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第1篇：16运动生理学教案

运动生理学教案绪论

一、生命的基本特征

1．新陈代谢——启发学生举例说明新陈代谢

概念：通过同化和异化过程，生物体实现自我更新的最基本生命活动过程，即机体与外界环境之间的物质转换和能量转换过程。为最基本的生命活动特征，新陈代谢一旦停止，生命也就结束。

同化过程：生物体不断地从体外环境中摄取有用的物质，使其合成、转化为机体自身物质的过程。吸收能量过程。

异化过程：生物体不断地将自身物质进行分解，并将分解产物排出体外的过程。产生能量过程。

以上两过程同时进行并相互依存，是需要酶作用的一系列复杂的生化反应过程。新陈代谢包括物质代谢和能量代谢，物质代谢必然伴随着能量的产生和转移、利用，而能量的转变也必然伴随着物质的合成和分解。2．应激性3．兴奋性

概念：生物体内可兴奋组织感受刺激产生兴奋的特性。

刺激：引起组织产生兴奋的环境变化。物理、化学、生物、机械等分类，有强度和作用时间的要求。

可兴奋组织：神经、肌肉、腺体。

兴奋：可兴奋组织受刺激后产生可扩布的动作电位。

兴奋性表现：兴奋：相对静止——活动，弱——强

抑制：活动——相对静止，强——弱

例：肌肉活动的兴奋——收缩耦联、神经系统的兴奋抑制活动、心脏活动的强弱变化。

比较应激性和兴奋性的区别。

4．适应性

概念：生物体所具有的适应环境的能力。

客观环境的长期影响可使生物体形成与环境相适应的，适合自身生存的反应模式。

例：气候服习、高原环境中人体红细胞增多

耐力运动员心脏肥大，肌纤维增粗。运动训练过程实质上为人体机能对运动形式和运动强度的适应过程。

启发学生结合运动实例说明适应性在训练比赛中的重要性

5．生殖

二、人体生理机能的调节及调节的控制

细胞外液——内环境：人体细胞、组织、器官的生存环境。

内环境理化因素相对稳定——稳态

稳态不断受到影响，又不断得以维持——正常生理机能维持

人体与外界环境之间也保持相互联系和彼此影响。体内调控机制调节生理机能，使人体对内外环境变化产生适应并维持内环境的稳定和生物节律。

体内主要调控机制：神经调节、体液调节、自身调节、生物节律

例：神经系统对运动中代谢率增高的适应性性调节：心输出量增加，呼吸频率变化等

内分泌对运动中代谢率增高的适应性调节：心输出量增加，呼吸频率变化等。

（一）调节

1．神经调节概念：神经系统直接参与下所实现的生理机能调节过程

结构基础：反射弧

基本过程：反射。调节特点：快速、准确、短暂 例：运动神经对肌肉活动的支配性调节

2．体液调节：

概念：人体血液或体液中的化学物质如激素等进行的生理调节。

基本过程：内分泌腺、组织等——血液——靶器官或细胞

调节特点：缓慢、广泛、准确

例：胰岛素对血糖的调节、肾上腺素对心血管机能的调节、甲状旁腺素对钙磷代谢的调节

举例说明神经、体液调节的作用和特点。

3．自身调节

不依赖外来神经、体液调节，局部组织在特定的情况下，自身对刺激发生适应性反应。

例：肌肉活动的初长度调节 4．生物节律

（二）调解的控制

1．非自动控制系统2．反馈控制系统

用图示解释反馈调节的作用。启发学生分析实例中哪些是属于正、负反馈。

3．前馈控制系统

三、运动生理学研究的基本方法，历史与研究现状

（一）研究方法

1．动物试验法：① 慢性试验；② 急性试验

2．人体试验法：① 运动现场测试法；②实验室测试法

（二）历史与研究现状

1．运动生理学的历史

希尔被誉为“运动生理学之父”。当时出版了三部运动生理学名著：《肌肉活动》、《人类的肌肉运动-影响速度与疲劳的因素》和《有生命的机械》。

我国的运动生理学发展可追溯到20世纪的40年代。生理学家蔡翘于1940年出版了《运动生理学》一书。1957年北京体育学院为我国首次培养出运动生理学研究生。其后，在高等学校体育东中也先后成立了运动生理学教研室。1958年成立了国家体育科学研究所，其中设置了运动生理学研究室，这是我国第一个专门研究运动生理学的科研机构。70年代末至80年代，是我国运动生理学的教学及科研工作的第二次飞跃发展时期。

2．当前运动生理学的几个研究热点

四、运动生理学的发展趋势

1．微观水平研究不断深入2．宏观水平研究更加发展3．研究方法日益创新4．应用性研究受到重视5．研究领域不断扩大

第一章 骨骼肌机能

人体的肌肉分为骨骼肌、心肌和平滑肌三大类。骨骼肌的主要活动形式是收缩和舒张。通过舒缩活动完成运动、动作，维持身体姿势。

骨骼肌的活动是在神经系统的调节支配下，在机体各器官系统的协调活动下完成的。

第一节 肌纤维的结构

一、肌原纤维和肌小节——与解剖学结合复习肌纤维的结构

1．肌细胞即肌纤维

2．肌纤维（肌内膜）集中形成肌束（肌束膜），肌束集中形成肌肉（肌外膜）

3．肌纤维直径60微米，长度数毫米——数十厘米

4．肌肉两端为肌腱，跨关节附骨

二、肌管系统

三、肌丝分子的组成第二节 骨骼肌细胞的生物电现象

可兴奋组织的生物电现象是组织兴奋的本质活动——（结合《绪论》有关问题提问）

生物电活动包括静息电位活动和动作电位活动，前者是后者的基础。

一、静息电位

1．概念：细胞处于安静状态时细胞膜内外所存在的电位差。（视图）

2．产生原理

① 细胞内外各种离子的浓度分布是不均匀的；

② 静息状态下细胞膜对各种离子通透具有选择性；

③ 静息状态时，细胞膜对K+的通透性大，而对Na+的通透性较小，K+向细胞外流动。造成细胞外电位高而细胞内电位低的电位差；

④ 随着K+外流，细胞膜两侧形成的外正内负的电场力会阻止细胞内K+的继续外流，当促使K+外流的由浓度差形成的向外扩散力与阻止K+外流的电场力相等时，K+的净移动量就会等于零。这时细胞内外的电位差值就稳定在一定水平上，这就是静息电位。由于静息电位主要是K+由细胞内向外流动达到平衡时的电位值，所以又把静息电位称为K+平衡电位。

二、动作电位

1．概念

可兴奋细胞兴奋时，细胞内产生的可扩布的电位变化称为动作电位。

2．产生原理

膜外Na+多于膜内，在受刺激时膜Na+通道开放，Na+由膜外向膜内运动，达到Na+的平衡电位，在此过程中，经过去极化形成膜外为负膜内为正的反极化（锋电位，绝对不应期）状态，继而复极化（后电位，相对不应期、超常期），恢复到极化状态。

3．特点

① “全或无”现象

任何刺激一旦引起膜去极化达到阈值，动作电位就会立刻产生，它一旦产生就达到最大值，动作电位的幅度不会因刺激加强而增大。

② 不衰减性传导

动作电位一旦在细胞膜的某一部位产生，它就会间整个细胞膜传播，而且其幅度不会因为传播距离增加而减弱。

③ 脉冲式

由于不应期的存在使连续的多个动作电位不可能融合，两个动作电位之间总有一定间隔。

三、动作电位的传导

无髓神经纤维：局部电流

有髓神经纤维：跳跃式——以神经纤维局部电流环路方式双向传导

有髓鞘神经呈跳跃式传导，速度快；无髓鞘神经传导速度慢。

四、细胞间的兴奋传递

1．神经—肌肉接点的结构、兴奋传递过程

运动终板：终板前膜（介质）、终板后膜（受体）、终板间隙（酶）

2．神经——肌肉接头的兴奋传递

冲动→轴突末梢→钙通道开放钙入→突触小泡前移融合破裂→释放乙酰胆碱→乙经间隙与后膜受体结合终板电位（钠内流＞钾外流）→总合为动作电位→沿肌膜扩布

五、肌电

骨骼肌在兴奋时，会由于肌纤维动作电位的传导和扩布而发生电位变化，这种电位变化称为肌电。用适当的方法将骨骼肌兴奋时发生的电位变化引导、放大并记录所得到的图形，称为肌电图。

引导肌电信号的电极可分为两大类，一类是针电极，另一类是表面电极。

第三节 骨骼肌的收缩过程

一、肌丝滑行学说

1．概念：在调节因素的作用下，肌小节中的细肌丝在粗肌丝的带动下向A带中央滑行，使肌小节长度变短，导致肌原纤维肌纤维以致整块肌肉的收缩。

2．要点：肌原纤维的缩短，是细肌丝在粗肌丝之间滑行的结果。

3．根据：肌细胞缩短时，Z线互相靠拢，肌小节变短，明带和H区变短甚至消失，暗带的长度则保持不变。

二、肌纤维收缩的分子机制

运动神经冲动（动作电位）→神经末梢→神经-肌肉接头兴奋传递→肌膜兴奋→横管膜兴奋→三联管兴奋→终池（纵管、肌质网）释钙→肌钙蛋白亚单位C+钙→肌钙蛋白分子构型变化→原肌球蛋白变构移位→肌动蛋白结合位点暴露+粗肌丝横桥→ATP酶激活→ATP分解供能→横桥摆动→细肌丝向H区滑行（多次）→肌小节缩短→肌肉收缩

三、兴奋-收缩耦联

概念：以肌细胞膜的电变化为特征的兴奋过程和以肌丝滑行为基础的收缩过程之间的中介过程。钙离子是重要的沟通物质。

三个步骤：肌膜电兴奋的传导、三联管处的信息传递、肌浆网（纵管系统）中Ca2+的释放。

第四节 骨骼肌的特性

一、骨骼肌的物理特性 伸展性、弹性、粘滞性

二、骨骼肌的生理特性及兴奋条件

1．刺激强度：阈刺激强度。要引起骨骼肌兴奋必须具备必要的条件。

即引起兴奋的最小刺激强度。因肌而异，与肌肉的训练程度有关，2．刺激作用时间：兴奋的必需条件之一。作用时间与刺激强度成反比。

时值：用2倍的基强度刺激组织，引起组织兴奋所需的最短时间。

时值愈小则组织兴奋性愈高。

（肱二头肌时值：一般人：0.058毫秒；二级举重运动员：0.051毫秒；举重运动健将：0.047毫秒）

3．刺激强度变化率：刺激从无到有，从小变大的变化速率（通电、断电霎那）。

第五节 骨骼肌收缩

一、骨骼肌的收缩形式

肌肉收缩时，可表现为肌丝滑动引起的肌小节缩短，也可表现为无肌小节缩短的肌肉张力增加。根据肌肉收缩时的长度和张力变化，肌肉收缩可分为4种类型：等张（向心）收缩、等长收缩、离心收缩、等动收缩。

（一）等张（向心）收缩

1．概念：肌肉收缩时张力首先增加，后长度变短，起止点彼此靠近，引起身体运动。

2．特点：张力增加在前，长度缩短在后；缩短开始后，张力不再增加，直到收缩结束。是动力性运动的主要收缩形式。

例：杠铃举起后；跑步；提重物等。

（二）等长收缩

1．概念：肌肉收缩时张力增加长度不变。即静力性收缩，此时不做机械功。

（不推动物体，不提起物体）

2．特点：超负荷运动；与其他关节的肌肉离心收缩和向心收缩同时发生，以保持一定的体位，为其他关节的运动创造条件。

例：蹲起、蹲下（肩带、躯干；腿部、臀部）；体操十字支撑、直角支撑；武术站桩等。

（三）离心收缩

1．概念：肌肉在产生张力的同时被拉长。

2．特点：控制重力对人体的作用——退让工作；制动——防止运动损伤。

例：下蹲——股四头肌；搬运放下重物——上臂、前臂肌；高处跳下——股四头肌、臀大肌

（四）等动收缩

1．概念：在整个肌肉活动的范围内，肌肉以恒定的速度、始终与阻力相等的力量收缩。

2．特点：收缩过程中收缩速度恒定；肌肉在整个运动范围内均可产生最大张力；为提高肌肉力量的有效手段。

例：自由泳划水

（五）骨骼肌不同收缩形式的比较

1．力量：离心收缩力量最大。2．代谢：离心收缩耗能低，生理指标反应低于向心收缩3．肌肉酸痛：离心收缩﹥等长收缩﹥向心收缩

二、骨骼肌收缩的力学表现（略）

三、运动单位的动员

1．运动单位的概念

1个a-运动神经元及其支配的肌纤维组成1个运动单位。运动单位是最基本的肌肉收缩单位。

2．运动单位的动员

概念：参与活动的运动单位数目和神经发放冲动频率的高低结合，形成运动单位的动员。

表现：最大收缩运动单位动员特点。

训练：欲使肌肉长时间保持一定的收缩力量应以次最大力量为基础。

第六节 肌纤维类型与运动能力

一、肌纤维类型的划分

方法：根据收缩速度；根据收缩及代谢特征；根据收缩特性和色泽；罗马数字等

二、不同类型肌纤维的形态、机能及代谢特征

（一）形态特征

直径（快）、收缩蛋白（快）与肌红蛋白量（慢）、肌浆网（快）、毛细血管网（慢）、线粒体（慢）、所支配的运动神经元等快、慢肌的不同。

（二）生理学特征

1.收缩速度（快），因每块肌肉中快慢肌不同比例混合，快肌比例高的肌肉收缩速度快。

2.力量（快），因快肌直径大于慢肌，快肌中肌纤维数目多。

3.运动训练可使肌肉的收缩速度加快，收缩力量加大。

4.肌纤维类型与疲劳：慢肌抗疲劳能力强于快肌。

（三）代谢特征

三、运动时不同类型运动单位的动员

低强度运动慢肌首先动员；大强度运动快肌首先动员。不同强度的训练发展不同类型的肌纤维：大强度——快肌；低强度，长时间——慢肌。

第二章 血液

第一节 概 述

一、血液的组成1．血细胞与血浆

组成：血细胞（40%——50%）：红细胞（男：40%——50% 女：37%——48%）、白细胞、血小板（1%）

血浆（50%——60%）：水、无机物（无机盐离子）、有机物（代谢产物、营养物质、激素、抗体等）

血清：消耗了纤维蛋白原的血液液体成分

主要区别在于血浆含有纤维蛋白原，而血清不含有纤维蛋白原。这是因为血液凝固时，血浆中的液体纤维蛋白原转化为固体的纤维蛋白，网罗血细胞成为血块。

2．血液与体液

① 体液：体内含有的大量液体及溶于其中的各种物质。为体重的60%——70%。

② 细胞外液（20%）：血浆（15%）、组织间液（5%）、体腔液

二、内环境

1．概念：体内细胞直接生存的环境。即细胞外液。

细胞外液——内环境的主要功能是细胞通过其与外界环境进行物质交换，以保证新陈代谢正常进行。

2．内环境相对稳定的意义

① 概念

通过人体内多种调节机制的调节，内环境中各种理化因素的变化不超出正常生理范围，保持动态平衡。（在一定范围内变化。例：运动中酸性程度增加——缓冲调节等，体内温度增加——散热增加；出汗使血液浓缩——尿量减少，多饮；高原环境氧分压低，体内环境氧分压低——循环、呼吸代偿，EPO增加等）。

② 内环境相对稳定的生理意义

内环境的相对稳定是细胞进行正常新陈代谢的前提，是维持细胞正常兴奋性和各器官正常机能活动的必要保证。

三、血液的功能

1．维持内环境的相对稳定作用2．运输作用3．调节作用4．防御和保护作用

四、血液的理化特性

1．颜色和比重

2．粘滞性：主要取决于红细胞的数量和血浆蛋白的含量

登山运动和长跑运动后血液粘滞性增加的机制不同3．渗透压 血浆渗透压包括晶体渗透压、胶体渗透压4．酸碱度

正常人血浆的pH值约为7.35-7.45，平均值为7.4。人体生命活动所能耐受的最大pH值变化范围为6.9-7.8。

主要缓冲对：

血浆：碳酸氢钠/碳酸蛋白质钠盐/蛋白质磷酸氢二钠/磷酸二氢钠

红细胞：碳酸氢钾/碳酸血红蛋白钾盐/血红蛋白磷酸氢二钾/磷酸二氢钾。

碱贮备：血液中缓冲酸性物质的主要成分是碳酸氢钠，通常以每100毫升血浆的碳酸氢钠含量来表示碱贮备量。碱贮备正常约为50%-70%。意义：碱贮备是一个很重要的生理生化指标，它能反映身体在运动时的缓冲能力，从而了解体内的代谢情况。有人测定运动员的碱贮备量比未受过训练的人高10%。经常锻炼的人可使血液的缓冲能力提高，碳酸酐酶的活性增强。

五、红细胞

（一）红细胞的主要功能: 运输氧和二氧化碳（依靠Hb）。

（二）红细胞的生理特性

1．悬浮稳定性——红细胞能稳定地分散悬浮于血浆中不易下沉的特性。

2．红细胞的渗透脆性3．红细胞形态的可塑性:红细胞具有可塑性变形能力。

（三）红细胞的生成和破坏

1．红细胞的生成——红骨髓

（1）生成原料：铁与蛋白质（2）成熟因子：①叶酸②维生素B12（3）生成调节：①促红细胞生成素(EPO)②雄激素：2．红细胞的破坏

六、白细胞

（一）白细胞的分类和正常值

根据白细胞细胞质和细胞核的染色特点，可分为两大类。一类是有颗粒白细胞，包括嗜中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞三种；另一类是无颗粒白细胞，包括淋巴细胞和单核细胞。

正常成人在安静时，每立方毫米血液中所含白细胞总数在5000-10000之间变动，平均约为7000左右。

（二）白细胞的功能

白细胞的主要功能是防卫，它参与人体对入侵异物的反应过程。

1．吞噬细胞的非特异免疫功能 2．淋巴细胞的特异免疫功能 3．嗜碱性粒细胞

七、血小板

主要生理功能为：1.参与生理止血 2.促进凝血 3.维持毛细血管壁正常通透性。

八、血量和血型

（一）血量

正常成人血液的总量约为体重的7％～8％。血量是相对恒定的。使血管保持一定的充盈度，从而维持正常血压和血流。

（二）血型

血型——血细胞上特异凝集原的类型。一般所说的血型是指红细胞上特异凝集原的类型而言。

1． ABO血型系统2． ABO血型与输血 3． Rh血型系统

第二节 运动对血量的影响

一、成年人总血量：体重的7%——8%。约每公斤体重70——80毫升。

二、失血

一次失血﹤总血量的10%，对生理可无明显影响，失血可分别从组织液、血浆、红骨髓处补充；如超过30%，可出现血压降低，需及时输血补充血量。

三、运动项目

耐力性项目（长时间，强度较低）：血量增加最为显著。变化亦最为显著。

第三节 运动对血细胞的影响

一、运动对红细胞的影响

（一）红细胞的生理特性

1．生理特性：无核、双凹圆盘形、直径：6——9微米；具有可塑变形性：可随血液流速和血管口径而改变形态

2．主要功能：运输氧及二氧化碳；缓冲血液酸碱度

（二）运动对红细胞数量的影响

（大强度运动后即刻：10%，运动后30分钟：5%）

1．一次性运动对红细胞数量的影响

一次性运动中，红细胞数量的增加与运动强度正相关，主要受血浆相对或绝对的减少的影响。

2．长期训练对红细胞数量的影响 表现：红细胞数量绝对减少，红细胞比容绝对降低

原因：运动中红细胞破坏增多

生理意义：安静状态下降低血黏度，减少循环阻力，减少心脏负荷；运动状态下血液相对浓缩，保证血红蛋白量相应提高，为优秀运动员有氧工作机能潜力的重要影响因素之一。

第四节 运动对血红蛋白的影响

一、血红蛋白的功能

1．概述：血红蛋白是红细胞内的主要成分，其缩写为Hb，是一种结合蛋白质。

每一血红蛋白分子由一分子的珠蛋白和四分子亚铁血红素组成，珠蛋白约占96%，血红素占4%，红细胞携带O2(氧)和CO2(二氧化碳)这一机能是靠红细胞内的Hb来完成的。

