运动生理学教案 第二章 肌肉收缩 5学时
运动生理学教案
运动生理学教案8
授课对象
体育教育(本科)
教材名称
运动生理学 编著:邓树勋 出版社:高等教育出版社
授课章节
第四章血液
教学目的
掌握:血液的组成及一般功能;红细胞生成调节。
熟悉:氧离曲线、缓冲作用。
了解:氧和二氧化碳的运输。
教学重点
血液的组成及一般功能,红细胞生成的调节
教学难点
教学目的
1.掌握:跨膜物质转运的基本功能中的易化扩散;主动转运机制。
2.熟悉:单纯扩散。
3.了解:细胞膜的化学组成和分子结构;继发性主动转运、出胞与入胞式物质转运。
教学重点
跨膜物质转运的基本功能
教学难点
细胞膜的主动转运功能
教学方法
讲授式+启发式+多媒体
教学内容
时间(2节课)
教
学
内
容
及
时
间
安
排
教学步骤、内容(详细内容见课件)
(二)易化扩散
1. 概念;非脂类物质、顺浓度梯度转运
2.特点 :不耗能、需膜蛋白质的帮助
3.类型:
(1) 载体中介的易化扩散及其特点
(2) 通道中介的易化扩散及其特点
(三)主动转运
1.概念;非脂类物质、逆浓度梯度
2.特点;消耗能量、需膜蛋白质的帮助
3.钠-钾泵的性质、作用及生理意义。
4.钙泵的作用及生理意义。
二、呼吸肌本体感受性反射
三、化学因素对呼吸的调节
四、运动时呼吸的变化和调节
第四节运动时合理的呼吸
1.减少呼吸道阻力
2.提高肺泡通气效率
3.与运动技术相适应
4.合理运用憋气
5分钟
(王瑞元版本)运动生理学--课件-2-第二章-骨骼肌机能
兴奋性的周期性变化
组织兴奋后兴奋性变化的对应关系
分期
兴奋性
绝对不应期 降至零
相对不应期 渐恢复
超常期
>正常
低常期
<正常
与AP对应关系 锋电位 负后电位前期 负后电位后期 正后电位
机制 钠通道失活 钠通道部分恢复 钠通道大部恢复 膜内电位呈超极化
反极化
去极化 Na+内流
复极化
后电位
K+外流
前部
后部
↓
N末梢对Ca2+通透性增加 Ca2+内 流入N末梢内
↓
接头前膜内囊泡 向前膜移动、融合、破裂
↓
ACh释放入接头间隙
↓
ACh与终板膜受体结合
↓
受体构型改变
↓
终板膜对Na+、K+(尤其Na+)的 通透性增加
↓
产生终板电位(EPP)
↓
EPP引起肌膜AP
↓
肌膜AP沿横管膜传至三联管
↓
激活的L型钙通道变构,激活JSR膜上 的RYR,使Ca2+进入肌浆
? K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+ Na+
K+
K+
细胞外高钠 细胞内高钾
•②静息状态下细胞膜对各种离子通透具有选择性。 •通透性:K+ > Cl- > Na+ > A-
静息电位产生原理
Na+ Na+ Na+ Na+K+
Na+
Na+ Na+ Na+
Na+ Na+
生理学第二章教案
影响因素:动力:浓度差 阻
力:通透性
(二)易化扩散
1. 概念:在膜蛋白的帮助下物质从
高浓度侧向低浓度侧跨膜转运
2. 特点: 从高浓度到低浓度、特异
性、 受体调节
3. 影响因素
离子的易化扩散
(三)主动转运
概念:通过细胞本身的耗能将物质从
低浓度侧向高浓度侧跨膜转运
(四)入胞和 出胞
入胞和出胞:大分子、团块的运动
1 易化扩散有哪些类型?它们各有何特点? 2 何为钠钾泵?试述钠钾泵转运过程 特点及意义。 3 简述神经从动传导的原理及特点。
教材及参考书:
《生理学》. 朱大年主编.第七版. 北京:人民卫生出版社, 2010
《生理通讯》杂志
教研室 (科
室) 主任 意 见 教研室(科室)主任签章:
年月 日
教学后记(在此授课单元教学结束后填写):
媒体与教具: 多媒体课件 挂图
生理学第二章教案
教学内容提要
教学胞膜的物质转运功能
用讲授法与PBL 教学
(一)单纯扩散
法相结合,应用现代教
概念:脂溶性物质从高浓度侧向低育技术平台和多媒体课
浓度侧跨膜转运。体内依靠单纯扩件。突出重点,提高教 散通过细胞膜的物质只有脂溶 学效果。 气体分子O2和CO2。
重点与难点: [重点]: 1.跨膜物质转运的形式和影响因素 2. 动作电位、静息电位的概念和形成的离子机制 3. 局部兴奋、动作电位的引起和兴奋在同一细胞上的传导机制 4. 神经-骨骼肌接头处的兴奋传递及影响因素 5. 肌肉收缩原理 [难点]: 1.继发性主动转运 2. 静息电位和动作电位形成的离子机制 3. 前负荷、后负荷及肌肉的收缩能力对肌肉收缩的影响
课程 名称
运动生理学 第2章肌肉力量素质的生理基础与训练
• 相对强度:根据个人最大摄氧量百分数或最大心率 百分值等生理指标来反映某一负荷量对身体的刺激 程度。 优点:能反映运动者的个人体能水平 • 运动生理学中通常采用生理负荷强度衡量运动强度
最大重复次数(RM) :
• 概念:指肌肉收缩所能克服某一负荷的最大次数。 应用: 5RM→肌肉粗大、力量↑、速度↑
• 普通人:60%-70%的肌纤维同时参与收缩 原因:一般人的运动中枢兴奋性难以达到足 够高的水平,所发出的神经冲动不能使更多 的运动单位参与兴奋收缩过程。 • 运动员: 80%-90%甚至更高肌纤维收缩 原因:运动中枢同步放电的程度将大大提 高,最大肌力自然大大增加。
