现象称为兴奋节律的改变。 (5)后发放 在中枢神经系统,即使最初的刺激已经停止,传出通路上冲动发放仍能继续一段时间,这种现象称为后发放或后放电。这种现象也常见于各种神经反馈活动中。 (6)对内环境变化敏感和易疲劳 内环境理化因素的变化(如缺氧、二氧化碳过多、某些药物干扰等),均可影响化学性突触的传递,这是因为突触间隙与细胞外液是相通的。此外,突触传递与神经纤维相比,相对容易发生疲劳,这可能与神经递质的耗竭有关 (简答题:简述中枢兴奋在化学性突触传递的特征)
神经系统的感觉分析功能
感觉概述
1.感受器定义 在人和动物的体表或组织内部存在着一些专门为感受机体内,外环境变化刺激而形成的结构装置,称为感受器(名词解释:感受器)
2.感受器的一般生理特性 (1)适宜刺激:一种感受器通常只对某种特定形式的能量变化最敏感,这种形式的刺激就称为该感受器的适宜刺激。 (2)换能作用:各种感受器都能把作用于它们的各种形式的刺激能量转换为传入神经的动作电位,这种能量转换称为感受器的换能作用 (3)编码功能:感受器在把外界刺激转换为神经动作电位时,不仅发生了能量的转换,而且把刺激所包含的环境变化的信息也转移到了动作电位的序列之中,起到了信息的转移作用,这就是感受器的编码功能。 (4)适应现象:当某一恒定强度的刺激持续作用于一个感受器时,感觉神经纤维上的动作电位的频率会逐渐降低,这一现象称为感受器的适应现象。(简答题:感受器及其一般生理特性)
躯体、内脏、眼
1.驱体感觉 驱体感觉是指来自躯体深部肌肉、肌腱和关节等处的组织结构,对驱体的空间位置、姿势、运动状态和运动方向的感觉。驱体感觉的传入对驱体平衡感觉的形成也具有一定的作用。(名词解释:躯体感觉)位于肌肉,肌腱和关节等处的肌梭,腱器官和关节感受器称为本体感受器。
肌梭是骨骼肌中一种特殊的感受器,位于肌肉的深部,是感知骨骼肌的长度、运动方向、运动速度和速度变化率的一种本体感受器(名词解释:肌梭)
腱器官位于骨骼肌和肌腱的连接部位,与骨骼肌呈串联式排列,功能是将肌肉主动收缩的信息编码为神经冲动传入到中枢,产生相应的本体感觉(名词解释:腱器官)
2.触一压觉 给皮肤施以触、压等机械刺激所引起的感觉,分别称为触觉和压觉,由于两者在性质上类似,可统称为触一压觉
3.温度觉 在人类的皮肤上有专门的“热点”和“冷点”,刺激这些点能分别引起热觉和冷觉,两者合称为温度觉。在这些“热点”和“冷点”部位存在热感受器和冷感受器,分别感受施加于皮肤上的热刺激和冷刺激。
4.痛觉 痛觉是由体内外伤害性刺激所引起的一种主观感觉,常伴有情绪活动和防卫反应。痛觉不是一个独立的单一感觉,而是一种与其他感觉混杂在一起的复合感觉。痛的主观体验既有生理成分也有心理成分。痛觉既发生于驱体也发生于内脏。
5.眼的视觉功能 眼是引起视觉的外周感觉器官,眼内与产生视觉直接有美的结构是眼的折光系统和感光换能系统。
耳的功能
1.耳的听觉功能 耳是听觉的外周感受器官,它由外耳、中耳和内耳的耳蜗组成。通过外耳和中耳组成的传音系统传递到内耳,经内耳的换能作用将声波的机械能转变为听神经纤维上的神经冲动,后者传送到大脑皮质的听觉中枢,产生听觉。听觉对人类适应环境、认识自然具有重要的意义
2.前庭反应和前庭稳定性 当人体前庭感受器受到过度刺激时,反射性地引起骨骼肌紧张性的改变、眼震颤以及自主功能反应,这些改变统称为前庭反应。(名词解释:前庭反应) 过度刺激前庭感受器而引起机体各种前庭反应的程度,则称为前庭功能稳定性。在竞技运动中有许多项目对人体前庭功能有较高的要求,如果前庭功能稳定性差,就会影响到运动水平的发挥
神经系统对姿势和运动的调剂
运动传出的最后通路
运动单位
一个a运动神经元与它所支配的那些肌纤维,组成一个运动单位。运动单位的大小不等,支配比越小,神经对肌肉的调控越精细,支配比越大,其调控的精细度越低,但产生的力量效率则越大(名词解释:运动单位)
中枢对姿势的调节 (论述题:试论述中枢对姿势的调节)
脊髓对姿势的调节 (简答题:简述什么是牵张反射)
中枢神经系统可通过调节骨骼肌的紧张度或产生相应的运动,以保持或改变驱体在空间的姿势,这种反射称为姿势反射(名词解释:姿势反射)
在脊髓完整的情况下,一块骨骼肌如受到外力牵拉使其伸长时,能反射性地引起受牵扯的同一肌肉收缩,这种反射活动称为牵张反射。牵张反射表现为动态牵张反射和静态牵张反射两种形式。(名词解释:牵张反射) ①动态牵张反射也称为键反射,是由快速牵拉肌肉引起,它的作用是对抗肌肉的拉长。 ②静态牵张反射也称为肌紧张,是在缓慢持续牵拉肌肉时而形成的,主要调节肌肉的紧张度,不表现出明显的动作,但对维持驱体姿势非常重要。 牵张反射的主要生理意义在于维持站立姿势,如果肌肉在收缩前适当受到牵拉亦可以增强其收缩的力量。
脊椎动物在受到伤害性刺激时,受刺激的一侧肢体关节的屈肌快速收缩而仲肌驰缓,肢体屈曲,称为屈肌反射。该反射具有保护意义。若加大刺激强度,则可在同侧肢体屈曲的基础上出现对侧肢体伸展,这一反射称为对侧伸肌反射,在维持驱体平衡中具有重要意义。
脑干对姿势的调节
(1)状态反射 头部空间位置的改变以及头部与驱干的相对位置发生改变时,将反射性地引起躯体和四肢肌肉紧张性的改变,这种反射称为状态反射,包括迷路紧张反射和颈紧张反射。(名词解释:状态反射) ①迷路紧张反射是指头部空间位置发生改变时,内耳迷路耳石器官(椭圆囊和球囊)的传入冲动对驱体伸肌紧张性的调节反射, ②颈紧张反射是指颈部扭曲时,颈椎美节韧带和颈部肌肉受到刺激后,对四肢肌肉紧张性的调节反射状态反射在完成一些运动技能时起着重要的作用。
(2)翻正反射 当人和动物处于不正常体位时,通过一系列协调运动将体位恢复常态的反射活动称为翻正反射。(名词解释:翻正反射)
内分泌调节
内分泌与激素
内分泌和激素的概念、作用及其特征
由于内分泌激素发挥调节作用需要通过体液(血液、淋巴液和组织液等)传递才能完成,所以也将内分泌调节称为体液调节
内分泌是指内分泌细胞将所产生的激素直接分泌到体液中,并以体液为媒介对靶细胞产生效应的一种分泌形式。内分泌细胞集中的腺体统称为内分泌腺。内分泌系统是由经典的内分泌腺与分布在功能器官组织中的内分泌细胞共同组成,是发布信息调控机体功能的系统。(名词解释:内分泌)
内分泌系统是由经典的内分泌腺与分布在功能器官组织中的内分泌细胞共同组成,是发布信息调控机体功能的系统。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.
激素是内分泌腺或器官组织的内分泌细胞所分泌,以体液为媒介,在细胞之间递送调节信息的高效能生物活性物质。(名词解释:激素)激素按其化学结构可分为含氮激素、类固醇激素以及脂质衍生物三类。
2.激素对机体功能的调节作用 内分泌系统通过激素发挥调节作用。激素对机体整体功能的调节作用大致可归纳为以下几个方面: (1)整合机体稳态 激素参与水和电解质的平衡、酸碱平衡、体温与血压等调节过程,还直接参与机体的应激反应,全面整合机体功能,适应环境变化,增强机体的生存、适应能力 (2)调节新陈代谢 多数激素都参与组织细胞的物质代谢以及能量代谢的调节,维持机体的能量平衡为机体的各种生命活动奠定基础 (3)维持生长发育 促进组织细胞的生长增殖、分化和成熟,参与细胞调亡过程等,确保并影响各系统器官的正常生长发育和功能活动 (4)调控生殖过程 维持生殖器官的正常发育成熟和生殖的全过程,维持生殖细胞的生成至妊娠和哺乳过程,以保证个体生命的延续和种系的繁衍。(简答题:简述激素对机体功能的调节作用)
3.激素作用的一般特征 各种激素对把细胞所产生的调节效应不尽相同,但可表现出一些共同的作用特征。 (1)信使作用 激素所起的作用是传递信息,犹如“信使”的角色。激素并不产生新的功能,也不能给机体提供能量,仅仅起着信使作用,在信息传递后,即被分解而失活 (2)高效作用 激素是高效能的生物活性物质,在生理状态下,激素在血液中的浓度很低,但其效能却很显著。这是因为激素作用于受体后,通过一系列酶促反应将激素信息逐级放大所致。 (3)特异作用 激素只选择性地对能识别它的靶细胞起作用,表现为激素作用的特异性,这主要取决于靶细胞特异性受体与激素的结合能力,即亲和力。 (4)相互作用 内分泌腺体和内分泌细胞虽然分散在全身,但它们分泌的激素又都以体液为媒介传播,相互联系并形成了一个统一体。因此,每种激素产生的效应总是彼此关联、相互影响、错综复杂,表现为协同作用、拮抗作用和允许作用等。(简答题:简述激素作用的一般特征)
激素的细胞作用机制
将激素看作“第一信使”,而将细胞膜上环磷酸腺苷(CAMP)称为“第二信使”
第二信使学说认为,激素作用的机制主要包括以下内容: (1)携带调节信息的激素(第一信使)先与靶细胞膜上的特异受体结合 (2)激素与受体结合后,激素受体通过G蛋白激活膜内侧腺苷酸环化酶(AC),AC催化ATP转变为CAMP。 (3)CAMP作为“第二信使”,继续使胞质中无活性的蛋白激酶(A PK)等功能蛋白逐级活化。 (4)促进胞内许多特异蛋白的磷酸化 (5)最终引起粑细胞产生各种生理效应。最后CAMP被磷酸二酯酶(PDE)水解而失活。
内分泌功能轴
1.下丘脑一垂体一肾上腺皮质轴 肾上腺由肾上腺皮质和肾上腺髓质两个部分组成,分别参与组成两个相对独立的系统,即下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴(HPA轴)和交感-肾上腺系统。其中,下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的激活与机体抵抗内外刺激的应答性反应密切相关,故亦称之为应激轴
2.下丘脑-垂体-甲状腺轴 下丘脑-垂体-甲状腺轴是甲状腺功能调节的经典系统。一次性运动与运动训练对该轴功能都有影响,一次性运动对下丘脑-垂体-甲状腺轴功能的影响与运动强度和持续时间有关。下丘脑-垂体-甲状腺轴功能可能在运动的准备期中就开始上升,运动开始初期出现下降,然后再逐步上升。下丘脑垂体-甲状腺轴的功能对运动训练有一个从不适应到适应的变化过程,也就是在运动训练的初期,该轴功能一般表现为下降,随着运动训练时间的延长,这种下降逐渐消失
3.下丘脑-垂体-性腺轴 下丘脑-垂体-性腺轴的主要功能是使机体的生殖功能活动维持正常,又称为生殖轴。
主要内分泌腺的功能
下丘脑和垂体
1.下丘脑的内分泌功能 下丘脑是人体神经-内分泌的高级调节中枢,也是神经调节和体液调节的汇合部位与转换站。 下丘脑激素有两大类型:①兴奋性激素。②抑制性激素,当下丘脑被毁或垂体与下丘脑的血管联系中断后,垂体靶细胞的激素分泌增加
2.垂体的内分泌功能 垂体包括腺垂体和神经垂体两部分
生长激素是腺垂体中含量最多的一种激素,有促进骨、软骨、肌肉及其他组织细胞分裂增殖和蛋白质合成的作用,从而使骨骼和肌肉的生长发育加快。若幼儿时期GH分泌不足,则患儿生长停滞,身材矮小,称为保儒症;如果幼年时期GH分泌过多,则引起巨人症;如果成年人GH分泌过多,则表现为手足粗大、鼻大唇厚、下领突出及内脏器官增大等现象,称为肢端肥大症
甲状腺内分泌功能 (简答题:简述甲状腺激素的生理作用)
甲状腺是人体最表浅,最大的内分泌腺体。甲状腺的主要功能是分泌甲状腺激素(TH)和降钙素(CT)。
1.甲状腺激素的生理作用 (1)促进生长发育 甲状腺激素具有促进组织分化、生长与发育成熟的作用。胚胎时期缺碘而导致甲状腺激素合成不足或出生后甲状腺功能低下的婴幼儿,脑的发育有明显障碍,智力低下且身材矮小,称为呆小症, (2)调节新陈代谢 TH能增强能量代谢,调节物质代谢(合成代谢和分解代谢)。生理水平的TH对蛋白质、糖、脂肪的合成和分解代谢均有促进作用。 (3)影响器官系统功能. TH是维持机体基础功能活动的激素,对机体几乎所有器官系统都有不同程度的影响,但多数作用是继发于TH促进机体代谢和耗氧过程的。
肾上腺
肾上腺由外层皮质和中央髓质两部分组成,并且分泌不同的激素。
(1)糖皮质激素 人体血液中的糖皮质激素主要为皮质醇,其次是皮质酮,其作用十分广泛,参与机体多种生理功能的调节 ①对物质代谢的作用 A.参与糖代谢 可激活糖原合成酶,使肝糖原合感增加;可直接激活肝糖异生酶,从而促进糖异生,使血糖升高;可抑制周围组织对葡萄糖的摄取,部分抑制葡萄糖向细胞内转运。此外,糖皮质激素对糖代谢的影响还表现在抗胰岛素作用,促进血糖升高。但是糖皮质激素分泌过多(或服用此类激素的药物过多),可引起血糖升高,甚至出现糖尿 B.参与蛋白质代谢 促进肝外组织的蛋白质分解,减少合成,为机体修复、酶合成和提供能量所利用。长期糖皮质激素分泌过多可导致组织蛋白质广泛破坏,发生负氮平衡、肌肉消瘦、骨质疏松、皮肤变薄、伤口愈合迟缓等。 C.参与脂肪代谢 促进脂肪分解和脂肪酸释放入血,使血中游离脂肪酸升高,故能间接地促进脂肪分解氧化,节省糖的利用来提供能量。肾上腺功能亢进或长期应用糖皮质激素后可出现向中性肥胖。 ②在“应激反应”中的作用:当机体突然受到创伤、手术、冷冻、凯饿、疼痛、感染、惊恐和剧烈运动等不同刺激时,均可出现血中促肾上腺皮质激素浓度的急剧增高和糖皮质激素的大量分泌,这种非特异反应称为“应激反应”。应激包括警戒反应期、抵抗期和衰竭期三个时期。生理应激在绝大多数情况下不会达到衰竭阶段。生理应激的三个阶段是:机体对刺激的直接反应及代偿反应;机体对刺激的部分或全部适应:刺激停止后的恢复阶段。 ③对水盐代谢的作用:糖皮质激素的保Na+排K+作用较弱,但肾上腺皮质功能不足的患者,排水功能明显减弱,严重时甚至会出现水的滞留超过Na+滞留的“水中毒”现象
(2)盐皮质激素 体内的盐皮质激素主要为醛固酮,主要作用是促进肾远曲小管、集合管对Na+和水的重吸收及K+的排泄,是维持机体水盐平衡的重要激素,如分泌减少,在长时间运动中可导致机体严重脱水和代谢性酸中毒
2.应激反应和应急反应的异同 (1)定义 ①当机体遭遇紧急情况时,如剧痛、缺氧、脱水、大出血、畏惧及剧烈运动时,交感-肾上腺髓质系统发生的适应性反应称“应急反应”。 ②当机体突然受到创伤、手术、冷冻、饥饿、疼痛、感染、惊恐和剧烈运动等不同刺激时,均可出现血中促肾上腺皮质激素浓度的急剧增高和糖皮质激素的大量分泌,这种非特异反应称为“应激反应” (2)相同: 引起“应激反应”和“应急反应”的刺激是相同的,都是肾上腺分泌的激素引起的 (3)不同: ①受到刺激程度不同;遭遇紧急情况时为应急反应;受到创伤,手术等不同刺激时出现应激反应. ②反应途径是不同的,前者是下丘脑-垂体-肾上腺皮质系统活动的增强,后者是交感-肾上腺髓质系统活动的增强。 ③应激反应时不仅下丘脑-垂体-肾上腺皮质系统活动增强,交感-肾上腺髓质系统活动也增强。而应急反应时,只有交感-肾上腺髓质系统活动增强。 二者相辅相成,共同维持和提高机体的应答和适应能力。(简答题:简述应激反应和应急反应的异同)
胰岛
人类胰岛内至少有4种分泌细胞,即A细胞(约占20%,分泌胰高血糖素)、B细胞(约占60%-70%,分泌胰岛素)、D细胞(约占10%,分泌生长抑素)和F细胞(含量很少,分泌胰多肽)
1.胰岛素 (1)胰岛素的主要生理作用 ①对糖代谢的作用; 胰岛素可促进组织细胞对葡萄糖的摄取和利用,加速糖原合成,抑制糖异生,促进糖转化为脂防并贮存于脂肪细胞,因而使而糖降低 ②对脂肪代谢的作用: 胰岛素可促进脂肪合成、转运,促进三酰甘油贮存。胰岛素缺乏时,出现脂代谢素乱,脂肪分解加强,血脂升高,血酮升高,其至出现酮血症 ③对蛋白质代谢的作用。 胰岛素可促进蛋白质的合成,抑制蛋白质分解。 (2)胰岛素与糖尿病 胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素,它与糖尿病的形成密切相关。糖尿病是以高血糖为特征的代谢性疾病,其中高血糖则是由于胰岛素分泌缺陷或其生物作用受损,或两者兼有引起。机体长期存在高血糖,会导致各种组织,特别是眼、肾、心脏、血管和神经的慢性损害、功能障碍,(简答题:简述胰岛素的生理作用)
2.胰高血糖素 ①促进糖原分解和糖异生,使血糖升高的效应显著增强 ②活化脂肪细胞的脂肪酶,促进脂肪分解,血浆游离脂肪酸升高并促进肝摄取游离脂肪酸,因此酮体生成增加。 ③能使氨基酸迅速进入肝细胞,脱去氨基,异生为糖。 ④促进蛋白质分解、抑制合成。 ⑤增强心肌磷酸化酶的活性,增加Ca²+的积聚,从而增强心肌收缩能力,心输出量增加和血压升高。(简答题:简述胰高血糖素的生理作用)
性腺
1.睾酮的生理作用 (1)促进男性附性器官的发育和副性征的出现:睾酮能刺激前列腺、阴茎、阴囊和尿道等的发育和生长,并促进青春期后男性副性征或第二性征出现, (2)促进体内蛋白质合成:睾酮能促进体内蛋白质的合成代谢,尤其是骨骼肌的蛋白质合成,出现正氮平衡。 (简答题:简述睾酮的生理作用)
2.雌激素的生理作用 (1)促进女性附性器官的发育和副性征的出现 (2)对代谢的影响。
运动与内分泌功能
重要内分泌激素对运动的反应和适应
1.糖皮质激素对运动的反应和适应 糖皮质激素分泌增多是机体对运动刺激发生的应答性反应,其分泌量与运动刺激的强度呈正相关。在完成小强度负荷时,糖皮质激素变化较小,在完成力竭性运动时,糖皮质激素水平大大升高,其作用是通过促进肝的糖异生活动,使体内的非糖物质加速转化成葡萄糖,为机体提供更多的能源物质