2．血红蛋白功能

① 运输O2的作用② 运输CO2和缓冲血液酸碱度的作用。

二、血红蛋白与运动训练

(一)对运动员血红蛋白正常值评定

(二)用Hb指标进行运动员选材

运动训练实践证明，以血红蛋白值高、波动小者为最佳。这种类型运动员能耐受大负荷运动训练，从事耐力性项目运动较好。而以血红蛋白值偏低波动小者为较差。

第五节 运动对血液凝固和纤溶能力的影响（略）第一节 心脏的机能

一、心脏结构

主要机能：实现泵血功能的肌肉器官、内分泌器官

心脏的一般结构（复习）

二、心肌的生理特性

1．自动节律性

概念：心肌在无外来刺激的情况下，能够自动地产生兴奋、冲动的特性。

起搏点：窦房结，窦性心律

自律细胞——具有自动产生节律性兴奋能力的细胞，收缩功能已基本消失，如心内特殊传导系统的大部分细胞。

非自律细胞——如心房肌和心室肌细胞，主要功能是收缩与射血，又称工作细胞。只有在兴奋传来或受到刺激时才出现去极化过程。

窦性心律——由窦房结控制的心搏节律。潜在起搏点——其它部位的自律细胞自律性较低，受窦房结的控制，本身的自律性表现不出来，称为潜在起搏点。

异位起搏点——潜在起搏点的自律性可取代窦房结引发心房或心室的兴奋和收缩，这些起搏部位称为异位起搏点。

2．传导性

概念：心肌自身传导兴奋的能力。

特殊传导系统：窦房结→结间束→房室结→房室束→浦纤维→心室肌。

3．兴奋性

概念：心肌细胞具有对刺激产生反应的能力。

兴奋性分期：有效不应期（钠通道失活，绝对不接受刺激）→ 相对不应期（阈上刺激可接受，产生动作电位小，传导慢）→超常期（兴奋性高易受刺激）

特点：有效不应期特别长

期前收缩——额外刺激引发的兴奋和收缩，发生在下一个心动周期的窦房结兴奋传来之前，称为期前兴奋和期前收缩，亦称早搏。

代偿性间歇——期前兴奋的有效不应期，使随后来的窦房结兴奋失去作用，必须等下一次窦房结兴奋传来，故在一次期前收缩之后往往有一段较长的心舒期，称为代偿性间歇。

4．收缩性 概念：心肌受到刺激时发生兴奋-收缩耦联，完成肌丝滑行的特性。

特点：1．对细胞外液的Ca2+浓度有明显的依赖性。

2．“全或无”同步收缩

3．不发生强直收缩

三、心脏的泵血功能

（一）心动周期与心率

1．心动周期概念：心房或心室每收缩与舒张一次。

2．心率概念：每分钟心脏搏动的次数。60——100次/分，最大心率(次/分)=220-年龄(岁)。

3．心率实践意义：了解循环系统机能的简单易行指标。在运动实践中常用心率来反映运动强度和生理负荷量，并用于运动员的自我监督或医务监督。

（二）心脏的泵血过程

等容收缩期：动脉瓣和房室瓣均关闭，心室容积不可能变化，室内压急剧上升。约0.05s。

快速射血期：室内压超过动脉压，动脉瓣被推开，心室快速射血，历时约0.1s。

减慢射血期：心室内血液减少，收缩减弱，射血速度变慢。历时约0.15s。

等容舒张期：心室肌舒张，室内压下降，动脉瓣与房室瓣均关闭，心室容积不变，约0.07s。

快速充盈期：心室肌舒张，室内压继续下降，房室瓣开放，心房血液被“抽吸”快速流入心室，占总充盈量的2/3，约0.11s。

减慢充盈期：心室内血量增多，房室之间压差减小，血流速度减慢，约 0.22s。

（三）心音

在每一个心动周期中，一般可以听到两个心音，分别称第一心音和第二心音。在某些健康儿童或青年人，有时可听到第三心音。

第一心音：心室开始收缩的标志，主要由房室瓣关闭和心室肌收缩造成。第一心音的音调较低、持续时间较长。

第二心音：心室开始舒张的标志，主要由主动脉和肺动脉半月瓣关闭造成。第二心音的音调较高，持续时间较短。

（四）心泵功能的评定

1．心输出量

概念：每分钟左心室射入主动脉的血量。

① 每搏输出量与射血分数

每搏输出量：一侧心室每次收缩所射出的血量。

正常成年人，左心室舒张末期容积约145ml(毫升)，收缩末期容积约75ml，每搏输出量约70ml。

② 心指数：以每一平方米体表面积计算的心输出量。

③ 心输出量的测定

经典的费克氏法是从气体代谢率来计算单位时间经过肺循环的血液量来测定心输出量的。

2．心输出量的影响因素

① 心率和每搏输出量 每搏量↑→心输出量↑

影响搏出量的因素：

前负荷——心室肌收缩前所承受的负荷。心室肌的初长度。

后负荷——动脉压是心室收缩射血时所承受的后负荷。

② 心肌收缩力

心肌收缩力↑→每搏量↑→射血分数↑→心室腔余血↓

③ 静脉回流量

心输出量持续增加的前提。

3．心脏做功

4．心脏泵功能的贮备

心脏的泵血功能可以随着机体代谢率的增长而增加。

心力贮备：心输出量随机体代谢增加而增长的能力。

影响因素：心率、搏出量

四、心电图

用引导电极置于肢体或躯体的一定部位记录出来的心脏电变化曲线称心电图(ECG)。心电图反映心脏兴奋的产生、传导和恢复过程中的生物电变化，它与心脏的机械收缩活动无直接关系。

（一）正常典型心电图的描记及导联

1．肢体导联 2．加压肢体导联 3．心前区导联（胸导联）

（二）正常典型心电图的波形及生理意义

P波——表示左右心房兴奋除极时产生的电变化。

P-Q(P-R)间期¬——指从P波的起点到QRS波起点之间的时程，表示心房除极化开始到心室除极化开始所需要的时间。

QRS波群——表示左右心室先后除兴奋极化所产生的电变化。

ST段——指从QRS波群终了到T波起点之间的与基线平齐的线段，表示心室除极完毕，复极尚未开始，各部位之间无电位差。

Q-T间期——指从QRS波起点到T波终点的时程，表示心室开始兴奋除极化到全部复极化所需的时间。

（三）动态心电图

（四）心电图运动负荷试验

通过运动以诱发心肌缺血，导致心电图异常，借以诊断冠心病或判断受试者心脏功能的方法，称为心电图运动负荷试验。

临床常用的运动负荷试验方法有二阶梯双倍运动试验、跑台运动试验和功率自行车运动试验。

第二节 血管生理

一、各类血管的功能特点

1．血管壁的基本组织结构：内皮、弹力纤维、平滑肌、胶原纤维

2．各类血管此四种基本成分的相对比例有很大差别。（视图）

主动脉、大动脉：弹力纤维丰富，弹力血管；

中等动脉、小动脉、微动脉、毛细血管前括约肌：平滑肌层厚，前阻力血管；

毛细血管：一层内皮细胞及基膜，交换血管；

静脉：有平滑肌层，后阻力血管，壁薄，数量多，口径大，容纳循环血量60%——70%，容量血管。

二、血压

（一）概念：血管内流动的血液对血管单位面积的侧压力。

血液流动是由于心脏射血造成的主动脉首端与右心房之间的压力差决定的，而各段血管口径不一样，对血流的阻力不一样，血液的流速亦不同，因此各段血管的血压不一样。

（二）动脉血压的正常值

收缩压：心室收缩射血形成。100——120mmHg（1 mmHg=0.133KPa）

舒张压：心室舒张时，动脉弹性回缩形成。60——80 mmHg 平均动脉压：心动周期内各瞬间动脉血压的平均值。舒张压+脉压/3 脉搏压：收缩压-舒张压 20——40 mmHg 高血压：收缩压﹥160 mmHg 舒张压﹥95 mmHg 低血压：收缩压﹤90 mmHg 舒张压﹤50 mmHg 生理：性别影响（男﹥女），年龄影响（青﹥老），活动状态（动﹥静），遗传因素

（三）动脉血压的形成及影响因素

动脉血压形成的基本因素：心室射血作用、外周阻力作用、大动脉弹性作用，循环血量充足，血管充盈为前提。

心室收缩射血入动脉对管壁产生侧压力，形成收缩压。

每搏量大则收缩压高。每搏出量↑→心缩期射入A血量↑→管壁侧压力↑→收缩压↑

心率加快使心舒期缩短，心舒期内流走血液减少，动脉存血增多，舒张压增高。反之则舒张压降低。心率↑→心舒期↓→心舒末期A血量↑→管壁侧压力↑→舒张压↑

外周阻力大则舒张压明显增高，收缩压也增高。外周阻力↑→心舒期血流速↓→心舒期A血量↑→管壁侧压力↑→舒张压↑ 主动脉、大动脉管壁弹性贮器作用。

大动脉管壁弹性好，血压正常；如硬化则可使收缩压上升，舒张压下降，脉压增大。

循环血量：血管系统内血量充盈，循环血量与血管容量相适应是血压形成的 前提条件。

三、动脉脉搏

概念：心动周期内动脉内压力周期性变化所引起的动脉血管搏动。

正常值：一般与心率一致。

作用：诊断疾病；了解运动强度、训练水平及训练后恢复状况。

四、静脉血压和静脉回心血量

（一）静脉血压

中心静脉压：右心房和胸腔内大静脉的血压。值接近于0。反映心血管功能的指标。心脏射血功能弱，静脉收缩，静脉内血量增多：值高

外周静脉压：各器官静脉的血压。值为15——20 mmHg

（二）静脉回心血量及其影响因素

单位时间内静脉回心血量多少取决于外周静脉压和中心静脉压的差。

五、微循环 （视图）

（一）概念：微动脉和微静脉之间的循环。其基本功能是进行血液和组织液之间的物质交换。

（二）组成：微动脉、后微动脉、毛细血管前括约肌、真毛细血管网、微静脉、通血毛细血管和动-静脉吻合支

（三）毛细血管的数量及交换面积

数量：400亿根密度：心脑肝肾﹥骨骼肌﹥骨、脂肪、结缔组织

交换面积：22000um/根，1000㎡/总

（四）血液和组织间的物质交换

扩散过滤（血管内向血管外）和重吸收（血管外向血管内）吞饮

第三节 心血管活动的调节

一、神经系统的调节功能

（一）心血管活动的神经调节

1．心脏的神经支配

① 心交感神经及其作用。心交感神经对心脏有兴奋作用，使心搏加快加强。

② 心迷走神经及其作用。心迷走神经对心脏有抑制作用，使心搏减慢减弱。

2．血管的神经支配 ① 缩血管神经。② 舒血管神经。

（二）心血管中枢

最基本的心血管中枢，是在延髓以上的脑干部分，以及小脑和小脑中。

（三）心血管反射

1．颈动脉窦和主动脉弓压力感性反射。减压反射是体内典型的负反馈，其生理意义在于保持动脉血压的稳态。

2．颈动脉体和主动脉体化学感受性反射。

二、体液调节

（一）肾上腺素与去甲肾上腺素

肾上腺素和去甲肾上腺素对心脏和血管都有兴奋作用，促进心跳加快加强，心输出量增加，血压显著升高。

（二）略

第四节 运动对心血管系统的影响

一、肌肉运动时血液循环功能的变化

（一）肌肉运动时心输出量的变化

肌肉运动时循环系统的适应性变化就是提高心输出量以增加血流供应，运动时心输出量的增加与运动量或耗氧量成正比。

运动时，肌肉的节律性舒缩和呼吸运动加强，回心血量大大增加，这是增加心输出量的保证。运动时交感缩血管中枢兴奋，使容量血管收缩，体循环平均充盈压升高，也有利于增加静脉回流。

(二)肌肉运动时各器官血液量的变化

运动时各器官的血流量将进行重新分配。其结果是使心脏和进行运动的肌肉的血流量明显增加，不参与运动的骨骼肌及内脏的血流量减少。皮肤血管舒张，血流增加，以增加皮肤散热。运动时血流量重新分配的生理意义，还在于维持一定的动脉血压。

（三）肌肉运动时动脉血压的变化

运动时的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。在有较多肌肉参与运动的情况下，肌肉血管舒张对外周阻力的影响大于其他不活动器官血管收缩的代偿作用，故总的外周阻力仍有降低，表现为动脉舒张压降低；另一方面，由于心输出量显著增加，故收缩压升高。

二、运动训练对心血管系统的长期性影响

1．窦性心动徐缓

运动训练，特别是耐力训练可使安静时心率减慢。某些优秀的耐力运动员安静时心率可低至40-60次/分，这种现象称为窦性心动徐缓。一般认为，运动员的窦性心动徐缓是经过长期训练后心功能改善的良好反应。

2．运动性心脏增大

研究发现，运动训练可使心脏增大，运动性心脏增大是对长时间运动负荷的良好适应。

3．心血管机能改善

运动员每搏输出量的增加是心脏对运动训练的适应。运动训练不仅使心脏在形态和机能上产生良好适应，而且也可使调节机能得到改善。

四、测定脉搏(心率)在运动实践中的意义

(一)脉搏(心率) 1．基础心率及安静心率清晨起床前静卧时的心率为基础心率。身体健康、机能状况良好时，基础心率稳定并随训练水平及健康状况的提高而趋平稳下降。如身体状况不良或感染疾病等，基础脉搏则会有一定程度的波动。

在运动训练期间，运动量适宜时，基础心率平稳，如果在没有其他影响心率因素(如疾病、强烈的精神刺激、失眠等)存在的情况下，在一段时间内基础心率波动幅度增大，可能是运动量过大，身体疲劳积累所致。

安静心率是空腹不运动状态下的心率。运动员的安静心率低于非运动员，不同项目运动员的安静心率也有差别，一般来说，耐力项目运动员的安静心率低于其他项目运动员，训练水平高的运动员安静心率较低。评定运动员安静心率时，应采用运动训练前后自身安静心率进行比较，运动后心率恢复的速度和程度也可衡量运动员对负荷的适应水平。

2．评定心脏功能及身体机能状况

通过定量负荷或最大强度负荷试验，比较负荷前后心率的变化及运动后心率恢复过程，可以对心脏功能及身体机能状况作出恰当的判断。

3．控制运动强度

运动中的吸氧量是运动负荷对机体刺激的综合反应，目前在运动生理学中广泛使用吸氧量来表示运动强度。

心率和吸氧量及最大吸氧量呈线性相关，最大心率百分比和最大吸氧量的百分比也呈线性相关，这就为使用心率控制运动强度奠定了理论基础。

在耐力训练中，使用心率控制运动强度最为普遍，常用的公式为:(最大心率-运动前安静心率)/2+运动前心率。所测定的心率可为教学、训练及健身锻炼提供生理学依据。

在涉及游泳等运动的间歇训练中，一般多将心率控制在120-150次/分的最佳范围内。一般学生在早操跑步中的强度，可控制在130-150次/分之间。成年人健身跑可用170减去年龄所得的心率数值来控制运动强度。

五、测定血压在运动实践中的意义

1．清晨卧床时血压和一般安静时血压较为稳定，测定清晨卧床血压和一般安静时血压对训练程度和运动疲劳的判定有重要参考价值。

2．运动训练时，可根据血压变化了解心血管机能对运动负荷的适应情况。

第四章 呼吸机能

一、概念：在生命活动过程中人体不断地从外界摄取氧气，同时不断地向外界排出代谢中产生的二氧化碳的过程。人体与外界环境之间进行的气体交换称为呼吸。

二、呼吸的三个环节（连续过程）：

外呼吸（肺通气、肺换气），气体运输，内呼吸（组织换气、细胞内氧化代谢）

呼吸系统结构：上呼吸道、下呼吸道、肺泡（数量、面积、壁6层=1微米、功能、弹力纤维、表面张力）

第一节 呼吸运动和肺通气机能

一、肺通气的动力学

（一）呼吸运动

概念：胸廓的节律性扩大与缩小

产生机制：呼吸肌舒缩→胸廓运动→肺扩张回缩

呼吸肌：吸气肌：肋间外肌、膈肌、胸颈背肌肉

呼气肌：肋间内肌、腹部肌

1．平静呼吸过程：主动吸气，被动呼气 ；

用力呼吸过程：呼吸气均为主动

2．呼吸形式：腹式呼吸：膈肌活动为主； 胸式呼吸：肋间肌活动为主 ； 混合呼吸 逆呼吸：吸气时收腹

（二）肺内压

概念：肺泡内的压力。

吸气时减小，呼气时增大，均与大气压相差2-3或2-4毫米汞柱。

（三）胸内压：

概念：胸膜腔内的压力。

胸内压=肺内压（大气压）-肺的弹性回缩力

生理作用： 牵拉肺扩张，有利于气体交换。

二、肺通气机能

（一）肺容量及其变化

1．潮气量：平静时每次吸入或呼出的气量。约500毫升。2．补吸气量：平静吸气之末最大吸气量。约1200毫升。3．补呼气量：平静呼气之末最大呼气量。约1000毫升。4．余气量：最大呼气后仍贮留于肺内的气量。

（1+2=深吸气量 1+2+3=肺活量 3+4=功能余气量）

5．肺活量：身体素质及训练程度评定指标之一，因限制因素较多，供参考。

男：3500毫升 女：2500毫升

6．功能余气量：平衡肺泡内气体分压，使吸气时不致于O2分压过高，呼气时不致O2分压过低，造成静脉血液动脉化时断时续，影响气体交换。呼气困难会使功能余气量增加。

7．肺总容量：男：5000毫升，女：3500毫升

（二）肺通气量

概念：单位时间内吸入或呼出的气量。

每分肺通气量= 潮气量（呼吸深度）×呼吸频率

成年人：6-8升 代谢水平高时增加。

（三）肺泡通气量

概念：每分钟进入肺泡与血液实际进行气体交换的气量。

每分肺泡通气量=（潮气量-生理无效腔）× 呼吸频率

三、肺通气机能的指标

1．肺活量：反映肺一次通气的最大能力。每十年下降9%以内。

2．连续肺活量：连续五次测肺活量。一次强于一次说明呼吸肌机能能力强。3．时间肺活量

第二节 气体交换和运输

一、气体交换 肺换气：肺泡内的气体与肺毛细血管血液中的气体进行气体交换。

组织换气：组织毛细血管血液中的气体与组织细胞中的气体进行气体交换。

（一）气体交换的原理

1．气体分压和分压差：

在混合气体中某种气体所占有的压力即为该气体的分压。

存在于体内不同部位的同种气体的不同分压形成该气体的分压差。

气体分子总是顺分压差从分压高的一侧流向分压低的一侧。即气体的扩散或弥散。

2．人体不同部位氧和二氧化碳的分压

O2：肺泡104﹥动脉血100﹥静脉血40﹥组织0-30 CO2：肺泡40=动脉血40﹤静脉血46﹤组织50-80 3．气体扩散的速率：单位时间内气体的扩散容积。