(三)肌纤维类型
• 早期研究:无论是速度训练还是耐力训练都 不会引起肌纤维类型的改变。 • 近期有研究表明:肌纤维间通过亚型的形式 有可能出现相互转化。
(六)合理训练间隔原则
• 概念:是寻求两次训练课之间的 适宜间隔时间,使下次力量训练 在上次训练出现的超量恢复期内 进行,从而使运动训练效果得以 积累。
五、力量训练要素
(一)运动强度 • 分类:绝对强度和相对强度。 • 绝对强度:指机体所承受的物理负荷量(如做了多少 功等),所以又叫做物理负荷强度。
6.年龄与性别
• • • • 20-30岁时达最大 青春发育期前:男肌力>女肌力(不显著) 青春发育期后:男肌力>女肌力(显著) 原因:①雄性激素 ②男子经常参加一些能发展力量 和爆发力的体育活动
成年男子和女子的绝对 与相对力量的比较
7.体重 • 体重大→绝对力量较大
• 体重较轻→较大的相对力量 • 体重的增加→绝对力量直线增加 相对力量 下降 • 肌糖原和肌红蛋白含量和毛细血管分布密 度也会影响肌肉力量。
人体生理学体育专业课件_02_肌肉的工作_
第二章肌肉的工作[内容提要]本章主要阐述肌肉收缩的形式、力学分析及肌纤维类型与运动能力的关系。
第一节肌肉收缩的形式和力学分析一、肌肉收缩的形式(一)缩短收缩(二)拉长收缩(三)等长收缩缩短收缩和等长收缩(一)缩短收缩(向心收缩):定义:当肌肉收缩时产生的张力大于外加阻力负荷时,肌肉缩短,牵拉它附着的骨杠杆做向心运动。
作用:缩短收缩是人体得以实现各种加速度的基础。
特点:缩短收缩时,因负荷移动方向和肌肉用力的方向一致,肌肉做正功。
形式:缩短收缩分为等张收缩和等动收缩。
1.等张收缩等张收缩时,其负荷即外加阻力在整个收缩过程中是恒定的。
在肌肉收缩进程中,由于关节角度发生变化,肌肉发挥的力量大小有所不同。
用等张收缩发展力量只有关节力量最弱点能得到最大锻炼。
利用肌力计检测等张收缩等张收缩时,肌肉产生的张力随关节角度而变化 2.等动收缩等动收缩通过专门的等动负荷器械来实现的。
该器械使负荷随关节运动进程得到精确调整,在关节角度张力最弱点负荷最小,在关节角度张力的最强点负荷最大。
采用等动收缩形式发展力量,使肌肉在关节整个运动范围内都得到最大锻炼。
等动收缩时,在整个关节范围都能产生同等的张力等动肌力计曲线(二)拉长收缩(离心收缩):定义:当肌肉收缩所产生的张力小于外加阻力时,肌肉虽积极收缩但仍被拉长。
作用:在人体运动中拉长收缩起着制动、减速和克服重力等作用。
特点:拉长收缩时,肌肉做负功。
牵张-缩短环肌肉在缩短收缩前先进行拉长收缩,使肌肉被牵拉伸长,在紧接着的缩短收缩,便可产生更大的力量或输出功率。
(三)等长收缩定义:当肌肉收缩产生张力等于外力时,肌肉虽积极收缩但长度不变。
作用:运动中等长收缩起着支持、固定、保持某一姿势的作用。
特点:肌肉的张力可发展到最大,但由于未发生位移,肌肉没有做外功,消耗能量。
利用绳索张力计检测等长收缩肌肉三种收缩形式的比较工作形式肌肉状况外力与张力对比作用做功缩短收缩缩短小于肌张力加速正拉长收缩拉长大于肌张力减速负等长收缩不变等于肌张力固定未二、肌肉收缩的力学特征(一)肌肉收缩的张力-速度关系定义:指负荷对肌肉收缩速度的影响张力-速度关系肌肉收缩的张力-速度关系机制:肌肉收缩时产生张力的大小,取决于活化的横桥数目。
运动生理学课程教学大纲
运动生理学课程教学大纲课程编码:课程性质:专业基础课课时:72 学分:4开课学期:3、4 先修课程:运动解剖学适用专业:休闲体育课程简介:运动生理学是人体生理学的重要分支,以研究体育运动过程中人体各器官功能所发生的变化规律及机制为主要目标,是体育科学中一门重要的应用基础理论学科。
作为体育系体育健康教育专业和运动训练学专业的主干核心课程,运动生理学通过揭示体育运动对人体机能影响的规律及机理,阐明运动训练、体育教学和运动健身过程中的生理学原理,指导不同年龄、性别和训练程度的人群进行科学的运动锻炼,以达到提高竞技运动水平、增强全民体质、延缓衰老、提高工作效率和生活质量的目的。
运动生理学是人体生命科学中的重要基础理论学科,从方法论和体育实践角度,运动生理学又是一门应用科学,具有较强的理论指导意义和实践应用价值。
因此运动生理学的教学必须通过课堂理论教学和课程实验教学将运动生理溶于基础人体生理理论之中,强化基础人体生理理论为运动实践和体育科学服务。
教学过程中要求教师以理论为基础,突出应用性知识点的讲授,注重用理论来解释运动实际、指导和解决运动实践的具体问题。
培养提高学生利用所学理论知识解释、指导和评价运动实践的能力,培养学生分析综合与应用能力以及创新思维和创新能力。
一、课程教学目标根据本科学生的培养目标,通过本门课程的教学,使学生掌握运动生理学的基本理论和基础知识,并通过实验课和社会实践活动,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
使学生能够运用运动生理学的基本理论和方法,指导和评价体育锻炼,并初步掌握评定人体主要身体功能的基本方法。
二、课程重点、难点(一)绪论[重点与难点]:重点是生命活动的基本特征、人体功能的调节方式。
