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1、1人体生理学第六章 人体有氧工作能力的评定内容提要本章主要阐述与运动中氧的供 需相关的生理学现象及评定有氧工作能 力的主要生理指标。2人体生理学第一节第一节 运动中氧的供需运动中氧的供需 第二节第二节 最大吸氧量最大吸氧量 第三节第三节 乳酸阈与通气阈乳酸阈与通气阈3人体生理学第一节 运动中氧的供需一、需氧量与吸氧量（VO2 ） 二、氧亏与运动后过量氧耗4人体生理学一、需氧量与吸氧量（VO2 ）需氧量指机体维持某种生理活动所 需的氧量，成年人安静时需氧量约 为250mlmin-1。 吸氧量是每分钟机体实际吸入的氧 量，既每分吸氧量。 耗氧量指机体单位时间内实际消耗 或利用的氧量。5人体生理学运
2、动与需氧量与吸氧量的关系运动时需氧量随运动强度而变化， 并受运动持续时间影响 运动强度大、持续时间短，总需氧 量少，每分需氧量却大，反之亦然 运动时吸氧量增加，且在一定范围 内与运动强度呈正比6人体生理学二、氧亏与运动后过量氧耗n氧亏n氧债n运动后过量氧耗7人体生理学氧亏在运动过程中，机体需氧量与吸氧量 之间的差异称为氧亏。人在进行持续时间短、强度大的运动 中出现的氧亏。低强度运动时，在运动开始阶段也会 出现。8人体生理学氧亏氧亏稳定阶段运动时间9人体生理学训练和无训练者 VO2 之间的差异训练未训练运动时间10人体生理学氧债经典的氧债学说将运动后恢复期内 的过量氧耗称为氧债，认为氧债用于 偿
3、还运动中所欠下的氧-氧亏。 实际上，运动后恢复期的氧耗量， 不仅用于偿还氧亏，而且还用于偿还 使机体恢复到运动前安静时的额外的 耗氧量。 大多数学者认为，应以运动后过量 氧耗的概念代替“氧债学说”。11人体生理学适量运动和大负荷运动的氧亏和氧债 a轻量运动，b大负荷运动12人体生理学运动后乳酸恢复情况13人体生理学运动后过量氧耗（EPOC）运动结束后，肌肉活动虽然停止， 但机体的吸氧量并不能立即恢复到 安静时水平，而是先快后慢地恢复 。运动结束后恢复期的总吸氧量多于 安静状态下相等时间的总吸氧量， 其超出部分称为运动后过量氧耗。14人体生理学运动后过量氧耗（EPOC）影响因素运动后过量氧耗体温
4、增高体温增高儿茶酚胺的影响儿茶酚胺的影响甲状腺素和肾上腺甲状腺素和肾上腺 皮质激素的作用皮质激素的作用C Ca a+ +的作用的作用磷酸肌酸的再合成磷酸肌酸的再合成15人体生理学恢复期的吸氧量大于运动中的氧亏原因：运动时激活了肌细胞线粒体 氧化酶的活性，使代谢增强，在运 动结束之后的一定时间内，一些生 理、生化指标并未很快地恢复到安 静水平。16人体生理学第二节 最大吸氧量定义：最大吸氧量（VO2max）指人 体在进行有大量肌肉群参加的力竭 性运动中，当心泵功能和肌肉利用 氧的能力达到本人极限水平时，单 位时间内（通常以min计）所能摄取 的氧量。17人体生理学一、最大吸氧量的表示方法和正常值
5、n最大吸氧量的表示方法有两类： 绝对值：即个体每分最大吸氧量，以 Lmin-1为单位 相对值：每kg体重的最大吸氧量，以 mlkg-1min-1为单位18人体生理学逐级递增负荷运动中吸氧量变化19人体生理学最大吸氧量的正常值健康青年男子最大吸氧量为2.5-3.5Lmin-1或50-55mlkg- 1min-1，同龄女子最大吸氧量底于 男子。 儿童少年最大吸氧量随年龄增长而 增加。 最大吸氧量递减的状况受体育锻炼 的影响。20人体生理学运动员最大吸氧量值n运动员的最大吸氧量一般为4-6Lmin-1 。n世界优秀耐力运动员的最大吸氧量，男 子可高达7.4Lmin-1（94mlkg-1min- 1）
6、，女子可达4.5Lmin-1（74mlkg-1min-1）。n我国中长跑运动员一般低于中非国家中 长跑运动员，约为7075mlkg-1min-1 。21人体生理学最大吸氧量与遗传n早期研究认为，个体间最大吸氧量 的差异在93%的程度上归因于遗传。n后来的研究表明，遗传因素的影响 力明显底于早期报道的程度，但仍 有显著性意义。n归纳估计，最大吸氧量在25-50%的 程度上为遗传因素所决定。22人体生理学二、决定最大吸氧量的生理机制v根据Fink原理： 吸氧量=心率每搏量动静脉氧差v既：决定最大吸氧量的因素主要取 决于心脏的泵血功能和肌肉摄取、 利用氧的能力。23人体生理学通常将心脏的泵血功能称为