2.儿茶酚胺对运动的反应和适应 儿茶酚胺的主要功能是动员能量释放和提高身体功能。在运动应急状态下,儿茶酚胺类物质分泌增多,且增多程度与运动强度密切相关,即运动强度越大,升高的幅度也越大,但两种激素升高的程度与运动后恢复状况并不同步。 运动时儿茶酚胺类物质适量增高对运动能力有重要的促进作用。可提高心血管系统的功能,调节血液的重新分配,促进肝糖原和脂肪的分解,有利于肌肉运动的顺利进行。
3.生长激素对运动的反应和适应 运动时血浆中生长激素的浓度与运动时间和强度有关。表现为有一定的时间潜伏期和强度阀值。但要注意的是,血浆生长激素的增加与运动强度并非呈直线变化关系,只有当运动强度达到一定的量时血浆生长激素才发生变化,相反,如果运动强度过大,生长激素水平反而会下降。
4.胰岛素和胰高血糖素对运动的反应和适应 运动时胰岛素和胰高血糖素的变化表现为胰岛素降低、胰高血糖素升高
激素对运动时能量代谢的调控 (简答题:简述激素对运动时能量代谢的调控)
1.对糖代谢的调控 运动中血浆葡萄糖浓度依赖于肌肉摄取和糖代谢之间的平衡,此时胰高血糖素和儿茶酚胺的释放增加,在它们的调控作用下,促进了糖原的分解;运动时肾上腺皮质激素水平也升高,加速蛋白质分解成氨基酸,氨基酸进入肝内在糖异生作用下使血糖浓度升高。此外,生长激素分泌量增多可增加游离脂防酸含量,以节省糖原的使用率,甲状腺素分泌量增多也可提高葡萄糖和脂肪的代谢
2.对脂肪代谢的调控 不论在安静时还是运动状态中,脂肪酸都是必不可少的能源物质。长时间中等强度运动时,糖原储备会越来越少,而脂肪酸便成为主要的能量物质。脂肪酸被肌细胞摄取的量与其在血浆中的浓度高度相关,而脂肪酸的浓度又取决于脂肪酶脂解三酰甘油的水平,三酰甘油的脂解与以下四种激素有关:皮质醇、肾上腺素、去甲肾上腺素和生长激素。
3.激素对运动时水盐代谢的调控 水盐平衡对维持心血管功能和体温调节功能具有十分重要的作用。运动时,随着血压的升高和发汗作用,水盐流失随之增多,肾血流量也减少,从而使得机体血浆容量降低,盐皮质激素和抗利尿激素调节着体内水盐和离子平衡,肾是其靶器官。
免疫与运动
免疫学基础
免疫系统
1.免疫的概念 免疫是指机体接触“抗原性异物”或“异己成分”的一种特异性生理反应,其作用是识别与排除抗原性异物,以维持机体的生理平衡。免疫机能包括先天形成的非特异性免疫和后天建立的特异性免疫。(名词解释:免疫) (1)非特异性免疫 人体对抗原性异物的抵抗力有些是天生具有的,即在种系发育进化过程中形成的,经遗传获得的,称为先天性免疫。因其并非针对某一特定的病原微生物,故又称为非特异性免疫,这种免疫是由机体的解剖结构与生理功能所体现 (2)特异性免疫 个体在生活过程中,因受某种病原微生物感染或接种疫苗而获得的免疫称为获得性免疫。因这种免疫一般仅针对所感染的病原微生物或疫苗所能预防的疾病,故又称为特异性免疫。一般概念中的免疫,均指特异性免疫 特异性免疫的基本特征有:①特异性:2多样性;③记忆性;④耐受性;自限性。
2.免疫系统及其功能 免疫系统由免疫器官、免疫组织、免疫细胞和免疫分子所组成,它们是机体免疫功能及发生免疫反应的物质基础。免疫功能是指免疫系统在识别和排除异己物质过程中所产生的各种生物学效应,主要表现在以下三个方面。 (1)免疫防御 免疫防御或称免疫预防,是指机体抵抗和清除病原微生物或其他异物的功能。若此功能发生异常可引起疾病,如反应过高可出现超敏反应,反应过低则可导致免疫缺陷病 (2)免疫稳定 免疫稳定或称免疫自稳,是指机体清除变性或衰老的细胞,维持生理平衡的功能。若此功能失调,可导致自身免疫性疾病 (3)免疫监视 免疫监视是指机体识别和清除体内出现的突变细胞,防止发生肿瘤的功能。若此功能失调,可导致肿瘤的发生或持续的病毒感染
3.免疫器官 免疫器官是免疫细胞分化,增殖与定居的场所,分为中枢免疫器官和外周免疫器官。骨髓和胸腺能使淋巴干细胞增殖,进行一定程度的分化,成为成熟的免疫细胞并输送到外周淋巴组织定居,因而骨髓与胸腺被称为中枢免疫器官。接受免疫细胞的组织,称为外周免疫器官,包括淋巴结、脾和扁桃体等,
免疫应答
抗原性物质(病原体)进入机体后所激发的免疫细胞活化、分化和效应的过程称为免疫应答,也称为免疫反应。 (名词解释:免疫应答)免疫反应包括由B细胞介导的体液免疫反应以及由T细胞介导的细胞免疫反应。
运动与免疫
“开窗”理论
受一次性急性运动影响,免疫低下期可持续3—72小时不等。在这一免疫低下期,各种细菌、病毒、微生物等病原体极易侵入人体并获得“插足”的机会,表现为对疾病的易感率升高。一般形象地将这段免疫低下期称为“open window”,意为“打开的窗户”,以此表明此阶段外界病原体极易侵入人体。在此期间,运动员对感染性疾病的抵抗力下降,易感率上升。(名词解释:“开窗”理论)
“J”形曲线模式
大量的运动免疫研究发现,人体的免疫功能状态与运动量、运动强度、持续时间等因素有关。一般人呈一种自然免疫状态,而大强度、大运动量,较长持续时间且频度较高的运动训练,则会强烈抑制免疫机能。在这两极之间,有适中的运动强度、运动频度,运动量和持续时间的组合方式,既能有效地提高身体机能,又能有效地提高免疫机能,提高身体抵抗力。若以正常不运动者安静水平作为参照,可以发现适量强度的经常性身体运动可明显降低上呼吸道感染率,而大强度运动训练则会使之明显升高。三者相比,形成一条类似“j”字形的曲线。(名词解释:“J”形曲线模式)
1.体液免疫功能增强; 经常从事中等强度的体育锻炼,血浆中主要的免疫球蛋白IgA、IgG会升高,黏膜表面所分泌的分泌型免疫球蛋白A增多,表明体液免疫功能增强. 2.细胞免疫功能增强; 经常参加体育锻炼者,淋巴细胞活性明显升高在丝裂原刺激作用下的细胞转化和增殖能力显著提升,表明细胞免疫功能得到提升 3.单核-巨细胞和中性粒细胞的功能增强。 经常参加体育锻炼者,单核细胞和巨细胞的抗原体呈能力增强,吞能力也显著增强,对外来病原体能够更有效地发动免疫应答. 总体说来,经常锻炼者抗炎性细胞因子活性增强,而促炎性细胞因子的活性降低从而可以及时清理机体局部可能形成的炎症,使炎症难于形成与积累。定期进行适量运动,可增强免疫功能,降低患病风险,这对于提倡和推进全民健身运动有非常重要的指导意义。
免疫功能对健身运动的适应
1、体液免疫功能增强
2、细胞免疫功能增强
3、单核-巨噬细胞和中性粒细胞的功能增强
免疫功能对运动训练的适应
1.运动训练影响下免疫功能的主要变化 与经常参加健身锻炼能够提升免疫功能相比,长期从事大强度运动训练则对免疫机能有强烈的负面影响,表现在运动员对感染性疾病的易感率上升,抵抗力下降,许多免疫指标呈现出显著的变化。
2.运动训练抑制免疫功能的主要机制 (1)交感神经兴奋对免疫功能的抑制作用 (2)免疫调控信息物之间的平衡关系遭到破坏 (3)血糖浓度降低对免疫功能的抑制作用 (4)氧自由基升高对免疫细胞的破坏作用加强 (5)免疫抑制因子升高对免疫功能的负性影响
血液与运动
血液的组成与特性
血液的组成 (简答题:简述血液的组成)
血液是存在于心血管系统的流体组织,在心脏活动的推动下在体内按一定的方向流动。///人体在安静状态下,大部分的血量都在心血管中迅速流动,这部分血量称为循环血量,还有一部分血量滞留在肝、肺、腹腔静脉以及皮下静脉从等处,流动缓慢、血浆较少、红细胞较多,这部分血量称为储存血量
血液由血浆和悬浮于其中的血细胞组成
(1)血浆 血浆是血液的液体成分,占全血量的50%-55%,是含有多种溶质的溶液,主要物质有水、电解质、血浆蛋白、血脂和其他一些有机物质。
1、水和电解质:血浆中含有大量的水分,是血浆中各种物质的溶剂,参与维持血浆的渗透压等理化性质,运输营养物质及代谢产物,实现血液与其他体液间的物质交换。血浆中含有的无机物,大部分是以离子状态存在的电解质,其中正离子是钠离子、负离子是氯离子,这些离子具有维持血浆晶体渗透压、血浆酸碱度的作用
2、血浆蛋白和血脂:血浆中含有多种分子大小、结构和功能不同的蛋白质,总称为血浆蛋白。由于脂类物质不溶于水,与血浆蛋白结合形成血浆脂蛋白。
3、其他有机物:血浆中包括尿素、尿酸、葡萄糖、乳酸等有机物
(2)血细胞 血细胞是血液的有形成分,包括红细胞、白细胞和血小板。血细胞在血液中所古的比例称为血细胞比容
1、红细胞:成熟的红细胞无细胞核和线粒体,呈双凹圆盘状,这种形态使它具有较大的表面积与体积比,使红细胞具有较高的可塑变形性。
2、白细胞:白细胞为无色有核的球形细胞,可分为粒细胞、淋巴细胞和单核细胞
3、血小板:血小板是具有生物活性的小块包质,具有黏附、释放、聚集、等多种生理特性
血液的理化特性
1.颜色和比重 血液呈红色,颜色的深浅决定于红细胞内的Hb含量和Hb的含氧量。动脉血含氧多,呈鲜红色:静脉血含氧少,则呈暗红色。全血的比重主要取决于红细胞的数量和血浆蛋白的含量,血浆的比重与血浆蛋白的含量有关
2.黏滞度 血液黏滞度主要取决于红细胞的数量和血浆蛋白含量。红细胞比容是决定血液黏滞度的最主要因素,红细胞比容越大,血液黏滞度就越高。此外,温度的高低也会影响血液黏滞度,当温度降低时,血液黏滞度升高
3.渗透压 在血浆中,促使水分了透过膜移动的力量称为血浆渗透压,在渗透压的作用下,水分子从低渗透压侧通过半透膜向高渗透压侧渗透。渗透压的恒定对维持血液的有形成分,特别是红细胞的形态、理化性质及正常生理活动有重要意义渗透压的高低与溶质颗粒数目成正相关,而与溶质的种类及颗粒的大小无关,血浆渗透压分为晶体渗透压和胶体渗透压。由电解质所形成的渗透压称为晶体渗透压,它80%来自于Na+和cI。由蛋白质所形成的渗透压称为胶体渗透压。血浆胶体渗透压主要来自于清蛋白,其次是球蛋白。
4.血浆PH值 血浆pH的相对恒定有赖于血液内缓冲物质以及肺、肾等器官的正常功能。当酸性或碱性物质进入血液时,血浆中的缓冲物质可有效地减轻酸性物质或碱性物质对血浆pH的影响,特别是在肺和肾能够保持正常的排出体内过多酸或碱的功能时,血浆pH的波动范围较小
血液的功能
血液的生理功能 (简答题:简述血液的生理功能)
1.运输作用 运输是血液的基本功能,营养物质、氧、二氧化碳、代谢产物、激素等都要通过血液运送到全身各处。 2.维持内环境稳态 血液中存在有缓冲系统,对进入血液的酸性或碱性物质进行缓冲,使血液pH不发生较大波动。血浆胶体渗透压是使组织液回流到毛细血管的一种力量,是维持血管内外水平衡的主要因素。 3.防御功能 白细胞和各种免疫物质对机体有保护作用。 4.生理止血功能 血液中的血小板和凝血因子等在机体生理性止血中发挥重要作用。
血浆的功能 (简答题:简述血浆的功能)
1.运输功能 血浆的主要作用是运载血细胞,运输维持人体生命活动所需的物质和体内产生的代谢产物等。水是血浆中各种物质的溶剂,可溶解多种电解质、有机小分子化合物和一些气体,构成血浆的基本成分。
2.营养功能 正常人的血浆总容量为3 L,其中约含有200 g蛋白质,它们起着营养储备的功能
3.维持内环境稳态的功能 相对于人体生存的外界环境,细胞外液是细胞生活的直接环境,称为内环境。内环境的理化性质相对稳定是细胞进行正常功能的保证,因此,内环境的相对稳定是机体正常生命活动的必需条件。
(1)酸碱平衡 机体在代谢过程中不断产生各种酸性和碱性物质,这些物质首先进入血液,血液中存在的强有力的缓冲系统是调节酸碱平衡的第一道防线。缓冲系统由缓冲对组成。血浆中的缓冲对有:NaHCO3/H2 CO3。///由于血浆中的NaHCO3是缓冲固定酸的主要物质,习惯上将血浆中的NaHCO3称为碱储备,通常以每100 mL血浆中的碳酸氢钠含量来表示碱储备量(名词解释:碱储备)
(2)体温平衡 血液在全身不断地循环流动,可将各器官系统在代谢过程中所产生的热量运送到全身各处,促使机体热量的散失
(3)水平衡 由于水的比热大,也有助于调节机体温度维持在正常范围之内血浆蛋白能形成血浆胶体渗透压,在调节血管内外水的分布中起着重要作用,如果血浆清蛋白减少,血浆胶体渗透压将会下降,使组织液回流减少而导致水肿的产生。
4.免疫功能 血浆中含有免疫球蛋白、补体系统都是血浆蛋白,在免疫功能中发挥重要作用
5.凝血和抗凝血作用 血浆中绝大多数的凝血因子和生理性抗凝物质以及促进纤维蛋白溶解的物资都是蛋白质。
血细胞的功能 (简答题:简述血细胞的功能)
1.红细胞的功能 红细胞具有运输氧和二氧化碳的功能。血液对气体的运输有物理溶解和化学结合两种形式,物理溶解气体量很少。红细胞的双凹圆盘形状使它具有较大的气体交换面积,有利于细胞内外O2和CO2的交换。绝大多数的O2是以与Hb结合的形式运载。血液中95%的CO2,以化学结合形式运输。
2.白细胞的功能 白细胞是一个庞大的血细胞家族,它们的形态结构和生理功能是多样的,在机体的防护、免疫和创伤愈合过程中协同作用。白细胞能吞异物、产生抗体,在机体损伤治愈、抗御病原的入侵和对疾病的免疫方面起着重要的作用,是机体防御系统的重要组成部分。
3.血小板的功能 (1)维持细胞内皮的完整性 血小板可融合于血管内皮细胞,对修复内皮细胞,保持内皮细胞完整性及正常通透性具有重要作用 (2)凝血和止血 血小板具有促进凝血和加速止血的作用。当血小板的数量减少或功能降低时,出血时间就会延长。生理性止血功能降低时,可发生出血倾向,但若生理性止血功能过度激活时,则可导致血栓形成。
血型与输血
血型通常是指红细胞膜上特异抗原的类型。至今已发现了29个不同的红细胞血型系统。其中,ABO血型系统与临床关系最为密切
运动对血液成分的影响
运动对血浆的影响 (简答题:运动对血浆有何影响)
1.运动对血浆容量的影响 运动时,由于储存的血液被动员使循环血量增加。运动员循环血量增加比无训练者大,而且尤以耐力性项目运动员增加更显著。在进行长时间耐力运动时,机体通常以出汗的方式散热,从而使血浆容量减少,温度越高、运动强度越大或运动时间越长,血浆的水分损失也越多。
2.运动对血脂和血糖的影响 (1)运动对血脂的影响 经常性耐力运动可使血脂及脂蛋白发生有益性改变,在大多数研究中,运动训练8周后,血脂水平会有所改善。这些研究结果表明运动是防止血脂异常的有效手段。 (2)运动对血糖的影响运动时,血糖浓度往往会发生变化,一般情况下,血糖浓度变化与运动强度和运动持续时间有密切关系。大量研究表明,适宜的体育运动,无论是对1型糖尿病,还是对2型糖尿病,都可以通过提高胰岛素的敏感性,增强葡萄糖的利用率,从而降低血糖改善血糖控制能力。
运动对血细胞的影响 (简答题:简述运动对红细胞的影响)
1.运动对红细胞的影响 (1)运动对红细胞数量的影响 红细胞数量因运动而发生变化,其变化量受运动类型、运动强度和持续时间等因素的影响。 ①进行短时间运动 进行短时间大强度快速运动与进行长时间耐力运动相比,红细胞增加得更加明显。在同样时间的运动中,运动量越大,红细胞增加越多。运动后即刻观察到的红细胞增多,主要是由于血液重新分布和血液的浓缩所造成的。运动中红细胞的暂时性增加,在运动停止后使开始恢复,1-2 h后可恢复到正常水平。 ②经过长期系统训练 经过长期系统训练的运动员,尤其是经过耐力训练的运动员,在安静时,血容量高于一般人,但其红细胞数量并不比一般人高,有的甚至低于正常值。由于运动训练引起的Hb浓度、红细胞数低于正常水平的一种暂时性现象,称为运动性贫血。 (2)运动对红细胞的流变性影响 经过系统训练的运动员,安静时红细胞变形能力增强,使红细胞更易于通过毛细血管。这些变化既降低了血液的黏滞度,也使血液循环的阻力减小,减轻了心脏负荷,提高了血液运输氧的潜力。 (3)Hb与运动 Hb不仅有运输氧和二氧化碳的作用,还有缓冲血液酸碱度的作用。由于Hb指标相对稳定,又能较敏感地反映身体机能状态,所以,在运动训练中经常利用这指标评定运动员机能状态和训练水平,并预测运动能力。Hb是决定运动员最大摄氧量的重要因素,Hb浓度对有氧运动能力有显著影响。Hb受先天影响极大,所以可以作为运动员的选材指标之一
2.运动对白细胞的影响 安静状态时,运动员外周血液中白细胞总数及其分类计数与非运动员无明显差异。运动后外周血中白细胞增多。运动后白细胞的恢复与运动强度和持续时间有关。运动强度越大,持续时间越长,白细胞的恢复速度越慢。研究认为短时间运动后,中性粒细胞的恢复约需1 h左右,高强度间歇运动后则需要3-4 h,而马拉松和超长跑后至少需要24 h以上,其至几天时间才能恢复到运动前水平
呼吸与运动
肺通气
呼吸全过程
机体在新陈代谢过程中,需要不断地从外界环境中摄取O2和排出CO2,机体这种与环境之间的气体交换称为呼吸。呼吸是维持生命活动所必需的基本生理过程之一,呼吸一且停止,生命便将终结(名词解释:呼吸)
人和高等动物的呼吸全过程包括三个相互联系的环节: ①外呼吸。在肺部实现的外界环境与血液间的气体交换称为外呼吸,外呼吸包括肺通气和肺换气。(名词解释:外呼吸) ②气体运输。气体运输是指循环血液将02从肺运输到组织,又将CO2,从组织运输到肺的过程。 ③内呼吸。组织毛细血管中血液通过组织液与组织细胞间的气体交换称为内呼吸,也称为组织换气。
肺通气的动力学
肺通气是指肺与外界环境之间的气体交换。实现肺通气的主要结构基础包括呼吸道、肺泡、胸廊和胸膜腔等。呼吸道是气体进出的通道,有加温、润湿和净化空气以及改变呼吸道阻力等功能;肺泡是肺换气的主要场所;胸廓的节律性扩大与缩小是实现肺通气的原动力。
1.呼吸运动 肺通气的动力是大气与肺泡之间的气压差。当大气压高于肺内压(肺泡腔内的压力),气体借助气压差入肺,形成吸气。反之,若肺内压高于大气压,气体借助气压差出肺,形成呼气。呼吸过程中,大气压力始终是不变的,所以变化的主要是肺内压。肺内压的变化是通过呼吸运动造成胸廓的扩大或缩小形成的.