难点是兴奋、反馈。
(二)肌肉的活动[重点与难点]:重点是刺激引起兴奋的条件、肌肉收缩的肌丝滑行理论、肌纤维类型。
难点是运动电位、局部兴奋。
(三)氧运输系统[重点与难点]:重点:人体的呼吸过程、心脏的泵血功能、影响动脉血压和静脉回流的因素、血液的功能、组织液的生成与Pl流等。
运动生理学2第二章 肌肉活动
第二节 肌肉收缩与舒张原理
一、 肌纤维的微细结构
肌细胞(肌纤维)的组成:
细胞膜(肌膜 )
细胞核(多个)
细胞质(肌浆):肌原纤维、肌管 系统、线粒体、糖原、脂滴等
1、肌原纤维
肌原纤维呈长纤维状,纵贯于肌纤维全长,直径约为1-2微米。由若干 个肌小节构成。肌小节又是由更微细的肌丝构成。肌丝及其支持结构是肌 原纤维的结构基础。
引起兴奋的刺激条件
强度 时间 强度-时间变化率
2、强度-时间曲线
3、兴奋性的评价指标
阈强度
时值:以2倍基强度刺激组织时, 刚能引起组织兴奋所需的最短作 用时间。
2、兴奋本质
静息电位
动作电位
返回
时值的应用:项目不同,肌肉不同,训练水平不同,
时值不同。
速度练习者<力量练习者 屈肌<伸肌 训练水平提高,时值缩短,且拮抗肌之间的比例 缩小,说明协调性提高了。 疲劳后、肌肉损伤或萎缩后时值延长
(A带)
(I带)
返回
粗肌丝和细肌丝
粗肌丝直径约10纳米,其长度与暗带相同,M线则把成束 的粗肌丝固定在一定的位置上。 细肌丝直径约5纳米,由Z线结构向两侧明带伸出,有一段 插入粗肌丝之间(或暗带中)。
肌丝的分子组成
粗肌丝主要由肌球蛋白(myosin,又称肌凝蛋白)分子组成。每条 粗肌丝大约含有200-300个肌球蛋白分子,每个肌球蛋白由两条相同的 重链和四条轻链组成,分子量约为500kD。
机能、代谢特征
收缩速度快 收缩力量大(较慢肌)
易疲劳 无氧代谢为主
与运动的关系
较大强度运动 速度、爆发力训练 快肌纤维选择性肥大 发展无氧代谢
慢肌纤维:毛细血管丰富,
肌红蛋白、线粒体较多
运动生理学第二章(试题)
第二章骨骼肌纤维类型与运动[ 试题部分 ]一、名词解释1、兴奋性2、阈强度3、阈刺激4、强度—时间曲5、基强度6、时值7、神经冲动8、神经肌肉接头9、肌肉收缩的滑行学说10、单收缩11、强直收缩二、单项选择1、下列有关兴奋在神经肌肉接点传递特征的错误叙述是。
A.电传递B.单向性C.有时间延搁D.易受药物或其他环境因素的影响2、依据肌丝滑行理论,骨骼肌收缩表现为。
A.明带缩短,H带不变B.明带缩短,H带变窄或消失C.暗带缩短,H带消失D.暗带长度不变,H带不变3、环绕肌原纤维的横管系统是。
A.Ca2+进出肌纤维的通道;B.营养物质进出肌纤维的通道;C.细胞外液与细胞内液交换的通道;D.将兴奋时的电变化传入细胞内部;4、位于肌浆网两端的终末池是。
A 实现肌纤维内外物质交换的场所;B Ca2+的库;C Ca2+的和Mg2+的库;D Ca2+的释放库5、目前认为实现骨骼肌细胞兴奋收缩耦联的关键因素是。
A 兴奋沿横管系统传至细胞内部;B 兴奋沿肌浆网传播融发Ca2+的释放;C 三联管兴奋引起终末池释放Ca2+;D终末池对Ca2+通透性增大6、一般认为肌肉作等张收缩时。
A 负荷恒定,速度恒定; B负荷恒定,速度改变; C负荷改变,速度改变;D负荷改变,速度恒定7、屈膝纵跳起,股四头肌。
A 只做等长收缩; B只做等动收缩; C 先做拉长收缩再做等张收缩;D先做等张收缩再做拉长收缩8、与慢肌纤维相比,属快肌纤维的形态特征是。
A 肌纤维直径粗,毛细血管丰富; B肌纤维直径粗,线立体数目多;C肌纤维直径粗,肌浆网发达; D肌纤维直径细,毛细血管少9、与快纤维相比,属快肌纤维的形态特征是。
A 肌纤维直径较大,受胞体大的α运动神经元支配;B 肌纤维直径较小,毛细血管的密度高;C肌纤维直径较大,线立体数量多;D肌纤维直径较小,肌浆网发达10、慢肌纤维的生理特征表现为。
A 收缩力量大,耐持久;B 收缩速度慢,抗疲劳的能力低;C收缩速度慢,兴奋阈值低; D 收缩力量小,不持久11、快肌纤维的生理特征表现为。
肌肉的运动讲解教案设计
肌肉的运动讲解教案设计教案设计,以肌肉的运动。
一、教学目标:1. 知识与技能目标。
a. 了解肌肉的结构和功能;b. 掌握肌肉运动的基本原理;c. 学会利用肌肉运动来增强身体健康和体能;d. 掌握一些常见的肌肉运动动作。
2. 过程与方法目标。
a. 通过理论讲解和实际操作相结合的方式,激发学生对肌肉运动的兴趣;b. 引导学生主动参与肌肉运动,培养他们的动手能力和协作精神;c. 培养学生的观察和分析能力,让他们能够自主总结肌肉运动的规律和方法。
3. 情感态度目标。
a. 培养学生的自律意识和自我约束能力;b. 培养学生对健康生活的重视和追求;c. 培养学生的团队合作精神和集体荣誉感。
二、教学重难点:1. 教学重点。
a. 肌肉的结构和功能;b. 肌肉运动的基本原理;c. 常见的肌肉运动动作。
2. 教学难点。
a. 如何引导学生理解肌肉的结构和功能;b. 如何让学生掌握肌肉运动的基本原理;c. 如何引导学生正确掌握肌肉运动的动作要领。
三、教学过程:1. 导入新课。