正比于扩散面积、气体分压差、溶解度、温度

反比于气体分子量的平方根和扩散距离。

4．气体的肺扩散容量：

在1毫米汞柱的分压差下，每分钟通过呼吸膜的气体扩散量。

（二）肺换气和组织换气

O2及CO2均顺分压差换进或换出。

运动中O2摄入增多，组织代谢旺盛，CO2产生增多，分压差加大，换气效率高。

（三）影响换气的因素

1．气体的分子量愈大，换气愈快。2．溶解度愈大，换气愈快。3．呼吸膜愈薄，面积愈大，通透性愈好，换气愈容易。4．通气/血流比值=0.84时，换气效率高

（四）局部器官血流量 ：

组织血流量愈大组织换气愈容易。

二、气体运输

概念：氧和二氧化碳在血液中的运输

方式：物理溶解（1.5%）←→化学结合（98.5%）

（一）氧运输

运输载体：血红蛋白（Hb）结构的亚铁离子

1.血红蛋白与氧的结合Hb+O2→→HbO2（可逆氧分压高结合氧分压低解离）

2.氧离曲线

影响因素：

血二氧化碳分压↑、血液酸碱度↓、体温↑、2，3——二磷酸甘油酸（红细胞糖酵解产物）↑→氧解离作用增强（氧离曲线右移）

3.氧储备 4.氧利用率

概念：每100毫升动脉血流经组织时所释放的氧占动脉血氧含量的百分数。

5.氧脉搏

概念：心脏每次搏动输出的血量。为评定心肺功能的综合指标。

氧脉搏= 每分输出量/心率

值愈高说明心肺功能愈好，效率愈高。

（二）二氧化碳的运输

形式：

1．物理溶解：6% 2．化学结合：

①氨基甲酸血红蛋白7%，血红蛋白氨基与二氧化碳结合，其分压为条件。

②碳酸氢盐 87%，在血液中以碳酸氢根离子的形式运输，在此过程中排出CO2，调节酸碱平衡。

意义：血液酸碱度发生变化，呼吸机能可发生代偿反应。

第三节 呼吸运动的调节 呼吸运动为非意识性节律活动，同时具有一定的随意性。

一、调节呼吸运动的神经系统

（一）神经支配：膈神经——膈肌下降、复位——胸腔上下径线变化

肋间神经——肋间肌活动——胸腔前后左右径线变化

（二）反射：

1．肺牵张反射：维持呼吸的节律性。为负反馈调节。

吸气——肺泡扩张——感受器——延髓中枢——抑制吸气，引起呼气。

2．呼吸肌本体感受性反射 正反馈

骨骼肌运动——呼吸运动加强。3．防御性呼吸反射

病理因素、异物——咳嗽等活动。

三、化学因素对呼吸的调节

（一）化学感受器

1．中枢化学感受器（CO

2、H+）：延髓腹外侧浅表部

2．外周化学感受器（PO

2、P CO

2、H+）：颈动脉体、主动脉体

（二）化学因素对呼吸的影响

1． CO2：维持正常呼吸最重要的生理性刺激。可刺激外周及中枢感受器。

2． H+：直接刺激外周感受器，间接刺激中枢感受器，使呼吸加深加快。

3． O2：刺激外周感受器，使呼吸加强。（轻度缺氧）

抑制呼吸中枢，抑制呼吸。（重度缺氧）

4．化学因素在调节呼吸中的相互作用

第四节 运动对呼吸机能的影响

一、运动时通气机能的变化

呼吸加深加快，肺通气量增加。中等强度运动：呼吸深度增加。最大强度运动：呼吸频率增加，肺通气氧耗增加

呼吸当量：每分通气量/每分摄氧量每1升的氧要经24升的通气量获得。

呼吸当量值愈大，摄氧率愈低，反之则愈高。呼吸当量小为训练程度高的评定指标之一。

二、运动时换气机能的变化

三、运动时呼吸的调节

1．神经调节：条件反射、运动中枢刺激呼吸中枢、本体感受器反射

2．体液调节：CO2↑明显增加、O2↓刺激较小、H+↑剧烈运动时表现增多。体温增高、静脉回流量增加等。

四、运动时的合理呼吸

（一）减小呼吸道阻力：口鼻并用，以口代鼻；

（二）提高肺泡通气效率：深而慢的呼吸形式；

（三）与技术动作相适应：呼吸形式、时相、节奏的配合；

（四）合理运用憋气

良好作用：反射性肌张力增加；提供动作支点

不良影响：胸内压上升，心输出量减少；

停止后胸内压陡降，回心血量剧增

合理方法：憋气前吸气勿太深，结束后吐气勿过快；尽量少使用

第五章 物质与能量代谢

物质代谢：人体与其周围环境之间不断进行的物质交换过程。

能量代谢：机体内物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移和利用。

第一节 物质代谢

一、人体主要营养物质的消化与吸收

消化：食物在消化道内被分解为小分子的过程。

吸收：经过消化的食物，透过消化道粘膜，进入血液和淋巴循环的过程。

主要能源物质：糖、脂肪、蛋白质 通过氧化释放能量。

能量单位：千卡（Kcal）、千焦尔(KJ)1千卡=4.186千焦耳

（一）生理功用：

糖：主要供能物质（总能量70%）每克糖完全氧化释放4.1千卡热量，需氧少，经济；

脂肪：含热量高，每克脂肪完全氧化释放9.3千卡热量；

蛋白质：可供能，但主要用于组织生长、构成、更新、修补。

每克蛋白质完全氧化可释放4.3千卡热量。

（二）主要营养物质的消化与吸收

1．消化

方式：

①机械性消化或物理性消化：通过消化道肌肉的舒缩活动，将食物磨碎，并使之与消化液充分混合，并将食物不断地向消化道远端推送。

②化学性消化：通过消化腺分泌的消化液来完成，消化液中所含的各种消化酶能分别将糖类、脂肪及蛋白质等物质分解成小分子颗粒。

③营养物质在消化道各部位消化简述：口腔内消化；胃内消化；小肠内消化 ；大肠内消化

2．吸收

① 吸收的部位 ：

食物在口腔及食道内不被吸收。胃所吸收的食物也很少，只吸收酒精和少量水分。

小肠是吸收的主要部位，一般认为，糖类、脂肪和蛋白质的消化产物大部分在十二指肠和空肠吸收，回肠能够吸收胆盐和维生素B12。

大肠主要吸收水分和盐类，结肠可吸收其肠腔内80%的水和90%的Na+及Cl-。

② 营养物质的吸收形式

糖→葡萄糖 脂肪→甘油+脂肪酸 蛋白质→氨基酸

二、主要营养物质在体内的代谢

（一）糖代谢

1．人体的糖贮备及其供能形式

人体内糖类主要是糖原及葡萄糖，通过食物获得。2．糖在体内的分解代谢 3.运动与补糖

① 补糖时间与补糖量

目前一般认为，运动前3-4小时补糖可以增加运动开始时肌糖原的贮量。运动前5分钟内或运动开始时补糖效果较理想。应当注意的是，在比赛前一小时左右不要补糖，以免因胰岛素效应反而使血糖降低。

② 补糖种类

低聚糖是一种人工合成糖(目前多使用由2-10个葡萄糖单位聚合成的低聚糖)，渗透压低，分子量大于葡萄糖。研究表明，浓度为25%的低聚糖的渗透压相当于5%葡萄糖的渗透压，故可提供低渗透压高热量的液体，效果较理想。

对糖原恢复的研究发现，淀粉、蔗糖合成肌糖原的速率大于果糖，但果糖合成肝糖原的效果则比蔗糖或葡萄糖为佳。因此，补糖时应注意合理选择搭配糖的种类，同时，运动员膳食中应注意保持足够量的淀粉。

(二)脂肪代谢

1．人体的脂肪贮备

人体脂肪的贮存量很大，约占体重的10%-20%。一般认为，最适宜的体脂含量为：男性为体重的6%-14%，女性为10%-14%。

2．脂肪在体内的分解代谢

脂肪在脂肪酶的作用下，分解为甘油及脂肪酸，然后再分别氧化成二氧化碳和水，同时，释放出大量能量，用以合成ATP。在氧供应充足时进行运动，脂肪可大量消耗利用。

3．脂肪代谢与运动减肥

运动减肥通过增加人体肌肉的能量消耗，促进脂肪的分解氧化，降低运动后脂肪酸进入脂肪组织的速度，抑制脂肪的合成而达到减肥的目的。

(三)蛋白质代谢

1．蛋白质在体内的代谢 2.关于蛋白质的补充问题

（四）水代谢

（五）无机盐代谢

（六）维生素

第二节 能量代谢

一、基础代谢

（一）概念

1．能量代谢：能源物质分解代谢过程中所伴随的能量释放、转移和利用。2．能量代谢率：单位时间内所消耗的能量。3．基础代谢：基础状态下的能量代谢。4．基础状态：人体处于清醒、安静、空腹、室温20—25摄氏度。

5．基础代谢率：单位时间内的基础代谢。即基础状态下的能量代谢，是维持最基本生命活动所需要的能量代谢。

（二）测定原理 热力学第一原理：能量守恒

食物化学能（一定时间内机体所消耗的食物产热）=热能+外功

测定方法：间接法：反应物量与产物量呈一定的比例关系

不同物质氧化所消耗的氧和所产生的二氧化碳以及所释放的热量呈一定的比例关系。通过收集安静时和运动时的呼出气体，分析其中氧和二氧化碳的量并换算成热量即等于机体的能量代谢率。

（三）与能量代谢有关的几个概念

1．食物热价：1克食物完全氧化分解所释放的热量。2．氧热价：各种能源物质在体内氧化分解时每消耗1升氧所产生的热量。3．呼吸商：各种物质在体内氧化时产生的二氧化碳与所消耗的氧的比值。

该指标可通过反映不同运动形式的运动强度来评价机体运动时的相对能量代谢水平。

（三）影响能量代谢的因素

1．肌肉活动 2．情绪影响。3．食物的特殊动力作用 4．环境温度：

二、人体运动时的能量供应与消耗

（一）骨骼肌收缩的直接来源：ATP——三磷酸腺苷

（二）三个能源系统的特征

1．磷酸原系统即ATP—CP系统

特点：不需氧，直接分解，供能速率快但产生能量较少，CP来源有限，维持运动6—8秒。

ATP→ADP+Pi+E

ADP+CP→ATP+C

2．酵解能系统

底物：肌糖原、葡萄糖

特点：不需氧，供能速度较快，生成ATP较少，有乳酸产生，运动30秒供能速率最大=5.2毫摩尔/公斤/秒，维持2—3分钟运动。

糖元+ADP+Pi→ATP+乳酸

3．氧化能系统

底物：三大能源物质，特点：有氧条件下分解供能，供能速度较慢，产生能量多，贮量丰富，维持1小时以上运动的能量供应。

（三）能源系统与运动能力

不同能源系统的供能能力决定运动能力的强弱；

例：有氧——马拉松；酵解——中、长跑

不同强度、不同形式的运动需要不同的能源系统供能作为基本保证；

例：有氧——马拉松；酵解——中、长跑

一切运动过程的能量供应均由三个系统不同比例混合供能，比例取决于运动性质和特点。

例：篮球：运球、投篮；足球：快速奔跑、射门

1．不同运动项目的能量供应 2．运动中能源物质的动员

糖：首先分解肌糖原——血糖（运动5—10分钟后）——运动时间延长，肝糖原分解补充血糖

脂肪：运动30分钟输出功率最大，在糖类动用并消耗，且供氧充足时大量动用

蛋白质：30分钟以上的耐力项目

3．健身运动的能量供应

健身运动特点：种类多，强度低（50—70最大摄氧量%），时间长（30—60分钟）

第三节 体温

一、正常人体温度

体温：指机体深部的平均温度，即体核温度。

意义：体温的相对恒定是机体新陈代谢和一切生命活动正常进行的必需条件。

(一)体温的测定

测定的常用部位包括口腔、直肠和腋窝。

直肠温度：正常值为36.9-37.9ºC；口腔温度：约比直肠低0.3ºC；

腋窝温度：约比口腔温度低约0.4ºC。习惯上，常采用方便的测定部位即口腔及腋窝。

(二)影响体温的因素

1.昼夜节律； 2.性别差异 ； 3.年龄差异：新生儿和幼儿体温略高于成人，成人略高于老年人。4.肌肉活动：进食、肌肉活动、情绪激动等，机体的产热增多体温升高。5.其他

二、体温调节

(一)产热过程

1.产热量：人体安静状态下的产热量一般高于基础代谢25%，而运动时的产热量最多可比安静时增加l0-20倍。

2.产热部位：安静状态时，主要是内脏；运动状态时，主要是骨骼肌

(二)散热过程

1.散热途径：四个

(1)皮肤散发大多数热量；(2)经呼吸道蒸发散发小部分热量；(3)随尿、粪排泄散发

(4)通过加温冷空气、冷食物而散发少量热量。

2.皮肤散热方式：人体最主要的散热途径。

(1)辐射散热：

① 概念：体热以红外线的形式传给外界较冷的物体。

② 取决因素：气温、机体散热面积 ③ 安静状态下的主要散热方式：占60%。

(2)传导散热

① 概念：是指人体将热量直接传给与它相接触的较冷的物体。

② 取决因素：接触物体的温度和导热性能

(3)对流散热

① 概念：是指体热随着空气的流动而散失。是传导散热的一种特殊形式。② 取决因素：气温和风速。

(4)蒸发散热

① 不感蒸发：又称不显汗。② 发汗：又称可感蒸发。

2.运动中体温的变化及调节

运动中体温的适度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；加快肌肉血流速度和加大血流量；促进氧合血红蛋白的解离及二氧化碳的交换，有利于提高人体的运动能力。

3.服习

人体对高温或低温环境所产生的由不适应到适应的生理过程，称为对气候的服习。

运动员在长期的运动训练中，其体温调节可以在较大范围内实现对冷及热环境的服习，这样才能保证在特殊气温环境下仍具有良好的运动能力。

第六章 肾脏机能

一节肾脏的基本结构

一、肾单位的基本结构

每个肾单位包括肾小体和肾小管两部分，肾小体包括肾小球和肾小囊两部分，肾小管分为近曲小管、髓袢、远曲小管三段。

了解滤过膜的结构。

肾脏的排泄途径：肾小球、肾小囊、近球小管、髓袢、远球小管、集合管、肾盏、肾盂、输尿管、膀胱、尿道 肾脏除有排泄功能外，还具有内分泌功能。

二、肾脏的血液循环 肾脏的血液循环特点：血液经过两次小动脉（入球和出球小动脉）和形成两套毛细血管网（肾小球和肾小管处的毛细血管网）。

第二节 尿的生成过程

尿生成是在肾单位和集合管中进行的，包括三个环节。

一、肾小球的滤过作用

血液流过肾小球毛细血管时，通过滤过膜进入肾小囊内，这种液体称为滤液或称原尿。血细胞和血浆中大分子物质(如蛋白质等)不能滤过，仍保留在血液中。

1．滤过膜的通透性和滤过面积

血浆中小分子的葡萄糖、尿素、尿酸、肌酐和各种粒子等物质都可以滤过，大分子物质极少滤过，分子量超过7万的物质则不能滤过。

肾小球毛细血管的总面积即滤过面积，大的滤过面积有利于尿的生成。

2．有效滤过压：是滤过作用的动力

有效滤过压=肾小球毛细血管压-（血浆胶体渗透压+肾小囊内压）

3．肾血流量：激烈运动时肾血流量大为减小。

二、肾小管与集合管的重吸收作用

近曲小管是重吸收量最大、重吸收物质种类最多的部位。

重吸收方式：被动重吸收和主动重吸收

重吸收特性：选择性、有限性

三、肾小管与集合管的分泌作用

肾小管与集合管上皮细胞将自身新陈代谢的产物(如H+、K+、NH3等)分泌到小管液中的过程，称分泌作用。

四、尿的成分、理化性质及尿量

1.尿的成分 2.尿的颜色：淡黄色透明液体 3.尿的比重：1.010-1.025 4.尿的酸碱度：5.0-7.0 5.尿量：1-2升 /日

第三节 肾脏在保持水和酸碱平衡中的作用

一、肾脏在保持水平衡中的作用

维持体内水平衡的主要途径有两条：一是通过血浆晶体渗透压的改变，二是通过循环血量的改变。

1.血浆晶体渗透压：

人体大量出汗、严重呕吐、腹泻→血浆晶体渗透压升高→刺激抗利尿激素分泌和释放增多→尿量减少

水利尿：一次性大量饮清水，反射性地使抗利尿激素分泌和释放减少而引起尿量明显增多的现象。

2.循环血量、血压: 循环血量减少→对容量感受器刺激减弱→迷走神经传入中枢冲动减少→反射性使抗利尿激素分泌和释放增多→尿量减少

血压下降→对压力感受器刺激减弱→迷走神经传入中枢冲动减少→反射性使抗利尿激素分泌和释放增多→尿量减少

二、肾脏在保持酸碱平衡中的作用

1.肾小球滤液中NaHCO3的重吸收 2.尿的酸化 3.铵盐的形成：排酸保碱，对维持体内酸碱平衡有非常重要的意义。

第四节 运动对肾脏机能的影响

一、尿量

运动后尿量主要受气温、运动强度、运动持续时间、泌汗和饮水量等因素影响。如果在夏季进行强度较大、持续时间较长的运动，或强度虽不大但时间长的运动时，由于大量泌汗，故尿量减少。

二、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。影响运动性蛋白尿有如下几个主要因素：

1.运动项目2.负荷量和运动强度3.个体差异 4.机能状况 5.年龄与环境

三、运动性血尿 正常人在运动后出现的一过性显微镜下或肉眼可见的血尿称为运动性血尿。肉眼观察到的血尿呈褐色或浓红茶色，显微镜下血尿为正常尿色，但可见红细胞

第2篇：1318运动生理学教案

第十三章 运动训练原则的生理学分析

一节 概述

一、运动训练的生理学本质

1.运动负荷的本质：刺激——反应

2.运动训练的影响 运动训练对机体的影响实际就是结构与机能的破坏——重建过程。

3.运动能力的提高 实质：身体的适应性变化

二、机体对运动负荷的反应特征

（一）耐受性

机体耐受程度的影响因素：

1.身体机能在运动后的恢复情况 2.训练课的强度与密度3.训练过程中的恢复程度

（二）疲劳 疲劳阶段的影响因素：

1.身体机能的恢复情况 2.训练课的强度与密度 3.训练课的训练总量以及负荷类型等

（三）恢复 疲劳越深恢复时间越长。

（四）超量补偿

训练课后若安排有足够的恢复时间，在身体结构和机能重建完成后，运动中所消耗的能源等物质以及降低的身体机能不仅能得以恢复，而且会超过原有水平，这种现象称作“超量补偿”或“超量恢复”。

影响因素： 1.疲劳程度 2.训练课的密度

（五）消退

主要取决于超量恢复的程度。

三、运动负荷与训练效果的关系 运动负荷安排不当对训练效果产生的不良影响表现： 1.连续运用大强度训练刺激而恢复不足 2.运动负荷过小或训练频度过低

第二节 超负荷原则生理学分析

一、基本概念与意义

1.概念 所谓超负荷是指当运动员对某一负荷刺激基本适应后，必须适时、适量地增大负荷使之超过原有负荷，运动能力才能继续增长。这个超过原有负荷的负荷即为超负荷。

2.意义 运动训练的目的在于通过系统地施加运动负荷，使运动员的运动能力获得不断增长。而运动能力的提高，实质上就是对抗负荷能力的提高。这样看来，运动训练的过程，意味着需要不断精心调控训练负荷的过程。对负荷强度的把握，是训练是否有效的关键。

