第十二章運(yùn)動(dòng)過(guò)程中人體機(jī)能變化規(guī)律

1、第十二章 運(yùn)動(dòng)過(guò)程中人體機(jī)能變化規(guī)律,第一節(jié) 賽前狀態(tài)與準(zhǔn)備活動(dòng),第二節(jié) 進(jìn)入工作狀態(tài)與穩(wěn)定工作狀態(tài),第三節(jié) 運(yùn)動(dòng)性疲勞,第四節(jié) 恢復(fù)過(guò)程,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，人體將發(fā)生一系列的規(guī)律性機(jī)能變化，研究和掌握機(jī)能變化的各個(gè)階段的規(guī)律和特點(diǎn)，對(duì)于提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)和防止運(yùn)動(dòng)損傷具有重要意義。,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的六種狀態(tài)（依楊錫讓，1962年）,賽前狀態(tài),進(jìn)入工作狀態(tài),穩(wěn)定工作狀態(tài),疲勞狀態(tài),恢復(fù)狀態(tài),準(zhǔn)備活動(dòng),一、賽前狀態(tài)概念：人體參加比賽或訓(xùn)練前，身體的

2、某些器官和系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生的一系列條件反射性變化，這種特有的機(jī)能變化和生理過(guò)程稱為賽前狀態(tài)。 (一)賽前狀態(tài)的特征及其產(chǎn)生機(jī)理表現(xiàn)：神經(jīng)系統(tǒng)興奮性提高、物質(zhì)代謝加強(qiáng)、體溫升高及內(nèi)臟器官活動(dòng)增強(qiáng)。 如：心率和呼吸頻率↑、動(dòng)脈血壓↑、汗腺分泌↑,,第一節(jié) 賽前狀態(tài)與準(zhǔn)備活動(dòng),賽前反應(yīng)的大?。号c比賽性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)員的比賽經(jīng)驗(yàn)和心理狀態(tài)有關(guān)。比賽規(guī)模越大，離比賽時(shí)間越近，賽前反應(yīng)越明顯。運(yùn)動(dòng)員情緒緊張、訓(xùn)練水平低、比賽經(jīng)驗(yàn)不足也會(huì)使賽前反應(yīng)

3、增強(qiáng)。,,賽前動(dòng)脈血壓,賽前脈搏,賽前狀態(tài)產(chǎn)生的機(jī)理：,場(chǎng)地器材觀眾 + → 條件反射音響由于這些生理變化是在比賽或訓(xùn)練的自然環(huán)境下形成的，所以其生理機(jī)理屬自然條件反射。,比賽或運(yùn)動(dòng)時(shí)肌肉活動(dòng)的生理變化,,(二)賽前狀態(tài)對(duì)運(yùn)動(dòng)能力的影響及調(diào)整,1.準(zhǔn)備狀態(tài)型 2.起賽熱癥型 3.起賽冷淡型,1.準(zhǔn)備狀態(tài)型,特點(diǎn)：中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮性適度提高，植物性神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)臟器官的惰性得到一定的克服

4、有利于發(fā)揮機(jī)體工作能力和運(yùn)動(dòng)成績(jī)的提高 常見(jiàn)：優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員,2.起賽熱癥型特點(diǎn)：中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性過(guò)高，表現(xiàn)為過(guò)度緊張，常有寢食不安、四肢無(wú)力、全身微微顫抖、喉嚨發(fā)堵等不良生理反應(yīng)，工作能力和運(yùn)動(dòng)成績(jī)下降。常見(jiàn)：初次參加比賽的年輕選手，或參加特別重大的比賽，或運(yùn)動(dòng)員過(guò)分重視比賽結(jié)果。,3.起賽冷淡型,特點(diǎn)：賽前興奮性過(guò)低，引起超限抑制，表現(xiàn)為對(duì)比賽淡漠、渾身無(wú)力，不能在比賽時(shí)充分發(fā)揮機(jī)體工作能力。 通常是第二種類型的繼發(fā)反應(yīng)