利用多媒体资料或实物模型,向学生展示肌肉的结构和功能,引发学生对肌肉运动的兴趣。
2. 讲解肌肉的结构和功能。
通过图文并茂的讲解,让学生了解肌肉的构成和作用,引导学生对肌肉运动的重要性有更深入的认识。
3. 探究肌肉运动的基本原理。
通过示范和讲解,让学生了解肌肉运动的基本原理,如肌肉收缩的过程、肌肉力量的来源等。
4. 学习常见的肌肉运动动作。
通过实际操作,让学生学习一些常见的肌肉运动动作,如俯卧撑、深蹲、引体向上等,引导学生掌握正确的动作要领。
5. 练习和巩固。
让学生在老师的指导下,进行肌肉运动的练习和巩固,纠正他们的动作错误,提高他们的运动技能。
6. 总结和展示。
让学生自主总结肌肉运动的规律和方法,展示他们的成果,鼓励他们相互学习和交流经验。
四、教学手段:1. 多媒体资料。
利用多媒体资料向学生展示肌肉的结构和功能,让学生对肌肉运动有更直观的认识。
2. 实物模型。
运动生理第二章
49
(二)生理学特征
1.肌纤维类型与收缩速度 快肌纤维收缩速度快,慢
肌纤维收缩速度慢。
2.肌纤维类型与肌肉力量 快肌运动单位的收缩力量
明显大于慢肌运动单位。 3.肌纤维类型与疲劳 不同类型的肌纤维抗疲劳能 力不同。
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(三)代谢特征
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三、不同类型肌纤维的分布
不同类型骨骼肌纤维在肌肉中所占的百分比, 称为肌纤维类型的百分组成。这种百分组成与 动物种属、肌肉的神经支配特点、肌肉功能、 个体的年龄、性别以及遗传等因素有关,有较 大的个体差异。 人类骨骼肌均由不同类型的肌纤维混合而成, 各类肌纤维的分布是混杂的,但受同一运动神 经元支配的所有肌纤维具有相同的类型。
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上肢肌的II型肌纤维比率介于40-67%,且浅部与深部 的差异不明显; 下肢肌的II型肌纤维比率介于35-82%,波动较大,且 浅、深层之间存在一定程度的分化。 以维持身体姿势为主的骨骼肌, I型肌纤维比率较高。 如: 肌肉 臀大肌、股中肌、股二头肌、比目鱼肌、胫骨前肌
百分比
60%
66%
32
非等动收缩
33
2)等动收缩 肌肉能以 恒定的速度或 等同的强度收 缩,张力与负 荷是等同的, 肌肉在整个关 节运动范围内 得到最大锻炼。
34
(二)拉长收缩(离心收缩)
1.概念:肌肉收缩的张力<外加阻力,肌肉 被拉长。 2.在运动中的作用:制动、减速和克服重力
35
(三)等长收缩
1.概念:肌肉收缩的张力=外加阻力,肌 肉长度不变。 2.在运动中的作用:支持、固定和保持 身体某种姿势 。
48
二、两类肌纤维的形态、生理和代谢特征
(一)不同肌纤维的形态特征
运动生理学(第二章)
*8.若减少细胞外液中Na+浓度,可导致( )。
A.静息电位绝对值增大;B.动作电位幅度降低;
C.动作电位幅度增大; D.静息电位绝对值减少。
9.下列有关局部兴奋的错误叙述是( )。
A.局部兴奋由阈下剌激引起;
B.局部兴奋可实现时间或空间的总和;
2.细胞具有兴奋性,表现为在有效刺激作用下产生( )。
A.局部反应;B.局部兴奋;C.电位变化;D.可传播的电位变化。
3.评价神经和肌肉兴奋性的简易指标是( )。
A.刺激强度;B.阈强度;C.时值;D.时间阈值。
4.评价神经与肌肉兴奋性的常用指标是( )。
A.基强度;B.利用时;C.时值;D.阈强度。
*17.表面电极所记录的肌电图是( )。
A.单个运动单位的电变化;
B.多个运动单位电变化的综合;
C.单个或多个运动单位肌纤维收缩的张力变化;
D.肌肉兴奋时产生的动作电位变化。
18.实现肌细胞收缩和舒张的最基本单位是( )。
A.肌纤维;B.肌原纤维;C.肌小节;D.运动单位。
第二章 肌肉收缩
(一)单选题
1.在完整机体内各种形式的躯体运动得以实现,都依赖于( )。
A.骨骼肌的紧张性收缩;B.骨骼肌的收缩和舒张;
C.中枢神经系统的精细调节;D.神经系统控制下的骨骼肌活动。
B.张力与长度始终呈反变关系;
C.超过最适宜初长度时张力反而减小;
D.遵循虎克定律,张力与长度变化呈正比。
16.能提高肌肉收缩速度情况是( )
A.初长度不变时减少后负荷;
B.后负荷不变时肌肉在最适宜长度下收缩;
运动生理学教案
运动生理学绪论教学要求:1 使学生对运动生理学建立基本概念2 从生理学角度介绍生命的基本特征3 介绍生理机能的调节方式教学方法:教师结合多媒体课件进行课堂讲授第一节学科简介1、生理学:研究生物体基本功能及活动规律的科学。
2、人体生理学:研究人体基本功能及活动规律的科学。
3、运动生理学:研究在体育活动影响下人体功能变化及活动规律的科学。
二、运动生理学的任务1、在认识人体生命活动规律的基础上,揭示运动对人体机能影响及机理,阐明运动训练、体育教学和运动健身过程中的生理学原理;2、指导不同年龄、性别和训练程度的人群进行科学训练和锻炼。
三、运动生理学的研究方法(一)研究水平1、整体水平:是从整体角度研究运动对人体的影响。