对于超负荷理论的透彻理解与把握，直接关系着：

①每节训练课的设计，包括负荷强度、运动量以及负荷方式等；

②每个小周期训练的安排思路，该小周期中各节训练课负荷的变化以及搭配；

③减荷阶段的安排，训练周期中不同减荷阶段的安排与时间长度等；

④ 对增加负荷适应状态的评价，据此不断调整训练课安排。

⑤ 对运动训练效果的评定，据此改进负荷安排并修正训练计划。

二、生理学分析

超负荷原则是基于人体机能对运动负荷刺激的基本反应与适应规律而提出的。简单说来，在给机体施加一个较大运动负荷的初期，机能反应较强烈，训练效果也比较明显。但随机体对该训练负荷的逐渐适应，机能反应便会越来越低，训练效果也越来越不明显。在此情况下若要继续提高运动水平，则必须适度增加运动负荷，以期引起新一轮次的反应及适应过程。依此周期不断循环，即为超负荷的基本内涵。更确切地说，所谓超负荷，实质上是指循序渐进地增加负荷，使运动员的机能水平在不断进行的反应-适应过程中，逐渐提高到最大运动潜能。

运动能力要不断提高，负荷不断增长是前提条件。这就意味着运动负荷应不断超过原有负荷。但超负荷并非指过度负荷，而是指在不引起机体机能衰竭的情况下最大限度地刺激机体，使之发生最大的适应性变化。这就意味着，在运动员机体能够承受的范围内，运动负荷必须足够大，训练频度必须足够高。

合理应用超负荷原则是影响运动训练效果最重要的因素。对其尺度的把握不仅直接影响运动员每节训练课、每一小周期、中周期、大周期的训练效果，而且会对运动员一生可能达到的最高运动成绩甚至运动寿命产生直接的影响。1.不同超负荷时身体机能状态的差异 不同超负荷安排时身体机能会出现不同的变化。

2.不同超负荷时身体机能发展的差 运动训练所采用的超负荷是否适宜，直接关系着运动能力的增长速率以及运动员能够达到的最高成绩。

①突增式超负荷安排 ②渐进式超负荷安排

三、超负荷原则在训练中的应用

（一）训练课中的超负荷的应用

（二）训练阶段中的超负荷的应用 1.每一负荷维持一段时间 2．安排减荷小周期 3．安排减荷小阶段

第三节 恢复原则的生理学分析

一、基本概念及意义

恢复原则是指在长期的运动训练过程中，只有当运动员得到适宜的恢复，才能保证获得理想的训练效果。

恢复的主要意义在于：

1.运动训练后如果得不到足够的恢复，就根本不可能产生训练效果；

2.运动员在训练后的恢复速率，决定着整个训练计划的执行；

3.训练后连续恢复不足，会造成过度疲劳，严重者会导致各种运动性伤病。

二、生理学分析

1.恢复与结构——机能的重建 2.恢复与训练效果 3.恢复与负荷 4.恢复与疲劳 5.恢复速率与体能发展

三、恢复原则在训练中的应用

（一）决定恢复时间的因素

安排恢复时间时，个体特征，疲劳程度和所动用的供能系统要注意考虑下述因素： 从事简单活动与复杂活动相比，前者恢复速度较快。训练程度越高，训练中疲劳发生越晚。工作性质也影响着恢复速度。

完成复杂活动疲劳的发生时间较之简单活动要晚。

（二）训练课后的恢复

每节训练课都会有疲劳以及代谢产物的积累。

在每个小周期最后一次训练课中降低负荷，以便消除前面训练课尚未完全消除的疲劳。

训练中必然会安排一些大负荷训练课，并由此造成机体深度疲劳，并需要较长的恢复时间。

注意在训练课后安排一些促进恢复过程的活动（整理活动），以加速疲劳的消除速率。

注意训练课后的营养补充以及不同功能的恢复速率。

采取各种恢复手段加速恢复。

（三）过度训练的消除 过度训练是由于长期的疲劳堆积而得不到及时清除所致。

1.轻度过度训练的消除 2.重度过度训练的消除

第四节 周期性原则的生理学分析

一、基本概念与意义

1.概念 指的是将运动员的多年训练计划划分为时间长度不一的各种周期，每个周期赋予不同的训练目标，训练过程在不同层次上周而复始的进行循环。

2.意义 ①整个训练和比赛工作是一个系统工程 ②使运动员得到最佳发展 ③使训练过程的每一个环节具有可操作性

二、生理学分析 1.训练内容与训练时间 2.身体素质发展与保持 3.训练与比赛

第五节 个体化原则的生理学分析

一、基本概念与意义

1.概念 指教练员在制定训练计划的时候，必须严格按照每名运动员所独具的身体能力、专项特点、潜质、学习特征等各方面的特点，设计出适合每名运动员特点的个体化方案。

2.意义

二、生理学分析及应用。

1.不同个体适应运动负荷能力的差异 不同年龄运动员在训练负荷适应性方面是有差异的。

2.不同性别运动员适应运动负荷能力的差异 3.运动员不同生理机能状态适应运动负荷能力的差异1.第十四章 特殊环境与运动能力

第一节高原环境与运动能力

一、高原应激

（一）概念

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的特殊的应激刺激作用。

（二）高原应激对人体运动能力的影响

结合实例解释不同高度的高原环境对人体生理机能及运动能力的影响。

1.最大摄氧量 高原环境对运动能力的影响，因海拔高度及运动项目不同而有所差异。

2.肺通气量 从平原到达高原时最重要的反应就是由于氧分压下降所引起的肺通气过度。肺通气的增加提高了肺泡氧分压，有利于氧的运输。

3.心血管反应 初期，心率和心输出量增加而每搏输出量没有变化。平静时，心率一般为70次/分。

4.高原反应症

初到高原，机体因缺氧而产生一系列的生理反应，会出现头疼和呼吸困难等所谓急性高山病。这主要是脑缺氧引起的。

二、高原服习

1.概念 人体在高原地区停留一定时期，机体对低氧环境会产生迅速的调节反应，提高对缺氧的耐受能力，成为高原服习。

2.高原适应的调节机制 结合人体生理学知识讲解高原适应的调节机制。

①肺通气量的增加和体内酸碱平衡的调节

②血红蛋白和红细胞生成增加以及局部循环和细胞代谢的变化

三、高原训练的生理学适应

结合目前国内外有关高原训练对人体生理机能影响的报道，综合分析高原训练的运动性缺氧和高原性缺氧的共同作用使各器官系统产生了生理学的适应表现。

（一）呼吸系统

每升高1000米，最大摄氧量则以10%的比例下降。

（二）血液系统

1.血红蛋白和红细胞

2.促红细胞生成素 3.血液流变学指标 4.红细胞变形能力 5.血乳酸变化

（三）心血管系统

在高原以极限和次极限强度运动时，最初反应是心率和每分输出量比平原增加50%，但数天或者数周后，随着携氧能力和对氧气的亲和力提高，最大心率和心输出量均有所增加。

在高原居住的居民其血压略高于平原居民。

（四）骨骼肌

1.骨骼肌的毛细血管和酶活性 2.肌红蛋白浓度 3.体重和体成分 4.肌肉缓冲能力

（五）免疫系统

（六）内分泌系统

1.儿茶酚胺

2.血清睾酮和皮质醇

四、高原训练的要素

结合国内外研究的动向解释高原训练的要素和方法、手段。

（一）适宜海拔高度 理论上讲1000—3000米的高原训练都有效。近年来国际上已经基本认同最佳高度2000—2500米。

（二）适宜训练强度 遵循原则：

1.运动员水平2.比赛强度 3.下高原后的平原强度要比高原强度高 4.机体对高原环境的适应阶段

（三）训练持续时间

最适宜的持续时间为4—6周。

（四）出现最佳训练效果的时间

（五）训练效果评

（六）训练方法与手段

第二节 热环境与运动能力

一、热应激与适应

（一）热应激的生理反应

1.心血管反应

2.发汗增加 3.尿量变化 尿量减少或无尿。

4.内分泌激素对应激反应

5.代谢变化

6.耐力下降

（二）热服习

1.概念 在高温与热辐射的长期反复作用下，人体在一定范围内逐渐产生对这种特殊环境的适应，成为热服习。2.热服习的生理反应 ①出汗阈值下降、出汗率增加、排汗能力增强

②肾脏和汗腺对Na+ 重吸收增加 ③心功能改善，每搏输出量增加

二、热病及其预防

1.脱水

2.热痉挛 3.热衰竭 4.中暑 5.热病的预防

第三节 冷环境与运动

一、冷应激与运动

1.在冷环境中体温调节机制

2.冷应激对机体的影响

二、冷服习

1.冷适应的特征

2.评定冷服习的方法

①产生寒颤的皮肤阈值 ②测量手和足的温度

③观察在寒冷中睡眠的能力

第四节 水环境与运动

一、水环境与运动能力

1.能量代谢

2.呼吸机能 3.心血管机能

二、对水环境的适应

第十五章 运动机能的生理学评定

第一节 运动训练对机体机能的影响

由于长期系统运动所形成的运动员生物学特征可表现在安静状态、运动过程中和运动后的恢复期，并因其运动项目特点而表现出不同的特征。

一、安静状态下运动员的生物学特征

结合实际解释有训练的运动员安静时各器官机能的特征，作为评定运动效果时参考的理论依据

1.骨骼特征 运动训练对骨骼的影响主要表现在骨密度（BMD）的变化方面

2.骨骼肌特征 运动对骨骼肌的影响主要表现在肌肉的功能性肥大和肌力增加。卫星细胞、生长因子和RNA等细胞和物质的增加。

3.血液循环特征 运动员的血液指标与一般人相比并无明显差异，仅在某些项目如耐力性项目的运动员中会出现红细胞和血红蛋白值有所增加、个别酶活性高于常人的现象，而在心血管形态和机能方面则表现出明显的不同于常人的特点。

4.呼吸机能特征

安静状态运动员的肺活量明显高于普通人，呼吸频率减少，呼吸深度增加，但肺通气量一般并无差异。

二、运动时和恢复期运动员的生物学特征

运动员在机能动员、完成定量负荷和最大负荷时的机能变化等与一般人相比有明显的特点。

结合运动实际启发学生思考和回答有训练运动员进行定量负荷时机能反应特点，作为评定运动效果时参考的理论依据。

1.运动员的机能动员特点 2.定量负荷时机能特点 3.最大负荷时机能特点

第二节 影响运动训练效果的因素

一、运动的强度、频率和持续时间

运动强度、持续时间和练习次数（运动频率）是构成运动量的三大要素，只有在运动量超过原来的水平时才能导致人体产生适应性变化，出现超量恢复，显现运动效果。

二、遗传因素

人体的机能能力与遗传因素密切相关。

三、年龄和性别差异

年龄和性别对运动效果的影响是显而易见的：

1.运动对月经周期无明显影响；

2.大多数青年女运动员月经正常，而月经也不影响运动成绩；

3.女运动员妊娠及分娩时，并发症较非运动员少；

4.分娩后1----2年运动成绩可恢复到原先水平，有些甚至还能再提高；

5.妊娠本身对参加运动无副作用，运动对妊娠也无不良影响；

6.女子即使参加足球或摔跤等运动项目的比赛，发生胸部和内、外生殖器官损伤的事件也是极少的。

四、生物节律因素。

第三节 人体机能评定的方式

一、横向比较

横向比较是指将某一个体与其日历年龄相同的群体进行比较。

二、纵向追踪 机能水平的纵向追踪是指通过对同一个体在不同时间段的身体机能的比较来评价其机能水平变化。

三、不同机能状态的机能水平比较

某些机能指标如心输出量、摄氧量、无氧阈和血乳酸值等，在安静状态下运动员与一般人相比，常常表现不出明显的差异，需要完成定量或最大运动负荷，才能显示出在运动中和恢复期间彼此的差别。因此，运动实验是人体机能评定尤其是运动机能评定极为重要的部分。

第四节 人体机能评定的常用指标

一、身体形态学指标 身高，体重，坐高，胸、腰和臀等部位的相关围度及皮褶厚度等。

二、生理学评定指标

（一）运动系统

1.肌力

肌力评定主要包括最大肌力、爆发力和肌肉耐力等，有等长力量、等张力量和等动力量三种形式。

2．肌电图

肌电图（EMC）是通过肌电仪将肌纤维兴奋时所产生的动作电位进行放大记录所得到的图形。

3．关节的伸展度 通过测定受试者的相关关节的活动幅度，可以评价运动员的柔韧性。

（二）循环系统指标 循环系统指标主要包括心脏形态、结构和心血管功能方面的指标。

（三）呼吸系统和能量代谢指标 呼吸系统机能指标主要有肺活量、时间肺活量、肺通气量、最大肺通氧量、摄氧量、最大摄氧量和呼吸耐力等。

（四）神经系统和能量代谢指标 该方面的指标主要有简单视—动反应时、简单听----动反应时、综合反应时、视觉闪光融合阈值、肢体平衡机能、双手协调机能、前庭器官稳定机能、视深度和肌肉本体感觉等。

三、其他机能评定指标 在机能评定中如血乳酸值、尿蛋白值、血红蛋白、血尿素及睾酮等相关激素水平及与代谢有关的酶类活性。

四、机能评定的一般步骤 结合前面学过知识启发学生举例常用的生理指标和评定方法。

（一）明确机能评定目的及范围 运动员、普通健康人、伤病康复者等不同受试者所测内容各异。

（二）常规健康检查

（三）机能测试过程

（四）评定报告及运动处方和膳食处方

第五节 适宜运动量的生理学评定

一、生理指标的检查

二、运动员的自我感觉及教育学观察 疲劳程度不深时，运动员主观感觉的变化不大，食欲和睡眠也都正常，微感困倦思睡，缺乏完成训练任务后所出现的安慰感。

第十六章 儿童少年生长发育与体育运动

第一节 儿童少年生长发育

一、基本概念

1.生长 指人体随着年龄的增长，机体内细胞增殖、增大和细胞间质增加，整体上表现为组织、器官及身体形态和重量的变化，以及身体化学组成成分改变过程。

2.发育

指人体随着年龄的增长，各器官系统的功能不断分化和完善，心理、智力持续发展和运动技能不断获得和提高的过程。

3.成熟

二、儿童少年生长发育的一般规律和影响因素

1.生长发育的量变和质变规律 人体的生长是从微小的量变到根本的质变的复杂过程。2.生长发育的连续性和阶段性规律 3.生长发育的波浪式规律

4.身体各系统发育的不平衡规律

人体各部位和各器官、系统发育的时间和速度不同。

三、影响儿童少年生长发育的因素

（一）营养 营养是生长发育的物质基础。

（二）疾病

（三）气候和季节

（四）社会因素 社会因素对儿童生长发育的影响是综合性的。

（五）遗传因素

（六）体育锻炼

1.运动对体格发育的影响。

2.运动对骨骼、肌肉系统发育的影响。 3.运动对生理机能发育的影响。4.运动对神经、内分泌和免疫机能的影响。

四、生长发育年龄阶段的划分与青春发育期

（一）年龄阶段的划分

（二）青春发育期

（三）第二性征

第二节 儿童少年的解剖生理特点和体育教学与训练

一、骨骼

结合实例并启发学生思考儿童少年骨骼容易变形的部位，作为中学体育教师在体育教学中，应注意他们的特点。

儿童少年的骨骼处于生长发育时期，弹性、韧性较好，不易骨折，但坚固性差，承受压力和张力的能力不如成人，在过大、时间较长的外力作用下，容易发生弯曲或变形。

身高的增长，主要在于下肢长骨的增长。

儿童少年骨骼完成骨化的时间并不一致，在日常生活中或体育活动中，长期不注意养成或保持正确的身体姿势，就会发生脊柱后凸或侧凸等畸形。对于早期从事体育、武术或杂技训练的儿童少年，过多地单纯进行静止用力的脊柱过伸练习也会影响椎体的正常生长发育。

根据儿童少年骨的解剖生理特点，在体育教学和训练中，应注意以下几个方面：

1.在体育教学和训练中，也应注意培养他们养成站、立、跑、跳的正确姿势。

2.在体育教学和运动训练中应注意身体各部分的全面锻炼，尤其是对侧肢体的锻炼。对于基本技术的训练也不要过于集中。3.儿童少年不宜过早地从事力量性练习。

4.不宜在坚硬的（水泥、沥青等）地面上，反复进行跑跳练习。

5.膳食中应注意供应较充足的钙、磷，并多安排室外体育活动。

二、关节

用比较法并结合实例解释小孩关节容易损伤的原因，要注意加强关节周围的肌力。

由于儿童少年的骨骼处于生长发育之中，关节活动幅度大，灵活性、柔韧性好，宜进行柔韧性练习。但是关节的牢固性和稳定性却都不及成年人

通过体育锻炼，增强关节周围的肌肉、韧带力量，就可以提高关节的牢固性和稳定性。在体育教学、训练中还应同时注意发展儿童少年的柔韧性，使关节既牢固又灵活。

三、肌肉

结合解剖学知识及实例介绍儿童少年肌肉力量小、耐力差的原因和体育教学中应注意的问题。

儿童少年的肌肉含水分较多，较柔软，横断面积较小，肌纤维较细，肌肉收缩的有效成分肌肉收缩蛋白也较少，因此，肌肉收缩力量不及成人。其次，由于肌肉中能源物质的储备和肌糖原也较少，神经调节尚不完善，所以肌肉工作的耐力及协调性也不及成人，且容易疲劳，但肌肉疲劳的消除也较成人快。

儿童少年全身各部分的肌肉生长发育情况也是不均衡的，加上此时神经系统对肌肉运动的调节与支配也不够完善，所以儿童少年的动作还不够协调、精确。他们控制身体的平衡能力，肌肉运动的感觉以及对肌肉运动的分析能力都较成人为差。

体育教学中应注意：

1.根据年龄特点安排运动负荷

2.选择适宜的练习方式

以动力性练习为主，辅以静力性练习，3.根据肌力发展规律安排训练 4.注意神经系统的训练

四、心脏血管系统的特点

结合解剖学知识启发学生思考回答小孩心血管特点和适宜的运动项目及注意的问题。

血量多、红细胞多、血红蛋白浓度高。儿童少年的心脏血管系统正处于发育之中，与成人相比，心脏收缩力量较弱，心脏的每搏输出量和每分输出量较成人少。儿童少年血压较成年人低，年龄越小，血压低。

儿童少年在运动中血压的变化趋势与成人基本相同，但儿童少年心搏频率就较快。

五、呼吸系统

结合儿童少年呼吸系统特点，启发学生思考、分析小孩的有氧耐力和无氧耐力较成人差的原因。

呼吸系统功能与人体的能量代谢有密切的关系，儿童少年的呼吸系统正处于生长发育之中，肺活量比成年人小，呼吸肌尚未充分发育，而新陈代谢作用旺盛，对氧的需要量相对较高，再加上儿童少年呼吸中枢兴奋性较高，所以在安静状态下，儿童少年的呼吸频率较快。随年龄的增长，呼吸深度增大，呼吸频率逐渐减慢。

由于儿童少年的呼吸系统和心脏血管系统的机能低于成人，因此，他们的最大肺通气量和最大吸氧量均小于成人，随年龄的增大而逐年递增。儿童少年运动时，主要是靠加快呼吸与心搏频率来扩大肺通气量和心输出量的。

