田径运动技术的生理学原理

管及呼吸系统对形成田径运动技术的影响作用
1田径运动中的三个供能系统 田径运动中的三个供能系统 A、磷酸原系统 、 磷酸原系统是由ATP和CP组成的系统，ATP在肌肉中的储量很少，若以最大功率 和 组成的系统 组成的系统， 在肌肉中的储量很少， 磷酸原系统是由 在肌肉中的储量很少 输出仅能坚持2S左右 肌肉中的CP储量约为 左右， 储量约为ATP的3-5倍。CP能以 能以ATP分解的速率 输出仅能坚持 左右，肌肉中的 储量约为 的 倍 能以 分解的速率 再合成。 以最大功率输出能量可以维持7s左右 再合成。ATP-CP以最大功率输出能量可以维持 左右，磷酸原系统是一切高速率输 以最大功率输出能量可以维持 左右， 出运动项目的物质基础，数秒钟要发挥最大能量输出，只能依靠ATP-CP系统，如短跑， 系统， 出运动项目的物质基础，数秒钟要发挥最大能量输出，只能依靠 系统 如短跑， 投掷和跳跃。 投掷和跳跃。 B、乳酸能系统 、 乳酸能系统是指糖原或葡萄糖在细胞浆内无氧分解生成乳酸的过程中，再合成 乳酸能系统是指糖原或葡萄糖在细胞浆内无氧分解生成乳酸的过程中，再合成ATP 的能量系统。该系统是大约在1—2分钟内要求高能量输出的项目的物质基础。如跑 分钟内要求高能量输出的项目的物质基础。 的能量系统。该系统是大约在 分钟内要求高能量输出的项目的物质基础 400m，其特点是，供能总量较磷酸原系统多，输出功率次之，不需要氧，产生导致疲 ，其特点是，供能总量较磷酸原系统多，输出功率次之，不需要氧， 劳的物质乳酸。乳酸的积累会破坏机体内环境酸碱度的稳态， 劳的物质乳酸。乳酸的积累会破坏机体内环境酸碱度的稳态，进而又会限制糖的无氧酵 直接影响ATP的再合成。导致机体产生堵塞性疲劳。 的再合成。 解，直接影响 的再合成 导致机体产生堵塞性疲劳。 C、有氧氧化系统 、 有氧氧化系统是指糖、脂肪、蛋白质在细胞内彻底氧化生成水和二氧化碳的过程中， 有氧氧化系统是指糖、脂肪、蛋白质在细胞内彻底氧化生成水和二氧化碳的过程中， 再合成ATP的能量系统。其特点是 的能量系统。 的生成量很大， 再合成 的能量系统 其特点是ATP的生成量很大，但速率很低，需要氧的参与， 的生成量很大 但速率很低，需要氧的参与， 不产生乳酸。该系统是进行长时间耐力运动的物质基础。 不产生乳酸。该系统是进行长时间耐力运动的物质基础。
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D、神经的控制能力 、 高效的神经控制能力可以动员更多的运动单位特别是快运动单位 参与工作，从而明显地增加肌肉收缩力量。研究证实， 参与工作，从而明显地增加肌肉收缩力量。研究证实，人体内的神经 肌肉系统有抑制机制， 肌肉系统有抑制机制，即防止肌肉力量超过骨骼和其关连组织的承受 范围。但是，力量训练可以逐渐降低或抵消机体自身的抑制机制， 范围。但是，力量训练可以逐渐降低或抵消机体自身的抑制机制，保 证肌肉产生更大的力量。力量训练的实践也表明： 证肌肉产生更大的力量。力量训练的实践也表明：神经的控制能力是 力量增加的主要因素，而肌肉的体积增加往往只是次要因素。 力量增加的主要因素，而肌肉的体积增加往往只是次要因素。 E、激素的影响 、 人体的内分泌系统与肌肉力量的大小也有一定的关系， 人体的内分泌系统与肌肉力量的大小也有一定的关系，对肌肉力 量影响较大的分泌激素有生长激素，睾酮等。临床研究证明， 量影响较大的分泌激素有生长激素，睾酮等。临床研究证明，生长激 素能促进肌肉蛋白的生成，增加萎缩肌肉的体积，改善肌肉的功能。 素能促进肌肉蛋白的生成，增加萎缩肌肉的体积，改善肌肉的功能。 睾酮可以刺激肌肉摄取氨基酸，进而促进肌纤维的生长。 睾酮可以刺激肌肉摄取氨基酸，进而促进肌纤维的生长。