7、 决定最大吸氧量的中央机制，而 把肌肉摄取、利用氧的能力称为 决定最大吸氧量的外周机制。24人体生理学（一）决定最大吸氧量的中央机制v充足的血液供应是肌肉摄取、利用 氧的源泉，而心泵功能的增强是保 证肌肉血流量激增的重要前提。v最大吸氧量与最大心输出量密切相 关，最大心输出量愈大，其最大吸 氧量也愈大。25人体生理学系统耐力训练对心输出量的影响n系统耐力训练，使左心室容积增加 ，心肌收缩能力加强，从而使每搏 输出量增加。n系统的耐力训练可使静息心率降低 ，从而使其可动用的心率贮备增加 。n两者结合，使有训练者所能达到的 最大心输出量明显增高，最大吸氧 量因而增加。26人体生理学（二）决定最大吸
8、氧量的外周机制肌细胞有氧代谢能力肌肉中毛细血管密度肌肉血流量等27人体生理学训练对于外周机制的影响耐力训练使慢肌纤维的有氧代谢能力更 强，可使快肌纤维的代谢特性在一定程 度上向慢肌纤维转变。耐力训练可导致肌肉中毛细血管与肌纤 维的比率增大，使动脉和静脉的口径增 粗，为肌肉血流量增大创造条件。系统耐力训练还可使肌细胞内线粒体数 量和体积增加，线粒体氧化酶活性增强 。28人体生理学三、最大吸氧量与耐力运动成绩q研究表明，耐力跑的成绩与最大吸 氧量密切相关。最大吸氧量增加是 提高耐力运动成绩的重要生理基础 。q耐力运动成绩虽与最大吸氧量有密 切关系，但并不是完全由最大吸氧 量所决定的。最大吸氧量只是
9、取得 耐力运动优异成绩的重要条件之一 。29人体生理学训练强度和 VO2max的改善最大吸氧量增长率训练强度30人体生理学第三节 乳酸阈与通气阈一、乳酸阈 二、通气阈 三、研究乳酸阈、通气阈的意义31人体生理学无氧阈及其与运动能力的关系q在逐级递增负荷运动中，体内代谢方式 由有氧代谢为主开始向无氧代谢为主过 渡的临界点或拐点称为无氧阈。q运动过程中，无氧阈出现越迟，表明机 体动用无氧代谢供能越晚，既机体有氧 工作的能力越高。无氧阈也是一项评价 人体有氧工作能力的生理指标。32人体生理学一、乳酸阈v在逐级递增负荷的运动中，血乳酸 浓度随运动负荷递增而增加，当运 动负荷达到某一强度时，血乳酸浓 度
10、急剧上升的起始点，称为乳酸阈 。v乳酸阈反映机体代谢方式由有氧代 谢为主开始向无氧代谢为主过渡。33人体生理学乳酸阈检测34人体生理学乳酸阈值通常认为，乳酸阈值为4mmolL-1。在渐增负荷的运动中，由于个体之 间的差异，血乳酸浓度急剧上升起 点的变化范围大约1.4-7.5mmolL-1 之间。35人体生理学乳酸阈影响因素环境条件环境条件肌纤维类型肌纤维类型训练水平训练水平性别年龄性别年龄乳酸阈乳酸阈运动项目运动项目36人体生理学乳酸阈反映人体在渐增负 荷的运动中，血乳酸浓度没有 急剧堆积时最大吸氧量实际被 利用的百分比，即最大吸氧量 利用率(V02max)。37人体生理学训练对乳酸阈的影响q
11、经过系统训练的受试者，最大吸氧 量能提高25，而乳酸阈值却提高 44。q其原因是遗传因素限制了最大吸氧 量的提高幅度，而乳酸阈值与外周 代谢因素的关系更密切。q训练可以改善代谢能力，使乳酸阈 值有较大幅度的提高。38人体生理学二、通气阈n在渐增负荷运动中，用通气变化的 拐点来测定乳酸阈，称为“通气阈” 。n通气阈是判断乳酸阈的一种非损伤 性的方法，其判断的方法多采用通 气量的急剧上升的开始点来确定。39人体生理学通气阈检测40人体生理学通气阈形成机制在逐级递增负荷的运动中，随运动强度 的增大，糖酵解代谢供能的比例增多， 血乳酸浓度增加。机体在碳酸氢盐缓冲系统作用下，生成 乳酸钠和碳酸，使体内C
12、O2的产生量增加 。CO2分压和H+浓度增加，刺激化学感受器 及呼吸中枢，反射性引起通气量急剧增 强。出现了通气量、二氧化碳排出量等 非线性增加。41人体生理学三、研究乳酸阈、通气阈的意义1.评定耐力水平 可预测和评定运动员的耐力能力。 2.制定训练强度 作为制定训练强度的指标是有效的 。 3.运动处方的制定 已被用于病人恢复健康和制定中老 年人运动处方。42人体生理学复习思考题1.名词解释：需氧量 吸氧量 氧亏 运动后过量氧 耗 乳酸阈 通气阈 最大吸氧量 2.何谓运动后过量氧耗？简述其产生机制。 3.试述乳酸阈的概念及其影响因素。 4.为什么说乳酸阈比最大吸氧量更能客观地反映人体 的有氧工作能力？ 5.试述研究乳酸阈、通气阈的意义。 6.根据自己所学的知识及运动实践，试述如何利用乳 酸阈或通气阈制定成年人健身运动处方。 7.试述影响最大吸氧量的因素。