例如,在剧烈运动时,人体机能都发生了哪些变化,各系统机能之间是如何协调的等。
2、器官、系统水平主要研究运动对某些器官或系统的影响。
例如,研究运动时的心率和血压变化等。
3、细胞、分子水平主要研究运动对细胞内各亚微结构及生物分子的影响。
有关运动与线粒体、生物膜、收缩蛋白、血红蛋白、DNA、RNA 等。
(二)研究方法1、实验的分类:根据实验对象的不同可将实验分为人体实验和动物实验;根据实验的进程可将实验分为急性实验和慢性实验;根据实验观察的水平可将实验分为整体、器官、细胞、分子水平等;根据实验的场所又可分为运动现场实验和实验室实验等。
2、动物实验常将动物实验分为急性实验和慢性实验。
3、人体实验常用的人体试验有运动现场实验和实验室实验。
第二节生命活动的基本表现一、新陈代谢(一)概念:生物体不断地与周围环境进行物质和能量交换的过程。
(二)类型:1、分解代谢;2、合成代谢。
(三)意义:物质代谢和能量代谢是新陈代谢过程中的两个方面,新陈代谢是生物体存在的最基本特征。
二、应激性(一)概念:机体或一切活组织对环境条件变化发生反应的能力或特性。
(二)刺激:能引起可兴奋组织产生反应的环境变化。
(三)反应:指组织接受刺激后所发生的变化过程,一般分为兴奋过程和抑制过程。
《运动生理学》课程教学大纲(社会体育)精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版《运动生理学》课程教学大纲课程代码:13004 适用专业:社会体育学时数:72学时(含实验)学分数:4学分执笔者:石家瑾曹蔚编写时间:2005年2月一、课程性质和目的(一)课程性质《运动生理学》是在《人体解剖学》之后开设的体育学各专业必修的一门专业基础理论课和主干课。
该课程主要阐述人体的正常生理活动规律和在进行各项体育活动时人体各种生理活动变化规律,揭示各种体育活动对人体产生的影响及其规律。
(二)课程目的通过本课程的学习,使学生能较好地掌握对人体的正常生理活动规律和各种体育活动对人体健康的影响规律,并能运用这些知识来指导各种体育活动和评价体育活动的健身效果。
同时为学生学习其他后续课程和今后从事各种体育活动指导打下良好的生理学基础。
在教学中应做到理论联系实际,培养学生正确的科学思维能力及利用所学知识分析问题、解决问题的能力和技能,初步具备进行科学研究的能力,提高学生自学能力,适当介绍本学科的最新进展。
二、课程教学要求及内容绪论(0.5学时)(一)教学要求通过本章的教学,使学生从宏观上了解运动生理学的概念和研究对象及任务;生命活动的基本特征,运动生理学的研究方法以及运动生理学研究的热点。
(二)教学内容重点:生命活动的基本表现和基本概念;人体功能活动的调节神经调节和体液调节;自身调节。
难点:兴奋性和阈强度(阈值)。
阈强度与兴奋性的关系。
稳态的基本概念与意义。
1、生理学的来源和发展;运动生理学的基本概念。
2、生命活动的基本表现和基本概念。
兴奋性和阈强度(阈值)。
阈强度与兴奋性的关系。
3、稳态的基本概念与意义。
4、人体功能活动的调节神经调节和体液调节;自身调节。
5、反馈的概念。
6、生理学的研究方法。
第一章肌肉的兴奋与收缩(3.5学时)(一)教学要求通过本章的教学,使学生了解神经肌肉的兴奋性以及兴奋的产生、传导和兴奋在神经肌肉接点上传递的生理学基础;对静息电位、动作电位等电生理知识有较好的掌握;对肌肉的收缩机理和收缩形式有较清晰的了解;掌握肌肉收缩的力学特征;肌肉结缔组织对肌肉收缩的影响;了解肌电图在体育科研中的应用。
运动生理学教案
《运动生理学》教学内容绪论1.运动生理学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.2. 生命的基本特征新陈代谢兴奋性适应性生殖3.生理功能的调节方式及特点神经调节调节特点:迅速,精确体液调节调节特点:缓慢,持久,广泛。
自身调节调节特点:调节幅度较小,灵敏度较差。
4.运动生理学研究分类依据实验水平:整体水平系统和器官水平细胞水平和分子水平复习思考题1.什么是运动生理学?按研究水平划分,运动生理学研究有哪些?2.生命的基本特征有哪些?3.生理功能的调节方式及特点是什么?第一章肌肉的兴奋与收缩第一节神经肌肉的兴奋性和生物电现象一、兴奋和兴奋性概念1、兴奋:生物体对刺激的反应2、兴奋性:生物体具有对刺激发生反应的能力,称之为兴奋性。
二、引起兴奋的刺激条件一定的刺激强度持续一定的作用时间一定的强度-时间变化率(一)阈强度和阈刺激1、阈强度:通常把在一定刺激作用时间和强度—时间变化率下,引起组织兴奋的这个临界刺激强度,称为阈强度或阈值。
2、阈刺激:具有这种临界强度的刺激,称为阈刺激(Threshold Stimulation),3、阈下刺激:强度小于阈值的刺激为阈下刺激。
4、阈上刺激:强度大于阈值的刺激为阈上刺激。
(二)强度—时间曲线1、强度—时间曲线:如果以刺激强度变化为纵坐标,刺激的作用时间为横坐标,将引起组织兴奋所需的刺激强度和时间的变化关系,描绘在直角坐标系中,可得到一条曲线,称强度-时间曲线。