根据儿童少年心血管系统、呼吸系统的解剖生理特点，在体育教学和训练中，应注意以下几个方面体育卫生要求。

1.运动量要进行合理安排，强度可以稍大一些，但不应要求过高、过急，密度要小一些，间歇次数要多一些，练习时间不宜过长。注意遵循循序渐进和个别对待的原则。

2.儿童少年应避免做过多的屏气运动。

3.有青年高血压者，如一向参加体育运动，运动后又无不适反应，可继续活动，但对运动的强度及密度要适当降低，不宜做力量性练习，定期观察血压的变化。

4.要培养儿童少年在运动中，能根据动作的结构、节奏及用力情况，逐步掌握适宜的呼吸方法，并教育他们注意呼吸卫生。

六、神经系统

结合解剖学知识并启发学生思考小孩注意力不容易集中、抽象思维能力差的原因，应注意他们的特点进行体育教学。

神经系统是生命活动的主要调节系统，在机体各器官、系统中处于支配地位，起着主导作用。

在神经系统结构变化基础上，儿童少年神经系统机能的主要特点是：

大脑皮层经兴奋过程相对比较强，易扩散，兴奋和抑制转换较快，灵活性高。表现为活泼好动，注意力不易集中，富于模仿性。儿童少年神经活动中，第一信号系统的活动占主导地位，对于形象具体的信号容易建立条件反射，第二信号系统的活动正在发展中，抽象的语言思维能力较差，分析综合能力发展尚不完善。

根据儿童少年神经系统的解剖生理特点，在体育教学和训练中，应注意以下几个方面体育卫生要求。

1.儿童少年体育活动的内容和形式要生动活泼，多样化。要有适当的间歇。

2.教学过程中应多采用直观教学和示范教学手段，多运用简单、形象的语言进行讲解，多做一些模仿性练习，注意培养其思维、分析能力，促进第二信号系统的发展。

3.不宜要求他们做过于复杂、精细的技术动作。

4.青春发育期女少年平衡及协调能力要有所下降，心理特征表现为对参加体育运动的积极性和兴趣不高，要适当减少要求平衡能力较高的动作，并在教学中注意循循善诱、鼓励、启发她们积极参加体育锻炼的自觉性。男少年心理特征表现为好胜心强，往往对自己的能力估计过高，在教学和训练中，应对他们加强防伤观念和组织纪律性的教育，同时加强保护措施及自我保护能力培养。

七、内分泌系统

第三节 儿童少年身体素质的发展

一、儿童少年身体素质发展规律

（一）身体素质的自然增长

（二）身体素质发展的阶段性

（三）各项身体素质发展的敏感期

二、儿童少年身体素质发展特点

第十七章 女子的生理特点与体育运动

一、女性生理特点

1.女性生理阶段划分

①幼年期②青春期③性成熟期④更年期⑤老年期

2.生理特点 ①身体发育特点②氧运输系统特点③运动系统特点④身体成分特点

3.运动能力特点 ①力量和速度②耐力③柔韧和平衡

二、月经周期、妊娠与运动能力

1.月经周期及其调节 ①月经周期的时相划分 卵泡期、排卵期、黄体期、经前期、月经期 ②反馈调节

2.月经周期中运动能力的变化 ①不同时相中运动能力的变化 ②运动性月经失调 ③月经期与健身运动 3.妊娠期运动能力 第十八章 老年人的生理特点与体育锻炼、老年人生理特点与健身作用

1.神经系统

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。

有规律地进行体育活动，在某种程度上能延缓神经肌肉功能的生物学衰老。

2.运动系统

①骨骼肌：

在衰老的过程中，骨骼肌发生显著的退行性变化。

经常进行抗阻练习，能促进蛋白质合成，保持肌肉体积与力量，降低其衰老的速度。

②关节：

随着年龄的增加，关节的稳定性和活动性逐渐变差。体育锻炼可增加肌肉力量，保持关节肌肉的韧性和关节的灵活性。

③骨骼：

老年人易患骨折、骨质疏松。运动能显著防治骨质疏松，减少骨质流失。运动还可以改善关节功能，增加柔韧性、增强肌力和耐力，保证肌肉和运动器官的协调性并防止摔跤，从而减少发生骨折的可能性。

3.心血管系统

①心率②心输出量③动静脉氧差

4.呼吸系统

5.血液系统

6.免疫系统

7.抗氧化系统

8.体成分和体重

9.血脂代谢

二、老年人健身运动原则。

1.适宜运动项目原则

2.循序渐进原则

3.经常性原则

4.个别对待原则

5.自我监控原则

第3篇：《运动生理学高级教程》教案

运动生理学高级教程

课程名称 任课教师

授课对象使用时间

教

案

运动生理学高级教程 刘 鸿 宇

2010级民族传统体育硕士生 2010年9-11月

第一部分教案

教学内容：运动性疲劳 教学难点：中枢疲劳的化学机制 教学过程设计：

一．介绍学习运动生理学的方法、体会，介绍考核办法。

二．讲授内容摘要：

运动性疲劳是运动生理学、运动训练学界十分引人的研究课题，随着现代竞技运动水平的提高，运动强度越来越大，因此，运动性疲劳及恢复越来越受到人们的重视。适度的运动性疲劳，施以合理的恢复手段可以促进人体机能水平的不断提高，而过度疲劳不仅对提高运动成绩不利，还可能会造成各种运动损伤，以至损害运动员的身体健康。因此，了解运动性疲劳产生机制、掌握合理的诊断方法并有效地消除运动性疲劳对于提高运动成绩有着十分重要的理论价值和实践意义。

（一）运动性疲劳的概念和测验方法

运动性肌肉疲劳是指运动引起肌肉产生最大收缩力量或者最大输出功率暂时性下降的生理现象，运动性肌肉疲劳的生理机制主要探讨各种生理诱发因素及其作用的途径和方式，是运动性肌肉疲劳研究的核心问题。当前对此问题的研究，分别从中枢机制和外周机制两个方面加以概括性介绍。

（二）中枢疲劳研究进展

疲劳是一种复杂的生理和心理现象，过度疲劳或慢性疲劳会导致体力下降、反应能力降低而使作业能力或工作效率下降。慢性疲劳是一种应激现象，患者可出现多系统功能紊乱，严重影响生活质量和身体健康。

疲劳在某些职业中是一种常见现象，如运动员、飞行员、军事作业者等由于持续剧烈运动、高度紧张、特殊环境刺激等均可引起机体内环境强烈变化。如果机体经常处于应激状态，可引起正常生理功能紊乱，如肌纤维损伤、神经肌肉运动失调、内分泌紊乱、免疫功能低下、情感异常、交感神经活性增高、血压升高、心血管损害，以至于脑损伤等。延缓疲劳的发生，认识疲劳应激的中枢机理，保护脑的正常结构和功能，已成为神经生物学、运动医学和心理学领域的研究热点。

对于酸中毒学说、中枢神经机制和Pi作用机制的研究已有比较详细的说明。近年来，我们课题组就NO/nNOS（一氧化氮合酶）与运动疲劳应激的关系进行了系列研究，本研究采用免疫组织化学形态学半定量和放射免疫学测试的方法，对大鼠不同脑区神经元型一氧化氮合酶的表达进行了系列研究。结果显示：1）慢性疲劳应激可引起大鼠下丘脑腹内侧核和背内侧核神经元神经元型一氧化氮合酶（nNOS）表达升高，而室旁核和视上核则降低。2）杏仁体除杏仁中央核（Ce）nNOS表达降低以外，其它亚区则出现升高，而放射免疫学测试显示杏仁体NOS总活性小于对照组。3）海马结构各区均出现nNOS表达升

1 高。4）伏隔核nNOS表达升高。上述实验结果表明，大脑某些区域神经核团中的nNOS与慢性疲劳应激的发生发展具有一定的相关性，可能与该脑区对应激反应的心理、行为、内分泌调节以及NO的神经毒性有关。

（三）中枢疲劳的化学机制

神经调控因子：5-羟色胺（5-hydroxytryptamine, 5-HT）又称血清素（serotonin）、多巴胺（dopamine, DA）、氨（ammonia）、γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid, GABA）等。

（四）外周肌肉疲劳机制

乳酸盐、pH、ATP、磷酸肌酸（CP）、Ca

2、膜电位、兴奋收缩耦联、糖等。

＋

（五）运动与氧化应激

随着自由基理论在运动医学领域受到日益关注，运动与自由基研究已成为运动医学界一个重要课题，研究证实，剧烈运动中组织代谢率的增加导致自由基产生增加，引起机体氧自由基代谢失衡，即氧化应激。线粒体电子传递链是活性氧的主要来源。机体抗氧化防御系统

有两类：酶促系统和非酶促系统，急性剧烈运动时，机体清除活性氧的能力不足以平衡运动应激情况下产生的活性氧，引起运动性内源活性氧产生增多，导致脂质、蛋白质及核酸等多种损伤：氧化应激与运动性疲劳及运动性肌肉损伤密切相关。急慢性运动可引起组织抗氧化能力的适应，从而防止氧化损伤。氧化应激与抗氧化能力平衡关系提示抗氧化剂在运动训练中预防氧化应激中的积极作用。

氧化应激与机体抗氧化系统要点：1）自由基被定义为“在外层轨道中带有一个或更多吧成对电子的基团”；活性氧（ROS）代表范围很广，它包括一些非自由基的氧衍生物，如H2O

2、过氧化物、单线氧态、氢过氧化物、环氧化物等及一氧化氮及其衍生物过氧亚硝酸基等。2）线粒体呼吸链的电子漏是细胞中活性氧的恒定来源，构成生物体活性氧产生量的95%以上。3）机体抗氧化防御系统有两类：酶促系统和非酶促系统。酶促防御系统，包括超氧化物歧化酶（SOD）,过氧化氢酶（CAT）,谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）等；非酶类，包括维生素E、β-胡萝卜素、维生素C、辅酶Q、谷胱甘肽和黄酮类化合物。4）在正常情况下，体内活性氧的产生与清除是平衡的，一旦活性氧产生过多或抗氧化能力下降，体内活性氧代谢会出现失衡，称为应激或氧应激。

（六）运动性疲劳产生机制要点

不同强度、不同时间及不同运动形式产生疲劳的机制是不同的，并提出了许多有关运动性疲劳产生机制的学说：能量耗竭学说、代谢产物堆积学说、离子代谢紊乱、氧自由基、脂质过氧化、内分泌调节机能下降、保护性抑制。

（七）过度训练、停训与恢复训练

运动员长时间训练导致身体疲劳和机能下降，不能在短时间内恢复，使疲劳症状不断增加且运动成绩下降，此时的训练称为过度训练

过度训练所表现的各种症状统称为过度训练症候群，在力竭性功率自行车测试中，最大专项运动能力下降是其典型表现为情绪状态不 2 佳与主诉不适是诊断过度训练的重要指标，过度训练与植物性神经功能紊乱、内分泌改变和免疫功能下降密切相关。预测过度训练的最好指标是运动状态下的心率、摄氧量和血乳酸．运动成绩和运动能力的下降也是理想的指标。降低运动强度或完全休息是治疗过度训练症候群的有效措施。为了避免过度训练症候群的发生，应遵循循环训练程序，对于耐力性运动员，应特别注意碳水化合物摄入。

赛前减量训练不会使竞技状态丧失，停训是指运动员由于某种原因减少或中止运动训练。总的来说，从训练中得到的越多，在停训时失去的也越多，在停训期，只要很少的运动刺激就可以保持肌肉力量和功率。停训造成的速度和灵敏方面的损失较小，但却能造成柔韧素质迅速下降：在停训时，心肺耐力的下降远大于肌肉耐力、力量和功率的下降。为保持心肺耐力，每周至少应训练3次，每次的训练强度至少应达到原来正常训练强度的70％。

恢复训练(复训)是指一段时间不运动后重新开始训练．恢复训练的效果主要受身体机能水平以及停训时间长短的影响。为加快肢体固定后肌肉功能的恢复，应使运动员在肢体固定时就做适当的关节运动。在肌肉固定期间，电刺激固定肌肉，可以防止肌肉有氧能力的下降及肌纤维萎缩。

过度训练诊断要点：1）有些器官性疾病的表现可能与OST相似，应首先请专业运动医学专家排除。2）定期进行最大专项运动成绩测试（包括相应的机能），一些运动项目的标准测试可在功率自行车上完成。3）在安静状态下，情绪状态不佳与主诉不适是诊断过度训练的重要指标，如腿沉感和睡眠障碍。4）夜间尿液儿茶酚胺含量下降对诊断过度训练有一定作用，但并不非常实用。5）由于功率自行车负荷后最大乳酸生成下降、最大心率的降低既可能是 过度训练的表现，也可能是糖原耗竭所致，所以功率自行车负荷测试应在运动减量2天后进行。6）运动性ACTH排泌减少预示过度训练的发生。

（七）运动性疲劳的消除方法

复习思考题：

1.阐述运动性疲劳机制最新研究进展。

2.如何利用中医药方法消除运动性疲劳？

第二部分教案

教学内容：运动与骨、肌肉代谢 教学难点：骨代谢有关的激素 教学过程设计：

一．复习骨标本有关解剖学知识。

二．讲授内容摘要：

3 本讲对目前运动中骨代谢的研究状况进行概述，介绍运动与骨量、骨形态计量学、骨生物力学、骨代谢生化标志物及骨代谢分子生物学等方面的主要研究方法、研究内容和研究进展。内容安排上注重基础理论和课题设计相结合，使同学们对运动骨代谢学研究领域有一个基本了解，并能对进一步深入研究提供资料参考和研究思路。

（一）骨量的生理变化规律

（二）骨量丢失的病因学

（三）运动对人体骨量的影响

（四）骨量的研究方法

骨骼肌的收缩和放松活动是人体各种运动的基础，骨骼肌机能在运动训练中的作用越来越受到人们的重视。目前有关运动与骨骼肌机能的研究非常活跃，依然是运动生理学领域的研究热点，本章在阐述骨骼肌一般结构和机能的基础上，重点介绍延迟性肌肉酸痛、运动性

肌肉损伤的特点和产生原因，分析了不同类型骨骼肌类型的形态、机能、代谢特点及在运动实践中的应用，对于指导运动训练具有重要意义。

骨骼肌的一般结构要点：1）肌原纤维有明带和暗带相间排列的横纹。2）肌小节是骨骼肌纤维收缩和舒张的基本功能单位。3）细胞骨架主要维持骨骼肌正常的形态结构。

总之，运动生理学是研究人体在体育运动影响下身体机能变化规律的科学，是人体生理学的一个分支。运动生理学常用的研究手段主要包括实验室运动模型和运动现场直接测试；主要的研究领域为体育运动对人体生理机能的影响，体育锻炼提高人体健康水平的生理学机制和运动训练提高人体运动成绩的生理学依据。广泛运用生物学技术、突出运动实用性特征、加强应用基础性研究将是今后运动生理学的发展方向。

（五）体育锻炼与身体健康评价

健康不仅仅是没有疾病或不虚弱，而是包括身体、心理和社会适应等方面的良好状态。健康促进的终极目标是达到理想健康或“身心合一”的完美状态。影响健康的主要因素是环境，其次是生活方式、医疗卫生和遗传。健康评估分为个体评估和群体评估；个人的健康程度可以分为健康、高危险和疾病3个等级；群体健康评估主要是针对社会、经济、医疗和卫生等方面进行。研究证实，久坐的生活方式和严重的运动不足是导致健康明显下降和增加患病危险几率的重要因素，可导致运动缺乏病。经常参加身体活动和体育锻炼可以明显降低患病率和死亡率。所以，提倡每一个人都应该从事每周3次、每次30分钟，强度适中的身体活动。

中国学者认为：体质是人体的质量，它是在遗传性和获得性基础上表现出来的人体形态结构、生理功能和心理因素的综合的、相对稳定的特征；故包括形态、机能、运动能力、心理和适应性5个方面的内容。欧美学者认为：体质是人体的属性，它是指机体在不过度疲劳状态下，能以最大的活力愉快地从事休闲活动的能力，以及应付不可预测紧急情况的能力和从事日常工作的能力，故可译为“体适能"；包括健康体适能和技能体适能。对普通人进行健康体适能评价时，主要从心肺耐力、肌力和肌肉耐力、身体成分和柔韧等4个方面进行。4 增强体质水平的运动方案主要包括：有氧运动、体重控制、负重练习和伸展练习等。由于体质构成要素的复杂性，还应该进行体质综合评价。

（六）运动健身与青少年生长发育

儿童青少年的生长发育是指身体各器官组织等量的增加及其功能不断分化、完善的质的变化过程。生长发育具有明确的规律性，但由于个体的遗传与环境因素不同，儿童青少年在形态机能和身体素质等诸多方面皆存在着显著的个体差异。

与成人相比，儿童少年的身体形态、结构和功能存在许多不同的特征：而青春期是青少年身体形态、机能和身体素质发育的关键时期，因而必须按照儿童青少年独特的生长发育特点进行体育锻炼，方能促进其体质和运动水平的提高。

适宜的体育锻炼可以显著促进儿童青少年身高和瘦体重等体格的生长，同时还有助于其有氧活动能力、无氧活动能力以及力量和耐力素质的改善。

我国儿童青少年的体质与健康状况呈现超重肥胖与较低体重并存的“双峰现象”，适宜的体育锻炼对超重和肥胖机体的作用是减少血脂、降低血压，减少体内多余的脂肪、增加瘦体重，改善机体的免疫功能等；而较低体重儿童青少年的体育锻炼应以促进身高增长、增加肌肉力量以及减少体内脂肪和增加瘦体重为原则选择适宜的运动方式。

（七）体育锻炼与抗衰老

随着年龄的增加，许多生理机制下降，但同时也有一些生理机制相对未受影响，肌肉力量在成年阶段下降较小，在老年阶段下降较多，但仍有可能使肌肉体积增大，肌肉力量增加，成年早期心输出量每年减少l％。外周血流总体上是流速减慢，同时血流阻力增加并伴随血压升高，肺功能随年龄增长而降低，最主要的变化在肺容量、肺扩散以及胸壁顺应性、，在成年阶段，机体的氧利用能力会逐渐下降，但这种下降速度在经常运动的人群中会减缓。随年龄的增加，体重增加是普遍的现象，但瘦体重是下降的，因此体重的增加完全是身体脂肪含量增加的结果。随年龄增加，我们的神经反应时和动作反应时延长，这可能是由于随年龄增长中枢神经系统产生相应变化的结果。老年人体育锻炼有重要的健康益处，这些好处包括：(1)提高氧运和摄氧能力；(2)降低血压；(3)提高呼吸能力；(4)增强协调性和降低神经肌肉张力，用于制定老年运动方案的原则值得进一步讨论。

（八）体育锻炼与骨质疏松症

骨质疏松和骨量降低是一种隐匿进展的流行性骨病，是目前全世界共同关注的一个健康问题。骨质疏松主要表现为骨密度减少，骨骼疼痛，身体畸形、容易发生骨折且难以愈合甚至导致死亡。随着世界人口老龄化，骨质疏松发病率越来越高，不仅使人类生活质量明显降低，同时给社会经济造成了巨大的负担。因此世界各国都在大力支持骨质疏松的防治研究。

目前治疗骨质疏松尚无十分有效的药物，已有的药物大都存在不同程度的副作用，与此同时，运动预防疾病的经济、方便、无毒副作用的特点引起了人们研究的浓厚兴趣。研究结果显示，适宜的运动可以有效地增加峰值骨量、减缓随年龄增长而发生的骨质疏松。与传统的药物治疗相比，运动是一项全面改善骨质疏松患者身体状况的防治措施，它在改变骨质状 5 况的同时，还可以全面提高肌肉、关节以及心血管、呼吸、神经等器官系统的功能。

