运动生理学教案

《运动生理学教案》绪论教学目的与要求：使学生了解运动生理学研究对象和任务；掌握机体的基本生理特性及生理机能调节的方式和特点；了解运动生理学研究不同水平及方法。

教学主要内容：第一节生命的基本特征第二节人体生理机能的调节第三节人体生理机能调节的控制第四节运动生理学研究的基本方法第五节运动生理学的历史与研究现状第六节运动生理学的发展趋势教学重点难点：运动生理学研究的任务；机体的基本生理特性和生理机能调节的方式。

教学方法：讲授法教学时数：2课时教学过程：第一课时第一节生命的基本特征一、概述1、运动生理学的概念人体生理学（human physiology）是生命科学的一个分支，是研究人体生命活动规律的科学，是医学科学的重要基础理论学科。

运动生理学（sports physiology）是人体生理学的分支，是专门研究人体的运动能力及对运动的反应和适应过程的科学，是体育科学中一门重要的应用基础理论学科。

2、运动生理学的任务在对人体生命活动规律有了基本认识的基础之上，进一步探讨体育运动对人体机能影响的规律及机制，阐明体育教学和运动训练过程中的生理学原理，研究不同年龄、性别、和训练水平的人群进行运动时的生理特点，以达到促进儿童少年的正常发育、增强全民体质、延缓衰老、防治某些疾病，提高运动机能术水平的目的。

二、生命的基本特征（1）新陈代谢新陈代谢（metabolism）是生物体自我更新的最基本的生命活动过程。

新陈代谢包括同化和异化两个过程。

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，称为同化过程（assimilation）；生物体不断地将体内的自身物质进行分解，并把所分解的产物排出体外，同时释放出能量供应机体生命活动需要的过程，称为异化过程（dissimilation）。

在物质合成时，即在同化过程中需要吸收能量；而在物质分解时，即在异化过程中将释放出能量。

因此，在新陈代谢过程中，物质代谢（material metabolism）和能量代谢（energy metabolism）是同时进行的。

新陈代谢是生命活动的最基本特征，新陈代谢一旦停止，生物体的生命活动也就结束。

（2）兴奋性在生物体内可兴奋组织具有感受刺激、产生兴奋的特性，称为兴奋性（excitability）。

能引可兴奋组织产生兴奋的各种环境变化称为刺激（stimulus）。

神经、肌肉和腺体等组织受刺激后，能迅速地产生可传布的动作电位，即发生兴奋，这些组织被称为可兴奋组织。

在生理学中将这些可兴奋组织接受刺激后所产生的生物电反应过程及其表现，称之为兴奋（excitation）。

因此，可兴奋组织感受刺激产生兴奋能力的高低反映了该组织兴奋性的高低。

可兴奋组织有两种基本的生理活动过程。

一种是由相对静止状态转变为活动状态，或是兴奋性由弱变强，这种活动是兴奋活动；另一种是由活动状态转变为相对静止状态，或是兴奋性由强变弱，这种活动是抑制（inhibition）活动。

兴奋和抑制二者是对立统一的生理活动过程。

（3）应激性人体内各种组织对外界环境变化（刺激）具有不同的反应，如肌肉表现为收缩，腺体表现为分泌，神经的反应则表现为发放并传导神经冲动。

而其他组织，如上皮、骨胳等受到刺激后则表现为细胞代谢发生变化等。

机体或一切活体组织对周围环境变化具有发生反应的能力或特性称为应激性（irritability）。

活组织应激性的表现形式是多方面的，既可是生物电活动，也可是细胞的代谢变化。

而兴奋性则只是指可兴奋组织受到刺激后发生生物电变化的过程。

因此，具有兴奋性的组织必然具有应激性，而具有应激性的组织不一定具有兴奋性。

（4）适应性生物体长期生存在某一特走的生活环境中，在客观环境的影响下可以逐渐形成一种与环境相适应的、适合自身生存的反应模式。

生物体所具有的这种适应环境的能力，称之为适应性（adaptability）。

例如长期居住在高原地区的居民，其血液中的红细胞数量远远超过平原地区的居民。

这种适应性反应对高原居民是十分必要的，因为血中红细胞数量的增多大大提高了血液运输氧的能力，从而有效地克服了高原缺氧给人体带来的不良影响，创造了适应客观环境而生存的条件。

再如，运动员经过长期的力量训练可使肌肉的力量和体积增加；长期经过耐力训练的运动员肌肉耐力、心肺功能得到改善等，这些都是人体对环境变化产生适应的结果。

（5）生殖小结。

第二课时第二节人体生理机能的调节1、神经调节神经调节（neuroregulation）是指在神经活动的直接参与下所实现的生理机能调节过程，是人体最重要的调节方式。

神经活动的基本过程是反射。

反射活动的结构基础是反射弧（reflex arc）。

反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五个环节。

感受器能接受刺激，并产生神经冲动；传入神经将感受器所产生的神经冲动传入中枢；中枢在脑和脊髓，能对各种刺激进行分析判断；传出神经则将中枢对刺激所作出的反应信息传递效应器；效应器对刺激产生相应的生理反应。

2、体液调节人体血液和其它体液中的某些化学物质，如内分泌腺所分泌的激素（hormone），以及某些组织细胞所产生的某些化学物质或代谢产物，可借助于血液循环的运输，到达全身或某一器官、组织，从而引起某些特殊的生理反应。