5、,,措施：(1)要求運(yùn)動(dòng)員不斷提高心理素質(zhì)，正確對(duì)待比賽；(2)組織運(yùn)動(dòng)員多參加比賽，增加比賽經(jīng)驗(yàn)；(3)進(jìn)行適當(dāng)形式和強(qiáng)度的準(zhǔn)備活動(dòng)，如果運(yùn)動(dòng)員興奮性過(guò)低，可做些強(qiáng)度大的練習(xí)，如果運(yùn)動(dòng)員興奮性過(guò)高，準(zhǔn)備活動(dòng)的強(qiáng)度可小些，安排一些輕松的和轉(zhuǎn)移注意力的練習(xí)和活動(dòng)。,二、準(zhǔn)備活動(dòng),概念：指在比賽、訓(xùn)練和體育課的基本部分之前進(jìn)行的身體練習(xí)，為即將來(lái)臨的劇烈運(yùn)動(dòng)或比賽做好準(zhǔn)備。 (一)準(zhǔn)備活動(dòng)的生理作用和產(chǎn)生機(jī)理,1.準(zhǔn)備活動(dòng)的生理作

6、用(1)調(diào)整賽前狀態(tài) (2)克服內(nèi)臟器官生理惰性 (3)提高機(jī)體的代謝水平，使體溫升高 (4)增強(qiáng)皮膚的血流量有利于散熱，防止正式比賽時(shí)體溫過(guò)高。,(1)調(diào)整賽前狀態(tài) 中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性↑ (2)克服內(nèi)臟器官生理惰性心血管系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)的機(jī)能水平↑肺通氣量及心輸出量↑心肌和骨骼肌的毛細(xì)血管網(wǎng)擴(kuò)張工作肌能獲得更多的氧。從而克服內(nèi)臟器官生理惰性，縮短進(jìn)入工作狀態(tài)時(shí)程。,(3)提高機(jī)體的代謝水平，使體溫升高a.可降低

7、肌肉粘滯性，提高肌肉收縮和舒張速度，增加肌肉力量；b. 血紅蛋白和肌紅蛋白可釋放更多的氧，增加肌肉的氧供應(yīng)；c. 增加體內(nèi)酶的活性，物質(zhì)代謝水平提高，保證在運(yùn)動(dòng)中有較充足的能量供應(yīng)；d. 提高中樞神經(jīng)系統(tǒng)和肌肉組織的興奮性；e. 肌肉的伸展性、柔韌性和彈性增加，從而預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷。 (4)增強(qiáng)皮膚的血流量有利于散熱，防止正式比賽時(shí)體溫過(guò)高。,三種不同情況下跑100米及400米成績(jī)的比較,2.準(zhǔn)備活動(dòng)作用的生理機(jī)理,準(zhǔn)備活動(dòng)后間

8、隔45分鐘，其痕跡效應(yīng)將全部消失。B.另外，在每次訓(xùn)練或比賽前做準(zhǔn)備活動(dòng)，也會(huì)形成條件反射。所以，準(zhǔn)備活動(dòng)所產(chǎn)生的生理效應(yīng)也有條件反射的作用。,A.準(zhǔn)備活動(dòng),←,神經(jīng)中樞產(chǎn)生興奮性提高的痕跡(后作用),→,正式比賽時(shí)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性處于最適宜水平，調(diào)節(jié)功能得到改善，內(nèi)臟器官的機(jī)能惰性得到克服，新陳代謝加快，有利于機(jī)體發(fā)揮最佳機(jī)能水平。,(二)做準(zhǔn)備活動(dòng)的生理負(fù)荷,強(qiáng)度：45%VO2max強(qiáng)度、心率達(dá)100-120次/分時(shí)間：10