2.呼吸形式 人体固有的吸气肌为肋间外肌和隔肌,呼气肌为肋间内肌和腹肌。 隔肌收缩和舒张时腹内压产生变化,腹壁随之起伏,因此以隔肌运动为主的呼吸运动称为腹式呼吸;肋间外肌收缩(肋骨上提和外展)和舒张时胸壁随之起伏,因此以肋间外肌运动为主的呼吸运动称为胸式呼吸。
肺通气功能的评定 (简答题:如何评价肺通气功能)
肺内气体的容积总量称为肺容积,包括潮气量、补吸气量,补呼气量和余气量
潮气量:每次呼吸吸入或呼出的气量 补吸气量:吸气后再最大吸气所吸入的气量 补呼气量:呼气后再最大呼气所呼出的气量 余气量:最大呼气后残余在肺内的气量
肺容积中两项或两项以上的联合气体量,称为肺容量
①从平静呼气之末做最大吸气时所能吸入的气体量,称为深吸气量,它是潮气量和补吸气量之和,是衡量最大通气潜力的一个重要指标。胸廓的形态和吸气肌的发达程度是影响深吸气量的主要因素。 ②平静呼气末尚存留于肺内的气体量称为功能余气量,功能余气量等于余气量和补呼气量之和。 ③最大吸气后再做最大呼气,所能呼出的气量称为肺活量,它是潮气量,补吸气量和补呼气量三者之和。肺活量有较大的个体差异,与身材的大小、年龄、性别、体位、肺的容积、胸廊的大小、呼吸肌力量强弱以及肺和胸廊的弹性等有关。(名词解释:肺活量) ④用力肺活量是指一次最大吸气后,尽力尽快呼气所能呼出的最大气体量计算其第1、2、3 s呼出的气量占用力肺活量的百分比,其中以第1 s的用力肺活量意义最大,称为1 s用力呼气量。 ⑤肺所能容纳的最大气体量称为肺总容量。肺总容量等于肺活量与余气量之和,其大小因性别、年龄、身材、训练水平和体位改变而异
肺通气量和肺泡通气量
①人体每分钟吸入或呼出的气体总量称为肺通气量,其值等于潮气量与每分钟呼吸频率的乘积。在递增负荷的运动中,运动者每分通气量随运动强度的增加而增加,所能达到的最大气量称为最大通气量。最大通气量的大小受年龄、性别、运动项目和训练水平的影响。(名词解释:肺通气量) ②肺泡通气量是指每分钟吸入肺泡的新鲜空气量。在呼吸过程中,每次吸入的气体中,留在呼吸性细支气管前呼吸道内的气体是不能进行交换的,这一部分空腔称为解剖无效腔。(名词解释:肺泡通气量)
肺通气对运动的反应与适应 (简答题:运动训练对肺通气功能有何影响)
反应
运动时代谢旺盛,呼吸加深加快,肺通气量增加。运动强度较低时,每分通气量的增加主要是潮气量的增加;当运动强度增加到一定程度时则主要依靠呼吸频率的增加.
运动过程中肺通气量的变化特点是,运动开始前,通气量稍有上升:运动开始后通气量先是突然升高,进而再缓慢升高,随后达到一个平稳水平;运动停止时,也是通气量先骤降,继之缓慢下降,逐渐恢复到运动前水平。
适应
(1)每分通气量的适应 有训练者的肺容积各组成部分都比无训练者大,深吸气和补呼气量尤为突出,并使肺活量提高,有训练者的每分通气量与无训练者相比,安静时差别不大,但前者在完成亚极量运动时增加幅度较小,而在完成极量运动时的最大通气量则明显较无训练者高。
(2)肺通气效率的提高 长期训练会导致安静时呼吸深度增加,呼吸频率下降。运动时,在相同肺通气量的情况下,运动员的呼吸频率比无训练者要低。运动中较深的呼吸,使肺泡通气量和气体交换率加大,而呼吸肌的能耗量和耗氧量却随之下降,到达工作肌的氧量增多,这些变化都有利于运动。
(3)氧通气当量的下降 每分通气量和每分钟摄氧量的比值(VE/V 9)称为氧通气当量,此值小说明氧的摄取效率高。
肺换气和组织换气
气体交换原理与过程
肺泡与血液之间以及血液与组织细胞之间O2和CO2的交换,称为气体交换。前者称为肺换气,后者称为组织换气。气体交换的动力是各气体的分压差。(名词解释:肺换气)
影响气体交换的因素 (简答题:影响气体交换的因素有哪些)
1.物理因素 气体扩散速率与扩散面积成正比,与扩散距离成反比。气体扩散速率与分压差成正比。气体扩散速率与温度成正比,运动时体温升高有利于气体的扩散。
2.通气/血流比值 肺换气量的多少还有赖干肺泡通气量和肺血流量的相互配合,其配合的程度通常可用通气/血流比值(VA/Q)来表示,即每分钟的肺泡通气量(VA)和肺血流量(Q)的比值。
气体在血液中的运输
气体的运输
经肺换气摄取的O2通过血液循环运输到各器官组织供细胞利用,由细胞代谢产生的CO2,经组织换气进入血液后,也经血液循环运输到肺部排出体外。因此,O 2和CO 2的运输是以血液为载体的。O2和CO2,都以物理溶解和化学结合两种形式存在于血液中,其中以化学结合为主,物理溶解为辅,物理溶解的量虽少,但其是气体进出红细胞的桥梁,其作用也是非常重要的
1.氧的运输 血液中以化学结合形式存在的02约占血液总O含量的98.5%,而以物理溶解形式存在的O 2仅占1.5%左右。在血液中,绝大多数O 2是以与血红蛋白(Hb)结合的形式运载的。Hb和O2的结合反应快、可逆、不需酶的催化,但受P 0 2,的影响。当血液流经Po高的肺部时,Hb与O结合形成氧化血红蛋白(HbO 2),呈鲜红色。当血液流经P o2低的组织时,HbO2迅速解离,释出O 2,成为去氧血红蛋白,呈暗红色。
在100 ml血液中,Hb所能结合的最大O2量,称为Hh氧容量。而Hb实际结合的O 2量,称为Hb氧含量,Hb氧含量占Hb氧容量的百分比,称为Hb氧饱和度
2.二氧化碳的运输 血液中物理溶解的CO 2仅占CO总量的5%,化学结合约占95%。化学结合主要是以碳酸氢盐(约占88%)和氨基甲酸血红蛋白(约占7%)的形式存在 (1)碳酸氢盐形式的运输 血液流经组织时,组织代谢中产生的CO 2顺其分压差迅速扩散入红细胞,在碳酐酶的催化作用下与水结合形成碳酸(H2CO3),H2CO3,又迅速分解为h+和HCO3,少部分HCO3与红细胞内的K结合生成KHCO 3,大部分HCO3顺浓度梯度扩散出红细胞,与血浆中Na+结合形成NaHCO3。H2CO3所解离的H则迅速与HbO2结合,促进O 2的释放,有利于组织氧供上述全部反应是可逆的,当血液流经肺部时,由于肺泡P co 2,较低,反应沿相反方向进行,血液释放出CO,继而扩散入肺泡。 (2)氨基甲酸血红蛋白形式的运输 CO2进入血液后,除大部分以碳酸氢盐(KHCO3和NaHCO3)形式运输外,尚有少部分与Hb的氨基结合,生成氨基甲酸血红蛋白(HbNHCOOH),这一反应无需酶的催化,日迅速可逆。当血液流经组织时,HbO2,解离释放O2后,Hb迅速与CO2结合形成HbNHCOOH。当血液流经肺部时,CO 2被释放,Hb与O2结合成HbO2。以氨基甲酸血红蛋白形式运输的cO2,虽然仅占总运输量的7%,但其运输效率很高,平静呼吸时,在肺部由氨基甲酸释放出来的CO2可占20%-30%
氧解离曲线
1.氧解离曲线的分析 血液中Po2,与Hb氧饱和度之间关系的曲线,称为氧解离曲线。该曲线表示在不同Po2条件下O2与Hb结合和分离的情况,其形似一条特殊的“S”形曲线,根据曲线的变化趋势和功能意义,可将曲线分为三段进行分析(简答题:简述氧解离曲线的分析)
(1)氧解离曲线的右上段:是反映Hb与O2结合的部分。这段曲线的特点是比较平坦,表明Po2在此范围内变化对Hb氧饱和度或血液氧含量的影响不大,有利于机体的肺换气。
(2)氧解离曲线的中段:是反映 HbO2释放O2的部分。这段曲线的特点是较陡,表明在此范围内Po2下降,便会引起Hb氧饱和度相应降低。
血液流经组织时释放出的O2容积占动脉血氧含量的百分数,称为氧利用系数
(3)氧解离曲线的左下段:是氧解离曲线最陡的部分,表明在此范围内Po2稍有降低,Hb氧饱和度就会显著下降。该段曲线的生理意义为:当组织细胞需氧量增加时(组织Po2下降至较安静水平更低时),血液可释放出更多的O2有利于机体组织换气
2.氧储备:在正常情况下,O2除了维持机体代谢消耗外,还有一小部分储存在体内待用(名词解释:氧储备)
3.氧脉搏 人体从心脏每次搏动输出的血量所摄取的氧量,称为氧脉搏,可用每分钟摄氧量除以每分钟心率算得。氧脉搏越高,说明心肺功能越好。(名词解释:氧脉搏)
呼吸运动的调节
人体正常呼吸运动的调节
(1)反射性调节: 呼吸节律虽产生于脑,但其活动可受来自呼吸器官本身、骨骼肌以及其他感觉传入冲动的反射性调节
①肺牵张反射 肺牵张反射指由肺扩张或缩小所引起的反射性呼吸变化。吸气时,肺扩张到一定程度时能反射性地引起呼气,呼气时则相反。(名词解释:肺牵张反射)此反射与脑桥呼吸调整中枢共同调节着呼吸的频率和深度。
②呼吸肌本体感受性反射 呼吸肌本体感受性反射指呼吸肌本体感受器传入冲动所引起的反射性呼吸变化
③防御性呼吸反射 防御性呼吸反射是指咳嗽反射、喷嚏反射等引起的呼吸运动的变化
(2)化学性调节
①CO2对呼吸运动的调节 CO2对呼吸具有很强的刺激作用,是维持正常呼吸最重要的生理性刺激。在一定范围内,当吸入气中CO2增加时,呼吸加深加快
②H+和低O2对呼吸运动的调节 动脉血中H浓度升高时,呼吸加深加快,肺通气量增加。由于H+不易通过血一脑屏障,因此,其主要通过刺激外周化学感受器而起作用。吸入气中PO2降低时,呼吸加深加快,肺通气量增加,也是通过刺激外周化学感受器实现的。
运动时呼吸变化的调节
一般认为,运动前通气量的增大属于条件反射。
运动开始后通气量的骤升,是由于大脑皮质在发出冲动使肌肉收缩的同时,也发出冲动到达脑干呼吸中枢,引起呼吸加强
运动停止后,皮质和其他部位向呼吸中枢发放的冲动停止,通气量急剧下降。
综上所述,运动时呼吸的变化是多因素共同调节的结果,其中神经调节机制起主要作用,体液调节机制和其他因素则起辅助和调整作用。一般认为,肺通气的快速增长和减少期主要是神经调节的结果,而慢速增长和减少期则是体液和温度等调节的结果
运动时合理呼吸 (论述题:试论述运动时如何改善呼吸方法,应遵循那些原则)
(1)减少呼吸道阻力:在剧烈运动时,为减少呼吸道阻力,人们常才用以口代鼻,或口鼻并用的呼吸。
①减少肺通气阻力,增加通气
②减少呼吸肌为克服阻力而增加的额外能量消耗,推迟疲劳出现
③暴露满布血管的口腔潮湿面,增加散热途径
(2)提高肺泡通气效率:提高肺通气量的方法,有增加呼吸频率和增加呼吸深度两种方式
①增加呼吸频率:呼吸频率是随着运动强度的增加而增加,并经2-4分钟达到稳定状态。在运动中,吸气时肺泡腔中有更多的含O2新鲜空气,呼气时能呼出更多的含有CO2的代谢气体,因此,提高肺泡通气量比提高肺通气量意义更大
②增加呼吸深度:深呼吸能吸入肺泡腔中更多的新鲜空气,使肺泡中的空气新鲜率提高,PO2也随之升高,最终导致O2的扩散量增加
(3)与技术动作相适应:呼吸的形式、时相、节奏等,必须适应技术动作的变换,必须随运动技术动作而进行调整。
①呼吸形式与技术动作的配合:呼吸的主要形式有胸式呼吸和腹式呼吸。运动时采用何种形式的呼吸,应根据有利于技术动作的运用灵活转换
②呼吸时相与技术动作的配合:非周期性运动要特别注意呼吸的时相应以人体关节运动解剖学特征与技术动作的结构特点为转移
③呼吸节奏与技术动作的配合:周期性的运动采用富有节奏的、混合型的呼吸,将会使运动更加轻松和协调。
(4)合理运用憋气:或深或浅的吸气后,紧闭声门,做尽力地呼气动作,称为憋气。
①憋气对运动良好作用:憋气时可反射性增加肌肉的张力;可为有关运动环节创造最有效的收缩条件
②憋气对运动不良影响:长时间憋气压迫胸腔,使胸内压上升,造成静脉回心受阻,心输出量骤减,导致心肌、脑细胞、视网膜供血不足,产生头晕、恶心、耳鸣。憋气结束,出现反射性的深呼吸,造成胸内压骤减,静脉学迅速回心,冲击心肌,心输出量大增,血压上升
③合理运用憋气:憋气前的吸气不要太深;结束憋气时,为避免胸内压的骤减,应逐步少许地呼气;憋气应用于决胜的关键时刻,不必每一个动作、每一个过程都憋气
血液循环与运动
心脏生理
心肌的生理特性 (简答题:简述心肌的生理特性)
1.兴奋性 心肌细胞与骨骼肌细胞一样,也具有对刺激产生兴奋的能力,即兴奋性 心脏的收缩与骨骼肌不同,前者通常接受间隔时间很短的连续刺激时仍表现为单收缩,而后者通常表现为强直收缩。
2.自动节律性 心肌细胞在无外来刺激的情况下,能自动发生节律性兴奋的特性,称为自动节律性,简称为自律性。通常窦房结的自动节律性最高,是主导整个心脏兴奋的自律组织,故称之为心脏的正常起搏点。临床上把以窦房结为起搏点所导致的心脏节律性活动称为窦性心律。
3.传导性 肌细胞具有传导兴奋的能力,称为传导性。传导性的高低可用兴奋的传播速度衡量。
4.收缩性 心肌和骨骼肌同属横纹肌,因此在刺激作用下,也具有收缩的特征,即收缩性。但其收缩性与骨骼肌相比较具有以下几个特点。
(1)同步收缩 由于心肌细胞之间有低电阻闰盘的存在,兴奋可通过缝隙连接在细胞之间迅速传播,引起心房肌和心室肌所有细胞几乎同步兴奋和收缩。
(2)不发生强直收缩 由于心肌细胞兴奋的有效不应期很长,相当于整个收缩期和舒张早期,因此,正常情况下,心脏不会发生强直收缩,而是周而复始地进行单收缩。这特征使心脏的活动总是保持节律性的舒缩交替,有利于心脏活动过程中充盈和射血交替进行
(3)期前收缩和代偿间歇 正常情况下,心脏是按窦房结发出的兴奋进行节律性舒缩的。但在某些异常情况下,如果在心肌正常兴奋的有效不应期结束后、下一次窦房结兴奋到达前,窦房结之外的额外刺激可使心室提前产生一次兴奋和收缩,分别称为期前兴奋和期前收缩。在一次期前收缩之后往往有一段较长时间的心室舒张期,称为代偿间歇
心脏的泵血功能及其评价
心脏的一次收缩和舒张构成一个机械活动周期,称为心动周期。在一个心动周期中,心房和心室的机械活动都可分为收缩期和舒张期。(名词解释:心动周期)
心脏泵血功能的评价 (简答题:简述心脏的泵血功能的评价)
(1)心率 心率是指每分钟心脏跳动的次数。心率与年龄、性别、体质、训练水平和生理状态等因素有关。心率是反映心脏功能的重要指标,安静时心跳有力徐缓、运动时心率增加幅度小、运动后心率恢复快均是心脏功能增强的标志。(名词解释:心率)
(2)每搏输出量和射血分数 ①侧心室一次心脏搏动所射出的血量,称为每搏输出量,简称搏出量。(名词解释:搏出量) ②心室每次射血时并未将充盈的血液全部射出,搏出量占心室舒张末期充盈量的百分比称为射血分数,射血分数反映了心室的泵血效率,与搏出量相比,射血分数可更准确地反映心脏的泵血功能。(名词解释:射血分数)
(3)每分输出量和心指数 ①一侧心室每分钟所输出的血量,称为每分输出量,简称心输出量,它等于搏出量与心率的乘积。(名词解释:心输出量) ②人体安静时的心输出量与体表面积成正比。以每平方米体表面积计算的心输出量,称为心指数。运动时,心指数随运动强度的增加而增加(名词解释:心指数)
(4)心力储备 心输出量可以随着机体代谢水平的需要而增加,称为心泵功能储备,简称心力储备。心力储备是评价心泵功能的有效指标,心力储备包括心率储备和搏出量储备(名词解释:心力储备) ①心率储备是指依靠心率增加而使心输出量增加的能力。人体的最高心率(HR max=220一年龄)主要取决于年龄,通过运动训练提高不大或不能提高,但经过长期的耐力训练,可以明显降低安静时的心率,使其心率储备(最高心率一安静时心率)增大。 ②搏出量储备包括收缩期储备和舒张期储备。收缩期储备是指依靠心室收缩力增强,使心室收缩末期容积减小的幅度。舒张期储备是指心室舒张末期容积可增加的幅度。通常舒张期储备很少,运动时机体主要通过动员心率储备和收缩期储备而使心输出量大幅增加。
影响心输出量的因素 (简答题:简述心输出量的影响因素)
心输出量等于搏出量和心率的乘积,因此,凡能影响搏出量和心率的因素均可影响心输出量。在心率恒定的情况下,影响心肌纤维缩短程度和速度的因素包括前负荷、后负荷和肌肉收缩能力
1.前负荷 前负荷是指肌肉收缩之前所承受的负荷。前负荷使肌肉在收缩前处于某种程度的拉长状态,使肌肉具有一定的初长度,在完整心脏,心室肌的前负荷是由心室舒张末期的血液充盈量决定的,也就是说,心室舒张末期容积相当于心室的前负荷。
