认识运动生理学

等动收缩时在整个运动范围内 肌肉都产生最大张力
骨骼肌不同收缩形式的比较 1.力量
• 同一块肌肉，在收缩速度相同的情况下，离心收缩可产 生最大的张力。离心收缩产生的力量比向心收缩大 50%左右，比等长收缩大25%左右。
• 原因：①是牵张反射，肌肉受到外力的牵张时会反射性 地引起收缩。在离心收缩时肌肉受到强烈的牵张，因此 会反射性地引起肌肉强烈收缩。②是离心收缩时肌肉中 的弹性成分被拉长而产生阻力，同时肌肉中的可收缩成 分也产生最大阻力。
• 因而，人体的糖以血糖、肝糖原和肌糖原的形式存在， 并以血糖为中心，使之处于一种动态平衡。葡萄糖是人 体内糖类的运输形式，而糖原是糖类的贮存形式。
2.糖在体内的分解 代谢
(1) 糖 酵 解
糖酵解与乳酸生成
(2) 有 氧 氧 化
糖的有氧氧化途径
3.运动与补糖
• 进行一次性长时间耐力运动时，以补充高糖类食物作为 促力手段，需在运动前3天或更早些时间临时食用。在 长时间运动中，如马拉松比赛，可以通过设立途中饮料 站适量补糖。
4.减肥运动量的设定
• 适宜：每周减轻体重0.454公斤(1磅) • 上限：每周减轻体重0.908公斤(2磅) • 具体措施为： • 运动频度：每周运动3-5次 • 运动时间：每次持续30-60分钟 • 运动强度：刺激体脂消耗的“阈值”，
即50%-85%VO2max或55%-85% 最大心率。
(三)蛋白质代谢
二、能量代谢
(一)基础代谢的概念 • 基础代谢：指基础状态下的能量代谢。
所谓基础状态是指人体处在清醒、安静、 空腹、室温在20-25ºC条件下。 • 基础代谢率：指单位时间内的基础代谢。
（二）基础代谢的计算方法（约占总代谢60%—75%）： 男性： (13.7×体重kg)＋(5×身高cm)－(6.8×年龄)＋66 女性： (9.6×体重kg)＋(1.8×身高cm)－(4.7×年龄)＋655
运动中能源物质的动员
• 运动开始时机体首先分解肌糖原，持续运动5-10分钟 后，血糖开始参与供能。
• 脂肪在安静时即为主要供能物质，在运动达30分钟左 右时，其输出功率达最大。
• 蛋白质在运动中作为能源供能时，通常发生在持续30 分钟以上的耐力项目。随着运动员耐力水平的提高， 可以产生肌糖原及蛋白质的节省化现象。
• 1．蛋白质在体内的代谢
• 2.关于蛋白质的补充问题
• 成人最低生理需要量约为30-45克/天或0.8-1克/公斤体重。 • 生长发育期的青少年由于组织增长及再建的需要，蛋白质的需要
量为2.5-3克/公斤体重。 • 运动员的蛋白质供给量比普通人高，目前认为我国运动员为1.2-
2克/公斤体重，优秀举重运动员蛋白质补充量每日1.3-1.6克/公 斤体重，耐力性运动中，即使糖类足以供应机体运动中所需能量， 膳食中蛋白质的补充量也应达到1.5-1.8克/公斤体重。
长收缩，又称为静力收缩。 • 如体操中的“十字支撑”“直角支撑”和武
术中的马步桩 3.离心收缩（等张收缩） • 肌肉在收缩产生张力的同时被拉长的收缩称
为离心收缩。 • 如下蹲时，股四头肌在收缩的同时被拉长，
以控制重力对人体的作用，使身体缓慢下蹲， 起缓冲作用。再如搬运重物时，将重物放下， 以及下坡跑和下楼梯等也需要肌肉进行离心 收缩。
认识运动生理学
运动生理学：
是人体生理学的分支，是专门研究人体的运动能力和 对运动的反应与适应过程的科学，是体育科学中一门重 要的应用基础理论学科。
运动生理学的任务：
• 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。
高耐克实验：以较低强度运动时，慢肌纤维先被动 员；以较高强度运动时，快肌纤维先被动员。高强度运 动时快肌纤维被募集的程度明显高于慢肌纤维。
最大收缩：MUI达最大水平，肌肉力量随收缩时间 延长而下降，但MUI基本不变； 次最大收缩（50％最大收缩）：肌肉张力基本不 变， 但MUI逐渐升高。
四、运动训练对肌纤维的影响
心率：每分钟心脏搏动的次数