9、-30分鐘 此外，還應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)、個(gè)人習(xí)慣、訓(xùn)練水平和季節(jié)氣候等因素適當(dāng)加以調(diào)整，通常以微微出汗及自我感覺(jué)已活動(dòng)開(kāi)為宜。間隔時(shí)間：一般不超過(guò)15分鐘。 在一般性教學(xué)課中2-3分鐘。,課 堂 練 習(xí),一、是非判斷題1.條件反射形成后，只要與比賽相聯(lián)的有關(guān)刺激一出現(xiàn)，賽前反應(yīng)也就會(huì)發(fā)生。( )2.比賽規(guī)模越大，賽前機(jī)能反應(yīng)越大；越臨近比賽，機(jī)能反應(yīng)也越明顯。( ),√,√,二、選擇題：

10、1．賽前狀態(tài)對(duì)人的工作能力( )都起良好作用。A一定 B．不一定 2．準(zhǔn)備活動(dòng)可使體溫升高，肌肉粘滯性( )，肌肉收縮速度( )，肌力( )。A升高 B 降低 C 增加 D 減少 E 不變 3．賽前狀態(tài)是人體在比賽或訓(xùn)練前，各器官系統(tǒng)發(fā)生的一系列( )變化。A．條件反射性 B．非條件反射性4.隨著比賽的臨近，心率( )，血壓( )越明顯。A．加快 B．

11、減慢 C．升高 D．降低,B,B,C,C,A,A,C,第二節(jié) 進(jìn)入工作狀態(tài)與穩(wěn)定工作狀態(tài),一、進(jìn)入工作狀態(tài) 概念：在進(jìn)行體育運(yùn)動(dòng)時(shí)，人的機(jī)能能力逐漸提高的生理過(guò)程和機(jī)能狀態(tài)叫進(jìn)入工作狀態(tài)。,(一)產(chǎn)生進(jìn)入工作狀態(tài)的機(jī)理 1.反射時(shí) 2.內(nèi)臟器官的生理惰性,1.反射時(shí),動(dòng)作越復(fù)雜，有關(guān)中樞之間傳遞延擱時(shí)間就越長(zhǎng)，進(jìn)入工作狀態(tài)需要時(shí)間也就越長(zhǎng)。,,2.內(nèi)臟器官的生理惰性,a.植物性神經(jīng)機(jī)能惰性比軀體性神經(jīng)大 傳導(dǎo)速度

12、慢; 突觸聯(lián)系較多。b.神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)作用,研究表明，在不做準(zhǔn)備活動(dòng)的情況下跑1500米，呼吸循環(huán)系統(tǒng)的活動(dòng)需要在運(yùn)動(dòng)開(kāi)始后2-3分鐘才能達(dá)到最高水平，而骨骼肌在20-30秒內(nèi)就可發(fā)揮出最大工作效率。,(二)影響進(jìn)入工作狀態(tài)的因素,影響因素：工作性質(zhì)、個(gè)人特點(diǎn)、訓(xùn)練水平、工作強(qiáng)度及當(dāng)時(shí)機(jī)體的機(jī)能狀態(tài)。肌肉活動(dòng)越復(fù)雜→進(jìn)入工作狀態(tài)的時(shí)間越長(zhǎng)；訓(xùn)練程度低→進(jìn)入工作狀態(tài)的時(shí)間長(zhǎng)；訓(xùn)練水平提高→進(jìn)入工作狀態(tài)的時(shí)間短；工作強(qiáng)度越高→

13、進(jìn)入工作狀態(tài)的時(shí)間就越短。此外，年齡和外界因素也能影響進(jìn)入工作狀態(tài)的時(shí)間。兒童少年進(jìn)入工作狀態(tài)的時(shí)間比成人短。場(chǎng)地條件好、氣候溫暖適宜以及良好的賽前狀態(tài)和充分的準(zhǔn)備活動(dòng)均能縮短進(jìn)入工作狀態(tài)的時(shí)間。,(三)生理“極點(diǎn)”與“第二次呼吸”,1.生理“極點(diǎn)”及產(chǎn)生機(jī)理 概念：在進(jìn)行劇烈運(yùn)動(dòng)開(kāi)始階段，內(nèi)臟器官的活動(dòng)滿足不了運(yùn)動(dòng)器官的需要，出現(xiàn)一系列暫時(shí)性生理機(jī)能低下綜合癥。呼吸困難、胸悶、肌肉酸軟無(wú)力、動(dòng)作遲緩不協(xié)調(diào)、心率劇增及精神低落等癥