2.后负荷 后负荷是指肌肉开始收缩时才遇到的负荷。对心室而言大动脉压起着后负荷的作用。因此,动脉血压的变化可影响心室肌的收缩,从而影响搏出量。当动脉血压突然升高时,则心室需要更长收缩时间来克服后负荷,之后才能将血液射入主动脉,这将导致射血期缩短,搏出量减少。反之,动脉血压降低,则有利于心室射血。
3.心肌收缩能力 心肌收缩能力是指心肌不依赖前、后负荷而改变其力学性能(包括收缩强度和速度)的一种内在特性。这种与心肌初长度无关而是通过改变心肌收缩能力来调节搏出量的机制,又称为等长调节。
4.心率 在一定范围内,心肌收缩能力随心率增加而逐渐增大。当心率在150-180 bpm时,心肌收缩能力达最大值。这种由心率增加引起心肌收缩能力增强的现象称为阶梯现象。当心率超过180次/min时,搏出量会大幅减少。这是由于心率过快时,心脏过度消耗供能物质,使心肌收缩能力降低。同时,由于心率过快,使心舒期显著缩短,心室来不及完全充盈,搏出量明显减少,导致心输出量下降。反之,如果心率过慢,低于40次/min,尽管心舒期很长,但由于心室充盈早已接近最大限度,不能再继续增加充盈量和搏出量,此时心输出量也较低。
心电图
将引导电极置于体表的一定部位所记录到的心电变化的波形,称为心电图。它反映了心脏兴奋的产生、传导和恢复过程中的生物电变化。(名词解释:心电图)
血管生理
血管的功能特点及其内分泌功能
1.各类血管的功能特点 ①血管按照组织结构可分为动脉、毛细血管和静脉。动脉将血液由心脏送至毛细血管,静脉将毛细血管内的血液送回心脏,毛细血管则是连接动脉和静脉的血管 ②依据血管的功能又可将血管分为弹性储器血管、分配血管、阻力血管、交换血管、容量血管和短路血管等。
动脉血压和动脉脉搏
血压是指血管内的血液对于单位面积血管壁的侧压力即压强,长期以来人们习惯用水银血压计测量血压,单位是毫米汞柱(mmHg)。(名词解释:血压)
动脉血管内血液对于单位面积血管壁的侧压力,称为动脉血压。在一个心动周期中,动脉血压随着心室的收缩与舒张会发生有规律的波动(名词解释:动脉血压)
心室收缩射血时,动脉血压急剧升高,在心室收缩中期达到最大,称收缩压
心室舒张时,动脉血压下降,在心舒末期降至最低,称舒张压
收缩压与舒张压的差值称脉搏压,简称脉压
一般认为,收缩压≥140 mmHg 和/或舒张压≥90 mmHg为高血压,收缩压在120-139 mmHg和/或舒张压在80-89 mmHg之间,视为高血压前期。
在每个心动周期中,动脉内的压力会发生周期性波动,这种由于心脏的舒缩所引起的动脉血管周期性搏动现象,称为动脉脉搏,简称脉搏。
动脉血压的形成条件 血管内有血液充盈是形成动脉血压的前提条件,如果没有血液充盈,就不会对血管壁造成侧压。心室射血和外周阻力的相互作用是形成动脉血压的两个基本条件。心室舒张时,射血停止,借助扩张的主动脉和大动脉弹性回弹,可将储存的血液继续推向外周,故主动脉压在心室舒张期仍能维持在较高水平
影响动脉血压的因素 (简答题:简述影响动脉血压的因素)
①搏出量 搏出量的改变主要影响收缩压。搏出量增加时,射入主动脉的血量增多,收缩压明显升高。由于收缩压升高后血流速度会随之加快,致使舒张末期存留于主动脉内的血液增加并不多,故舒张压升高不如收缩压升高明显,但脉压会增大。可见,通常情况下收缩压的高低主要反映搏出量的多少
②心率 心率的变化主要影响舒张压。当心率加快时,心舒期明显缩短,在心舒期内流向外周的血量减少,心舒末期存留于主动脉内的血量增加,使舒张压升高。
③外周阻力 外周阻力主要影响舒张压。外周阻力增大时,心舒期流向外周的血液明显减慢,心舒末期存留于主动脉中的血量增多,舒张压明显升高。在心缩期,动脉血压的升高使得血流速度加快,因而收缩压升高不明显。可见,舒张压主要反映外周阻力的大小。
④大动脉管壁的弹性 大动脉管壁的扩张性和弹性具有缓冲动脉血压波动的作用,使收缩压不致太高,舒张压不致太低,老年人由于血管壁硬化,弹性减退,缓冲动脉血压的能力下降,使收缩压升高而舒张压降低,脉压明显增大,
⑤循环血量 正常情况下,循环血量与血管系统的容量是相适应的,也是相对稳定的。只有在人体失血过多或严重脱水时,循环血量才大幅减少,此时,动脉血压迅速降低
静脉血压和静脉回心血量
静脉回心血量的多少决定着心脏舒张末期的充盈量,并直接影响到心脏的每搏输出量。因此,静脉回心血量在单位时间内等于心输出量。其值取决于外周静脉压与中心静脉压之差,以及静脉对血流的阻力。
影响静脉回心血量的因素 (简答题:简述影响静脉回心血量的因素)
凡能影响外周静脉压、中心静脉压以及静脉阻力的因素均能影响静脉回心血量,具体影响因素有以下几点
①体循环平均充盈压 体循环平均充盈压反映了血管的充盈程度,血管系统内充盈量越多,静脉回心血量就越多。当血量增加或容量血管收缩时体循环平均充盈压升高,静脉回心血量增多;反之,大出血使血量减少时,静脉回心血量减少。
②心肌收缩力量 心肌收缩力量越强,射血时心室排空越彻底,剩余血量就越少,舒张期心室内压会降得越低,故对心房和大静脉内血液的抽吸力量就越大,静脉回流量就越多
③体位改变 平卧时全身各处静脉与心脏大致处于同一水平,血液回流受重力影响小,因此回心血量较多。而当人体直立时,身体大多数静脉血管均处于心脏水平以下,因重力作用使下肢静脉充盈扩张,回心血量减少。当身体由卧位突然转为真立位时,可因大量血液滞留于下肢静脉,导致回心血量大幅减少,引起脑部缺氧而发生头晕甚至晕欣,该现象称为重力性休克。
④骨骼肌的挤压作用 肌肉收缩可对肌肉内的静脉血管产生挤压作用,使静脉回流加快。同时,大部分静脉管中存在有静脉瓣膜,使血液只能向心脏方向单向流动而不能倒流。因此,肌肉的运动和静脉瓣膜配合,对静脉回流起了一种“泵”的作用,肌肉这种作用又称“静脉泵”或肌肉泵。
⑤呼吸运动 吸气时胸廓扩大,胸膜腔内压进一步降低,胸腔内大静脉和右心房扩张,压力下降,有利于外周静脉血回心,呼气时正相反。而人在憋气时,由于胸膜腔内压显著升高,静脉回流受阻,常表现出面红耳赤,颈静脉怒张,如果憋气时间过长,会导致心输出量大幅减少,脑供血不足,甚至出现晕顾。可见,呼吸运动对静脉回流也起着“泵”的作用,称为“呼吸泵”。
心血管活动的调节
神经调节
支配内脏器官的神经与支配骨骼肌的驱体运动神经不同,一般情况下它不受意识支配,故称为“自主”神经。心肌和血管平滑肌受自主神经支配。自主神经可分为交感神经和副交感神经(迷走神经)两类
支配心脏的神经有心交感神经和心迷走神经。心交感神经释放去甲肾上腺素,引起心率加快、心肌收缩力量增强。心迷走神经释放乙酰胆碱,引起心率减慢,心肌收缩力减弱,尤其是心房肌。
除毛细血管外,血管内壁都有平滑肌受缩血管和舒血管神经纤维支配,前者引起血管平滑肌收缩,后者引起舒张。
心血管中枢是指与心血管活动有关的神经元集中的部位。心血管中枢广泛地分布于脊髓至大脑皮质的各级水平,但最基本的血管中枢在延髓
当动脉血压突然升高时,可反射性地引起心率减慢,心输出量减少,血管舒张,血压下降,该反射称为颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射,又称减压反射。
体液调节
肾上腺素和去甲肾上腺素同属儿茶酚胺类激素,主要来自肾上腺髓质。二者均能使心脏的活动加强,心输出量增加,但最终作用取决于把细胞膜上受体类型及受体的亲和力。
自身调节
心血管活动的自身调节包括心脏泵血功能的自身调节和组织器官血流量的自身调节。
运动对心血管系统的影响
运动时心血管功能的变化 (简答题:简述运动时心血管功能的变化)
1.心率、搏出量和心输出量
机体运动时,最为明显的变化是心率加快。研究发现,运动时心率的增加与运动的强度之间呈线性关系,直至达到最大心率。
运动时随着心率的大幅度增加,心肌的收缩力量也明显增强。运动强度为最大强度的40%-60%时,心搏量随运动强度的增加而增加,超出此强度范围后,搏出量不再继续增加(平台期)。
由于运动时心率和每搏输出量的显著增加,心输出量增加,心输出量的增加与运动强度之间呈线性相关。
2.器官血流量
运动时心输出量会大幅度增加,但其增值并不是按比例在每个器官中进行分配,而是根据机体需求,通过体内调节机制,对各个器官的血流量进行重新分配。运动时血流重新分配的结果表现为:心肌和运动肌血流量明显增加,最高可接近总血流量的90%;内脏器官、脑、肾等器官血流量明显减少;皮肤血流量在运动初期减少,随着肌肉产热量的增加,皮肤血管舒张,血流量增多。
运动时人体对各器官的血流量进行重新分配具有十分重要的生理意义。一方面通过减少对内脏器官的血流分配,保证有更多的血液流向运动肌;另一方面,在进行血流重新分配时,在骨骼肌血管舒张的同时,内脏器官的血管收缩,使全身总的外周阻力不至于下降太多,平均动脉压不会明显降低,这可进一步保证运动肌的血流供应
3.血压
运动时平均动脉压升高,但是收缩压和舒张压的增长幅度并不相同。当人体进行全身性耐力运动时,心输出量增加,血液重新分配,大量的骨骼肌的血管平滑肌舒张,内脏血管的平滑肌收缩,总的外周阻力变化不大甚至略有下降,此时,动脉血压的变化主要表现为收缩压升高,舒张压不会显着升高,甚至会略有下降。
运动训练对心血管系统的影响 (简答题:简述运动训练对心血管系统的影响)
1.运动性心脏肥大与微细结构重塑
由于长期的锻炼或训练而引起的以心腔扩大和心壁增厚为主要标志的心脏肥大,称为运动性心脏肥大,这是运动员心脏的重要特征表现。运动性心脏肥大具有明显的项目特点,耐力运动员的心脏肥大主要表现为全心扩大,又称离心性肥大;而力量运动员的心脏肥大则表现为以左室壁增厚为主,又称向心性肥大
在运动性心脏肥大的同时,心肌细胞内的线粒体、氧化酶、毛细血管、肌浆网,及神经支配等微细结构均会发生相适应的变化,即发生了心脏重塑。心脏重塑保证了心肌细胞的氧化代谢能力及神经、体液调节能力与其形态结构的变化相适应,在运动性心脏肥大的同时,其能量代谢及调控能力随之增强,心脏的泵血能功亦显著提高
2.运动性心动徐缓
长期进行运动训练(尤其是耐力性训练)可使安静心率明显降低。这种由于运动锻炼或训练,导致安静时心率明显低于正常值的现象,称为运动性心动徐缓
运动性心动徐缓产生的原因可能是出于运动训练所引起的心肌肥大会导致心搏量增多,满足机体需求时无需更快的心率;同时,可能由于长期运动训练改变了支配心脏的迷走神经和交感神经的动态平衡关系,使控制心脏的迷走神经作用加强,而交感神经活动减弱。运动性心动徐缓的意义在于安静时心率的降低,一方面增加了运动员的心率储备,从而增强了运动时的心力贮备;另一方面则使心动周期延长,心脏在一次工作之后有充足的休息时间,使心脏的工作更加高效省力。一般认为,运动性心动徐缓是心脏功能对长期运动训练的良好适应,可将其作为评价运动员训练程度的参考指标,
3.心脏泵血功能改善
①在安静状态下,长期运动训练的人和普通人由于机体的代谢水平相同,心输出量并无太大差异。但普通人的心率快,搏出量较小,而运动员则表现为心动徐缓,搏出量大。
②在定量负荷运动时,有训练者心率的增幅小,而心搏量的增幅大,心输出量的增幅亦较普通人小,表现出心泵功能的节省化现象。这是由于长期的运动训练使心肌工作的机械效率提高,在与普通人完成相同的运动量时,能耗少,更加轻松省力,心血管系统对运动的反应减小
③在完成极限负荷运动时,运动员的心泵功能表现出较高的机能储备量。虽然,有训练者所能达到的最大心率与无训练者差别不大,但心搏量和心输出量却明显大于无训练者。
消化吸收与排泄
消化和吸收
消化
概述
食物通过消化道的运动和消化液的作用被分解为可吸收的小分子物质的过程称为消化,包括机械性消化和化学性消化。(名词解释:消化)
人体的消化是通过消化道和消化腺组成的消化系统来完成。消化道包括口腔、咽、食管、胃、小肠和大肠;消化腺主要有唾液腺、肝脏、腰腺以及广泛分布于消化道壁内的腺体。
食物经过消化后,将一些营养物质通过消化道上皮细胞进入血液和淋巴的过程,称为吸收。食物通过消化和吸收过程可为机体提供所需的营养物质。(名词解释:吸收)
消化道各部位的消化
1.口腔内消化
(1)咀嚼与吞咽: 食物在口腔内经牙齿咀嚼、磨碎、混合和润滑(机械性消化),使食物与唾液淀粉酶混合形成食团(化学性消化),通过吞咽将食团推入胃内并反射性地引起胃,腰、肝和胆囊活动,为食物消化做好准备
(2)唾液的作用: 唾液具有湿润口腔、溶解食物、冲洗和清除食物残渣、杀灭细菌与病毒以及将淀粉分解为麦芽糖的作用
2.胃内消化
(2)胃的运动形式:胃有三种运动形式:①容受性舒张。②紧张性收缩。③蠕动。
3.小肠内消化
食糜入小肠后,在腹液、胆汁和小肠液的化学性消化和小肠运动的机械性消化的作用下,食物的消化和吸收过程基本完成。因此,小肠是营养物质消化和吸收的最重要部位。
4.大肠的功能
人体大肠内无重要消化作用,其主要功能是吸收H2O和无机盐,参与对HO、电解质平衡的调节;
吸收
吸收的特点
食物在口腔和食管内不被吸收
胃内仅有乙醇和少量HO被吸收
小肠是吸收的主要部位,三大营养物质的消化产物在十二指肠和空肠被吸收
大肠主要吸收H2O和盐类
主要营养物质在小肠内的吸收
H2O、无机盐和维生素可被小肠直接吸收进入血液,糖类分解为单糖才能被小肠上皮细胞吸收;蛋白质经消化分解为氨基酸后,几乎全部被小肠吸收;脂肪的消化产物与胆盐结合形成水溶性复合物,才能被吸收入毛细淋巴管或是直接进入门静脉。
运动对消化和吸收的影响
激烈运动可引起骨骼肌血管扩张、血流量增加、内脏血管收缩,导致胃肠道血流量较安静时下降约2/3,消化液分泌减少,胃肠道收缩活动减弱,使人体的消化能力下降。因此,在运动实践中,一定要注意运动与进餐之间的时间问隔。饱餐后,胃肠道活动加强,血供需求增加,若马上进行剧烈运动会影响消化,甚至可能因食物滞留造成胃膨胀,出现腹痛、恶心、呕吐及胃下垂等运动性胃肠道综合征
剧烈运动结束后,亦应经过适当休息,待胃肠道供血量恢复后再进餐,以促进食物的消化和吸收
长期进行强度适中的体育锻炼会对人体的胃肠道起到保护性作用。经常进行适量的体育锻炼,会使胃肠蠕动增强消化液分泌加多,食欲增加,对胃肠道功能有着良好的促进作用。
排泄 机体将物质代谢产物、进入机体内的异物、有害物质以及摄入的过剩物质,经血液循环通过一定途径排出体外的过程,称为排泄。人体的排泄功能主要是通过肾、呼吸器官、皮肤和消化道4条排泄途径实现的。
肾的基本结构、功能单位与血液循环
1.肾的基本结构和功能单位是肾单位。每个肾单位包括肾小体和肾小管两部分。肾小体主要分布在肾皮质,包括肾小球和肾小囊
肾小体
肾小球
肾小囊
肾小管
近曲小管
远曲小管
髓袢
2.肾的血液循环特点
第一,血液供应丰富。
第二,肾有两套毛细血管。
机体将物质代谢产物,进入机体的异物、有害物质以及摄入的过剩物质,经血液循环通过一定途径排出体外的过程,称为排泄。人体排泄功能主要是通过肾、呼吸器官、皮肤和消化道4条排泄途径实现的。(名词解释:排泄)
尿液的生成 (简答题:简述尿液的生成过程)
1.肾小球的滤过作用
血液流入肾小球毛细血管时,血浆中的部分H2O、电解质和小分子有机物都可通过滤过膜进入肾小囊内,这种液体称为滤液或称原尿。影响肾小球滤过的主要因素是:滤过膜的通透性和滤过面积、有效滤过压和肾血浆流量。
2.肾小管与集合管的重吸收作用
滤液(原尿)流经肾小管与集合管内时,其中H2O和某些溶质全部或部分透过上皮细胞,重新回到肾小管与集合管周围毛细血管血液中的过程,称为肾小管与集合管的重吸收作用。肾小管的重吸收作用是有“选择性”的,称之为选择性重吸收作用
3.肾小管与集合管的分泌、排泄作用
肾小管与集合管将自身的产物分泌到小管液中的过程,称为分泌作用。肾小管与集合管将血液中某些物质排入小管液中的过程,称排泄作用。
肾在保持水和酸碱平衡中的作用 (简答题:简述肾在保持水和酸碱平衡中有何作用)