• 正常变动范围：60-100次/分 • 年龄差异：新生儿的心率可达130次/分以上，随着
年龄增长，心率逐渐减缓，到15-16岁时，已接近 成年人水平。 • 性别差异：女性心率>男性,高3-4次/分。 • 体质差异：弱>强 训练良好的耐力运动员，安静时心率较慢。 • 最大心率(次/分)=220-年龄(岁) • 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。
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内容结构
• 运动生理系统
– 骨骼肌生理特性 – 血液 – 循环机能 – 呼吸机能 – 感觉与神经系统、泌尿系统、内分泌系统
• 物质代谢与能量代谢
– 物质代谢 – 能量代谢 – 体温
骨骼肌生理系统
一、骨骼肌的特性
（一）骨骼肌的物理特性 • 伸展性：骨骼肌在受到外力牵拉或负重时可被
拉长，这种特性。 • 弹性：而当外力或负重取消后，肌肉的长度又
慢肌 红肌
Ⅰ 慢缩红肌 SO
肌纤维红色的为红肌，象长途飞行的鸽子胸肌是红肌，
家鸡的胸肌呈白色的为白肌。这种红白肌之分，主要和肌纤 维内肌红蛋白含量的多少相关。
二、肌纤维特性
肌纤维类型 肌肉中位置
直径 肌纤维数量 收缩蛋白 肌质网 毛细血管网 肌红蛋白 线粒体 突触小泡 α－神经元
快肌 表浅
大 多 多 发达 不丰富 少 少而小 多 大
般认为，最适宜的体脂含量为：男性为体重的12%18%，女性为16%-26%。 • 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，脂肪可破 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。
4.等动收缩
在整个关节运动范围内肌肉以 恒定的速度，且肌肉收缩时产 生的力量始终与阻力相等的肌 肉收缩称为等动收缩。
• 等动收缩和等张收缩具有本质
的不同。肌肉进行等动收缩时
在整个运动范围内都能产生最
大的肌张力，等张收缩则不能。
此外，等动收缩的速度可以根
据需要进行调节。因此，理论 和实践证明，等动练习是提高 肌肉力量的有效手段。
2.肌肉酸疼
很早就发现，肌肉做退 让工作时容易引起肌肉 酸疼和损伤。近来研究 表明，大负荷肌肉离心 收缩比向心收缩更容易 引起肌肉酸疼和肌纤维 超微结构以及收缩蛋白 代谢的变化
离心收缩导致的肌肉酸疼最明显， 向心收缩导致的肌肉酸疼最不明显
三、骨骼肌收缩的力学表现
1、绝对力量与相对力量
绝对肌力：某肌肉做最大收缩产生的张力。绝对肌 力和肌肉横断面有关。反应肌肉力量大 小，不反应每条肌纤维力量大小；
• 减肥的方式：一是参加运动，二是控制食物摄入量。 • 选择较适宜的运动方式，提倡采用动力型、大肌肉群
参与的有氧运动，如步行、跑步、游泳、骑自行车、 “迪斯科”舞蹈等运动，均可以有效地降低体脂水平。 • 水中运动减肥为近年来提倡的减肥方式。水中运动已 发展到在水中行走、跑步、跳跃、踢水、水中球类游 戏等多种运动。
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
三、 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。
循环生理系统
三、循环生理系统
• 循环系统是使血液或淋巴在其中循环的密闭管系，可分为心血管 系统和淋巴系统。
• 心血管系统由心脏、动脉、静脉和毛细血管组成，里面流动的是 血液。淋巴系统由淋巴管和淋巴器官组成，里面流动的是淋巴。
一、心脏的一般结构 心脏有四个腔室，在心脏右侧
为右心房和右心室，左侧为左心 房和左心室。 在心房和心室之间有房室瓣。右 边是三尖瓣，左边是二尖瓣，每 一心室和大动脉之间有半月瓣， 右心室和肺动脉之间是肺动脉瓣， 左心室和主动脉之间是主动脉瓣。 瓣膜的功能是保证血流在心脏内 朝着一个方向流动，防止血液逆 流。
相对肌力：肌肉单位横断面积所具的肌力。反应每 条肌纤维力量的大小。