14、狀，這種機(jī)能狀態(tài)稱為“極點(diǎn)”。,原因：內(nèi)臟器官的機(jī)能惰性與肌肉活動(dòng)不相稱，①運(yùn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)供氧不足;②大量乳酸積累使血液pH值偏?！竽X皮質(zhì)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力定型暫時(shí)遭到破壞。,2.“第二次呼吸”及產(chǎn)生的機(jī)理,概念：“極點(diǎn)”出現(xiàn)后，植物性神經(jīng)與軀體神經(jīng)系統(tǒng)機(jī)能水平達(dá)到了新的動(dòng)態(tài)平衡，生理機(jī)能低下綜合癥癥狀明顯減輕或消失，這時(shí)，人體的動(dòng)作變得輕松有力，呼吸變得均勻自如，這種機(jī)能變化過(guò)程和狀態(tài)稱為“第二次呼吸”。原因：①運(yùn)動(dòng)中內(nèi)臟器官惰性逐步得到克服

15、，氧供應(yīng)增加，乳酸得到逐步清除；②運(yùn)動(dòng)速度暫時(shí)下降，使運(yùn)動(dòng)時(shí)每分需氧量下降，以減少乳酸的產(chǎn)生，機(jī)體的內(nèi)環(huán)境得到改善，被破壞了的動(dòng)力定型得到恢復(fù)。,3.影響“極點(diǎn)”與“第二次呼吸”的因素,影響因素：運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和訓(xùn)練水平，準(zhǔn)備活動(dòng)、賽前狀態(tài)及呼吸方式等。中長(zhǎng)跑項(xiàng)目反應(yīng)較明顯；運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度越大，訓(xùn)練水平越低，“極點(diǎn)”出現(xiàn)得越早，反應(yīng)也越強(qiáng)烈，“第二次呼吸”出現(xiàn)得也愈遲。,減輕“極點(diǎn)”反應(yīng)的主要措施：①繼續(xù)堅(jiān)持運(yùn)動(dòng)；②適當(dāng)降低運(yùn)動(dòng)強(qiáng)

16、度；③調(diào)整呼吸節(jié)奏，尤其要注意加大呼吸深度。,二、穩(wěn)定工作狀態(tài),概念：在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，進(jìn)入工作狀態(tài)結(jié)束后，人體的機(jī)能水平和工作效率在一段時(shí)間內(nèi)處于一種動(dòng)態(tài)平衡或相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。分類：真穩(wěn)定工作狀態(tài)、假穩(wěn)定工作狀態(tài)(一)真穩(wěn)定工作狀態(tài)(二)假穩(wěn)定工作狀態(tài),(一)真穩(wěn)定工作狀態(tài),概念：在進(jìn)行強(qiáng)度較小、時(shí)間較長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)，進(jìn)入工作狀態(tài)結(jié)束后，機(jī)體吸氧量和需氧量保持動(dòng)態(tài)平衡，這種狀態(tài)稱為真穩(wěn)定工作狀態(tài)。,表現(xiàn)：肺通氣量、心率、心輸出量、血壓