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运动技术的形成可以分为互相联系不明显的四个时相， 运动技术的形成可以分为互相联系不明显的四个时相， 首先是泛化时相，在此时相兴奋过程在大脑皮层广泛扩散， 首先是泛化时相，在此时相兴奋过程在大脑皮层广泛扩散， 技术动作完成的不协调，不连贯；然后是分化时相，在此 技术动作完成的不协调，不连贯；然后是分化时相， 时相，兴奋过程的扩散受到抑制， 时相，兴奋过程的扩散受到抑制，技术动作在时间和空间 上变得逐渐精确起来，但是相互交替的兴奋和抑制体系还 上变得逐渐精确起来， 没有建立起来，动作紧张而不放松；接着是动力定型时相， 没有建立起来，动作紧张而不放松；接着是动力定型时相， 在这一时相兴奋和抑制过程以一定的顺序和一定的部位在 大脑皮层交替出现，动作变得协调连贯； 大脑皮层交替出现，动作变得协调连贯；最后是自动化时 相，其特点是条件反射更加巩固，即使环境发生变化，动 其特点是条件反射更加巩固，即使环境发生变化， 作也能很好地得以完成。 作也能很好地得以完成。
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二、人体骨骼、肌肉的工作特征对形成田径运动技 人体骨骼、 术的影响作用
1、骨杠杆 、 在人体中，骨可以在肌肉拉力的作用下围绕关节周转动， 在人体中，骨可以在肌肉拉力的作用下围绕关节周转动，它的作 用和杠杆相同，能把力的作用传递到一定距离，克服阻力， 用和杠杆相同，能把力的作用传递到一定距离，克服阻力，获得机械 利益，所以叫做骨杠杆。骨杠杆有平衡杠杆，力量杠杆和速度杠杆三 利益，所以叫做骨杠杆。骨杠杆有平衡杠杆， 种。例如，做背越式跳高的竿上动作时，要求运动员头部尽量后仰， 例如，做背越式跳高的竿上动作时，要求运动员头部尽量后仰， 便可反射性地完成更好的背弓动作，这是充分利用了人体平衡杠杆的 便可反射性地完成更好的背弓动作， 工作原理。投掷器械（铁饼、标枪、链球等） 工作原理。投掷器械（铁饼、标枪、链球等）时，要想加大上肢运动 的速度，必须全力伸长上肢，加大阻力臂， 的速度，必须全力伸长上肢，加大阻力臂，使其末端在同力点移动相 等的时间内移动较大的距离，这是充分利用了人体速度杠杆的工作原 等的时间内移动较大的距离， 理。在做不同器械投掷的动作时，随着器械重量的增加，运动员的投 在做不同器械投掷的动作时，随着器械重量的增加， 掷用力方法也随之而改变， 掷用力方法也随之而改变，这是须要充分利用人体的力量杠杆以克服 更大阻力的原因。 更大阻力的原因。
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2、不同时间运动时血糖的变化及原因 、 A、1-2分钟的短时大强度运动，运动肌靠肌糖原酵解供能，基本不利用 、 分钟的短时大强度运动， 分钟的短时大强度运动 运动肌靠肌糖原酵解供能， 血糖，肝脏糖原的输出也无明显变化。因此血糖的浓度不受运动的影响。 血糖，肝脏糖原的输出也无明显变化。因此血糖的浓度不受运动的影响。 B、4-10分钟的全力运动，运动肌靠糖酵解和有氧氧化综合供能，机体 、 分钟的全力运动， 分钟的全力运动 运动肌靠糖酵解和有氧氧化综合供能， 吸收和利用血糖的速率上升，同时肝脏糖的输出率高于肌肉的利用， 吸收和利用血糖的速率上升，同时肝脏糖的输出率高于肌肉的利用，因此血糖 的浓度会明显上升。 的浓度会明显上升。 C、15-20分钟的全力运动，运动以糖的有氧代谢供能为主要方式，肌 、 分钟的全力运动， 分钟的全力运动 运动以糖的有氧代谢供能为主要方式， 肉吸收血糖增加，但是还是低于肝脏释放糖的数量， 肉吸收血糖增加，但是还是低于肝脏释放糖的数量，所以血糖的浓度还高于正 常值。 常值。 D、1H-2H的长时运动，肌糖原大量消耗，肌肉利用血糖达到最快，供 、 的长时运动， 的长时运动 肌糖原大量消耗，肌肉利用血糖达到最快， 能的40%由血糖提供，此时，肝糖元大量分解，糖异生加强，但仍低于肌肉 由血糖提供， 能的 由血糖提供 此时，肝糖元大量分解，糖异生加强， 对血糖的吸收。 对血糖的吸收。 E、2h以上肌糖元耗尽，肝糖也不能再分解，只有靠糖异生供糖来保持 、 以上肌糖元耗尽 肝糖也不能再分解， 以上肌糖元耗尽， 血糖水平，但远不能满足肌肉的吸收，如果没有外援性糖的补充， 血糖水平，但远不能满足肌肉的吸收，如果没有外援性糖的补充，会出现低血 糖。
