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1、第五章 运动过程中人体机能变化规律,针灸系康复医学教研室,第一节 赛前状态与准备活动,第二节 进入工作状态与稳定工作状态,第三节 运动性疲劳,第四节 恢复过程,本章内容,一、赛前状态 概念：人体参加比赛或训练前，身体的某些器官和系统会产生的一系列条件反射性变化，这种特有的机能变化和生理过程称为赛前状态。（一）赛前状态的特征 表现：神经系统兴奋性提高、物质代谢加强、体温升高及内脏器官活动增强。如：心率和呼吸频率加快、动脉血压升高、汗腺分泌增加等。,第一节 赛前状态与准备活动,赛前反应的大小与比赛性质、运动员的比赛经验和心理状态有关。比赛规模越大，离比赛时间越近，赛前反应越明显。,赛前动脉血压,赛
2、前脉搏,（二）赛前状态对运动能力的影响及调整,依据赛前状态的生理反应特征和对人体机能的影响分为三种类型： 1.准备状态型 2.起赛热症型 3.起赛冷淡型,1. 准备状态型,特点：中枢神经系统兴奋性适度提高，植物性神经系统和内脏器官的惰性得到一定的克服，从而使进入工作状态时间缩短，有利于发挥机体工作能力和运动成绩的提高。 常见：优秀运动员。,特点：中枢神经系统的兴奋性过高，表现为过度紧张，常有寝食不安、四肢无力、全身微微颤抖、喉咙发堵等不良生理反应，工作能力和运动成绩下降。 常见：初次参加比赛的年轻选手，或参加特别重大的比赛，或运动员过分重视比赛结果。,2. 起赛热症型,特点：赛前兴奋性过低，引
3、起超限抑制，表现为对比赛淡漠、浑身无力，不能在比赛时充分发挥机体工作能力。 通常是第二种类型的继发反应。,3. 起赛冷淡型,措施： （1）要求运动员不断提高心理素质，正确对待比赛； （2）组织运动员多参加比赛，增加比赛经验； （3）进行适当形式和强度的准备活动，如果运动员兴奋性过低，可做些强度大的练习，如果运动员兴奋性过高，准备活动的强度可小些，安排一些轻松的和转移注意力的练习和活动。,二、准备活动,概念：指在比赛、训练和体育课的基本部分之前进行的身体，为即将来临的剧烈运动或比赛做好准备。(一)准备活动的生理作用1.调整赛前状态 2.克服内脏器官生理惰性 3.提高机体的代谢水平，使体温升高 4
4、.增强皮肤的血流量有利于散热，防止正式运动时体温过高,1. 调整赛前状态 中枢神经系统的兴奋性提高，调整不良的赛前状态。2. 克服内脏器官生理惰性 心血管系统和呼吸系统的机能水平提高 肺通气量及心输出量增加 心肌和骨骼肌的毛细血管网扩张，工作肌能获得更多的氧。 克服内脏器官生理惰性，缩短进入工作状态时程。,3. 提高机体的代谢水平，使体温升高 体温升高可降低肌肉粘滞性，提高肌肉收缩和舒张速度，增加肌肉力量； 在体温较高的情况下，血红蛋白和肌红蛋白可释放更多的氧，增加肌肉的氧供应； 体温升高可增加体内酶的活性，物质代谢水平提高，保证在运动中有较充足的能量供应； 体温升高可提高中枢神经系统和肌肉组
5、织的兴奋性；同时体温升高使肌肉的伸展性、柔韧性和弹性增加，从而预防运动损伤。 4. 增强皮肤的血流量有利于散热，防止正式运动时体温过高,（二）准备活动的生理负荷,强度：45%VO2max强度、心率达100-120次/分 时间：10-30分钟此外，还应根据项目特点、个人习惯、训练水平和季节气候等因素适当加以调整，通常以微微出汗及自我感觉已活动开为宜。 间隔时间：一般不超过15分钟。在一般性教学课中2-3分钟。,第二节 进入工作状态与稳定工作状态,一、进入工作状态 概念：在进行运动时，人的机能能力逐渐提高的生理过程和机能状态叫进入工作状态。(一)产生进入工作状态的机理 1.反应时 2.内脏器官的生
6、理惰性,1. 反应时,动作越复杂，有关中枢之间传递延搁时间就越长，进入工作状态需要时间也就越长。,2. 内脏器官的生理惰性,a.植物性神经机能惰性比躯体性神经大传导速度慢;突触联系较多。 b.神经-体液调节作用,研究表明，在不做准备活动的情况下跑1500米，呼吸循环系统的活动需要在运动开始后2-3分钟才能达到最高水平，而骨骼肌在20-30秒内就可发挥出最大工作效率。,（二）影响进入工作状态的因素,影响因素：工作性质、个人特点、训练水平、工作强度及当时机体的机能状态。 肌肉活动越复杂，进入工作状态的时间越长； 训练水平提高，进入工作状态的时间越短； 工作强度越高，进入工作状态的时间就越短。 此外