2、基强度:刺激的强度低于某一强度时,无论刺激的作用时间怎样延长,都不能引起组织兴奋,这个最低的或者最基本的阈强度,称为基强度。
3、意义:强度-时间曲线揭示了组织兴奋的普遍规律,在体内一切可兴奋组织都可以绘制出类似的曲线。
三、兴奋性的评价指标1、阈强度2、时值时值:时值是以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。
四、神经肌肉细胞的生物电现象(一)静息电位和动作电位1.静息电位安静时存在于细胞膜内外两侧的电位差,称为静息电位。
《运动生理学》教案
《运动生理学》教案第一章:绪论1.1 课程介绍了解运动生理学的定义、研究对象和重要性。
掌握运动生理学的研究方法和技术。
1.2 运动与身体功能的关系分析运动对神经系统、心血管系统、呼吸系统等的影响。
探讨运动对肌肉力量、耐力和灵活性的作用。
第二章:运动与神经系统2.1 神经系统的概述了解神经系统的组成和功能。
掌握神经系统对运动的调控机制。
2.2 运动神经元的功能探讨运动神经元的兴奋传导和肌肉收缩的机制。
分析运动学习中神经可塑性的变化。
第三章:运动与心血管系统3.1 心血管系统的概述了解心血管系统的组成和功能。
掌握心血管系统对运动的适应性变化。
3.2 运动对心血管功能的影响探讨运动对心脏功能、血管弹性和血液循环的影响。
分析运动对血压、心率和血流量的影响机制。
第四章:运动与呼吸系统4.1 呼吸系统的概述了解呼吸系统的组成和功能。
掌握呼吸系统对运动的适应性变化。
4.2 运动对呼吸功能的影响探讨运动对肺活量、呼吸频率和气体交换的影响。
分析运动对氧气供应和二氧化碳排出的调节机制。
第五章:运动与肌肉系统5.1 肌肉系统的概述了解肌肉系统的组成和功能。
掌握肌肉的生理特性和解剖结构。
5.2 运动对肌肉功能的影响探讨运动对肌肉力量、耐力和肌肉纤维类型的变化。
分析运动训练对肌肉适应性的机制。
第六章:运动与能量代谢6.1 能量代谢的基本原理了解能量代谢的定义、测量和意义。
掌握能量代谢的三个阶段:基础代谢率、运动代谢率和恢复代谢率。
6.2 运动对能量代谢的影响探讨不同强度和类型运动对能量消耗的影响。
分析运动对糖酵解、氧化磷酸化和脂肪酸代谢的作用。
第七章:运动与内分泌系统7.1 内分泌系统的基本概念了解内分泌系统的组成、激素的作用和调节机制。
掌握运动对激素水平的影响,包括儿茶酚胺、生长激素、胰岛素等。
7.2 运动与激素调节的关系探讨运动对激素分泌的短期和长期影响。
分析运动对代谢、生长和生殖功能的调控作用。
第八章:运动与免疫系统8.1 免疫系统的概述了解免疫系统的组成、功能和免疫应答过程。
2024版年度《运动生理学教案》课件
26
06 运动生理学在实 践中的应用
2024/2/2
27
运动处方的制定和实施
2024/2/2
运动处方的概念及作用 根据个体情况制定针对性运动方案,提高运动效果,减少 运动损伤。
运动处方的制定步骤 包括评估个体状况、确定运动目标、选择运动项目、设定 运动强度和时间等。
运动处方的实施与调整 根据个体反应和进展情况,适时调整运动方案,确保运动 安全有效。
运动康复领域的应用
运动营养领域的应用
运用运动生理学原理和方法,促进康复对象 的功能恢复和重建。
根据运动需求和身体反应,提供合理的营养 补充建议。
运动心理领域的应用
运动生物力学领域的应用
结合运动生理学和心理学原理,提高运动员 的心理素质和竞技水平。
运用生物力学手段分析运动技术动作,为改 进技术提供生理学依据。
遵循循序渐进原则
逐步增加训练难度和强度,提 高肌肉适应能力。
21
05 运动与疲劳恢复
2024/2/2
22
疲劳产生的原因和机制
能源物质耗竭
肌肉活动过程中,ATP、 CP等能源物质被大量消 耗,导致肌肉收缩能力
下降。
2024/2/2
代谢产物堆积
乳酸等代谢产物在肌肉 中堆积,影响肌肉收缩
和神经传导。
离子代谢紊乱
揭示运动训练的生理本质, 阐明运动训练对人体机能 的影响及其机制,为运动 实践服务。
实践意义
指导大众健身,促进健康; 提高运动员竞技能力,延 长运动寿命。
5
运动生理学的发展历史与现状
发展历史
运动生理学经历了从描述性到实 验性,再到应用性的发展历程。
2024/2/2
研究现状
《运动生理学》教案
《运动生理学》教案绪论教学目的:1、了解运动生理学的发展历史2、掌握运动生理学研究的对象、内容3、初步认识运动生理学研究的任务、方法4、掌握人体功能的基本特征和生理功能调节的基本方式5、引发学生学习运动生理学的兴趣教学方法:讲授、作业练习重点:人体功能的基本特征和生理功能调节的基本方式难点:激发学生对本门学科的学习兴趣一、运动生理学研究现状与发展趋势(一)、运动生理学发展历史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。
运动生理学的发展只有数百年的历史,而如今成为一个非常庞大的学科群,以惊人的速度发展,因此,运动生理学是一门非常年轻而又生命力的学科。
1、解剖学是研究人体生理学的先导古希腊在研究人体机能方面起步很早,但由于宗教势力对科学的扼杀,直到16世纪,对人体结构与功能的理解尚无实质意义上的贡献。