复习思考题：

1.运动训练中如何防止应力性骨折的发生？

2.运动与骨质疏松的研究中有何新动向？

第三部分教案

教学内容：运动与体液平衡

教学难点：运动失水情况下生理功能的变化 教学过程设计：

一．复习体液平衡有关生理学知识。

二．讲授内容摘要：

体液的组成，分布和重要作用。运动时代谢和骨骼肌产热增加，机体通过增加至体表的血流和排汗来蒸发散热。结果，导致体液丢失，产生脱水。运动时体液丢失使体温调节能力和心血管功能下降、而补液可维持正常的生理功能。运动时补液不仅可提高长时间、耐力性和间歇性运动的运动能力，而且有助于短时间、大强度运动项目的运动能力。运动时保持体液平衡有赖于消化道功能和补液品的科学特征。口腔味觉和补液品风味对饮用量的影响，胃排空速率，小肠吸收速率和体液保留的程度决定了运动时补液的有效性。液体量和糖浓度是影响胃排空率的主要因素；糖浓度，糖种类，渗透压浓度和溶质的转运影响小肠水吸收率。钠具有刺激饮用和保留体液的作用。运动时补液的生理效应主要在于能量代谢、体温调节和心血管适应。补液的实际应用在于如何选择合理的饮料和掌握补液的时间和饮用量。

（一）复习正常时体液分布、热量产生与释放的特点等。

（二）运动对体液平衡的影响。

（三）运动时补液对运动能力的影响。

（四）运动员营养

营养素是维持人体生命活动和健康的最根本的物质，而且会影响人体的活动能力。人体营养素可分为7类，膳食是人体摄入各种营养素的最主要方式。平衡营养膳食是合理营养素摄入的保障。平衡营养膳食首先要根据运动员的能量消耗计算出每天应摄入的总热量，然后

根据运动员营养素适宜摄入量来确定各种营养素的适宜比例。应用简化的食物分组便于运动员在实践中掌握和应用平衡营养膳食的摄入，同时了解运动员在营养补充中的误区，纠正不良的饮食习惯，并经常性对运动员的营养状况进行监测，了解运动员各种营养素的营养状况，做到营养素的补充有的放矢。

运动营养是促进运动员身体机能恢复的重要保证，不同运动项目、不同的身体机能状态

6 以及所要达到目的不同，运动营养补充的种类和剂量各不相同。只有在膳食营养摄入合理的前提下，结合运动员的实际需要采用合理的补充方式，适时、适量补充运动营养才能够充分发挥运动营养的功效。

运动营养补充方式要点：1）糖原负荷法与耐力运动能力的关系，高糖血指数食物的种类。2）各种营养补剂的服用时间、剂量、补充方式与运动能力的关系。3）特殊目的的运动营养的补充与运动能力的关系。

复习思考题：

1.运动训练过程中的补液原则。

2.运动营养补充的常见误区有哪些？

第四部分教案

教学内容：运动心脏研究的现状 教学难点：运动心脏的结构与功能特征 教学过程设计：

一．复习有关心脏的生理学知识。

二．讲授内容摘要：

本讲通过运动心脏的结构与功能特征、内分泌功能改变、心肌细胞内钙的改变、可复性特性、发生、发展与转归的调节、与病理心脏的本质区别以及新技术对运动心脏研究进展的推动等方面介绍了运动心脏研究的现状，并对未来研究方向作了展望。

（一）运动与心肌的能量代谢要点

心脏是耗氧量最多的器官之一。心肌纤维所含的线粒体在所有组织中是最丰富的。心肌能将葡萄糖、乳酸、丙酮酸、氨基酸、脂肪酸、酮体等用作能源，对各种物质分解氧化的能力比骨骼肌更加旺盛；而且对脂肪酸、酮体的利用率比一般组织都高。

1）心脏是耗氧最多的器官之一。心脏纤维所含的线粒体在所有组织中是最丰富的。运动员在安静状态下心脏能量消耗较少，是机能节省化的表现。2）心肌能将葡萄糖、乳糖、丙酮酸、氨基酸、脂肪酸、酮体等用作能源，对各种物质分解氧化的能力比骨骼肌更加旺盛；而且对脂肪酸、酮体的利用率一般组织高。3）随着运动的进行，心肌血液循环利用乳酸增加。在剧烈紧张的运动中，由循环中乳酸提供的能量几乎是糖原和脂肪酸供能的3倍。4）运动对冠状动脉血流的直接影响主要是由于运动引起心肌代谢加强、耗氧量增加而刺激心肌血流量增加。5）交感神经兴奋对冠状动脉的直接作用是引起冠状动脉收缩。然而通常刺激交感神经却出现冠状动脉舒张的效应。

（二）运动心脏的内分泌功能、钙调节和可复性。

7 心脏不仅是一个循环器官，而且是体内重要的内分泌器官，可以分泌多种心源性激素和生物活性物质，起到局部和循环内分泌作用。

（三）运动心脏与病理心脏的本质区别。

心肌肥大是心脏的一种适应性反应。生理性心肌肥大与病理性心肌肥大有着本质的区别。主要表现：在心脏组织学及细胞分子学方面的不同；心脏储备力方面的不同；发展与转归方面的不同等。

（四）运动心脏研究展望。

对运动员心脏的研究表明，从事耐力性项目的运动员心脏左室增大明显，从事力量性项目的运动员左室后壁厚度和室间隔厚度增加明显。

青少年运动员心脏的增长发育既受年龄因素的影响，又受运动训练的影响。在运动训练的影响下，心脏有很大的潜力可动员。训练中应根据心脏各部位增长的年龄特征，采用适当的训练手段，以利于提高专项素质和促进心脏形态机能对专项化的适应。

心肌功能的整合表现为心脏搏动，心肌的特性直接决定了心脏的生理学特征。心肌的兴奋性、节律性、传导性和收缩性，表现为心脏的应激性、变时性、同步性和“变力性”。

（五）运动心脏的形态、结构和功能特征要点

运动性心脏肥大是运动员心脏的主要形态改变，左右心脏均可发生肥大，但以左心室肥大为主，其肥大程度与运动强度和运动持续时间有关。

不同运动项目运动员心脏肥大类型各异，一般耐力项目运动员心脏为离心性肥大，以心腔扩大为主，也伴有心壁增厚；力量项目运动员心脏为向心肥大，以心壁增厚为主。

运动员心脏的机能改变主要表现为：安静时，心率减慢，通常为40-40次/min，每搏量明显增大，心输出量变化不大。运动时，心力储备充分动员，表现为心率增快，心脏收缩时尽量排空，舒张期回心血量增加，每搏量和心输出明显增大。

运动员心脏具有可恢复性。一旦停止运动训练，运动心脏肥大及其功能结构的改变可以消退与恢复。

运动心脏的组织结构重塑的主要表现是增粗肥大的心脏纤维及其相应的功能增强的毛细血管，这构成了运动心脏收缩性增强和有氧代谢增强的结构基础。

运动心脏的超微结构的重塑主要表现在心肌细胞内高尔基复合体及其功能结构增多，粗面内质网增多，心房特殊颗粒增多且功能活性增强，线粒体及其功能结构增多，肌原纤维增多，肌质网和横管系统发达，核糖体和糖原增多。

超微结构的重塑性改变构成了耐力型运动心脏内分泌功能增强，心肌有氧氧化与能量产生增多，心肌收缩功能增强，心力储备增强的功能结构基础。

复习思考题：

1.试述运动员心脏的产生与运动项目的关系。

2.如何区别病理性心脏和运动员心脏？

8 3.试述心脏内分泌功能、可塑性特征。4.试述评定心脏功能的指标及在运动中的应用。

第五部分教案

教学内容：运动免疫学研究及其进展

教学难点：神经－内分泌－免疫网络的解剖生理基础 教学过程设计：

一．复习免疫器官的解剖生理学知识。

二．讲授内容摘要：

免疫功能包括先天形成的非特异性免疫与后天建立的特异性免疫．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，免疫反应分为体液免疫与细胞免疫．分别由B细胞和T细胞所介导。“流动脑”概念的提出是对免疫功能认识上的重大突破。神经一内分泌和免疫系统之间相互作用、相互影响，构成完整的调节网络，神经系统通过“硬线"和“软线”联系调控免疫功能，内分泌系统通过激素调控免疫功能，而免疫系统则通过“免疫递质”神经和内分泌细胞上的相应受体对神经和内分泌功能进行反调控。不同运动对免疫功能会产生不同影响，适中运动可增强免疫功能．而长期进行的大强度运动训练则可导致运动性免疫抑制，对感染性疾病的易感率上升。造成运动性免疫抑制的可能原因包括交感神经兴奋、应激激素升高、血糖和谷氨酰胺浓度降低、氧自由基浓度升高等。一般通过营养补充、中医中药以及运动员的自我管理等措施对其免疫功能进行调理。

（一）免疫因子的生理功能。

（二）神经－内分泌－免疫网络及其相互作用。

内分泌系统是机体重要的调节系统，它由内分泌腺和具有内分泌功能的组织细胞组成，它们通过分泌激素调节机体功能。激素在发挥作用时需要通过与细胞上的受体结合。受体分为细胞核受体和细胞膜受体，后者与激素结合后，由第二信使进一步介导传递激素信息。运动能引起内分泌系统发生明显的变化，检测血激素是评价运动员内分泌功能的常用方法．．运动可导致血激素升高、降低和不确定。训练使促肾上腺皮质激素和皮质醇等激素对运动的反应增强，而使生长激素，催乳素，卵泡刺激素，黄体生成素，抗利尿激素，睾丸酮，甲状腺素和胰岛素等激素对运动的反应减弱，运动伴随血激素的变化会导致激素受体的亲和力与数量发生变化，出现受体上调或下调，而激素发挥其生物学效应需要通过细胞受体的介导，当受体的亲和力和或数量发生了改变后，必然影响到激素的生物效应。

内分泌系统要点：1）内分泌系统是体内重要的调节系统，由内分泌腺体和具有内分泌功能的组织细胞组成，它们能够合成分泌激素，而没有连接外部的管腺。激素在维持正常生命活动、影响生长发育、参与机体器官的功能调节等方面起着重要的作用。2）机体主要的9 内分泌腺包括下丘脑、垂体、甲状腺、甲状旁腺、肾上腺皮质、肾上腺髓质、睾丸、胰岛素等内分泌器官。大脑、胸腺、胃肠道、肾脏、肺、心脏、血管皮质等器官、组织均具有内分泌功能。3）激素可分为胺类激素、多肽或蛋白质类激素、类固醇类激素和脂肪酸衍生物激素。激素发挥其生物学作用需要通过与细胞上的受体结合。受体分为二类，一类是细胞内的受体，另一类是细胞膜受体。4）调节激素分泌主要有神经对内分泌腺的直接调节、长距离反馈调节、局部反馈调节、受体的上调与下调等。

（三）免疫功能对身体运动的应答性与适应性。

从本质上说，适宜运动和短时间的紧张运动可以提高免疫系统机能，只有持续的大强度运动后才会造成(出现)免疫机能低下(免疫抑制)。免疫机能低下集中表现在淋巴细胞计数紊乱，自然杀伤细胞活性降低，淋巴细胞转化减低以及唾液分泌型IgA减少。在这段免疫机

能低下期，也称为“开窗期”，病原微生物特别是病毒可以侵入宿主，并导致感染。优秀运动员出现“过度训练”的原因之一，可能是病原体在“开窗期”入侵的机会增大、免疫抑制程度加深;机体代谢及其影响因素的改变可能是导致运动后免疫机能变化的原因.研究证实，营养补充有助于避免运动后的免疫机能减低。本章还对涉及的其他有关运动免疫的理论与假说进行了介绍，包括“J”形模型、“神经内分泌模型’’、“免疫抑制因子调节”学说、自由基学说、营养物质耗竭学说和心理应激学说。这些理论与假说分别从不同方面描述了运动对免疫机能的作用、调节及影响因素。

免疫应答类型与特征要点：1）非特异性免疫即无特异性的针对性，是生物体在长期种系发育和进化过程中逐渐形成的一系列防卫机制，主要靠机体的天然防御屏障，包括整个机体的解剖组织结构和生理功能。2）特异性免疫是生物个体在出生以后生命过程中接受某种特异性抗原物质刺激后，在非特异性免疫机制的基础上产生的一种新的适应免疫力，作用对象专一，免疫具有其抗原特异性。根据反应的因素不同，可分为体液免疫和细胞免疫。3）机体免疫系统发生的免疫应答有以下几个重要的特征：精确的识别作用、特异性和排他性、免疫记忆性、过继性或者转移性、作用的两面性和耐受性。

（四）运动性免疫抑制的机制及应对策略。

复习思考题：

1.试述特异性免疫与非特异性免疫的特点及免疫应答的重要特征。 2.试述运动对机体免疫功能的主要影响。

3.运动对免疫功能的作用受哪些因素的影响与调节？

第六部分教案

教学内容：体适能检测与评价

10 教学难点：无氧运动的生理学基础 教学过程设计：

一．复习产能物质的生化特点和能量代谢有关知识。

二．讲授内容摘要：

能有效率发挥生理功能的人，既具有某一程度的体适能特质，又依据个人不同的生活形态，体适能特质的取向与需求也不尽相同．如劳动生活者与坐式生活者的体能状况差异性大即是明证。具体而言，所谓良好的体适能是指肌力、肌耐力、柔软度、心血管循环效能及体脂肪百分比等健康条件均处在平均水准以上。研究也证实，体适能能力发展得越好，健康水准越倾向于全人健康(wellne)的境界，所以很多先进国家都将体适能列为健康的重要指标。所以，为了提高全民健康的素质，减少医疗负担。其首要工作便是进行大规模的体适能评估。借助标准化评估系统的建立，搜集具有代表性样本数的体适能资料．制定适合国人的体适能常模．研发有效提高体适能的活动方式。

剧烈运动可增加机体氧耗并引起细胞内氧化一抗氧化稳态失衡。目前已明确运动时细胞内自由基产生的主要来源有线粒体电子传递链、黄嘌呤氧化酶和中性粒细胞。活性氧(ROS)可对由抗氧化酶(SOD、CAT和GPX)、抗氧化维生素(VitE、VitC和胡萝卜素)、谷胱甘肽和其他小分子抗氧化剂组成的细胞抗氧化系统造成威胁。抗氧化维生素和谷胱甘肽储备下降可增加机体组织运动时发生氧化损伤的机会。然而，酶和非酶抗氧化剂对急生运动和慢性运动能作出适应，这一适应可部分归因于细胞内多个对氧化敏感、并利用ROS作为信号分子的信号传导途径。这种氧化和抗氧化之间的平衡提示运动训练和抗氧化剂补充对经常锻炼的人群有积极的保护作用。

（一）体适能（physical fitne）是指个人适应生活需要的身体能力。其发展的目的，不仅在于促进个人身体的健康，而且能提高个人身体活动的适应能力。具体要求有五种：肌肉力量、肌肉耐力、柔韧性、心血管循环耐力及身体脂肪百分比等。另有学者认为还应有两种补充：一种是与运动技巧有关的体适能（敏捷性、平衡感、协调能力、速度、反应时间及瞬发力等要素），另一种是与健康状况有关的体适能（社会、心智、情绪、精神及身体等要素）。检测内容为（美国）：1.6km跑（心肺耐力）、伏地挺身（肌力与肌耐力）、坐姿体前弯（柔软度）、身体指数（体重除以身高的平方，身体组成）。

在运动训练中，运用运动生理学理论、实验技术，对运动员身体机能进行测量以评价运动员身体机能状态，分析其变化趋势，并及时向教练员反馈，这一过程称为运动员身体机能的生理评定；运动员身体机能的生理评定对运动员选材、医务监督、控制训练负荷、判断运动性疲劳，防止过度疲劳和运动损伤的发生，以及有效地挖掘人体的运动潜力、提高竞技能力，均有十分重要的意义，已经成为科学训练的重要内容。运动员身体机能的生理评定系统中，主要包括心血管、免疫、内分泌、神经、氧转运、骨骼肌和物质能量代谢系统，以及与它们相关的生理指标及评定方法；运动员身体机能的生理评定应是一个多指标、多层次及多因素的整体综合评定

在运动员机能评定工作的组织和实施中应重视标准化和系统性。

（二）肥胖的定义和分类。肥胖对人类健康的危害（高血压、心脏病、糖尿病、脑血管意外、肥胖脑等）。肥胖的发病率和诊断标准（身体指数）。通常，腰围越大，健康危险越大。肥胖的发病机制（体重调定点、瘦素、遗传因素、环境与行为因素）。防肥减肥手段（体育运动）

肥胖这种常见的、明显、复杂的代谢失调症，严重影响着人类健康。肥胖在全球迅速蔓延．使其成为举世瞩目的健康问题。本章对肥胖的定义、分类、诊断、危害及主要发病机制进行较为详细的论述，对肥胖的防治理论与实践，特别对运动防肥减肥的机制进

行了深入的分析；对成年人的肥胖问题加以论述，也同样重视儿童期肥胖问题；为读者提供了有关人类肥胖研究的数据和资料，展示出大量的动物实验研究。最后还提出减肥健体运动处方的制定原则及建议。

（三）无氧运动能力的概念及生理学基础。无氧运动能力测量和评价的一般方法。短（10s踏车测验）、中（30s踏车测验）、长时间（120s踏车测验）无氧运动能力测试和最大积累缺氧量（MAOD）测验。

人体无氧运动能力是指人体肌肉在无氧供能代谢状态下的身体工作能力．测量与评价人体无氧工作能力对于客观地分析与评价人体运动能力、检查运动训练的效果以及探讨无氧工作能力的发展及其对训练的适应规律等理论和应用问题具有重要的意义。本章在概括性介绍无氧运动能力的基本概念及其生理学基础上．重点介绍无氧运动能力检测和评价的常用方法。

（四）高压氧（HBO）对运动性疲劳恢复的影响，以及对自由基代谢和红细胞抗氧化系统的影响。低氧环境对促红细胞生成素（erythropoietin, EPO）的影响。低氧环境训练的生理学效果。

摄取高浓度氧有利于疲劳的恢复，降低运动后自由基对机体的损伤，提高抗氧化能力，改善血液流变特性及微循环水平。摄取低浓度氧和高原训练能促进EPO产生，改善血液运输系统功能，提高有氧和无氧运动能力，增进健康。

人体通过呼吸运动来完成机体和外界的气体交换，呼吸运动是维持机体正常生命活动的基本生理过程，也在内环境的酸碱平衡调节过程中发挥重要作用。在运动参与的过程中，呼吸系统的机能会发生一系列的变化。运动训练在增强呼吸系统机能的同时也提高了组织对氧气的摄取能力，从而保证运动的顺利进行。运动过程中呼吸的调节有大脑皮质、本体感受及条件反射等几种形式。在某些运动项目中，呼吸肌疲劳可能会成为运动能力的限制因素，通过特殊的呼吸肌训练可以提高运动员的肺通气功能：在特殊情况下，如高原、低氧环境下运动时，呼吸系统会产生一些特殊的功能适应，如肺通气量、最大通气量增加等。运动在增强呼吸系统作用的同时，也可能会弓l发一些不利于运动员健康的问题，如运动诱导支气管痉挛、运动诱导血氧过低等。

（五）肌糖原的概念、肌糖原超补偿现象的发现；肌糖原超补偿现象的分子机制和实施肌糖原超补偿的方法。运动与糖尿病。

12 肌糖原(muscle glycogen)为肌肉细胞内所储存的葡萄糖聚合物。研究证明肌糖原储存量与运动耐力成正比(Bergstrom等，1965)，这个发现使得肌糖原超补偿法(Glycogen supercom pensation technique)成为常用的耐力训练技术。在20世纪60年代前北欧几个生理学家研发出提供运动员增加肌肉组织肌糖原储存的方法，当时它们发现运动3天后肌糖原储存量水平会明显高于运动前。研究者一直对于肌肉细胞为何可以在运动后将肌糖原储存量自动向上调整的原因并不是很了解。早期(20世纪80-90年代)运动生化学家倾向于此现象与肌肉细胞内肌糖原合成酶(Glycogen Synthase)的活性调节有关。然而这个流行至今的理论，并无法完全解释肌糖原超补偿现象在时间上的增加情况(运动后肌糖原合成酵素活性水平之增加只维持约1～3 h后即恢复运动前的状态，但运动后1～3天肌糖原超补偿现象仍持续进行)。郭家骅利用分子生物学与细胞生物学技术导向，观察运动后肌糖原超补偿的现象(K uo等，1999；1vy & Kuo，1998)，配合最近基因转殖动物的研究结果(Tsao等，1996；Ren等，1993)，显示肌糖原超补偿现象的分子机制与运动后肌肉调节GIUT4基因表达有关。因此，如果了解如何操控身体GLUT4基因表现量的方式，即可能控制肌肉组织肌糖原的储存量，从而设计更先进的肌糖原超补偿法。