肾在泌尿过程中,通过肾小球的滤过和肾小管的分泌作用把体内各种代谢终产物,以及对机体无用和有害的物质排出体外,将滤液中有用物质吸收入血液,从而对体内水、电解质和酸碱的平衡发挥着非常重要的调节作用
1.肾在保持H2O平衡中的作用 当体内缺水时,血浆渗透压升高使垂体后叶抗利尿激素分泌增加,引起远曲小管和集合管对H2O的重吸收加强,尿量减少,利于体内H2O的保留,同时产生口渴感觉和饮水要求。相反,大量饮水后,血浆渗透压降低,可使抗利尿激素分泌减少,尿量增加,排出多余的水(这种现象称为水利尿)。
2.肾在保持酸碱平衡中的作用 肾调节体内酸碱平衡是通过肾小管实现的。肾小管通过“排氢保纳”作用,保持酸碱平衡,维持体内的酸碱平衡。
运动对肾功能的影响
1.尿量 运动后的尿量主要受气温、运动强度、运动持续时间、排汗和饮水量等因素的影响。
2.运动性蛋白尿 正常人在运动后出现的一过性蛋白尿,称为运动性蛋白尿 (名词解释:运动性蛋白尿)(简答题:简述运动性蛋白尿)
(1)检测的意义:通过检测运动性蛋白尿,可以评定运动负荷量和运动强度、观察机体对负荷量的适应能力以及评价运动员的训练水平
(2)原因:①运动时乳酸增多引起血浆蛋白质体积缩小,肾小管上皮细胞肿胀.蛋白质被滤过到尿中。②运动酸性物增多导致正电荷增多,促使带正电的蛋白质易透过肾小球带负电的滤过膜,进入滤液中;③激烈运动,肾受到机械性损伤;④剧烈运动时,由于全身血流重新分配,肾小球缺血缺氧造成上皮细胞变性,滤过膜通透性增加,致使尿中出现蛋白。
(3)消除措施:运动后出现的运动性蛋白尿经过一定时间休息更可自行消失,一般不需要治疗。
3.运动性血尿 运动员或健康人在运动后出现的一过性血尿,经检查无其他原因,这类血尿称为运动性血尿。 (名词解释:运动性血尿)(简答题:简述运动性血尿)
(1)运动性血尿产生的原因:①肾损伤。由于运动中肾剧烈震动或受到打击使之发生创伤,导致肾血管破裂而出现血尿。②肾缺血、缺氧。③肾静脉高压。④患有慢性隐性肾疾病。
(2)运动性血尿的处理:①减小运动负荷,继续观察,如无改善则应终止运动。②试服用止血药③伴随机能不良者可用ATP或维生素B12④器质性质和外伤所致的血尿,应针对病因进行积极治疗。
(3)预防措施:①运动时要循序渐进,避免聚然加大负荷量和训练强度,做好充分的准备活动;②运动训练或比赛时应适量补水;③因故停止运动训练重新恢复运动时,运动量应从小到大,逐渐增加:④在坚硬的场地进行跑跳等运动时,可穿带有弹性鞋垫,树胶鞋垫或泡沫塑料鞋垫的鞋,
身体素质
力量素质
力量素质指肌肉工作时克服阻力或对抗负荷的能力
生理学基础 力量素质指肌肉工作时克服阻力或对抗负荷的能力 (简答题:简述力量素质的生理学基础)
肌源性
1.肌肉生理横断面积 肌肉生理横断面积是指垂直横切某块肌肉获得的横断面积。其面积大小取决手肌纤维的数量和直径。肌肉生理横断面积越大,肌肉力量也相应越大。力量训练可以增大肌肉的生理横断面积(表现出肌肉围度增加),从而提高肌肉力量。
2.肌纤维类型 快肌纤维收缩力比慢肌纤维大,但耐久力较差,故容易疲劳。这两类肌红维具有比较明显的训练特异性。负荷较大并强调速度的爆发型的力量训练主要动用快肌纤维,因此训练效果主要表现为快肌纤维的围度增粗、力量增大。反之,负荷较小主要强调重复次数的耐力性力量训练,则主要影响慢肌纤维。因此,在安排力量训练时,定要注意结合项目特点选择负荷量和重复次数,以便能够有针对性地发展相关肌群的力量
3.肌肉收缩时的初始长度 肌力大小与该肌肉收缩前的初始长度有关。在一定范围内,肌肉收缩前的初长度越长,收缩时产生的张力就越大。(1)被活化的横桥数目增多(2)肌肉被拉长通过牵张反射引起肌力增加(3)肌肉被拉长后具有弹性势能
神经源性
肌肉收缩是在中枢神经系统的支配下进行的。因此,肌肉的力量也与中枢神经系统的兴奋状态和运动中枢对肌肉活动的调控能力密切相关。
1.中枢神经系统的兴奋状态 人体肌肉进行最大用力收缩时,并不能使用力肌群的所有肌纤维都参与收缩,其动员程度与中枢神经系统的兴奋状态有关。
2.运动中枢对肌肉活动的协调和控制能力 不同肌肉群的活动是由运动中枢的不同部位来控制的,不同运动中枢之问协调性的改善,可以显著提高肌肉的收缩力量。力量训练可以改善各运动中枢间的协调与控制能力
其他
1.关节运动角度 在运动实践中我们还应注意改进技术动作,以提高肌肉收缩时骨骼杠杆的机械效率,以便更充分、更合理、更有效地利用肌肉收缩力量
2.年龄和性别 肌肉力量的大小具有显著的年龄和性别特征
3.激素 肌肉力量的年龄、性别和个体差异在很大程度上受激素作用的影响,尤其是雄性激素,其中睾酮是肌肉生长最直接的刺激因素。
4.运动训练 运动训练,尤其是力量训练是增强肌肉力量的最有效手段
力量素质的测定
肌肉进行最大随意收缩时所表现出的克服极限负荷阻力的能力,称为最大肌肉力量,通常采用等长肌力、等张肌力和等速肌力来表示
RM是指某一重量能够完成的最高次数。
肌肉耐力指的是肌肉以一定负荷或速度收缩能够重复的次数或所能坚持的时间。肌肉耐力的评价一般包括等长肌肉耐力、等张肌肉耐力和等速肌肉耐力等
肌肉收缩时单位时间内所做的功,称为肌肉功率。肌肉收缩时的功率大小取决于收缩时所产生的张力和收缩速度。
力量素质的训练
训练原则
1.超负荷原则 超负荷原则是发展力量最重要的原则。所谓超负荷就是指训练负荷应不断超过已经适应的负荷量。训练负荷不断升高,不断对肌肉产生更大的刺激,从而引起肌肉产生新的生理反应和适应,肌肉力量不断增大。 (名词解释:超负荷原则)
2.专门化原则 专门化原则就是指在进行负重(抗阻)训练时一定要与专项动作紧密结,分析该专项动作所动用的主要肌群以及该肌群完成动作的方向、用力程度和用力类型等。(名词解释:专门化原则)
3.力量训练的顺序安排 力量训练应由多种练习组成并由多块肌肉完成,在安排力量训练时要注意不同肌群的练习顺序。①大肌群训练安排在前,小肌群训练安排在后②多关节肌训练在前,单关节肌训练在后;③训练某块肌群时,大强度练习在前,小强度练习在后
4.力量训练的间隔时间 力量训练的间隔时间指力量训练的频度。如果训练频度过大,在前一次训练引起的肌肉疲劳尚未得到充分消除时进行,容易造成疲劳累积以至训练效果下降。如果训练节奏过小,则前次训练所引起的肌肉力量增长效应已经消退,也难以取得理想的训练效果。
5.核心力量应优先保障 核心力量是指最接近身体重心区域的力量,是整体发力的核心部位,主要由腰一骨盆一髋关节深浅层的稳定肌群和动力肌群组成。核心力量担负着稳定脊柱、固定骨盆、维持躯干正确姿势以及提高身体的控制力、平衡力的作用,对上下肢发力与减力的协同用力效率起着承上启下的枢纽作用。
训练方法 (简答题:简述力量素质的训练方法)
1.等长练习 等长练习是指肌肉收缩时长度不变的对抗阻力的种力量训练方法,又称静力训练法,其优点是肌肉能承受的运动负荷量较大,因此是发展最大肌肉力量的常用方法。在等长练习时应注意,鉴于肌肉是在处于某个关节角度时进行持续性收缩,因此应注意根据运动项目特点,确定适宜的关节角度进行训练
2.等张练习 等张练习是指肌肉进行收缩时缩短和放松交替进行的力量练习方法,属于动力性训练方法。其特点是肌肉收缩时张力一旦大于负荷,张力就保持不变,并接着出现向心收缩。抗阻训练中常用的负重尊起、卧推、挺举等均属于等张性练习
3.等速练习 等速练习又叫等动练习,它是一种利用专门的等速力量练习器进行的肌肉力量训练方法。等速练习可以使肌肉在完成整个动作过程中呈“满负荷”状态,因此可有效弥补“关节角度效应”的不足.。
4.超等长练习 超等长练习是指肌肉在离心收缩之后立即进行向心收缩的力量训练,是离心收缩与向心收缩结合的练习方法,训练中常采用的蛙跳,跳深及类似练习均属于超等长练习,主要用于提高肌肉爆发力。
速度素质
速度素质是指人体进行快速运动的能力或在最短时间完成某种运动的能力。速度素质可分为反应速度、动作速度和周期性位移速度
生理学基础 (简答题:简述速度素质的生理学基础)
反应速度是指人体对各种刺激发生反应的快慢,反应速度的快慢主要取决于反应时的长短、中枢神经系统的机能状态和运动条件反射的巩固程度等.(名词解释:反应速度)
1.反应时 从感受器接受刺激产生兴奋并沿反射弧传递开始,到引起效应器发生反应所需的时间称为反应时。反应速度的快慢主要取决于兴奋通过反射弧的时间。反射弧由感受器、传入神经、中枢、传出神经和效应器构成。
2.中枢神经系统的机能状态 中枢神经系统是反射弧的中枢部分,即感受器和效应器之间联系的枢纽
3.运动条件反射的巩固程度 运动技能形成的本质就是建立运动条件反射。
动作速度是指完成单个动作所需时间的长短,动作速度的快慢主要是由肌纤维类型、肌肉力量、神经和肌肉组织的机能状态以及运动条件反射的巩固程度等因素所决定。(名词解释:动作速度)
1.肌纤维类型 肌肉中快肌纤维百分比越高,肌肉收缩速度越快
2.肌肉力量 肌肉力量是速度的基础,肌力越大动作速度也越快
3.神经和肌肉组织的机能状态 在运动过程中,神经和肌肉组织保持良好的机能状态和适宜的兴奋水平可以在更短时间内动员更多的运动单位参与收缩,可以加快对传入信息的整合和处理速度,使效应肌群更快速地收缩。
4.运动条件反射的巩固程度 同一动作练习的次数越多,运动技能越熟练,建立的运动条件反射越巩固,大脑皮质不同中枢之间建立的暂时性神经联系便越牢固,使中枢神经系统整合和处理信息的速度缩短,动作速度就越快
位移速度是指周期性运动中人体在单位时间内通过的距离,或通过一定距离所需要的时间。人体的快速位移能力取决于肢体运动的频率和幅度,并与肌肉力量、协调性、肢体长度以及供能效率等因素有关。 (名词解释:位移速度)
1.步频与步长 人体单位时间所移动的步数称为步频。步长也称步幅,指每一步移动的距离从理论上讲,步长越长、步频越快,位移速度必然越快.。但在实践中步长与步频是相互制约的,位移运动中若有意加大步幅,步频必然减慢,反之亦然。因此最大位移速度的取得实质上是适宜的步幅和适宜的步频所进行的最佳组合。
2.供能效率 人体以最大速度进行位移运动时,收缩肌群的能量供应是非常重要的限制因素。在强度大、时间短的运动中,主要依靠ATP-CP系统供能,该系统供能效率最高,但仅能维持最大强度运动6-7 s,之后需动用供能效率相对较低的糖酵解供能系统,此时跑速必然明显降低。
速度素质的测定
1.反应时 反应时是检测反应速度常用的指标,通常采用反应时测定仪和落体直尺计时器等测定
2.非乳酸运动能力测定 在运动实践中,常采用承受运动负荷时的无氧功率(跑台、功率自行车等或快速启动时的跑、跳、投等爆发力动作)或血乳酸等指标间接评定受试者的非乳酸运动能力。
速度素质的训练 (简答题:简述速度素质的训练方法)
1.提高大脑皮质神经过程的灵活性 大脑皮质神经过程的灵活性是影响动作频率的重要因素。可通过变换各种信号让练习者迅速做出反应的练习或采用牵引跑、下坡跑和顺风跑等助力方式,令受试者以平时难以达到的高步频完成动作,提高神经中枢兴奋与抑制快速转换的能力,改善神经过程的灵活性。
2.发展肌肉磷酸原系统的供能能力 发展磷酸原系统供能能力是速度练习最重要的训练目标。要达此目标,练习时问要控制在10 s以内,且强度要大。如短跑冲刺
3.发展腿部肌肉力量及关节的柔韧性 力量素质是速度的基础,速度实质上是力量素质在运动中的表现形式。因此,发展速度素质,一定要加强力量训练,安排力量训练时一定要注意结合专项特点。
4.提高肌肉的放松能力 肌肉的放松能力也是速度素质提高的重要因素之一。当肌肉放松时,血液进入肌肉的流动阻力减小,有利于运动肌的氧气供应和ATP的再合成,从而有利于保持肌肉连续的收缩速度
5.改进技术动作 速度素质也受运动技能的影响,快速的运动能力很大程度上取决于完善的技术动作。
无氧耐力素质
无氧耐力也称无氧能力,是指机体在无氧代谢供能(糖酵解)的情况下能够较长时间进行肌肉活动的能力 (名词解释:无氧耐力)
生理学基础 (简答题:简述无氧耐力素质的生理学基础)
1.糖无氧酵解供能能力 机体糖无氧酵解能力主要取决于肌肉中糖原的储存量及其酵解酶的含量和活性。肌肉中糖原含量、糖酵解酶的含量和活性越高,无氧耐力素质就越好。
2.机体缓冲乳酸能力 血液缓冲系统可在一定范围内通过中和入血的乳酸维持血浆pH,血液缓冲乳酸能力越强,对酸性物质的缓冲作用越明显,无氧耐力就越好。血液缓冲系统对人血乳酸的缓冲作用主要依赖血液中的碳酸氢钠(碱储备)。所以,碱储备越高其缓冲乳酸的能力就越强,可通过超量补偿机制增加碱储备,增强血液缓冲乳酸的能力
3.脑细胞耐酸能力 当肌肉生成的乳酸过多,超过了缓冲系统的缓冲能力时,血液中乳酸仍会不断堆积,使血液pH不断下降。因此,提高机体细胞的耐酸能力,尤其是提高脑细胞对血液酸化的耐受能力,可显著提高机体的无氧耐力。
无氧耐力的测定
1.60 s 最大负荷测试
2.Wingate 无氧功率试验
无氧耐力素质的训练 (简答题:简述无氧耐力素质的训练)
1.最大乳酸训练 最大乳酸训练是指机体在运动中血乳酸水平达到最高时的训练。利用间歇训练连续进行多次负荷运动,可使血乳酸水平逐步升高,并达到最高水平,能更好地刺激机体缓冲乳酸的能力和对高浓度乳酸的耐受能力
2.乳酸耐受训练 乳酸耐受训练是指机体处于较高乳酸水平时仍能坚持较高强度运动能力的训练。这种训练模式的基本思路是:通过高强度运动升高乳酸,在间歇期使身体机能和ATP-CP含量得到部分恢复,消除部分乳酸使其浓度下降,然后通过下次运动再次升高乳酸,从而可以有效提高机体的乳酸耐受能力
3.缺氧训练 缺氧训练是指机体在低于正常氧分压环境下进行的训练。通过缺氧状态下运动,可有效刺激心血管和呼吸功能的改善,进而提升有氧运动能力,并可使细胞内的无氧供能状态得到改善。
有氧耐力素质
有氧耐力是指人体长时间进行有氧工作的能力。氧供充足是实现有氧工作的先决条件,也是制约有氧耐力素质的关键因素(名词解释:有氧耐力)
最大摄氧量和无氧阈
需氧量是指人体为了维持某种生理活动所需要的氧量。人体每分钟需要的氧气量称为每分需氧量。
摄氧量也称吸氧量或耗氧量,是指机体每分钟能够摄取并利用的氧气量,安静时人体的摄氧量与需氧量相当。
人体进行有大量肌肉群参加的长时间剧烈运动,当氧运输系统功能和肌肉利用氧的能力达到最高水平时,每分钟所能摄取的氧量,称为最大摄氧量。(名词解释:最大摄氧量)最大摄氧量反映了机体氧的摄入,运输和利用的能力,是评定人体有氧运动能力的重要指标之一。
影响最大摄氧量的主要因素是心肺功能和肌细胞摄取和利用氧的能力,前者是影响最大摄氧量的中央机制,后者是影响最大摄氧量的外周机制。此外,最大摄氧量还与年龄、性别和遗传有关虽然最大摄氧量发展受到遗传因素的制约,但长期系统地进行耐力性训练仍可使最大摄氧量有一定程度的提高,其幅度在5%-25%之间。最大摄氧量在运动实践中具有非常重要的意义,既可作为评定有氧运动能力的客观指标,又可作为运动员选材和制定运动强度的重要依据。(简答题:简述最大摄氧量的影响因素有那些)
在进行强度较大且持续时间较长的剧烈运动时,即使氧运输系统功能已经达到最高水平,但摄氧量仍不能满足机体需氧量的要求,造成体内氧的亏欠称为氧亏(名词解释:氧亏)
运动结束后,肌肉活动虽然停止,但机体的摄氧量并不能立即恢复到运动前安静时的水平,机体的耗氧水平高于运动前耗氧水平,称为运动后过量氧耗(名词解释:运动后过量氧耗)
无氧阈是指在递增负荷的运动过程中,人体由有氧代谢供能进入到有氧代谢和无氧代谢共同供能的转折点(亦称拐点)。根据测定方法不同,无氧阈又可分为乳酸无氧阈和通气无氧阈,两者含义基本相同。(名词解释:无氧阈)
安静时,机体主要以有氧代谢进行供能。在递增负荷运动过程中,随着运动强度逐渐增加,有氧代谢逐渐无法完全满足机体的能量需求,就需要动用无氧糖酵解供能系统,同时生成大量乳酸。因此,当运动达到某强度时,血乳酸出现急剧增加的拐点即为乳酸无氧阈,简称乳酸阈。故针对个体所测得的乳酸阈又称为个体乳酸阈