解剖学是生理学的先导。
作为划时代的里程碑,1543年由A.Vesalius所著的《人体结构》改变了后人研究的方向。
尽管该书主要聚焦于各个器官的解剖学描述,但偶尔也试图解释其功能。
英国历史学家M.Foster爵士曾这样评价该书:“它不仅是现代解剖学的开端,而且也是现代生理学的开端。
它彻底终结了14个世纪的思想禁锢,在真正意义上开始了医学的复兴。
”早期的大多数生理学解释或错误百出,或模棱两可,使得人们时常认为也许这些解释由推测而来。
例如,解释肌肉如何产生力量时,由于受眼睛观察力所限,时常仅限于运动期间肌肉围度与外形的变化。
由这种观察而来的结论势必大打折扣,有时甚至笑话百出。
如H.Fabricius在1574年曾解释肌肉的收缩力存在于肌腱中而不是“肉”中。
直到荷兰科学家A.V.Leeuweehoek于1660年引入显微镜后,解剖学家才发现了单个肌纤维的存在。
但这些肌纤维是如何收缩并产生力量的,却一直是一个谜。
揭开这个谜底花了约300年时间。
20世纪中期,借助于电子显微镜,才弄明白肌肉蛋白收缩的复杂机理。
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五、训练对肌纤维的影响
(一)运动能引起肌纤维组成的改变。 ① 快肌亚型(Ⅱa和Ⅱb)在训练影响下可相互转化。 ② 专门性的训练可使慢肌纤维和快肌纤维互相转 变,这种转变的中介是快C纤维,即:慢肌纤维 → 快C纤维 →快肌纤维 (二)不同训练形式对肌纤维影响 经常进行体育锻炼或系统的运动训练,可使肌肉 功能得以改善:肌纤维增粗、肌原纤维增多。
肌肉收缩的滑行过程
粗肌丝和细肌丝的空间排列示意图-3
①粗肌丝头部的横 桥能与细肌丝上的 结合位点可逆性结 合;
②静息时,细肌丝 的肌钙蛋白对原肌 球蛋白有抑制作用; ③原肌球蛋白对肌 动蛋白上结合位点 有覆盖作用。
2、肌管系统
横管:肌细胞膜从表面横向伸入肌纤维内部的膜管系统。 纵管:肌质网系统 。 终池:肌质网在接近横小管处形成特殊的膨大。
1.静息电位及产生的机制
K+ K+
+ Na Na+
K+ Cl
_ _
++++++++++ ++++++++++
Cl _ Cl _ K+ + AK Cl _ A + Na Cl K+ K+ A _ ACl K+ A A ANa+ + A Na A+ _ Na Na+ Cl Na+
静息电位产生的机制是细胞膜内、外Na+ 、K+离子分布不均和细胞膜具有选择通透性 膜内外离子比:K+i / K+o=140/5 ; Na+i / Na+o=10#43; > Cl – > Na+ > A-
ACh与终板膜上的N2受体结合, 受体蛋白分子构型改变
终板膜对Na+、K+ (尤其是Na+)通透性↑
第五节 肌肉的收缩形式与力学特征
一、缩短收缩、拉长收缩和等长收缩 1.缩短收缩:肌肉收缩所产生的张力大于外力时,肌肉缩 短,并牵引骨杠杆做相向运动的一种收缩形 式。依据整个关节运动范围肌肉张力与负荷 的关系,分为: ①非等动收缩:在缩短收缩过程中,张力改变,负荷不改变 ②等动收缩:在缩短收缩过程中,张力=负荷(外力) 2.拉长收缩: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,这种收缩形式称拉长收 缩,又称离心收缩。 3.等长收缩:当肌肉收缩产生的张力等于外力时,肌肉收 缩但长度不变,这种收缩形式称等长收缩。
2.代谢特征: FT ① 无氧代谢酶活性高 ② 糖原含量多
ST 有氧代谢酶活性高 甘油三酯含量高
3.生理特征
①收缩速度:肌肉中快肌纤维收缩速度较快。
肌肉中慢肌纤维收缩速度较慢。
②收缩力量:肌肉收缩力大小取决于肌肉的横 断面积 并受肌纤维类型等因素影 响,快肌收缩力量大于慢肌。 ③抗疲劳性:肌肉中快肌纤维抗疲劳能力弱。 肌肉中慢肌纤维抗疲劳能力强。
息时被原肌凝蛋白掩盖;
原肌凝蛋白:静息时掩盖结合位点;
肌钙蛋白:与Ca2+结合变构后,使原肌凝蛋
白位移,暴露出结合位点。
细肌丝分子结构
原肌球蛋白 肌动蛋白 肌钙蛋白 O
O O
O
粗肌丝和细肌丝的空间排列示意图-1
粗肌丝和细肌丝的空间排列示意图-2
骨骼肌收缩机制
细肌丝
M线
粗肌丝
收 缩
暗带不变 明带缩短 H带缩短
1、长期运动可提高肌腱的抗张力量和抗断 裂力量。 2、长期运动可使肌中结缔组织肥大。
第八节 肌电图
一、肌电的引导
① 针电极:能记录深层肌肉电活动。有损伤和有
痛苦;
② 表面电极:操作简便,无损伤和无痛苦。缺点
是不能记录深层肌肉电活动。
二、正常肌电图 ① 肌肉在完全松弛情况下不出现电活动,引导 电极插入肌肉后,在记录仪上仅描记出一条平
N-M接头处兴奋传递的主要步骤
神经冲动 Ca2+通道开放,Ca2+内流 囊泡移动、融合、破裂,ACh释放 ACh与N2受体结合 Na+、K+ (尤其是Na+)通透性↑ 终板膜去极化→终板电位(EPP) EPP电紧张性扩布至肌膜 动作电位
膜Ca2+通道开放,膜外Ca2+向膜内流动
接头前膜内囊泡移动、融合、破裂, 囊泡中的ACh释放(量子释放)
三联管:每一个横小管和两侧的终池构成。