第三节 田径运动技术的生理学原理
一、田径运动技术形成的反射学机制 田径运动技术是在复杂的反射活动中形成的， 田径运动技术是在复杂的反射活动中形成的，学习和 掌握田径运动技术时， 掌握田径运动技术时，要在中枢神经系统建立新的条件反 新技术的形成与原有的运动基础有密切的关系。通常， 射。新技术的形成与原有的运动基础有密切的关系。通常， 掌握的运动技术越多，人的运动素质发展水平就可能越高， 掌握的运动技术越多，人的运动素质发展水平就可能越高， 新的技术就掌握的越快。以标枪为例：学生先通过助跑、 新的技术就掌握的越快。以标枪为例：学生先通过助跑、 投掷步，然后形成最后用力姿势，继而出枪。 投掷步，然后形成最后用力姿势，继而出枪。进行这一系 列复杂活动时，是由外感受器， 列复杂活动时，是由外感受器，本体感受器和内感受器按 一定的刺激依次传入学生的大脑皮层， 一定的刺激依次传入学生的大脑皮层，引起一定的兴奋与 抑制过程的序列体系，经过反复强化， 抑制过程的序列体系，经过反复强化，就形成了掷标枪的 技术定型。技术动力定型不仅包括骨骼肌运动的皮层兴奋 技术定型。 与抑制过程，而且还包括呼吸， 与抑制过程，而且还包括呼吸，血液循环和其它系统的活 所以，形成这一技术定型整个活动过程的同时， 动。所以，形成这一技术定型整个活动过程的同时，也相 应使学生的速度、力量、灵敏、 应使学生的速度、力量、灵敏、协调等运动素质得到有效 的发展。 的发展。
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四、神经系统在田径运动技术练习中的工作特征
在田径运动中人体的各器官，系统的功能不是孤立发挥作用的，它们之间互相联系， 在田径运动中人体的各器官，系统的功能不是孤立发挥作用的，它们之间互相联系， 互相制约，都是直接或间接处于神经系统的控制之下， 互相制约，都是直接或间接处于神经系统的控制之下，神经系统是整体内起主导作用的 调节系统。 调节系统。 高水平的马拉松运动员为了取得优异成绩会以最经济最有效的动作方式去完成比 赛。而这种经济有效的动作方式是在神经系统的精确控制下，由肌肉的交替放松和紧张 而这种经济有效的动作方式是在神经系统的精确控制下， 来完成的，这样做可以节省能量物质，这对于运动员取得优异成绩是至关重要的。 来完成的，这样做可以节省能量物质，这对于运动员取得优异成绩是至关重要的。 短距离跑运动参与者神经系统的协调同样重要。 短距离跑运动参与者神经系统的协调同样重要。一方面神经系统的高度兴奋可以动 员更多的快肌纤维参加工作，另一方面，神经系统的精确协调可以使运动员更放松的跑， 员更多的快肌纤维参加工作，另一方面，神经系统的精确协调可以使运动员更放松的跑， 以便更有效地利用磷酸原供能系统供能。 以便更有效地利用磷酸原供能系统供能。 投掷类项目要求的是一次性完成动作，高度有效的神经兴奋与控制可以使肌肉力量 投掷类项目要求的是一次性完成动作， 更好地作用在器械上，所以神经系统的协调可以有效的汇集肌肉合力于投掷臂上， 更好地作用在器械上，所以神经系统的协调可以有效的汇集肌肉合力于投掷臂上，完成 最后用力动作。 最后用力动作。 对于动作比较复杂的运动项目，如铁饼和跳高， 对于动作比较复杂的运动项目，如铁饼和跳高，神经系统的协调与控制显得更为重 要，这是因为这类项目不仅需要运动参与者具有良好的爆发力，更要求参与者有较好的 这是因为这类项目不仅需要运动参与者具有良好的爆发力， 时空感和肌肉在神经系统的协调下快速、正确、 时空感和肌肉在神经系统的协调下快速、正确、经济地完成动作的能力