无氧代谢时肌肉乳酸的生成增多,乳酸弥散人血后会与血浆中的碱储备出和,并生成碳酸,碳酸解离出的H+可通过体内的化学感受器反射性地刺激呼吸中枢加强肺通气,从而使得肺通气量突然升高,运动时肺通气量突增时的转折点称为通气无氧阈,常简称为通气阈
无氧阀和最大摄氧量都是评价有氧运动能力的良好指标。然而从遗传与可训练性的角度来看,采用未达最大摄氧量时的无氧阈值评定有氧运动能力要优于最大摄氧量。这是由于无氧阈主要与肌纤维的代谢功能有关,与最大摄氧量的中央机制相比较,它受遗传影响较小。无氧阈的可训练性较大,故在评价有氧耐力水平、训练效果等方面,无氧阈优于最大摄氧量(简答题:简述最大摄氧量和无氧阈的区别)
生理学基础 (简答题:简述有氧耐力素质的生理学基础)
有氧耐力素质是建立在运动对氧的需求、机体摄取氧的能力以及机体运动后恢复能力的基础上,与以下四个方面密切相关
1.氧运输系统功能 人体通过呼吸系统和心血管系统共同完成氧气的摄取和运输功能,因此将它们合称为氧运输系统,该系统功能的强弱是运动中供氧充足与否的制约因素,也是有氧耐力素质重要的生理学基础。
2.骨骼肌特点 慢肌纤维具有丰富的毛细血管分布,肌纤维中的线粒体数量多、体积大且氧化酶含量与活性高,肌红蛋白含量也较高。因此,有氧耐力的高低不仅与氧运输系统有关,而且与肌肉肌纤维的类型和氧的摄取与利用能力直接相关
3.神经系统的调节能力 在进行较长时间的肌肉活动中,要求神经过程的相对稳定性以及各中枢间有较好的协调性,表现为在大量的传入冲动作用下不易转入抑制状态,从而能长时间地保持兴奋与抑制有节律地转换。由于神经调节能力的改善,可以提高肌肉活动的效率,节省能量消耗,从而保持长时间的肌肉活动
4.能量供应的特点 糖和脂肪在有氧条件下能够保持长时间供能的能力也是影响有氧耐力的重要因素之一。
有氧耐力素质的测定
有氧耐力的训练 (简答题:简述有氧耐力素质的训练方法)
1.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歇的训练方法,主要用于提高心肺功能和发展有氧代谢能力。长时间持续运动可对人体生理机能产生诸多良好的影响。主要表现在能诱导运动性心脏肥大,有效提高心肺功能及最大摄氧量:可引起慢肌纤维出现选择性肥大;可诱导肌红蛋白含量增多,肌肉毛细血管密度增加,线粒体和有氧氧化酶含量和活性均增加,可有效提高肌肉摄取氧和利用氧的能力
2.乳酸强度训练法 个体乳酸强度是发展有氧耐力训练的有效强度,以此强度进行耐力训练能显著提高有氧运动能力。一般无训练者,常以其50%VO2max的运动强度进行较长时间的运动,而血乳酸几乎不增加或略有上升,经过良好训练的运动员可达到60%-70%VO2max强度,而优秀的耐力性项目运动员(马拉松、滑雪)可以85%VO2 max强度进行长时问运动。这表明,运动员随训练水平的提高,有氧能力的利用率明显提高
3.间歇训练法 间歇训练法是指在两次练习之间有适当的间歇,并在间歇期进行强度较低的练习,而不是完全休息。由于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,身体机能不完全恢复就开始下一次练习,所以对机体总的刺激比较强烈,能引起机体结构、机能及生物化学等方面发生深刻的变化
4.高原训练法 在高原训练时,人们要经受高原缺氧和运动缺氧两种负荷,对身体造成的缺氧刺激比平原上更为深刻,可以大大调动身体的机能潜力,使机体产生复杂的生理效应和训练效应。研究表明,高原训练能使血红蛋白数量及总血容量增加,并使呼吸系统和循环系统的工作能力增强,从而使有氧能力得到提高
平衡、灵敏、柔韧与协调素质
平衡
平衡是指身体在运动或受到外力作用时,能够自动调整并维持一种姿态的能力,是完成诸如跑、跳、滑雪等多种运动技能的基本条件。(名词解释:平衡)
1.平衡的生理学基础
(1)位觉器官 当人体在进行旋转或直线变速运动,以及头在空间的位置和地心引力的方向出现柜对改变时,就会刺激前庭器官的感觉细胞产生神经冲动,经前庭神经传送至中枢神经系统,引起身体在空间的位置感觉或变速感觉,并通过姿势反射来调整有关骨骼肌的张力,以维持身体的平衡。
(2)本体感受器 本体感受器是指分布于骨骼肌、肌腱、关节囊和韧带等处的本体感觉神经末梢装置,包括自由神经末梢,环层小体、腱器官、肌梭等。本体感受器可感受肌肉张力,长度的变化和环节在关节处运动的刺激,并将这类刺激转变为神经冲动,传向大脑皮质感觉区,从而产生身体各部分相对位置和状态的感觉这种感觉称为运动觉或本体感觉
(3)视觉器官 视觉是外源性信息在大脑的主观感觉。运动中,眼睛可感知运动场地、器械等周围环境和身体运动方向的信息,并传入大脑。因此,视觉对动作的控制有重要作用。另外,视觉与本体感觉在维持身体姿势时有较大的相互依存性。
(4)身体机能状态 只有在身体机能处于适宜状态时,有关的系统和器官之间才能密切协调配合,共同维持身体的特定姿势。
2.平衡能力训练的具体方法
1.前庭功能训练 前庭功能的稳定性可以通过被动训练,主动训练和综合训练使其逐步提高 (1)被动训练法:让人在产生加速度变化的器械(如离心机,四柱秋千、电动转椅、过山车等)上被动地感受加速度的变化。在训练过程中旋转速度要循序渐进,以免引起过于强烈的前庭反应, (2)主动训练法:锻炼者主动选择各种有加速度变换的旋转运动进行训练。如球类运动,器械体操、空翻,滚翻、摇头操、吊环旋转,弹网蹦跳、铁饼,链球和荡秋千等。 (3)综合训练法:锻炼者采用主动训练和被动训练相结合的方式进行训练。综合训练比单纯的主动训练和单纯的被动训练效果更好。值得注意的是前庭功能稳定性从幼年开始训练效果会更好
2.本体感觉功能训练 本体感觉必须经过长期的训练,才能明显而精确地在自己的动作过程中体验到,例因此,在运动实践中只有通过反复练习,才能获得良好的本体感觉。
3.视觉器官功能训练 人的视力、视野受遗传(先天)和环境因素(后天)的双重影响。为了提高视觉的功能,除了平时注意用眼卫生外,还应坚持做眼保健操。在运动训练过程中,要注意运动环境中参照物的选择,多看视频录像,仔细观察教师或教练员的示范动作;多对着镜子练习,在练习过程中强化视觉与本体感觉的结合;多站在高处向下方和远处跳望,可提高视觉器官的运动敏感度,有利于在运动过程中更好地维持身体平衡。
灵敏
灵敏是运动者迅速改变体位、转换动作和随机应变的能力。灵敏是运动员运动技能和各种运动能力在运动过程中的综合表现,其特点是当环境突然发生变化时,能够随机应变地完成动作和创造新的动作(名词解释:灵敏)
柔韧
柔韧是人体在运动过程中完成大幅度运动技能的能力,它对于快速、有力、轻松富有表现力的高难度运动技能的学习和掌握有重要影响。(名词解释:柔韧)
协调
协调是指人体在运动过程中身体各器官,系统在时间和空间上相互配合完成动作的能力。(名词解释:协调)
身体素质训练的几种新方法
核心力量训练
“核心区”是指肩关节以下髋关节以上包括骨盆在内的人体中间区域,包含背部、腹部、骨盆部的所有肌群。核心区是人体运动链的重要环节,可为各种肢体动作提供稳固的支撑和附着点,直接影响着运动能力的发挥 (名词解释:核心区)
核心力量是指附着在人体核心区域的肌肉在神经支配下收缩产生的一种综合力量。(名词解释:核心力量)
①稳定核心部位,保持正确的身体姿态
②构建运动链,为肢体运动创造支点
③预防运动损伤。
核心力量训练是以核心稳定性训练为特征,以发展完成比赛技术动作的专门性力量为目的,针对身体核心区进行的力量、稳定性、平衡等能力的训练,包括核心稳定性训练和核心专门性力量训练。(名词解释:核心力量训练)
振动训练
振动训练是指利用仪器产生的振动作为负荷进行身体训练的方式。因为振动会造成加速度的改变,有学者也将振动训练称为加速度训练(名词解释:振动训练)
呼吸肌训练
呼吸肌训练指通过增加呼吸阻力的方式增强呼吸肌工作能力,是增强运动能力,提高运动成绩的一种训练方法
低氧训练
利用人工低氧环境进行训练,提高运动员有氧能力的方法称为低氧训练。从训练形式上可以将低氧训练分为高住高训、高住低训、高住高练低训、低住高练和间隙性低氧训练等多种方式。不同低氧训练方式产生的训练效果不同。目前,较为推崇的是高住低训及在此基础上发展起来的高住高练低训
通常人们将人体在肌肉活动过程中所表现出的力量、速度、耐力、灵敏、柔韧及协调等机能能力统称为身体素质
运动与身体机能变化
依据人体在运动过程中不同的生理反应,可将其分为赛前状态、进入工作状态、稳定状态、运动疲劳与恢复5个过程
赛前状态与准备活动
赛前状态
人体在参加比赛或训练前,某些器官、系统产生的一系列条件反射性变化称为赛前状态。赛前状态可出现在比赛前数天、数小时或数分钟(名词解释:赛前状态)
起赛冷淡
起赛热症
准备状态
1.赛前状态的生理变化及其机制 ①赛前状态的生理变化主要有神经系统兴奋性提高,内脏器官活动增强,物质代谢加强,体温升高。赛前状态的反应大小与比赛规模、运动员机能状态和心理状态有关。此外,训练水平与比赛经验也会影响赛前状态的反应。 ②赛前状态产生的机制可以用条件反射学说加以解释,其过程是与比赛和训练有关的场景信息,不断的刺激运动员,并与肌肉活动时的生理变化相结合,久而久之这些信息就变成了条件刺激,只要相关信息出现赛前的生理变化,就以条件反射的形式表现出来。(简答题:简述赛前状态的生理变化机制)
2.赛前状态的调整 赛前状态是高级神经活动的表现,因此中枢神经系统的兴奋状态直接影响赛前状态的表现。中枢神经系统适度兴奋,有利于预先提高内脏器官的机能水平。但若兴奋性过高,则会出现过度紧张、喉呢发堵、四肢乏力,微颜和寂食不安等不良反应,甚至会引起超限抑制,致使身体不良反应加重,出现对比赛淡漠、厌训等现象。克服赛前不良反应的方法很多,诸如调整准备活动的内容、强度和节奏,不断变换训练环境、增加比赛经验、进行必要的身心调整方法,以及提高运动员的心理素质等。
准备活动 (简答题:简述准备活动的生理作用)
准备活动是指在正式训练和比赛前进行的有组织、有目的的专门性身体练习(名词解释:准备活动)
1.准备活动的生理作用 ①调整中枢神经系统的兴奋水平。使中枢神经系统与内分泌系统协同调控全身各脏器机能活动,以适应机体承受大负荷强度刺激的需要。 ②增强氧运输系统的机能使肺通气量、摄氧量和心输出量增加,心肌和骨骼肌中毛细血管扩张,有利于提高工作肌的代谢活动 ③升高体温:体温升高可以提高酶的活性,提高神经传导的速度和肌肉收缩的速度。体温升高可使氧离曲线右移,促进氧合血红蛋白的解离,有利于氧供应,增强代谢活动。 ④降低肌肉的黏滞性。肌肉黏滞性下降可降低肌肉收缩时的内阻,增加肌肉弹性,预防肌肉损伤。 ⑤增强皮肤血流。准备活动可使皮肤毛细血管开放皮肤血流量增加,有利于散热,防止热应激伤害。 ⑥痕迹效应。准备活动包括一般性身体活动和专项练习。专项练习时的肌肉活动能在中枢神经系统的相关部位留下兴奋性提高的痕迹,如在此基础上进行正式比赛(或训练),有助于发挥最佳机能水平,从而发挥良好的痕迹效应
进入工作状态与稳定状态
进入工作状态概述 (简答题:进入工作状态的原因)
在运动初始阶段,人体各器官系统的机能不可能立刻达到最高水平,而是有一个逐步提高的过程,这一机能变化阶段称为进入工作状态(名词解释:进入工作状态)
1.进入工作状态产生的原因 在进入工作状态过程中,之所以机能水平逐步升高,主要原因是由于人体内脏器官具有较大的生理情性。运动开始后,运动系统(肌肉、骨骼、关节)可很快发挥最大工作能力,但呼吸系统、心血管系统等内脏器官并不能立即达到最大机能状态,而是有一个逐步增长的过程。这种相对于运动系统的滞后反应就是内脏器官生理情性较大的表现
2.影响进入工作状态的主要因素 进入工作状态所需时间的长短取决于工作强度、工作性质、个人特点、训练水平和当时的机能状态。动作越复杂、活动变换越频繁,进入工作状态越慢;训练水平越高当时的机能状态越好,进入工作状态越快。良好的赛前状态和充分的准备活动有助于机体缩短进入工作状态的时间
极点 (简答题:简述“极点”产生的原因)
1.定义 在进行强度较大,持续时间较长的剧烈运动中,由于运动初始阶段内脏器官的活动不能满足运动器官的需要,练习者常常产生一些特殊的生理反应,如呼吸困难、胸闷、头晕、心率剧增、肌肉酸软无力和动作迟缓不协调等,甚至产生停止运动的念头等,这种机能状态称为“极点”(名词解释:极点)
2.极点”产生的原因 “极点”是运动中机体协调功能暂时素乱的一种表现。产生的原因主要是由于内脏器官的生理情性,摄氧量不能满足肌肉活动的氧需求所致。同时,供氧不足会动用糖酵解系统供能产生乳酸,乳酸积累促使血液pH向酸性偏移。这些变化不仅可影响神经肌肉的兴奋性和肌肉收缩,还可反射性地引起呼吸循环系统活动素乱。这些机能失调的强烈刺激传入大脑皮质,会使运动动力定型暂时遭到破坏,从而产生“极点”现象
第二次呼吸 (简答题:简述“第二次呼吸”产生的原因)
1.定义 当“极点”出现后,如果依靠意志力或调整运动节奏继续坚持运动,一些不良的生理反应便会逐渐减轻或消失,此时呼吸变得均匀自如,动作变得轻松有力,运动员能以较好的机能状态继续运动下去,这种状态称为“第二次呼吸”(名词解释:第二次呼吸)
2.“第二次呼吸”产生的原因 “第二次呼吸”是运动中机体建立新平衡的一种表现。产生的原因是由于运动中内脏器官情性逐步得到克服,氧气供应增加,乳酸得到逐步清除。此外,由于“极点”出现后运动强度下降,使每分需氧量减少,这样机体的内环境得到改善,动力定型得到恢复。“第二次呼吸”的出现标志着进入工作状态阶段的结束,机能水平进入一个相对稳定的状态。
稳定状态
进入工作状态阶段结束后,人体的机能活动可在一段时间内保持在较高的机能状态,这一阶段称为稳定状态。稳定状态又可分为真稳定状态和假稳定状态。(名词解释:稳定状态)
1.真稳定状态 在进行中小强度的长时间运动时,进入工作状态阶段结束后,机体所需要的氧可以得到满足,即摄氧量和需氧量可保持动态平衡,这种状态称为真稳定状态
2.假稳定状态 在进行强度较大,持续时间较长的运动时,进入工作状态结束后,机体的摄氧量已达到并稳定在最大摄氧量水平上,但仍不能满足机体对氧的需求,运动过程中氧亏不断增多,这种状态称为假稳定状态
运动性疲劳
概述
在运动过程中,当机体生理过程不能继续保持在特定水平上进行和/或不能维持预定的运动强度时,即称之为运动性疲劳。运动性疲劳是由运动负荷所引起的一种正常的生理现象,主要表现为机体工作能力暂时性下降。 (名词解释:运动性疲劳)
生理机制 (简答题:简述运动性疲劳产生的生理机制)
1.外周机制
(1)衰竭假说 衰竭假说认为,运动性疲劳产生的原因是由于体内能源物质大量消耗所致。短时间、大强度运动至疲劳时ATP、CP含量显著下降。在长时间运动时,产生疲劳的同时常伴有血糖浓度降低,而补充糖后工作能力有一定程度的提高。
(2)堵塞假说 堵塞假说认为,产生运动性疲劳的主要原因是某些代谢产物在肌组织出大量堆积所致。疲劳的肌肉中乳酸等代谢产物增多,使血液PH值降低,阻碍兴奋传递
(3)突变假说 从肌肉疲劳时能量消耗、肌力下降和兴奋性丧失的三维空间关系,提出了肌肉疲劳的突变假说,并认为这是运动性疲劳的生物化学基础,提出疲劳是运动能力的衰退,形如一条链的断裂现象
(4)内环境稳定性失调假说 内环境稳定性失调假说认为,运动性疲劳是由于血液pH下降,机体严重脱水导致血浆渗透压及电解质浓度的改变等因素引起的
(5)自由基假说 自由基不仅可以直接攻击细胞膜对细胞产生破坏作用,同时脂质过氧化物还可以自发分解形成更多的自由基,攻击其他双键,引起自由基连锁反应。
2.中枢机制
(1)保护性抑制假说 大脑皮质在高强度或长时间工作过程中处于一种高度持续兴奋状态,致使大脑细胞工作能力下降,为了防止脑细胞的进一步耗损,大脑皮质由兴奋状态转为抑制状态,这种抑制即为保护性抑制