17、及其他生理指標(biāo)保持相對(duì)穩(wěn)定，運(yùn)動(dòng)中的能量供應(yīng)以有氧供能為主，乳酸堆積較少，血液中酸堿平衡不致受到擾亂，運(yùn)動(dòng)的持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，可達(dá)幾十分鐘或幾小時(shí)。,(二)假穩(wěn)定工作狀態(tài),概念：當(dāng)進(jìn)行強(qiáng)度大、持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)，進(jìn)入工作狀態(tài)結(jié)束后，吸氧量已達(dá)到并穩(wěn)定在最大吸氧量水平，但仍不能滿足機(jī)體對(duì)氧的需要，這種機(jī)能狀態(tài)為假穩(wěn)定工作狀態(tài)。,,表現(xiàn)：乳酸的產(chǎn)生率大于清除率，使血乳酸增加，pH值下降，心率、血壓、肺通氣量和呼吸頻率等生理功能基本達(dá)到極限,(

18、三)“第一拐點(diǎn)”與“第二拐點(diǎn)”,應(yīng)用動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)建模分析法研究表明，人體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，心血管和呼吸系統(tǒng)的機(jī)能變化表現(xiàn)出兩個(gè)明顯的拐點(diǎn)：,,“第一拐點(diǎn)”：標(biāo)志進(jìn)入工作狀態(tài)(動(dòng)員階段)結(jié)束、穩(wěn)定工作狀態(tài)開(kāi)始。“第二拐點(diǎn)”：標(biāo)志穩(wěn)定工作狀態(tài)結(jié)束、人體整體工作效率明顯下降、疲勞開(kāi)始。,課 堂 練 習(xí),1.“極點(diǎn)”的出現(xiàn)，說(shuō)明大腦皮質(zhì)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力定型暫時(shí)紊亂，運(yùn)動(dòng)中樞內(nèi)( )占優(yōu)勢(shì)。 A興奮過(guò)程 B．抑制過(guò)程 2.人體運(yùn)動(dòng)時(shí)，軀體性機(jī)

19、能惰性比植物性機(jī)能惰性( )。 A 大 B小 C差不多 3．運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度越大，訓(xùn)練水平越低“極點(diǎn)”出現(xiàn)越( )，消失越( )。 A早 B遲 ,B,B,A,B,4.兒童少年進(jìn)入工作狀態(tài)的時(shí)間比成年人( ) A、長(zhǎng) B短 C差不多 5．在下列運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中，“極點(diǎn)”常出現(xiàn)在( )。 A 短跑 B中長(zhǎng)跑 C超長(zhǎng)跑 6．中長(zhǎng)跑是在(

20、 )下進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)，超長(zhǎng)跑是在( )下進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)。 A．穩(wěn)定狀態(tài) B．真穩(wěn)定狀態(tài) C．假穩(wěn)定狀態(tài) 7.假穩(wěn)定狀態(tài)下運(yùn)動(dòng)時(shí)所攝取的氧量受( )水平的限制。 A 吸氧量 B最大吸氧量 C 耗氧量 D 最大通氣量 ,B,B,C,B,B,第四節(jié) 恢復(fù)過(guò)程,一、 概念與規(guī)律 （一）概念 人體在體育運(yùn)動(dòng)結(jié)束后，各種生理功能和能源物質(zhì)逐漸恢復(fù)到運(yùn)動(dòng)前狀態(tài)的一段功能變

21、化過(guò)程。,（二）恢復(fù)過(guò)程的一般規(guī)律,第一階段：運(yùn)動(dòng)時(shí)。能源物質(zhì)主要是 消耗（消耗＞恢復(fù)）第二階段：運(yùn)動(dòng)停止后。消耗減少，恢復(fù)占優(yōu)勢(shì)（消耗＜恢復(fù)）第三階段：運(yùn)動(dòng)停止后，超量恢復(fù)。,,超量恢復(fù) 運(yùn)動(dòng)中消耗的能源物質(zhì)在運(yùn)動(dòng)后一段時(shí)間內(nèi)不僅恢復(fù)到原來(lái)水平甚至超過(guò)原來(lái)水平，這種現(xiàn)象叫“超量恢復(fù)”或“超量代償”。 保持一段時(shí)間后又回到原來(lái)水平。,超量恢復(fù)的程度和時(shí)間取決于消耗的程度在一定范圍內(nèi)，肌肉活動(dòng)量愈大，消