这种调节过程是通过体液的运输而实现的，因而称为体液调节（humoral regulation）。

被调节的细胞或组织称为靶细胞或靶组织。

许多内分泌细胞所分泌的各种激素，就是借体液循环的通路对机体的功能进行调节的。

也有些内分泌腺本身直接或间接地受到神经系统的调节，在这种情况下，体液调节是神经调节的一个传出环节，是反射传出通路的延伸。

这种情况可称为神经-体液调节。

例如，肾上腺髓质接受交感神经的支配，当交感神经系统兴奋时，肾上腺髓质分泌的肾上腺素和去甲肾上腺素增加，共同参与机体的调节。

除激素外，某些组织、细胞产生的一些化学物质或代谢产物，虽不能随血液到身体其它部位起调节作用，但可在局部组织液内扩散，改变邻近组织细胞的活动。

这种调节可看作是局部性体液调节，或称为旁分泌（paracrine）调节。

神经调节的一般特点是比较迅速而精确，体液调节的一般特点是比较缓慢、持久而弥散，两者相互配合使生理功能调节更趋于完善。

3、自身调节自身调节（autoregulation）是指组织、细胞在不依赖于外来的神经或体液调节情况下，自身对刺激发生的适应性反应过程。

例如，骨胳肌或心肌收缩前的长度能对收缩力量起调节作用。

在一定范围内肌肉的初长度增加时，肌肉的收缩力量会相应增加，而肌肉的初长度缩短时收缩力量就减小。

一般来说，自身调节的幅度较小，也不十分灵敏，但对于生理功能的调节仍有一定意义。

有时一个器官在不依赖于器官外来的神经或体液调节情况下，器官自身对刺激发生的适应性反应过程也属于自身调节。

4、生物节律：指各种生理功能活动会按一定的时间顺序发生周期性变化，又称生物的时间结构。

第三节人体生理机能调节的控制1、非自动控制系统在控制系统中，控制部分不受受控部分的影响，即受控部分不能通过反馈活动改变控制部分的活动，这种控制系统称为非自动控制系统。

2、反馈控制系统在控制系统中，控制部分不断受受控部分的影响，即受控部分不断有反馈信息返回输入给控制部分，并改变它的活动，这种控制系统称为反馈控制系统。

反馈控制系统具有自动控制能力。

反馈控制系统分成比较器、控制部分、受控部分三个主要环节。

输出变量的部分信息经监测装置检测后转变为反馈信息，回输到比较器，由此构成闭合回路。

在不同的反馈控制系统中，传递信息的方式是多种多样的，可以是电信号（神经冲动）、化学信号（某些化学成分的浓度）或机械信号（压力、张力等），但最重要的是这些信号的数量和强度变化中所包含的准确的和足够的信息。

在人体生理功能调节的自动控制系统中,如果受控部分的反馈信息能减弱控制部分活动,这样的反馈称为负反馈（negative feedback）。

负反馈是可逆的，是维持人体生理机能活动经常处于稳态的重要调节机制。

如在人体正常体温、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。

与负反馈相反，如果反馈信息能促进或加强控制部分活动，这种反馈称为正反馈（positive feedback）。

正反馈往往是不可逆的，是不断增强的调空过程，直到整个生理过程结束为止。

如排尿反射、分娩过程、血液凝固等均属于正反馈调空过程。

3、前馈控制系统在调空系统中，有时干扰信息在作用于受控部分引起输出效应发生变化的同时，还可以直接通过受控装置直接作用于控制部分，这种干扰信息对控制部分的直接作用称为前馈（feedforward）。

在前馈调控过程中，机体的控制部分可在其输出效应尚未发生偏差而引起反馈之前，就可对受控部分发出纠正信息，使机体的控制过程不出现较大的波动和反应滞后的现象，从而能更有效地保持生理功能活动的稳态。

因此，前馈控制系统所起的作用是预先监测干扰，防止干扰的扰乱；或是超前洞察动因，及时作出适应性反应。

条件反射活动是一种前馈控制系统活动。

例如，动物见到食物就引致唾液分泌，这种分泌比食物进入口中后引致唾液分泌来得快，而且富有预见性，更具有适应性意义第四节运动生理学研究的基本方法一、研究方法（一）动物实验法1、慢性实验：指在完整、清醒、健康的动物身上进行各种生理实验研究的方法。

如摘除或破坏动物的某个器官，以观察其生理活动。

2、急性动物实验：分在体和离体实验。

所得到的结果应考虑与人的差异。

（二）人体实验法1、现场测试法2、实验室测试法（三）必须结合体育教学、体育锻炼和运动训练的实际，同其他学科相配合，进行系统、深入的综合研究，才有更广阔的前景。

第五节运动生理学的历史与研究现状一、运动生理学发展简史20世纪初，英国科学家希尔被誉为“运动生理学之父”。

2、日本学者田章信的《运动生理学》是亚洲早期的代表作。

3、我国蔡翘于1940年出版了《运动生理学》。

第一次飞跃：1957年北京体育学院培育出运动生理学研究生。

第二次飞跃，70年代至80年代，各体院成立了研究生硕士点。

2001年中国生理学会运动生理学专业委员会于2001年成立。

标志着运动生理学已发展成为生理学科下属的二级学科。

这是中国运动生理学发展史上的一个重要里程碑。

二、当前运动生理学的几个研究热点（一）最大摄氧量的研究最大摄氧量是评价耐力运动员身体机能的重要指标，两者有着极大正相关。

直接测定法：自动气体分析仪。

（二）对氧债学说的再认识现建议用“运动后过量氧耗”来代替。

（三）个体乳酸阈的研究当运动强度增至最大摄氧量的60%时，血乳酸开始明显升高，这个拐点即“乳酸阈”。

（四）运动性疲劳可分为中枢性疲劳和外周性疲劳。

（五）对自由基代谢影响的研究自由基又称游离基，系外层轨道上含有的未配对的电子。