(2)运动环路失调假说 运动疲劳时,来自于外周的感觉输入到达初级运动皮质,抑制系统性能加强,而易化系统因为基底神经节的调控不能有效兴奋,降低运动输出产生出枢疲劳。
检测指标 (简答题:简述如何进行运动性疲劳的检测指标)
1、神经系统的检测
(1)反应时:反应时是反应中枢神经系统机能状态的一个生理指标。通过测定训练前后的反应时进行对比,可以反映疲劳的程度,反应时延长越多,说明疲劳程度就越严重
(2)皮肤空间阈值人体能辨别皮肤两点间最小距离的能力称为皮肤空间阀值。运动疲劳时,皮肤空间阈值就会加大。
(3)当闪光的频率达到一定程度时,人眼就不再感觉到是闪光,而是一个完全稳定和连续的光点,这种现象称为闪光的融合。可依据闪光融合频率下降的幅度来判断运动性疲劳的程度
2、生物电的检测
(1)心电图是反映心脏兴奋的产生、传导和恢复过程中的生物电变化
(2)肌电图作为评价神经肌肉功能的一种方法,电机械延迟(EMD)是指从肌肉兴奋产生动作电位开始到肌肉开始收缩的这段时间发生延迟的现象,该指标延长表明神经肌肉功能下降
(3)脑电图可作为判断疲劳的一项参考指标。疲劳时由于神经元抑制过程的发展,可表现为慢波成分增加。
3、主观用力感觉的检测:依据运动时的自我感觉将疲劳划分为15个等级,数值越大越疲劳。
4、运动系统的检测:肌肉硬度是反映肌肉放松程度的指标,运动疲劳时肌肉的硬度会增加
恢复过程
一般规律
恢复过程是指人体在健身锻炼、运动训练和竞技比赛过程中及结束后,生理机能逐渐恢复与提高的过程。
1.恢复过程的阶段特点 在运动过程中,人体能源物质的恢复依据其恢复的时间和量可分为运动中的恢复,运动后的恢复和超量恢复三个阶段。
第一阶段,运动时机体表现为能源消耗大于合成,体内能源物质逐渐减少,各器官系统的机能逐渐下降; 第二阶段,运动停止后消耗过程减少,恢复过程占优势,能源物质和各器官系统的机能逐渐恢复到原来水平; 第三阶段,运动中消耗的能源物质在运动后的一段时间内不仅恢复到原来水平,甚至超过原来水平,这种现象称“超量恢复”,保持一段时间后又回到原来水平。(名词解释:超量恢复)
促进恢复过程的措施 (简答题:简述促进恢复过程的措施)
1.整理活动 整理活动是指在正式练习后所做的一些加速机体功能恢复的较轻松的身体练习。通过整理活动,可减少肌肉的延迟性酸疼,有助于消除疲劳,使肌肉血流量增加,加速乳酸利用,并预防激烈活动骤停可能引起的机体功能失调, 2.营养手段 运动能力恢复的关键在于恢复机体的能量贮备,包括肌肉及肝的糖原储备、关键酶的活性、体液和元素的平衡,以及细胞膜的完整性等。因此,营养补充是恢复的物质基础。蛋白质、脂肪、糖类三大营养物质摄取总量应以满足机体代谢需要为依据。 3.物理手段 在大强度和大运动量训练之后,常采用按摩、理疗、吸氧和针灸等医学物理手段加速机体恢复
脱训与尖峰状态训练
脱训
由于训练的减少或停止,先前所形成的解剖、生理及运动成绩的适应会完全或部分消失,此现象称为脱训,又称停训(名词解释:脱训)
尖峰状态训练
运动员在参加大赛前的最后几天,采用降低训练负荷的一种训练方式,称为尖峰状态训练,通过这种训练有可能在比赛中取得更加优异的成绩(名词解释:尖峰状态训练)
运动技能的形成
生理学基础
运动技能是指人们在运动中掌握和有效地完成专门技术动作的能力,是在大脑皮质主导下按照一定的技术要求完成的肌肉活动。运动技能是通过后天学习和训练获得的一种随意运动行为。(名词解释:运动技能)
分类
运动技能的种类繁多,数量庞大。一般依据运动技能形成过程中周围环境的稳定性及可预见程度的不同,可将运动技能分为闭锁式运动技能和开放式运动技能
闭锁式运动技能是指在相对稳定并可预期的环境下完成的技能
开放式运动技能是指在环境变化和不可预见的环境中完成的动作。
生理学机制 (简答题:简述运动技能形成的生理学机制)
运动技能形成的生物学机制目前主要以条件反射学说来解释。
1.运动条件反射 反射活动是中枢神经系统最基本的活动方式。反射分为非条件反射和条件反射。非条件反射是机体生来固有的,且不易因外界条件的变化而改变。而条件反射则是后天获得的,是在非条件反射基础上由大脑皮质参与实现的。
(1)条件反射及其形成 ①条件反射形成的基本条件:条件反射是个体在后天学习和生活过程中,在一定条件下形成的一类反射条件。建立条件反射的基本条件就是条件刺激与非条件刺激的多次结合 ②条件反射的泛化与分化;在条件反射形成的初期,除条件刺激本身外,与该条件刺激相近似的刺激也可引起条件反射,这种现象称为条件反射的泛化。 ③条件反射的生物学意义:非条件反射是先天的本能行为,且数量及适应性是有限的。条件反射的建立,可以更好地适应环境的变化,增强机体对环境变化的“预见性和“适应性”
(2)运动条件反射的形成及其机制 运动技能是在大脑皮质支配下的一种随意运动,是通过骨骼肌收缩来实现的。反射弧是实现反射活动的结构基础
2.运动技能形成的生理学本质
(1)多个中枢参与,反射活动复杂
(2)反射活动是链锁的
(3)本体感受性冲动起重要作用
综上所述,运动技能形成的生理学本质,实质上就是在大脑皮质的主导下,建立起复杂的、链锁的、本体感受性的运动条件反射
运动技能形成的过程 (论述题:论述运动技能形成过程)
泛化阶段
1.产生原因及动作表现
(1)产生原因 在学习任何动作的初期,通过教师的讲解、示范和自己的实践,只能对该技能获得一种感性认识,对其内在规律并不完全理解和掌握,往往会出现泛化现象。大脑皮质有出的关奋与抑制过程都呈现扩散状态,进而出现泛化现象,导致不该兴奋的中枢产生兴奋,不该收缩的肌肉产生收缩。
(2)动作表现 具体表现为动作借硬,不协调,多余动作及错误动作多,动作不连贯及节奏紊乱等。
2.教学要点
(1)多采用直观教学 (2)采用分解教学等方法,适当降低动作难度 此外,教学内容的安排应符合学生特点和接受能力,遵循循序渐进、由易到难和由简到繁的原则。
分化阶段
1.产生原因及动作表现
(1)产生原因 随着学习者对所学动作的反复实践,运动技能会逐步改进和完善。此时大脑皮质有关中枢的兴奋和抑制过程日趋分化和完善,抑制过程得到加强,特别是分化抑制的建立,使大脑皮质有关中枢的兴奋和抑制过程逐渐集中,条件反射活动也山泛化进入了分化。
(2)动作表现 此时不该收缩的肌肉会得到放松,多余动作会逐渐消除,错误动作会得到纠正,能够比较顺利、连贯地完成技术动作,并初步形成动力定型。但这种动力定型还不够稳定,遇到新异刺激(如有外人参观)或较强刺激(如进行比赛)时,错误动作可能还会重新出现。
2.教学要点
在该阶段中,教师应重点加强对动作细节的要求,促进分化抑制的建立和发展,使动作日趋准确。 (1)加深对动作内在规律的认识,建立完整动作的概念 (2)强化正确动作,及时纠正错误动作 (3)加大动作难度,建立更精细的分化抑制
巩固与自动化
1.产生原因及动作表现
(1)产生原因 在分化阶段后,学习者通过进一步反复练习,运动技能日趋巩固和完善,大脑皮质相关中枢的兴奋与抑制在时间上和空间上都更加精确和集中
(2)动作表现 此时,不仅动作完成得更加准确、协调和优美,而且动作的某些环节还可出现自动化现象,即不必大脑皮质有意识地进行控制就能顺利完成动作。
2.教学要点
(1)对学生提出进一步要求,不断提高动作质量 (2)经常检查动作质量,防止动作变形 (3)坚持练习,巩固持久
影响运动技能形成的因素
运动技能的迁移
学习的迁移一般是指己获得的学习经验对后来学习效果的影响,是学习过程中普遍存在的现象。以前获得的经验对以后学习起促进作用的称为正迁移或良性迁移,而己获得的经验对后来学习起妨碍作用的称为负迁移或劣性迁移。(名词解释:迁移)
1.对不同类型的技能进行梳理和分析
2.合理安排教学顺序
3.掌握运动技能的数量及熟练程度对迁移效果的影响
感觉反馈的影响
1.感觉机能在运动技能形成中的作用,充分利用多种感觉机能与肌肉本体感觉之间的相互作用有助于促进运动技能的形成。
2.反馈在运动技能发展中的作用
①依据反馈的效果可将反馈分为正反馈和负反馈。.正反馈的作用是通过反馈信息加强控制部位的活动,负反馈是通过反馈信息抑制控制部位的活动。 ②根据信息来源的不同,还可将反馈分为固有反馈和非固有反馈。固有反馈指由所要完成动作练习本身固有信息发生的反馈,包括来自体内的信息(如视觉及本体感觉等内源性信息)或来自体外的信息(如篮圈、箭靴等给练习者提供固定的瞄准信息)。(名词解释:固有反馈)非固有反馈是对固有反馈信息以外的外源性感觉信息发生的反馈,也称外来反馈
反馈的主要作用可概括为三个方面:提供信息、强化学习、激发动机。
注意力的影响
注意是指对信息处理资源的集中和限制。影响注意力集中的因素主要包括内在的心理因素和外在的环境因素等
1.依据注意能力的局限性,合理安排体育教学
2.培养学生控制注意的能力
3.调整大脑皮质的兴奋状态
年龄、性别与运动
儿童少年与运动
儿童少年的生长发育
儿童少年的生长发育特点
(1)生长发育是由量变到质变的过程 生长发育过程是从受精卵开始,依次经历胎儿、幼儿、儿童,青春期直至成年期,其过程是一个由量变到质变的复杂过程。
(2)生长发育表现出阶段性和连续性 儿童少年生长发育是有阶段性的,每一个阶段都有各自的特点,但又按照定的顺序有规律地衔接着。
(3)生长发育速度呈波浪式发展 在整个生长期内,个体的生长发育速度是不均衡的,呈现出时快时慢波浪式的发展特点。
(4)各器官系统生长发育的不平衡性和统一性 在人体生长发育过程中,各器官、系统生长发育的速度是不平衡的,但又相互联系和影响,具有统一性。
儿童少年的生理特点 (简答题:简述儿童少年运动系统的生理特点)
运动系统
1.骨骼与关节 儿童少年的骨骼正处在生长发育时期,软骨成分较多,骨化尚未完成,在生长过程中,软骨不断增长并骨化,使骨不断变长。骨膜中的成骨细胞不断增生,使骨增粗。儿童少年骨骼弹性大而硬度小,不易完全骨折但易弯曲变形。 儿童少年在关节结构上与成人基本相同,但其伸展性与活动范围都大于成人,关节的灵活性与柔韧性都优于成人,但牢固性较差,在外力的作用下较易脱位。
2.肌肉 儿童少年与成人相比,肌肉中水分多,蛋白质较少,间质组织多,肌肉收缩的有效成分少。故收缩能力较弱,耐力差,易疲劳,但恢复较快。
3.注意事项 (1)注意养成正确的身体姿势; (2)注意全面的身体锻炼; (3)注意运动场地的选择; (4)慎用负重练习: (5)注意矿物质补充: (6)注意将柔韧练习与负重练习结合 (7)注意肌肉的平衡发展
氧运输系统
1.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。血液中的有形成分与成人也有差异
2.呼吸系统 儿童少年的胸廊狭小、气道较窄、呼吸时的弹性阻力和气道阻力都比较大,而呼吸肌力量较弱,所以每次呼吸的深度不及成人,肺活量较小。
3.心血管系统 儿童少年的心脏发育尚不完善,心肌纤维短而细,弹性纤维少,心缩力弱。心脏的重量和容积均小于成年人,每搏量和每分心输出量小于成年人,但每然斤体重的心输出量相对值较大。
青春发育期后,心脏发育速度加快,血管发育处于相对落后状态,加之内分泌功能的影响,血压明显升高,一些人甚至出现暂时偏高现象,称为“青春性高血压”,一般多见于身体发育良好.身体增长迅速的青少年。 (名词解释:青春期高血压)
4.注意事项 (1)注意项目和负荷方式的选择: (2)注意区别对待; (3)逐渐增加耐力训练; (4)注意掌握呼吸方法
神经系统
1.兴奋和抑制的发展不均衡 儿童少年时期,神经过程兴奋与抑制的发展不均衡
2.两个信号系统的特点 在儿童时期,神经活动中第一信号系统占主导地位,对形象具体的信号易建立条件反射,而第二信号系统相对较弱,抽象思维能力差,综合分析能力还不够完善。
3.青春发育期神经系统的稳定性 在青春期开始阶段,由于内分泌腺活动的变化,可使神经系统的稳定性暂时下降表现为兴奋过程占优势,抑制过程明显降低,出现动作不协调现象,女生表现得更为明显。之后,动作的协调性又逐渐得到发展。
4.注意事项 (1)注意增加趣味性; (2)注意加强直观教学; (3)注意男女生的差异; (4)注意降低动作难度
儿童少年的身体素质发展
1.儿童少年身体素质发展规律
(1)身体素质的自然增长 儿童少年各项身体素质随着年龄的增长而增长的现象,称为身体素质的自然增长。
(2)身体素质发展的阶段性 身体素质发育有一定的阶段性。各身体素质的自然增长包括增长阶段和稳定阶段。增长阶段包括快速增长阶段和缓慢增长阶段,在增长阶段之后身体素质趋于稳定,称为身体素质发育的稳定阶段。
(3)身体素质发展的敏感期 在身体素质的发展过程中,不仅存在着一个连续的、增长速度较快的快速增长期,而且还存在着一个或几个增长速度特别快的连续年龄段或年龄点,将这个年龄段或年龄点称为该项身体素质发展的敏感期
(4)身体素质发展的顺序性 在身体素质增长过程中,由于各种素质增长的速度不同,即出现高峰的时间有早有晚,表现在增长的顺序有先有后
老年人与体育锻炼
老年人的生理特点
1.运动系统
(1)骨骼 人到老年,骨的大小和外形变化不明显,但骨的有机物明显减少,使骨的弹性和韧性减弱,其内部结构也发生了明显的改变,骨密度降低,导致骨质疏松。随着骨总量的减少,骨骼力学性能明显减弱,不能承受正常的生理负荷,骨骼容易发生骨折和变形。
(2)关节 老年人关节软骨的改变最为明显。随着年龄的增长,关节软骨对外界机械应力减弱。加之长期的磨损,会出现关节痛等多种与关节相关的疾病
(3)肌肉 肌肉工作能力降低是衰老的重要标志之一。此外,由于神经系统功能的下降,使老年人动作迟缓,运动幅度降低,很难完成复杂的动作。
2.神经系统 进入老年后感受器退化,中枢处理信息的能力降低,平衡能力和神经系统的工作能力下降。表现为视力下降、睡眠不稳定、记忆力减退、反应时延长身体容易产生疲劳、疲劳后的消除速度明显减慢
3.氧运输系统
(1)血液 随着年龄的增长,老年人的血液出现了浓、黏、聚和凝的状态,临床上称之为高黏滞血症(HV S)。
(2)循环系统 心脏的生理性老化主要表现在心肌蒸缩,发生纤维样变化,引起心肌硬化及心内膜硬化,导致心脏泵效率下降,每分钟有效循环血量减少。
(3)呼吸系统 随衰老进程的发展,老年人呼吸系统也发生重要变化,肺泡体积逐渐增大,肺的弹性结构蜕变和呼吸肌虚弱,造成肺的通气和扩散能力下降,肺弹性下降和呼吸无力,使运动时易发生呼吸困难,呼吸做功增加。
4.身体成分 随着年龄的增长,身体成分发生了很大的变化,尤其是体内的脂肪含量增多。
5.免疫系统 随着机体的衰老,免疫器官、免疫细胞和免疫分子等均发生改变,免疫系统功能减退,对外界致病微生物的抵抗能力降低,易发生呼吸道、消化道以及泌尿道的感染,易患各种慢性疾病。此外,基因的癌变及自身免疫系统素乱等危险情况的发生率也越来越高。
运动对老年人生理功能的影响
1.运动系统 骨质疏松是严重威胁人类的一种全身性骨骼疾病。但适宜的健身活动可延缓骨骼系统的衰老。进行健身运动时,肢体不断地移动,肌肉急剧的收缩,强有力地牵拉所附着的骨骼,刺激了骨细胞的生成,使骨质含量增加,因而对骨会产生良性影响。经常进行抗阻训练,能促进蛋白质的合成,保持肌肉体积及力量,降低其衰老的速度。
2.氧运输系统 老年人经常进行有氧运动可以增加呼吸肌的力量和耐力,推迟呼吸肌的老化过程提高肺通气量,潮气量增加。
3.神经系统 老年人经常参加体育锻炼可以推迟血管硬化,增强心血管功能,有利于脑的供血和供氧,从而防止脑动脉硬化。
4.免疫系统 研究表明,经常参加有氧运动锻炼可以有效地改善老年人的免疫能力
肥胖、体重控制与运动处方
身体成分概述
体重与身体成分
体重是人体骨骼、关节、肌肉、韧带和脂肪组织等各部分以重量为单位的总和,是反映人体充实程度的整体指标,可间接反映人体的营养状况。体重过轻可作为营养不良或患有疾病的重要特征,体重过重则表明出现不同程度的肥胖。(名词解释:体重)
身体成分是指组成人体的各组织、器官的总成分,其比例失调会对人体健康造成危害并影响运动员竞技水平的发挥(名词解释:身体成分)