22、耗過(guò)程愈劇烈，超量恢復(fù)也愈明顯?；顒?dòng)量過(guò)大，超過(guò)了生理范圍， 恢復(fù)過(guò)程就會(huì)延緩。,二、機(jī)體能源儲(chǔ)備的恢復(fù),（一）磷酸原的恢復(fù) 在劇烈運(yùn)動(dòng)后被消耗的磷酸原在20～30s內(nèi)合成一半，2～3min可完全恢復(fù)。,（二）肌糖原儲(chǔ)備的恢復(fù) 影響肌糖原恢復(fù)速度主要因素： ● 運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間 ● 膳食 肌糖原的完全恢復(fù)需24小時(shí)，前5小時(shí)恢復(fù)最快。,（三）氧合肌紅蛋白的

23、恢復(fù) 運(yùn)動(dòng)后幾秒鐘可完全恢復(fù)。,（四）乳酸再利用 以往研究認(rèn)為，乳酸絕大部分用于合 成肝糖元才能被再利用。 近年研究認(rèn)為，乳酸在工作肌中被繼續(xù)氧化分解利用占絕大部分。,三、促進(jìn)人體機(jī)能恢復(fù)的措施,（一）活動(dòng)性手段 1．變換活動(dòng)部位和調(diào)整運(yùn)動(dòng)強(qiáng) 度（積極性休息） 2．整理活動(dòng),（二）營(yíng)養(yǎng)性手段 1.能源物質(zhì)合理調(diào)配

24、 (蛋白質(zhì): 脂肪: 糖) ◆ 大多數(shù)項(xiàng)目 1.2 : 0.8 : 4.5 ◆ 耐力性項(xiàng)目 1.2 : 1.0 : 7.5 ◆ 負(fù)荷量較小 1.0 : 0.6 : 3.5,2．營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的補(bǔ)充方法,（1）糖 運(yùn)動(dòng)前：賽前數(shù)日內(nèi)、賽前1.5～2小時(shí)運(yùn)動(dòng)中：每隔15～30分鐘或每隔30～60分鐘補(bǔ)糖為宜運(yùn)動(dòng)后：補(bǔ)糖時(shí)間越早越好，最好不超過(guò)運(yùn)動(dòng)后的6小時(shí)糖的補(bǔ)充量：應(yīng)限制

25、于每小時(shí)50g或每公斤體重1g,（2）蛋白質(zhì)運(yùn)動(dòng)員蛋白質(zhì)的需要量高于一般人●日本、東歐一些國(guó)家：2g≥/kg體重，● 西歐: 1.4g /kg體重● 我國(guó): 供給量應(yīng)為總熱能的12～15%， 約為1.2～2.0g/kg體重。,（3）脂肪 運(yùn)動(dòng)員沒(méi)有必要專門(mén)補(bǔ)充脂肪，膳食中適宜的脂肪量為總熱量的25～30%即可。 游泳及冬季運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，如滑雪、滑冰等，因機(jī)體散熱量較大，食物中脂肪可比其

26、他項(xiàng)目高些，但也不宜超過(guò)總熱量的35%。,（4）維生素 維生素參與機(jī)體的各種代謝，缺乏或不足時(shí)即可對(duì)運(yùn)動(dòng)能力產(chǎn)生不利的影響，表現(xiàn)為做功量降低、疲勞加重、肌肉無(wú)力等。補(bǔ)充缺乏的維生素，可以提高運(yùn)動(dòng)能力。（5） 礦物質(zhì) 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練大量排汗，使身體對(duì)鉀、鈉、鈣、磷、鎂、鐵的需要量增加，特別是對(duì)鉀和鈉的需要量明顯增加，因而必需從食物中補(bǔ)充。,（三）中醫(yī)藥手段 （四）睡眠 （五）物理手段 （六）