绝对力量：整体情况，一个人所能举起的最大重 量。一般体重越大绝对力量越大；
相对力量：每公斤体重的肌肉力量（更好评价运动 员的力量素质）。
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第四节 肌纤维类型与运动能力
一、肌纤维类型划分
Ⅱb 快缩白肌 FG 快肌 白肌 Ⅱ
Ⅱa 快缩红肌 FOG
慢肌 深部
小 少 少 不发达 丰富 多 大而多 少 小
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肌纤维类型 N-M接点
运动终板 传导速度 收缩速度 收缩力量 有氧能力 无氧能力 疲劳性 动员模式 分布
快肌 后膜有皱褶
大 快 快 大 低 高 高 速度、力量 非耐力运动员
慢肌 无皱褶
小 慢 慢 小 高 低 低 耐力 耐力运动员
3.肌纤维类型与疲劳
• 运动前或赛前补糖可采用稍高浓度的溶液(35%-40%)， 服用量40-50克糖。
• 运动中或赛中补糖应采用浓度较低的糖溶液(5%-10%)， 有规律地间歇补充，每20分钟给15-20克糖。
• 注:在比赛前1H不要补糖，以免因胰岛素效应反而使血
糖降低。
(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
血压：指血管内的血液对单位面积血管壁的 侧压力(压强)。
(一)动脉血压的形成：
(二)动脉血压的正常值
收缩压：心室收缩时， 动脉血压的最高值 90-14OmmHg
舒张压：心室舒张时 动脉血压的最低值。 60-9OmmHg
脉搏压或脉压：收缩 压和舒张压之差。 30-4OmmHg
第二节 物质与能量代谢
运动员肌纤维类型：
⑴短时间大强度项目运动员快肌纤维百分比占优势 ⑵耐力项目运动员慢肌纤维百分比占优势 ⑶速度耐力项目运动员两类肌纤维分布接近相等
肌纤维类型争论：
⑴ 自然选择：先天遗传决定； ⑵ 训练适应：运动训练可肌纤维类型改变。
二、血液
一、血液的组成
1．血细胞与血浆 2．血液与体液
二、血液的功能
一、物质代谢
二、能量代谢 三、体 温
概述
• 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。
一、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。
• 单糖被吸收进入血液后，一部分合成肝糖原；一部分随 血液运输到肌肉合成肌糖原贮存起来；一部分被组织直 接氧化利用；另一部分维持血液中葡萄糖的浓度。
不同类型的肌纤维抗 疲劳能力不同。右图比 较了人的快肌纤维和慢 肌纤维的抗疲劳特性。 以每秒180º的角速度重 复完成最大用力伸膝运 动时……
由此可以认为和慢肌 纤维相比，快肌纤维在 收缩时能产生较大的力 量，但容易疲疲劳。
快肌纤维和慢肌纤维 与疲劳的关系
三、运动单位动员（运动单位募集）
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运动单位动员（MUI）：运动过程中不同类型运动单 位参与活动的次序和程度。
可恢复，这种特性。 • 粘滞性：肌浆内各分子之间的相互摩擦作用所
产生的。 可见骨骼肌不是一个完整的弹性体，而是一个 粘弹性体。
（二）骨骼肌的生理特性 兴奋性：在刺激作用下可兴奋的特性（电活动）；
传导性：肌细胞传导兴奋的特性（电活动）；
收缩性：肌肉受刺激兴奋产生收缩（机械活动）。
肌肉兴奋必然引起肌肉收缩，没有兴奋就不可 能有收缩。兴奋在前，收缩在后，两者紧密相联。
二、骨骼肌的收缩形式
1、向心收缩（等张收缩）
肌肉收缩时，长度缩短而 张力不变的收缩。向心收缩时 肌肉长度缩短、起止点相互靠 近，引起身体运动，即向心收 缩做功。
在向心收缩过程中，所谓
的等张收缩是相对的如肱二头 当屈肘举起一恒定负荷时肌肉收
肌收缩使肘关节屈曲。
缩产生的张力随关节角度而变化
2.等长收缩（静力收缩） • 肌肉在收缩对其长度不变，这种收缩称为等