身体成分与体重控制的意义
理想体重与身体成分
肥胖与体重控制
肥胖
肥胖及其对人体的危害
肥胖定义为是一种常见的、明显的、复杂的代谢失调症,是一种可以影响整个机体正常功能的生理过程,这种营养障碍性疾病表现为机体脂肪组织量过多或脂肪组织与其他软组织的比例过高。(名词解释:肥胖)
人体脂肪分为两种,即必需脂肪和储存脂肪。必需脂肪主要用来维持正常的生理功能,主要存在于神经、肌肉、骨髓、心脏、肝和大小肠等组织。储存脂肪的主要作用是保温、缓冲机械撞击及储存能源,主要存在于皮下和主要脏器周围
脂肪堆积部位的不同,与人体患病的危险程度存在一定的关联性,若脂肪堆积在腰腹部,其患心血管疾病、高血脂、高血压、2型糖尿病和中风的危险性高于脂肪堆积在臀部和大腿部。 若脂肪堆积在内脏周围,其患病率高于皮下堆积。肥胖不仅易造成脂肪肝,也容易引起关节软组织损伤、生殖能力下降以及心理障碍等多种疾病。
肥胖形成的生理学机制 (简答题:简述肥胖形成的生理学机制)
人类肥胖是多种因素相互作用引起的代谢综合征,病因相当复杂。但其主要原因是机体能量失衡,即热量摄入超过机体消耗,过多的热量在体内转变为脂肪大量储存。造成机体能量失衡的原因非常复杂,受遗传因素、生理因素、代谢因素环境因素、行为因素和社会因素等多因素的综合影响。
1.遗传因素 目前认为遗传是肥胖的主要决定因素
2.生理因素 神经中枢(下丘脑)有体重“调定点”。正常情况下,当体重增加高于“调定点时,食物摄入量减少,整个机体代谢水平升高;当体重低于“调定点”时,能量消耗急剧下降,食物摄入量增加。这些协调行为和代谢调节是为了防止体重偏离“调定点”,并促进体重向“调定点”恢复。但肥胖者的调定点”被提高了。
3.代谢因素 人体消耗的能量主要来自糖和脂肪的氧化供能,而肥胖者更多地依赖糖氧化供能而非脂肪氧化
4.环境和行为因素 具有潜在肥胖遗传素质的个体在食物缺乏和/或体力活动量大的情况下会变瘦,而无肥胖遗传素质的个体在高热量食物摄入和/或无体力活动的情况下可能会变胖。所以在肥胖的发生、发展和减肥过程中,外界因素的影响是一个不可忽视的重要因素。
肥胖的检测
体质指数(BMI)是体重(kg)与身高(m)平方的比值,即BMI=体重(kg)/身高(m 2)。
体重控制与运动减肥的生理学机制
体重控制
减少体重的原则与方法 减体重计划应符合能量消耗大于能量摄入的原则。采用的方法有:控制饮食、运动以及控制饮食结合运动。运动方面应注意运动量要循序渐进,以消耗大量能量的有氧运动为主,但要避免过度疲劳
增体重的原则与方法 增体重应使瘦体重增加。从运动、饮食和睡眠等方面采取相应措施,即不仅增加摄食量,也要增加运动量,要使机体热量摄入大于运动能量支出,使人体蛋白质代谢处于正氮平衡。
生理学机制 (简答题:简述运动减肥的生理机制)
1.耐力运动消耗脂肪 耐力运动时消耗大量的能量,脂肪氧化供能是主要的形式,因此,耐力运动对人体内脂肪代谢的影响最明显
2.适度运动降低食欲 运动对食欲的影响比较复杂,人体处于正常状态时,为保持能量平衡,往往是食欲、摄食量会随着运动量的增加而增加,以弥补运动时的能量消耗;然而这种增加是不成比例的,运动量大到一定程度,使机体消耗太多的能量,出现运动性疲劳时,与摄食有关的神经内分泌因素会发生变化,食欲会降低
3.增加基础代谢率 减肥实践发现,单独依靠减少能量摄入来减肥的效果,往往因人体基础代谢率(R MR)的降低而抵消
4.抑制脂肪生成 运动可以下调脂肪合成酶(F AS)的基因表达,减少或抑制脂肪的合成,特别是高脂饮食后,脂肪生成加强,若进行运动,则可减少脂肪的生成。
运动处方
概述
1.运动处方的概念 运动处方是根据参加活动者的年龄、性别、健康状况和体能水平,以处方的形式确定其运动目的、运动形式、运动强度、运动时间、运动频率和注意事项的系统化、个性化的运动方案。运动处方是健身活动者进行身体活动的指导性条款,故称为运动处方(名词解释:运动处方)
2.运动处方的分类 运动处方按照应用的对象和目的可分为健身运动处方、竞技运动处方和康复运动处方三类。
3.运动处方的内容 (简答题:简述运动处方的内容)
(1)运动目的 运动处方的根本目的是通过科学、有序的身体活动给人体一定负荷的运动刺激,使机体产生反应与适应性变化。
(2)运动形式 运动形式是指依据个体运动处方的目的而采用的专门运动种类或练习手段和方法。现代运动处方的运动形式包括三类:有氧耐力运动项,伸展运动,力量性运动,
(3)运动强度 运动强度是指单位时间内的运动量,它是运动处方定量化与科学性的核心,是设计运动处方最困难的部分,因此需要有适当的监测措施来确定运动强度是否适宜。不同类型的运动,评定运动强度的指标和方法不尽相同。
①有氧运动的运动强度:目前,控制与评价有氧运动强度的指标主要有心率,梅脱、自感用力程度
A.心率法 用心率指标确定运动强度通常有两种方法。第一,是最大心率百分比。第二,是心率储备百分比
B.梅脱 梅脱(MET)是以安静时的能量消耗为基础,反映机体各种活动时的相对能量代谢水平。机体的摄氧量与身体活动时的能耗量成正比,静息状态下摄氧量约为3.5 mL·kg-1·min-1,即为 1 MET。
C.自感用力程度 研究证实,自感用力程度的主观评价与工作负荷、每分通气量、摄氧量以及血乳酸水平高度相关。
②力量性运动的运动强度:力量训练的运动强度以肌肉所对抗的负荷量来评价
③伸展运动的运动强度:伸展运动的强度一般以关节活动的范围与拉伸的时间来确定。关节活动的范围主要靠机体的感觉
(4)运动时间 运动时间包括运动持续时间与运动时间在一天中的安排。运动持续时间是指除了必要的准备活动与整理活动外,每次运动持续的时间。在运动处方制定中应依据运动目的、运动强度以及个人年龄和身体条件来设定能够引起机体产生最佳锻炼效果的运动持续时间。
(5)运动频率 运动的频率是指每周锻炼的次数。每个人可选择适合自己情况的健身运动次数
(6)运动注意事项及微调整
运动处方的制定与实施
1.运动处方制定的原则 ①因人而异:根据每一个运动者或患者的具体情况,制定出符合个人身体客观条件及要求的运动处方。 ②有效性:运动处方的制定和实施应使运动者或患者的功能状态有所改善 ③安全性:按运动处方运动,应保证在安全的范围内进行,若超出安全的界限,则可能发生危险。在制定和实施运动处方时,应严格遵循各项规定和要求,确保安全 ④全面性:在运动处方的制定和实施中,应注意维持人体生理和心理的平衡,以达到“全面身心健康”的目的
2.运动处方的实施过程 运动处方的实施包括三个阶段(部分),即准备阶段(准备部分)、运动阶段(运动部分)和整理阶段(整理部分).
运动处方实例 (论述题:制定一份增强肌肉力量的运动处方)
1.增强肌肉力量的运动处方 运动目的:发展上肢、腹部力量(男大学生) 运动项目:①锻炼肽二头肌。站姿哑铃弯举(5 kg)每组连续做10×4组,每组间歇30 s:坐姿单臂举(5 kg)10×4组,每组间歇30 s,左右臂轮换;杠铃快速前推(15 kg)10×3组,每组间歇30 s;杠铃双手向上卧推(20 kg)10×3组,每组间歇30-60 s。.②锻炼腹肌,在垫子上仰卧两头起15×3组,每组间歇30-60 s: 运动强度:小强度负荷,为最大肌力的25%-40% 运动时间与运动频率:每次运动30-50 min,每周运动3次。 注意事项:①准备活动要充分,防止肌肉拉伤。②练习时不要长时问憨气,保持呼吸顺畅,即当抵抗阻力时呼气,放下阻力时吸气。③防止过度疲劳。④练习结束进行拉伸放松
环境与运动
冷热环境与运动 冷热环境是指人体运动时所处环境低于或者高于肌肉适宜温度
体温与调节
体温是指人体内部的温度,代表的是人体最基本和最重要的器官温度。 人体温度具有昼夜波动的特点,凌晨2时~6时最低,下午14时~17时最高,波动幅度一般不超过1℃。
人类属于恒温动物,即无论环境温度如何变化,体温总能维持相对稳定,体温的稳定是保证机体新陈代谢和生命活动正常进行的必要条件。体温之所以能够维持相对稳定,有赖于在体温调节中枢调控下机体产热和散热过程处于动态平衡。
机体的产热和散热
①产热过程:体内产生的热量,主要来源于体内能量代谢过程中产生的代谢热
②散热过程:体内各组织产生的热量通过血液循环不断在体内发散并通过皮肤、呼吸、泌尿和排便4条途径散发于周围环境。皮肤是人体主要的散热器官,通过辐射、传导、对流和蒸发4种方式向体外散发热量。 (简答题:简述机体的散热方式)
A.辐射 辐射是指机体以热射线方式将热传给外界较冷物体的一种散热形式。辐射散热取决于体温与周围温度之差,差值愈大辐射散热愈多。反之,若周围温度高于体温,机体不仅不能通过辐射散热,反而会造成吸热
B.传导 传导指将体热直接传给与之接触的较冷物体的种散热方式。传导散热与物体导热性能有关。当人体暴露于在空气中时,经传导散热极少,但当身体浸泡于冷水中时,则传导散热极快。
C.对流 对流是指体热借助空气流动而散热于体外的一种散热形式,其散热量取决于空气流动的速度,气流愈快则散热愈多。
D.蒸发 蒸发是指热量通过体内水分转化为气体时散发于周围环境的过程。每蒸发1 g水可带走2.4 kJ热量。当环境温度高于体温时,这是机体唯一的散热途径。
体温调节
(1)体温调节机制 人体体温调节机制包括自主性体温调节和行为性体温调节。前者指机体在下丘脑体温调节中枢的控制下,通过增减皮肤的血流量、发汗,寒战等生理反应将体温维持在一个相对稳定水平,后者则指机体处于不同温度环境时的相关行为,特别是人为了保温或降温所采取的措施,如增减衣物等。
(2)运动与体温调节 剧烈运动时,由于能耗量急剧增加,能量代谢活动可高达安静时的20倍,代谢热量可使身体的产热量增加10倍以上,虽然通过汗蒸发等途径加强散热,但机体的总产热量仍显著高于散热量,所以运动中体温会暂时升高,运动中体温的升高可以提高神经系统的兴奋性,降低肌肉的粘滞性,加快收缩速度加快肌肉血流,速度加大血流量,促进氧和血红蛋白的解离,以及二氧化碳的交换,有利于提高人体的运动能力。
冷环境与运动
冷应激便是机体在冷环境下发生的急性反应。冷应激可归纳为产热与保温两个方面。一方面,通过寒战可使产热速率增加4-5倍,同时代谢、内分泌系统应激也可使体内产热量增加:另一方面,冷刺激使皮下血管收缩,减少体表血流量,散热也就减少
人体在低温条件下经过一定时期的锻炼,会对低温产生一定的适应,即对低温的耐受性提高,对低温发生的生理反应减轻,这种现象称之为寒冷的适应,医学上称为“低温习服”或“冷习服”。(名词解释:冷习服)人类对寒冷的习服一般有三种类型。(1)代谢型习服(2)绝热型习服(3)习惯性冬眠型习服
热环境与运动
在炎热环境中运动,机体内积蓄热量过多,会引起机体一系列热应激与热适应。热应激是机体对热环境发生全身性的、综合性的生理反应,运动热应激是运动应激、热应激和心理应激的综合反应。
脱水是指体液的丢失,所以又称失水。水丢失时大多伴有电解质的丢失尤其是钠离子的丢失,临床表现为细胞外液量的减少
长时间在热环境中运动时,由于体内的矿物质丢失和大量出汗伴随的脱水所引起的骨骼肌疼痛,称之为热痉挛或中暑性痉挛
热衰竭是高温环境下长时间劳动或运动所出出现的血液循环机能衰竭
中暑是指因高温引起的人体体温调节功能失调,体内热量过度积蓄,从而引发神经细胞受损。
不间断或反复居留在高温气候中,机体会逐渐适应这种特殊的气候条件,对抗热应激的稳定性得到发展,对炎热的耐受能力提高,出现热适应状态,这种状态称为热习服。(名词解释:热习服)热习服后,出汗和蒸发散热的能力大大增强,使外周导热能力增强,
高原环境与运动
概述
1.高原环境的特点(1)低压低氧(2)低温(3)高原辐射
2.高原环境对运动能力的影响
(1)对耐力项目的影响 在高原低压低氧条件下,氧气运输和有氧代谢功能都会受到很大的影响决定有氧工作能力的最大摄氧量会随海拔的升高而下降
(2)对速度性项目的影响 在高原环境进行运动持续时间不超过1 min的剧烈运动时,...由于高原空气稀薄,空气阻力减少,加之这类运动主要动用的是ATP-CP和糖酵解供能,而很少动用有氧供能,所以运动成绩通常不会受到明显影响有时还会有一定程度的提高。
(3)对爆发性项目的影响 由于高原空气稀薄、阻力下降,在投挪项目中,成绩可能会提高。但需要利用空气浮力的掷标枪,可能会因高原空气稀薄受到一定的影响;而跳远、跳高等跳跃项目则不会受到明显影响。
对高原环境的反应 (简答题:简述人体对高原环境的反应与适应)
高原是一种低气压、低氧、高寒和高紫外线辐射的特殊环境,对人体的生理活动会产生一系列特殊的刺激作用。高原应激就是机体在高原环境下所产生的一种应激性反的临床症状,也称为急性高原反应
1.呼吸反应 由于高原空气稀薄,要达到与平原同样的需氧量,就必须加大肺通气量导致过度通气,使二氧化碳在血液中大量扩散。可能导致呼吸性碱中毒。在高原上人体血液与肌肉组织之间的氧分压差降低,使得血液与肌肉间的氧交换率下降。
2.心血管反应 处于高原环境,血浆容量很快开始减少,红细胞数目不断上升,而致血液变稠,通常几周后便可稳定。由于氧分压的降低,引起每搏输出量和心率增加,以通过提高心输出量来缓解氧供的不足。
3.高原病 未经适应训练的人迅速进入3000 m以上的高原地区,由于大气中氧分压降低,机体对低氧环境耐受性降低,因难以适应而造成缺氧,由此引发一系列的高原不适应症状,称为高原病。
高原习服
到达高原几天或几周后,机体就会对空气中较低的氧分压环境做出相应的调整,产生一定程度的适应,即人体对高原环境的适应,或称高原习服。(名词解释:高原习服)高原习服可分为短期习服和长期习服。短期习服包括酸碱平衡和血红蛋白的变化,使肺通气的调节和氧的结合能力得到改善:长期习服包括氧运输能力、细胞代谢效率、肺和肌肉中的血管分布的改善等。
1.血液 人体到达高原大约3 h,促红细胞生成素(EP 0)的释放就开始升高,红细胞数目的增加,使得体内的血红蛋白也随之增加,这种适应提高了人体的携氧能力。
2.肌肉 通过肌肉活检研究发现,上高原后人体肌肉的组成结构和代谢会发生显著变化:①肌肉横断面积减少,肌力下降。②肌肉中毛细血管的数量增加,使得更多的血液运送到肌肉。③体重明显下降,肌肉蛋白质的代谢降低,肌肉线粒体和糖酵解酶明显减少,导致运动能力下降
3.心肺功能 初到高原时最大摄氧量减少,在接下来的几周内略有提高,值得注意的是,机体通过高原习服所获得的适应是可逆的。通过习服获得的适应性变化,返回平原后两周即可消失
其他环境与运动
水环境
1.水环境运动对人体生理功能的影响
(1)呼吸系统 水环境中运动对呼吸功能的影响较陆上运动深刻,这与水的密度及压力有关。水的密度比空气大,在水中前进要克服更大的阻力,使得游泳时完成呼吸运动要比陆地上克服更大的阻力与压力,因而对呼吸肌的锻炼效果较好。
(2)循环系统 人体在水环境中运动时对循环功能也有良好的影响,这既与水的特性有关,又与人在水中运动时多取平卧姿势有关。
(3)能量消耗 水的导热性比同温度空气高,因而和陆地上同强度、同时间的运动相比游泳需要消耗更多的热量。
(4)运动技能的学习 在水环境中运动,运动技能的掌握比陆地上要求更高
2.人体对水环境的适应 游泳在水环境中进行,水的冷刺激可提高人体对冷刺激的适应能力。 ①由于游泳时完成呼吸运动要比在陆地上克服更大的阻力与压力,所以经常进行游泳运动,可使通气效率和最大摄氧量得到提高:②可使循环功能得到有效的锻炼,心血管机能得到提高,表现为运动性心脏肥大,心律徐缓和心搏有力,心力储备与心率储备增强:③会提高身体的抗寒能力。
大气环境
大气污染物侵害人体的主要渠道有三种:①呼吸道:②消化道:③体表皮肤
生物节律
在生物体内,各种功能活动常按一定的时间顺序周而复始地重复出现,呈现节律性变化现象,称为生物节律。(名词解释:生物节律)人体的一些生理功能(如体温、血压等)在昼夜间也呈现规律性变化。