肌 管 系 统 结 构 示 意 图
骨骼肌收缩子机制-滑行学说
终池内的Ca2+进入肌浆 Ca2+与肌钙蛋白结合 原肌凝蛋白位移,暴露细肌丝上的 结合位点 横桥与结合位点结合, 分解ATP释放能量 横桥摆动 牵拉细肌丝朝肌节中央滑行 肌节缩短=肌细胞收缩
第二节
肌肉的特性
二、两类肌纤维的形态、代谢和生理特征
1.形态特征
快肌纤维:直径较粗,呈苍白色;肌浆少,肌红蛋白含量 少 ,肌浆中线粒体数量和容积小,肌质网发达;接受脊髓前角 大运动神经元支配,运动神经元所支配的肌纤维数量多。 慢肌纤维:直径较细,呈红色;肌浆丰富,肌红蛋白含量高, 肌浆中线粒体数量和直径大,周围毛细血管网发达;接受脊 髓前角的小运动神经元支配,运动神经元所支配的肌纤维数 量少。
第二章 肌肉收缩
第一节 肌纤维的微细结构
粗肌丝 :肌球蛋白
1、肌原纤维
P36
细肌丝
肌动蛋白 原肌球蛋白 肌钙蛋白
横管系统 (T管)
2、肌管系统
纵管系统 (L管)
1、肌原纤维
骨骼肌超微结构示意图
肌原纤维和肌小节
肌小节= 1/2明带+暗带+1/2明带 = 2条Z线间的区域
肌原纤维的组成
⑴粗肌丝由肌球 ( 肌凝 ) 蛋白组成,分为头部和 杆部。其杆部朝向M线呈 束状排列。其头部规律
1、肌肉的物理特性 P31 ① 伸展性:肌肉在外力作用下可被拉长,为肌肉的 伸展性。 ② 弹性:当外力消失时,肌肉又恢复到原来形状, 为肌肉的弹性。 ③ 粘滞性:肌肉内部各蛋白分子相互摩擦产生的内 部阻力为肌肉的粘滞性。 肌肉的物理特性受温度的影响。当肌肉温度升高 时,肌肉的粘滞性下降,伸展性和弹性增加。
六、运动时不同肌纤维的动员
① 低强度活动时,优先使用慢肌纤维,随着
运动强度的增加或负荷的加大,快A和快B纤 维依次被募集, ②当强度或负荷最大时,快A和快B纤维募集的 百分比大于慢肌纤维。
第七节 肌肉的结缔组织
一、肌肉结缔组织的组成
胶原是结缔组织最主要成分,它以胶原纤维
形式存在。
二、运动对肌肉结缔组织的影响
三、不同类型肌纤维的分布
(1)肌纤维类型的百分组成。 (2)骨骼肌纤维功能上的分布现象
(3)骨骼肌纤维类型的性别差异。
(4)骨骼肌纤维类型组成的年龄变化。 (5)遗传因素对骨骼肌纤维类型分布的影响。 四、肌纤维类型与运动能力 运动员的肌纤维百分组成具有明显的运动项目特异性。 快肌百分比与速度、爆发力素质有关,慢肌百分比与一般耐 力和力量耐力有关。
2、肌肉的生理特性 P32 ①兴奋性:肌肉具有对刺激发生反应兴奋的能力。 ②收缩性:肌肉兴奋后通过其内部机制,产生长度 或/和张力变化,实现肌肉的收缩和舒张 3.兴奋性的概念 (1)兴奋性:组织细胞接受刺激后具有产生动作电 位的能力。 (2)引起兴奋的三个刺激条件: ①一定的刺激强度; ②持续一定的作用时间; ③一定的强度-时间变化率。
第六节 肌纤维类型与运动能力
一、肌纤维类型
(一)根据组织化学染色法
具有不同酶活性的肌原纤维ATP酶在各种不同pH环境中
染色差异,可将骨骼肌纤维划分为Ⅰ型(红肌,慢肌)和Ⅱ
型(白肌,快肌),包括:Ⅱa、Ⅱb、Ⅱc。
(二)根据肌纤维代谢特征
根据肌肉收缩和肌肉的氧化酶、磷酸化酶含量,把骨骼 肌纤维分为慢缩强氧化型、快缩强氧化酵解型和快缩强酵 解型三种类型
二、肌肉收缩的力学特征 (一)后负荷:是肌肉收缩开始之后所遇到的负荷 。 前负荷:是肌肉收缩开始前加上的负荷。 (二)张力-速度曲线:固定前负荷不变,让肌肉在不 同后负荷条件下进行等张收缩。把肌 P43 肉张力和缩短初速度绘成坐标曲线。 长度-速度曲线:肌肉在不同前负荷的作用下收 缩。把肌肉张力与长度关系绘成坐标 曲线。是开口向下的抛物线 。P43
(3)强度-时间曲线
强度-时间曲线:用来描述引起组织兴奋所需的阈强度和刺激 的作用时间的关系曲线图。
第三节 细胞的生物电现象
(一)静息电位:安静时存在于细胞膜内外两侧的电位差。 特点:内负外正、相对恒定 (二)动作电位:接受刺激后,在细胞膜两侧发生一次可传 播的电位变化。 (三)膜的极化:生理学将静息电位存在时膜两侧所保持的 内负外正状态,称为膜的极化。在一定条 件下如细胞受到刺激,膜的极化状态就可 能发生改变。 如膜内电位负值减小,称 为去极化;相反,如膜内电位负值增大, 称超极化;膜去极化后,又恢复到安静时 的极化状态,则称复极化。
稳的基线。
②运动单位电位的波幅代表放电的强度,其大
小取决于兴奋的运动单位大小或活动肌纤维数
目。
三.肌电图的应用
1.利用肌电图分析技术动作:了解完成该项 动作的主要肌群,及其用力程度和顺序, 为体育教学与训练提供依据。 2.利用肌电图解决体育基础学科(如运动生 理学、运动解剖学、运动生物力学和运动 医学)中某些理论与实践问题。 3.利用肌电图了解训练对神经肌肉的影响, 为评定运动员训练水平提供依据。
地分部在粗肌丝表面,
称为横桥。
横桥的特点
①有一个能与三磷酸腺苷(ATP)结合的位点 ②在一定条件下能与细肌丝上的结合位点发生可逆性结合 ③具有ATP酶的作用,与结合位点结合后,分解ATP提供横桥扭 动(肌丝滑行)和作功的能量
细肌丝(thin filament)
肌动蛋白:表面有与横桥结合的位点,静