人体对糖类的吸收能力随着年龄下降是一种自然老化的趋势，此退化的趋势因人而异。糖尿病患者为人体糖类吸收能力最差的族群，由于血液中的葡萄糖不易被身体组织吸收，因此血糖较一般人高。发展糖尿病的原因通常可被分成两类：第一类主要由于通知身体吸收血糖的讯息分子一胰岛素无法顺利分泌所致，称之为一型糖尿病，为糖尿病人口的极少数；第二类(工业化国家的主要糖尿病类型)与胰岛素分泌无关，主要由于身体对胰岛素敏感度下降所致，称之为二型糖尿病，大部分糖尿病为此型。正常人体在饭后糖类能正常的吸收与储存，主要由于胰脏所释放出来的胰岛素，能正常动员身体肌肉细胞内部的一种葡萄糖载体(glucose transporter)，来快速吸收突然升高的血糖。这个葡萄糖载体被称为GLUT4蛋白。糖尿病患无法正常吸收葡萄糖的原因，由于身体对胰岛素不敏感或胰岛素无法分泌，两者均能造成肌肉细胞内GLUT4蛋白无法被动员到细胞膜表面来运输葡萄糖所致。肌肉组织是饭后身体吸收葡萄糖的主要位置，因此该组织胰岛素敏感度，对于全身血糖控制能力，扮演最重要的角色。所以改善肌肉组织胰岛素敏感度，被认为是糖尿病预防与治疗的主要策略。二型糖尿病与肥胖有高度相关(特别为腹腰部型肥胖)，显示脂肪组织虽非主要糖类的吸收组织，其三酸甘油酯储存状况也影响全身的胰岛素敏感度。有规律的运动可提高骨骼肌胰岛素敏感度同时防止肥胖，成为预防与治疗二型糖尿病的最佳方式。运动训练对于一型糖尿病并没有疗效，但可以减少降血糖药物的使用剂量。

力量是各项身体素质和各种运动项目的基础，肌肉力量的大小与肌肉体积、肌肉长度、收缩速度、肌纤维类型、神经系统控制能力等多种因素有关，在运动实践中常用的力量训练方法有等动训练法、等长训练法、等张训练法、超等长训练法、离心训练法和电刺激法等。另外，在力量训练中应考虑不同因素的影响。

力量训练的规律和特点要点：1）力量训练的适应性分为初期的力量增长阶段和后期的 13 力量增长阶段；2）力量训练应当保持训练强度、循序渐进的规律；3）通常一组内所安排的重复次数需要使活动的肌肉非常疲劳；4）力量训练的强度、频率和训练量应当视具体情况适当调节；5）力量训练应当根据肌力增长规律和情况调整计划；6）力量训练具有严格的特异性；7）力量训练可以表现出左右影响的交叉效应；8）肌肉力量的增加在停训后会表现出消减的特点；9）多元化的力量训练可以提高训练的效果。

（七）高原训练的生理学基础

高原训练提高运动能力的生理学基础在于高原缺氧可以提高机体运输氧气的能力、心脏供血能力、骨骼肌的代谢能力及Vo2maX然而，研究又表明高原训练的不足之处在于高原缺氧会造成Vo2maX下降，进而导致运动员不能保证正常的训练量和强度进行训练。这一不足之处严重地影响了高原训练的效果。为了提高运动员有氧运动能力，同时又能保证训练量和强度，“高住低训”及“间隙性低氧暴露”是比较好的方法。

高原训练的生理学要点：1）高原缺氧会降低机体运输氧气的能力。并且，海拔高度越高，机体运输氧气的能力越低。2）高原气候主要影响有氧运动的成绩。并且跑距越长，成绩下降就越明显。3）高原训练可以提高机体运输氧气的能力、提高心脏供血能力、提高骨骼肌的代谢能力及提高VO2max。4）提高高原训练效果从训练高度，训练强度，训练量，比赛间隔等多方面考虑。

复习思考题：

1.结合自己的专项，简述如何应用生理指标评定运动员身体机能状态？ 2.试述运动控制体重的常见误区。3.如何测验无氧运动能力。

4.高原训练提高有氧耐力的基础是什么？ 5.试述运动营养补充的常见误区。

第七部分教案

教学内容：大脑的高级功能与运动技能的形成 教学难点：运动技能的形成过程 教学过程设计：

一．复习神经解剖学有关知识。

二．讲授内容摘要：

（一）大脑皮质的功能定位和皮层下有关运动区。第一躯体运动区及功能特点、第一感觉功能区及特点、四种语言中枢、基底核、小脑等结构和功能。

（二）运动学习与运动技能的概念不同。运动技能形成的神经生物学基础（可塑性理论

14 和网络结构理论）。运动与神经控制。

控制人体运动的主要神经中枢有感觉运动皮质、基底神经结、小脑、脑干和脊髓等结构脊髓是控制肌肉活动的基本神经中枢。支配肌肉运动的下行神经通路主要是锥体系与锥体外系;α运动神经元与其支配的肌纤维称为运动单位(molor unit)。神经与肌纤维接头处叫运动终板(motor endplate)。运动单位根据其含肌纤维类型分为快收缩运动单位和慢收缩运动单位。运动可诱导多巴胺(dopamine DA)、5-羟色胺(serotonin 5-HT)、乙酰胆碱(acetylch01ineAch)和氨基酸类等神经递质(neurotraHSitter)的代谢变化。运动时5羟色胺增多可能是导致中枢疲劳的因素之一，适当补糖可减缓5羟色胺的致疲劳作用。多巴胺是控制人体运动的重要神经递质，并与中枢疲劳有关。运动使脑氨(ammonia)增多，对中枢具有毒性作用，对谷氨酸等神经递质有干预作用。海马对下丘脑－垂体一肾上腺皮质轴(hypothalamic-pituitary-adrenoconical axis, HPA axis)有抑制作用，过度运动使海马的结构发生变化，从而影响其对下丘脑一垂体一肾上腺皮质轴的抑制作用。

运动能诱导脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic facfor BDNF)的增加，脑源性神经营养因子是维持脑神经元的正常生理机能的重要因子。运动能改变海马众多基因的表达，有些基因对脑具有良好作用。运动能促进脑神经元的再生。

（三）运动技能形成过程的有关学说（自主生物适应等）和影响因素。

我国在运动技能概念及机制的解释上，起主导作用的主要是依据巴甫洛夫理论的条件反射理论。科学的进步及人类对客观事物认识的深化，必定造成对事物属性认识的不断加深，因而形成概念的发展变化，运动技能学习的物质基础在于神经系统尤其是脑的变化，对脑和神经系统在运动负荷情况下变化规律的认识，是掌握运动技能发生与控制原理的根本所在。系统科学与神经科学的发展为我们正确认识运动技能的形成提供了相应的科学基础，将感知过程与伴随的目标导向行为结合起来才有助于正确理解脑，将系统科学的自组织理论与神经科学研究进展的结合及其相应的实验研究，是我们重新认识运动技能多维复杂特性，给出运动技能确切定义的正确途径。

复习思考题：

1.与运动控制有关的中枢结构有哪些？ 2.语言中枢的分类、位置和功能。3.试述记忆的分类和机制。4.简述反射的生理学基础。

第八部分

生理学实验技能训练

实验一 坐骨神经—腓肠肌标本制作及肌肉动力学观察

15 实验二 心脏动力信号采集与分析

实验三 人体体表心电信号采集与分析、肌肉力量测验 实验四 体适能评定和运动性疲劳的诊断

注：内容要求见本课程教学大纲及实验指导教材《生理学实验与科研训练》。

第4篇：儿童少年的运动生理学教案(儿少)

教案

人数第课时年月日 主题

第十二章运动过程中人体机能变化规律 疲劳和恢复过程

第十六章儿童少年生长发育与体育运动 一儿童少年生长发育

二儿童少年关节、肌肉系统特点

三儿童少年血液循环、呼吸、神经系统特点 四身体素质的自然增长

教学 目标

1、使学生认识运动性疲劳产生的学说，从而在体育运动中根据可能出现的原因尽量推迟疲劳的产生，提高运动能力。

2、认识恢复过程的重要性，并能在运动训练中应用。

3、了解儿童少年骨骼特点及体育教学中应注意的问题。

4、使学生认识儿童少年的关节和肌肉系统的特点，了解小孩力量小和耐力差的原因，安排运动训练时应注意区别对待。

5、认识儿童少年循环、呼吸和神经系统的特点，了解小孩不能进行长时间、紧张性运动的原因及在体育教学中应注意的问题。

重点 难点

1运动性疲劳产生的假说。2超量恢复的特点。

3安静、运动时和恢复期运动员的生物学特征。

4儿童少年骨骼特点及注意问题；儿童少年的心血管系统特点及注意问题；儿童少年神经系统特点及注意问题。

教法

课堂理论讲授

教 学 过 程

疲劳：概念；疲劳产生的学说；判断疲劳的方法

恢复过程：概念；恢复过程的阶段；超量恢复的特点；促进恢复过程的因素 第十七章儿童少年解剖生理特点 第一节儿童少年生长发育

生长生长的定义是细胞繁殖、增大和细胞间质增加，表现为组织、器官、身体各部以至全身大小、长短和重量的增加以及身体化学组成成分的变化。

发育发育的定义是功能的分化和不断完善，心理、智力的发展和运动技能的获得。发育通常涉及人体达到成熟过程中所出现的一系列变化，例如，在胚胎期器官和组织的分化，出生后循环、呼吸功能的发展，消化功能逐渐建立等。成熟成熟意味着生长发育的基本结束，机体在形态、功能等方面达到成人水平，表现为身高、体重达到一定水平，各系统功能基本完善，骨骼牙齿的钙化基本完成，性器官具有繁殖子代的能力。

生活年龄和发育年龄生物体出生后根据生活时间长短所确定的年龄叫生活年龄或时间年龄。人体出生后达到成熟所需要的时间，在个体间存在差异，生活年龄相同的个体所达到的发育程度也存在着差异，按照机体的发育程度所制定的年龄叫生物学年龄或发育年龄。

许多人体指标可用于发育年龄，如身高、牙齿、骨骼、第二性征等，用它们所确定的发育年龄分别叫作身高年龄、牙齿年龄(齿龄)、骨骼年龄(骨龄)、性征年龄等。发育年龄中使用最多的是骨骼年龄。

一、儿童少年生长发育的一般规律

（一）生长发育的量变和质变过程

人体生长发育是从婴儿、幼儿、少年、青年、壮年直到老年的完整过程。儿童的身体比成年人小，但绝不是成年人的缩影，因为在机能方面比成人简单，是具有质的差别的。生长发育是从微小的量变到根本的质变的复杂过程，是在体积增大的过程中，完成结构和机能的分化和成熟。

（二）生长发育的连续性和阶段性

生长发育过程是连续的，面不是跳跃的，不过，这个过程又不是直线变化和不分层次的。虽然在生长发育过程中，我们看不出朝夕的变化，但却自然地表现出阶段性的质的特点，并有一定的变化程序。例如，在运动器官和神经系统的生长发育过程中，身高、体重不断增长，动作技能逐渐完善。首先发育的是头部的运动(如转头、抬头)，然后过渡到上肢运动(如抓物)，再发展成躯干的运动(如翻转、直坐)，最后发展到下肢运动(如站和走)。这种从头部向下的发展过程称为“头尾发展规律”。就身体某一部位的机能发育来看，也有一定规律可循；例如，上肢的发展是：新生儿时期上臂只是无意识地运动，手很少起作用；

四、五个月时期，手才能拿东西而且常常是全手抓握；十个月左右才会用指尖拿东西；一岁左右发展成能用两个手指捏起小的物体。这种由正中部位向末端发展的过程称为“正侧发展规律”。

（三）生长发育的波浪式规律

生长发育不是匀速直线上升，而是有时快，有时慢的波浪式发展。以身高、体重为例，从胎儿到成熟有两个突增阶段：第一次突增是胎儿时期，为第一个生长发育高峰；出生后生长的速度逐渐变漫，一直到10～12岁，又出现一个突增期为第二个生长发育高峰。在第一次突增阶段，身长在孕中期(4～6个月)增长最快，在三个月内约增加27.5厘米左右。体重在孕末期(7—9月)增长最快，三个月约增加2300克。出生后生长发育速度逐渐变慢，出生后第一年身长增加20～25厘米，体重增加6～7公斤；出生后第二年内身长增加10厘米，体重增长2.5～3.5公斤，增长速度还是较快的；以后增长的速度迅速下降并逐渐保持相对平稳的速度；到青春发育期，又出现第二次突增，这时身高年增长约为7～8厘米，体重一般年增长约为5～6公斤；以后的增加速度又逐渐缓慢，直到发育成熟，骨化完成后，身高的增长达到停止阶段。

需要说明，在这两个生长发育的高峰期，各有不同的特点。在第一次突增期，胎儿从一个特大的头、较长的躯干及短小的四肢，发育到儿童时期的身体各部分较匀称的比例。而在第二次突增期，则是下肢迅速发育，再向躯干发育，而头的发育不明显，最后发育成头较小、躯干较短，腿较长的体型。在整个发育过程中，头大约增长1倍，躯干大约增长2倍，上肢大约增长3倍，下肢大约增长4倍。

（四）身体各系统发育的不平衡性和统一性

人体各部位和各器官系统发育的迟早和速度不同。

神经系统的发育最早。在出生后的十年中，淋巴系统的发育特别迅速。12岁左右淋巴系统已达到成年时的200%，从而使机体对疾病抵抗力增强，在各系统的发育过程中，生殖系统的发育最晚，10岁以前几乎没有什么发展。青春期开始后才迅速发育，逐渐成熟。除此之外，在身体生长发育过程中，伴随着一定的心理变化，而且具有个人的不同特点。

二、影响儿童少年生长发育的因素

儿童少年的生长发育，是机体与外界、遗传性与适应性的对立统一过程，遗传因素决定机体发育的可能性，环境条件影响着发育的进程。现将影响生长发育的几个主要因素叙述如下。

（一）营养

营养是生长发育的物质基础，新陈代谢的正常进行离不开摄取各种营养物质。生长发育阶段要保证同化作用超过异化作用，必须有充分的营养物质的供应。

（二）疾病

急慢性疾病对儿童少年生长发育的影响是不言而喻的。影响的大小取决于病理变化的部位、病程的长短与严重程度。某些器官的器质性改变，必然影响它本身乃至全身的机能，破坏新陈代谢的正常规律，从而影响生长发育。

（三）气候和季节

季节对发育有明显的影响。一般来说，春季身高增长最快，秋季体重增长最快。有人发现在身高增长较快的月份，新的骨化中心出现要多于身高增长较慢的月份。在l～3月份，基础代谢率和血清蛋白结合碘达到高峰，而在7～9月份达到最低值。因而认为，寒冷刺激与甲状腺机能增强有关。

（四）社会因素

社会因素对儿童生长发育的影响是综合性的。其中，主要的决定因素是经济发展的情况，以及与之有关的营养、居住、医疗、体育等条件。仅以北京市男生的身高为例，各年龄组在20年内的增长幅度在2.0～5.7厘米之间，11个年龄组在20年内平均增长3.6厘米，即每10年平均增长1.8厘米。

在同样经济条件下，子女的多少，对生长发育的影响很大。多子女的家庭，无论经济收入多少，儿童的生长发育都会受到明显的影响。

生长发育的城乡差别，也是社会因素对生长发育影响的表现。国内外的调查均说明，城区儿童的发育水平高于近郊区。近郊区儿童的发育水平高又于远郊区。这是历史造成的城乡差别在儿童生长发育方面的反映。

环境污染也是影响儿童少年生长发育重要的社会因素。

（五）遗传因素

遗传对儿童少年生长发育的影响是肯定的。遗传不仅能预示子女的身高或体重，甚至在一定程度上决定着子女的体型。当然，子女从父母那里得到的遗传素质各有不同，因此在生长发育上有很大的可塑性，后天的因素更为重要。美国学者研究发现，甚至单卵双生的两个机体，无论在形态、机能、素质、心理方面也有所不同。

（六）体育锻炼

儿童少年生长发育是受先天遗传和后天环境双重作用的复杂生物现象。在诸多环境因素中，营养是生长发育的物质基础，体力活动是生长发育的源泉。“生命在于运动”，体育运动和体力劳动是促进身体发育和增强体质的最有利因素。尽管遗传特征可以使机体自然增长，但毕竟是有限的，在保证营养供给充足的前提下，体育锻炼作为自觉的有目的的自身改造手段，可以充分发挥机体的生长潜能。

体育运动可通过调节机体的新陈代谢、神经内分泌系统的作用机制，对儿童形态发育产生不同程度的影响。但是，这需要一个长期积累的过程，企图通过参加短期的体育锻炼而使体格发育水平明显提高是不切实际的。

三、生长发育的年龄划分与青春发育期

（一）年龄阶段的划分

根据生长发育的规律以及形态、生理和心理的特点，将儿童少年的年龄划分为一下几个时期： 婴儿期：

2～3岁 幼儿期：

4～6岁 学龄前儿童： 4～6岁

学龄儿童：

7～12岁（小学期）

少年期：

13～17岁（中学时期，少年甲组相当于初中，少年乙组相当于高中）青年期：

18～25岁

各年龄阶段的上下相邻年龄之间，并无明显界限。

（二）青春发育期

青春发育期是由儿童少年时期过渡到成人的一个迅速发育的阶段。以生长突增为青春发育期开始的标志，以性成熟为结束。青春发育期(即青春期)可分为三个阶段见表17-1。表17-1 人体青春发育期的三个阶段及发育特点

前期

中期

后期

女孩

10～12岁

13～16岁

17～23岁 男孩

12～4岁

14～17岁

18～24岁

特点

以身体形态发育突增现象为主。是人体成熟前的一个迅速生长阶段，也称为生长加速期。

以第二性征发育为主，又称为性成熟期。此阶段形态的发育速度减慢。

身体发育到完全成熟阶段。

备注

乡村比城市晚一年

（三）第二性征

出生时由于性的染色不同，决定性腺不同、即有男女的性别，称为第一性征，也是主要特征，这是性的本质区别。在性激素的作用下，出现男女性征上的继发性特征，称为第二性征或副性征。第二性征标志着已进入青春发育期，性腺逐渐成熟，机能逐渐完善，男女之间的性别差格外明显。男女性第二性征有如下的征象：

男性的特征是：喉结增大突出，音调变低变粗，皮下脂肪减少，肌肉显得强健有力，毛多，长胡须，生殖器官增大，颜色加深，睾丸发育成熟，产生精子，开始遗精。

女性的特征是：音调变得细而高，乳房逐渐隆起，乳头突出，骨盆变宽，脂肪有选择性地沉积(在胸部、乳腺和臀部)，皮下脂肪丰富，生殖器官发育增大，外生殖器官颜色加深。明显的特征是出现月经。

第二节儿重少年解剖生理特点与体育教学与训练

一、骨骼

骨成分特点是，软骨成分较多，水分和有机物质(骨胶元)多，无机盐(磷酸钙、碳酸钙)少。骨密质较差，骨富于弹性而坚固不足。骨的力学特性是，硬度小，韧性大，不易完全骨折，易于发生弯曲和变形。

身高的增加主要在于下肢骨的生长，所以，青春期要看下半身的长势。脊柱的椎体到20—22岁才完成骨化，所以，青年期要看上半身的长势。教练员常用骨龄作为选材的指标，通常以腕骨的骨龄来预测身高，作为运动员选材根据之一(注：骨龄是骨骼发育的年龄，以化骨核出现和干骺愈合合时间作为骨龄评价标准)。

根据儿童少年骨骼的上述特点，在体育教学或运动训练中，应注意下列问题 1注意养成正确的身体姿势儿童少年骨承受压力和肌肉拉力功能比成人差，在长期处于身体姿势不良的影响下，他们的骨易弯屈变形。其中常见的是脊柱的变形。

采取坐位姿势读书写字时要坐端正，腰部要挺直，头部不要过于前倾(前倾角不应大于15一20度)，前胸不要压在桌缘上，两足平放于地面，桌椅之间的高度大约为坐高的三分之一左右(同一年龄组的儿童少年，根据身高情况，约有3—5厘米的差别)，以两肘能平放在桌面上不负担上体的重量，两肩呈水平为合适。不宜长时间从事坐着处于佝偻状态的工作。行走时，要抬头挺胸，步子要匀，两臂配合脚步自然前后摆动。提物或背挎包行走时，重量不宜太重，要左右轮换提物。总之，要使儿童少年养成坐、立、走的正确姿势，注意各种姿势的轮换，做到左右结合，动静结合，劳逸结合。

2注意身体的全面训练有些运动项目的动作是非对称的，肢体的负荷不均匀，例如乒乓球、羽毛球、网球的握拍手，投掷运动中的投掷臂，跳跃运动中的踏跳腿等，在练习过程中锻炼机会较多，而负荷也较重。有些运动项目，在运动中身体常处于某些比较固定的姿势。如助板划桨、速度滑冰、自行车运动等。对儿童少年来说，进行这些项目的训练时，特别要加强对弱侧肢体的锻炼。另一方面，对一些基本技术的训练，不要过于集中，应采用分散的办法，用多种形式，交替进行。不然的话，由于肌力发展不平衡，或长期保持某种姿势，也容易发生脊柱的变形或肢体发育的不均衡，造成缺陷。

3在进行力量训练时，应注意负荷的重量儿童少年的椎骨完全骨化的年龄较晚，髋骨是由髂骨、坐骨、耻骨三块骨以软骨连续起来，要到15一16岁左右才愈合，股骨还存在骺软骨，承受压力的功能比成人差，维持足弓的肌肉和韧带也较弱。因此对儿童少年进行发展力量的练习时，如果负重过大，或采用静止性力量练习过多，也容易导致脊柱变形，腿型异常，髋骨移位和足弓的下降(扁平足)。一般在10岁以前，不宜搞负重练习，可采用抗体重的一些练习，如徒手跑、跳等。12～13岁可增加一些抗阻力(如拉像皮筋)或哑铃等的力量练习。15岁以后，进行较大重量的力量练习，并应以动力性练习为主，进行必要的静力性练习时，也要控制时间，做到动静结合。

4注意练习场地的选择由于儿童少年骨骼骨化未完成，易变形；脊柱的生理弯曲较成人小，缓冲作用比成人弱，故不宜在坚硬的水泥地、沥清地上反复进行跑、跳等练习。长期在这些场地上练习跑、跳，对足骨、胫骨的骨化点会产生过大而又频繁的刺激，易引起过早骨化或骺软骨的损伤，影响骨的生长发育。同时由于反作用力大，震动也大的特点，要避免从高处往下跳的练习。因此，进行跑、跳练习时，应选择草地和一般的泥沙地进行。练长跑时，也应尽量不在柏油或水泥马路上进行。

5注意预防“骺软骨病”的发生“骺软骨”的损伤是儿童少年在体育运动中的特有的一种损伤。主要发生在腰椎、膝关节和肘关节。象体操运动，要作许多下腰练习，如果教练员在练习中单纯用力去挤压腰部或上提腰部，过多地用静力性的练习去发展腰部的柔韧性，而不注意积极发展腰背肌肉的力量，则可引起椎骨骺软骨损伤。又如篮球、排球等运动，常处于半蹲肢体发力和活动，半蹲位时，膝关节的韧带松驰，全靠股四头肌和髌骨来稳定膝关节，儿童少年股四头肌力量较弱稳定膝关节的能力差，加上髌骨比股骨较早完成骨化。在这种情况下，如膝关节反复摇晃旋扭或多在半蹲位突然发力，使髌骨与股骨下端经常发生摩擦撞击，而致股骨下端骺软骨病变，尤其在过硬的场地上经常用力踏跳等，更为不宜。

体育教师和教练员安排半蹲为练习，不要过于集中，每次时间不宜过长。对一些陈旧的、不合理的练习方法，如蛙跳、鸭步、并腿负重蹲起等，对儿童少年来说，应尽量减少。平时应采取积极的手段，来发展儿童少年股四头肌的力来发展儿童少年股四头肌力量，这对预防膝关节损伤有良好作用。此外，体操运动常有许多上肢支撑和前臂旋前旋后的用力动作，使肘关节的负担过大。过于集中从事这些练习，经常发生肱骨骺软骨的损伤。在运动中，如发现儿童少年有腰、膝、肘部疼痛，应引起重视，并及早进行诊断，作出适当的处理。

6适当注意营养儿童少年的骨正外在生长发育的旺盛时期，因此对钙、磷的需要增多。膳食中应注意钙、磷的足够供应，特别是钙的供应。从事体操、乒乓球等专项训练的儿童少年，长期在室内活动，特别是钙的供应。应当安排一些户外活动。因皮肤下面有一种胆固醇物质，在阳光子外光照射下能形成维生素D，而维生素D有助于钙的吸收。

二、关节

儿童关节面软骨相对较厚，关节囊、韧带的伸展性大，关节周围的肌肉细长。关节活动范围大于成人，牢固性相对较差，在外力作用下较易脱位。因此在体育教学于训练中应加以注意。

三、肌肉

肌肉成分特点是，儿童少年肌肉中水分多，蛋白质、脂肪、无机盐类少，肌肉细嫩，收缩机能较弱，耐力差，易疲劳。

少儿身体各部肌肉发育顺序特点是，躯干肌先于四肢肌，屈肌先于伸肌，上肢肌先于下肢肌，大块肌肉先于小肌肉的发育。全身整个肌肉力量男子在25岁左右，女子在20岁左右达到峰值。肌力可保持到30—35岁才开始减退。女孩在15一17岁，男孩在18一19岁肌力增长最为明显同时体重增加也明显。

根据儿童少年的解剖生理特点，在体育教学和运动训练中应注意下列问题：

根据年龄特点安排运动负荷儿童少年的肌肉正处在生长发育中，从事体育锻炼或运动训练，能促进肌肉的生长发育，使肌纤维增粗，肌肉中蛋白质代谢旺盛，肌肉收缩力量、速度以及肌肉的伸展性与肌肉活动的协调性等均可得到提高。在8岁以前，儿童的肌肉生长和肌肉力量的增长速度较慢，因此，应以大量的徒手操以及不负重的跑跳练习为主。12～15岁，肌肉生长和肌肉力量增长速度加快，这一年龄阶段的少年，可采用一些阻力和较轻的负重练习来发展肌肉的力量。15岁～18岁，肌肉和力量增长的速度最快，在练习中，可以增加阻力或负重。这与根据骨骼的生长特点，安排练习的负重情况是一致的。

发展儿童少年肌肉力量练习，应以动力性力量练习为主，辅以适宜的静力性练习。控制好静力性练习时间。动力性力量练习是在克服阻力(包括负重或克服体重的阻力)的情况下，肌肉的收缩与放松交替进行。静力练习是在抗阻力(包括负重和体重的阻力)的情况下，肌肉作持续性的紧张收缩，两种方法，都可发展肌肉的力量。对儿童少年来说，由于肌肉的纤维较细，肌纤维的张力小，加上支配肌肉的神经中枢的兴奋强度和维持高度兴奋的时间比成人差，对持久而紧张的肌肉收缩更易疲劳。因此，对他们最好采用动力性的力量练习。但是据研究，儿童少年在持续紧张用力时，肌肉的血流量比成人多，只要安排适当，做一些静力性练习对发展肌肉力量，也是有益的。进行静力性力量练习时，负荷不要太重，持续的时间应有所规定。最好采用动静结合的方法，如发展肩部和上臂伸肌力量时，采用握哑铃臂伸直上举维持5秒，然后再屈肘上举，反复数次。无论是动力性练习或静力性练习，组数不宜过多，练习中应多安排几次休息，练习完后，注意做好放松活动。

结合肌力发展规律安排训练由于儿童少年肌肉的生长发育不均衡，在运动训练中，应注意全面身体训练和发育小肌肉的力量和耐力的训练。在身高增长加速时，肌肉主要向纵向发展长度增加较快，肌肉收缩力量和耐力都较差，宜采用伸长肢体练习，弹跳和支撑自身重量的力量练习，重负荷力量练习宜少采用。生长加速期结束后，身高的增长缓慢，肌肉横向发展较快，这时肌纤维明显增粗，肌力显著增加，可以适当增加力量性练习。注意神经系统的训练儿童少年神经系统对肌肉运动的调节不够完善，在运动训练中应注意改变儿童少年的协调，帮助提高对肌肉运动的感觉，培养对运动的节奏感和多做一些使肌肉主动放松的练习。

四、血液循环

血量特点是，儿童血量占体重的百分比略高于成人。新生儿血量约占体重的15%，周岁时约为11%。红细胞和血红蛋白特点是，新生儿的红细胞为每立方毫米550万个，血红蛋白含量为每100毫升血15～23克，以后逐渐减少，4～5岁以后逐渐升高，到15～16岁时红细胞数为每立方毫米440万个，血红蛋白含量为每100毫升血13.9克，接近常人水平。女子在13岁时达到第一次高峰，以后逐渐下降，20～30岁维持于较低水平，30～40岁时又逐渐升高达到第二次高峰，但仍低于男子。

白细胞特点是，新生儿白细胞总数特别多，平均可达每立方毫米2万个，两周后白细胞总数接近常人比成年人稍高。但淋巴细胞的百分比在1岁以后逐渐减少，到青春期接近成年人水平。9～10岁以前中性粒细胞比例较低，淋巴细胞占百分比相对地较高。儿 心脏重量和容积特点是，儿少的心脏重量和容积均小于成人，但相对值即按体重的比值却大于成人，幼儿心脏重量占体重0.89%。成人占0.48～0.52%。心脏的重量随年龄逐渐增大。到青春期时心脏已达到成人水平。心脏容积增长也有类似的规律。

心率特点是，儿童心脏发育不够完全，神经调节也不够完善，而新陈代谢又比较旺盛，因而心率较快。随着年龄的增长心率逐渐减慢，20岁左右趋于稳定。

血管特点是，血管在6—7岁以前发育比心脏早，血管壁弹力好，血管口径相对较成人大，外周阻力较小。所以，儿童的血压低，随着年龄的增长而递增。

心脏结构和心输出量特点是，儿童的心脏发育尚差，心肌纤维交织较松，弹性纤维少，心缩力弱，心脏泵血力小，每搏和每分输出量比成人小，但相对值每公斤体重心输出量大，年龄越小相对值越大，保证了生长发育过程中物质代谢的需要。这说明儿童心脏可以胜任较紧张的肌肉活动。

血压特点，青春发育期后，心脏发育速度增快，血管发育处于落后状态，同时由于性腺、甲状腺等分泌旺盛，引起血压升高，称为青春期高血压。一般多见于身体发育良好，身高增长迅速的青春少年。收缩压较高，一般不超过150毫米汞柱，具有起伏现象，舒张压则在正常范围。据统计，青春期高血压始发年龄为11～12岁，随年龄增长而增多。高峰年龄为15～16岁，以后逐渐减少。

根据儿童少年血液循环系统的解剖生理特点，在体育锻炼和运动训练中，应注意下列问题： ①注意运动负荷合理安排儿童少年的心肌纤维较细，心肌收缩力量较弱，心容量较小，神经系统对心、血管活动调节还不够完善。因此，在体育锻炼和运动训练中，在运动负荷安排方面，应注意适宜与合理，不能看到儿童少年能承担一定的大运动负荷训练，就猛加运动负荷。一般儿童少年对强较大持续时间不长的运动，而对一些长时间紧张的运动，重量过大的力量练习，对身体消耗过大耐力性练习等，则不宜过多采用。注意循序渐进和区别对待。同年龄的儿童少年，个子高大的，心脏的负担量相对较大；性成熟发育迟缓，心脏的发育也较迟缓，在运动负荷方面应注意区别对待。

②不宜做过多和过长的“憋气”许多力量练习如举重，常需要“憋气。“憋气”时，肺停止于扩张状态，腹肌紧张，胸腔和腹腔内压力加大，血液回心困难，回心血量减少，心脏输出血量也减少，对心脏本身的血液供应也会减少。“憋气”后，反射性的深呼气，这时胸内压、腹内压突然降低，大量血涌入心脏，使心脏充盈过度，对心脏也不利。因此，带有“憋气”的运动练习不宜多做，即使“憋气”，时间也不宜过长。此外，倒立、背桥等类动作练习也应予以适当控制。对儿童少年来说，过多过长时间从事这些练习，也欠适宜。在体操训练中，在时间上要予以控制。在练习后更应做些放松、整理活动，以便血液循环得以恢复正常。③正确对待“青春期高血压”在性成熟期，14～20岁左有的青少年，个别人会出现“青春期高血压”。青春期高血压者大多没有头晕、头痛等不良感觉。随着年龄的增长，内分泌腺机能稳定神经系统对心血管活动的调节完善，血管进一步生长发育，这种现象便会自然消失。对有青春期高血压的人首先要对他们进行解释，消除他们思想上的紧张。其次，主观上无不良感觉的人，可以照常参加体育活动，但运动的强度、密度要适当降低，并控制参加比赛的次数和密度；对有头晕、头痛等不良感觉的人，运动负荷应适当减小，并注意医务监督。总之，对青少年中有“青春期高血压”的人，适当地进行体育运动，可能还有助于血压恢复正常。

④采取积极手段，促进血液循环系统生长发育，提高其机能水平正确的体育锻炼和运动训练能促进儿童少年血液循环系统的生长发育，提高机能水平。如儿童少年适当地进行一些越野跑，15—30分钟的匀速跑、间歇跑、篮球活动等，对促进他们的血液循环系统的发育将有良好的作用。

六、神经系统

大脑发育特点：神经系统是发育最早最快的器官。7～8岁已接近成人水平，神经细胞的分化已基本完成，大脑额叶迅速生长，使儿童动作的精确性和协调性得到发展，以后神经细胞突起的分支越来越多，联络纤维大大增加，形成许多新的神经通路，脑的功能不断完善趋于复杂化。

小脑发育特点：新生儿小脑发育很差，l岁时增大最快，3岁时小脑发育基本上达到成人水平，能维持身体的平衡和动作的准确性。

神经活动过程特点是，儿童神经活动过程不稳定，兴奋过程占优势，兴奋和抑制过程在皮质容易扩散，神经活动的强度和集中都较弱，因此，活泼好动，注意力不易集中，做动作时不协调、不准确，易出现多余动作，建立条件反射快，消退快，重新恢复也快。年龄越小，皮质抑制过程越弱而不完善，分化能力也就差。掌握复杂精细的动作困难。14～16岁时，反应潜伏期缩短，分化能力提高，少女分化抑制发展较早，能够掌握复杂的高难动作，在体操、花样滑冰和技巧项目中尤为突出。

第二信号系统发育特点是，儿童的第二信号系统发育不完善，第一信号系统的活动占优势，直观形象思维能力相对较强。善于模仿，而抽象思维的能力相对较差。对示范等直观形象教学容易接受。

脑细胞工作能力是，大脑皮质神经细胞工作能力低，易疲劳，但神经过程灵活性高。神经细胞的物质代谢旺盛。合成作用迅速，所以，疲劳消除较快。儿童在进行运动时各种中枢和各器官的机能都易动员(起动)。

根据儿童中枢系统的生长发育特点，在体育教学与训练时应注意下列问题：

①体育课内容要生动活泼多样化，可穿插游戏和竞赛，避免单调。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在教学方法方面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诀等形式的讲解。年龄越小直观教学法作用越重要。随着年龄的增长，抽象思维的能力不断提高，应加强第二信号系统的活动，培养独立思考能力，加强对体育锻炼和运动技术的理性认识。

③儿童少年时期正是世界观形成时期，要加强意志品质的培养和组织纪律的思想教育。④青春期神经系统受内分泌腺活动的影响，会使稳定性暂时下降，儿童少年表现出动作不协调，少女更为明显，应注意区别对待。第三节儿童少年身体素质的发展

一、儿童少年身体素质发展规律

身体素质是机体各器官、系统机能的综合表现。儿童少年随生长发育而身体素质得到发展，同时，又出于从事体育活动而得到提高。在体育教学和训练中，应根据儿童少年身体素质发展的特点，采取科学的训练方法，促进身体素质的发展和运动技术水平的提高。

（一）身体素质的自然增长

儿童少年各项素质随中龄的增长而增长，直到25岁左右，这种现象称为身体素质的自然增长其增长的趋势是在青春发育期增长的速度快、幅度大，男生15岁左右，女生12岁左右。在性成熟期结束时，身体素质增长的速度开始减慢，男生为16～20岁，女生为13～20岁，女生从12岁开始身体素质有下降趋势。12岁以前男女之间各项身体素质的差别不大，到13～17岁这种性别差迅速加大，18岁以后趋于稳定。

各项素质逐中增长均值的幅度从大到小，依次为力量-耐力-速度。男女顺序一样，但女生逐渐递增速度约为男生的50%左右，性别差异很明显。

（二）身体素质发展的阶段性

各种身体素质的自然增长包括增长阶段和稳定阶段。增长阶段是身体素质随年龄增长而递增的年龄阶段，其中，包括快速增长阶段和缓慢增长阶段。稳定阶段是身体素质增长的速度明显减慢或停滞，甚至有所下降的年龄阶段。

身体素质由增长阶段过渡到稳定阶段有先后之别，按先后顺序排列如下，速度素质最先-耐力素质次之-力量素质最晚，男女顺序一致。

（三）各项身体素质发展的敏感期（增快期）在不同的年龄阶段中，各项素质增长的速度不同，把身体素质增长速度快的年龄阶段叫增长期即敏感期，相对地把其他年龄阶段称为非敏感期。

（四）各项身体素质达到最高水平的年龄

各项身体素质达到最高成绩即代表最高水平的年龄界限，而后保持稳定的水平或下降。各项身体素质达到最高成绩的年龄大多在19岁、20岁和21岁，男女之间无大差别。只有女子速度耐力在12岁。各项身体素质发展的速度早晚、快慢以及达到最高成绩的百分比都不一致。但有一定规律，大致是速度、速度耐力、腰腹肌力先发展，下肢爆发力其次，臂肌的静力性力量发展较缓慢。

各项素质发展高峰的年龄男子均在19～22岁，23岁后缓慢下降呈单峰型；女子在11～14岁出现第一个波峰，14～17岁趋于停滞或下降，18岁后回升，19～25岁出现第二次波峰呈双峰型，乡村女子与城市相似，但14～17岁的下降值没有城市明显。

本课教学内容总结：本次课主要讲解运动性疲劳产生的学说；恢复过程的概念、阶段和超量恢复的特点及促进恢复过程的措施和手段；儿童少年的关节、肌肉、心血管、呼吸和神经系统解剖生理特点及体育教学中注意的问题。

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