7、，年龄和外界因素也能影响进入工作状态的时间。儿童少年进入工作状态的时间比成人短。场地条件好、气候温暖适宜以及良好的赛前状态和充分的准备活动均能缩短进入工作状态的时间。,（三）生理“极点”与“第二次呼吸”,1. 生理“极点”及产生机理 概念：在进行剧烈运动开始阶段，内脏器官的活动满足不了运动器官的需要，出现一系列暂时性生理机能低下综合症。 表现：呼吸困难、胸闷、肌肉酸软无力、动作迟缓不协调、心率剧增及精神低落等症状，这种机能状态称为“极点”。 原因：内脏器官的机能惰性与肌肉活动不相称，运动开始时供氧不足;大量乳酸积累使血液pH值朝酸性方向偏移。,2.“第二次呼吸”及产生的机理,概念：“极点”出现
8、后，经过一段时间的调整，植物性神经与躯体神经系统机能水平达到了新的动态平衡，生理机能低下综合症症状明显减轻或消失，这时，人体的动作变得轻松有力，呼吸变得均匀自如，这种机能变化过程和状态称为“第二次呼吸”。 原因：运动中内脏器官惰性逐步得到克服，氧供应增加，乳酸得到逐步清除；运动速度暂时下降，使运动时每分需氧量下降，以减少乳酸的产生，机体的内环境得到改善。 “第二次呼吸”标志着进入工作状态结束，开始进入稳定工作状态。,3. 影响“极点”与“第二次呼吸”的因素,影响因素：运动项目、运动强度和训练水平，准备活动、赛前状态及呼吸方式等。 减轻“极点”反应的主要措施：继续坚持运动；适当降低运动强度；调整
9、呼吸节奏，尤其要注意加大呼吸深度。,二、稳定工作状态,概念：在运动过程中，进入工作状态结束后，人体的机能水平和工作效率在一段时间内处于一种动态平衡或相对稳定状态。 分类：(一)真稳定工作状态(二)假稳定工作状态,（一）真稳定工作状态,概念：在进行强度较小、时间较长的运动时，进入工作状态结束后，机体摄氧量和需氧量保持动态平衡，这种状态称为真稳定工作状态。 表现：肺通气量、心率、心输出量、血压及其他生理指标保持相对稳定，运动中的能量供应以有氧供能为主，乳酸堆积较少，血液中酸碱平衡不致受到扰乱，运动的持续时间较长，可达几十分钟或几小时。,概念：当进行强度大、持续时间短的运动时，进入工作状态结束后，摄
10、氧量已达到并稳定在最大吸氧量水平，但仍不能满足机体对氧的需要，这种机能状态为假稳定工作状态。 表现：机体以无氧供能为主，乳酸的产生率大于清除率，使血乳酸增加，pH值下降，机体稳定工作时间较短，很快进入疲劳状态。心率、血压、肺通气量和呼吸频率等生理功能基本达到极限。,（二）假稳定工作状态,（三）“第一拐点”与“第二拐点”,应用动态数学建模分析法研究表明，人体在运动过程中，心血管和呼吸系统的机能变化表现出两个明显的拐点：,“第一拐点”：标志进入工作状态(动员阶段)结束、稳定工作状态开始。 “第二拐点”：标志稳定工作状态结束、人体整体工作效率明显下降、疲劳开始。,第三节 运动性疲劳,一、运动性疲劳的
11、概念及其分类（一）运动性疲劳的概念 运动性疲劳：指在运动过程中，机体的机能能力或工作效率下降，不能维持在特定水平上的生理过程。（二）疲劳的分类 根据疲劳发生部位：全身性疲劳、局部疲劳 根据疲劳发生的机理与表现：中枢性疲劳、外周性疲劳、混合性疲劳,二、运动性疲劳的产生机理,自从19世纪80年代莫索开始研究疲劳以来，人们对运动性疲劳产生的机理提出多种假说，最具代表性的有以下几种：（一）“衰竭学说” （二）“堵塞学说”（三）“内环境稳定性失调学说” （四）“保护性抑制学说” （五）“突变理论”（六）“自由基损伤学说”,（一）“衰竭学说”,观点：能源物质的耗竭 依据：长时间运动产生疲劳的同时常伴有血糖
12、浓度降低，而补充糖后工作能力有一定程度的提高现象,（二）“堵塞学说”,观点：代谢产物在肌组织中堆积 依据：疲劳时肌肉中乳酸等代谢产物增多，由于乳酸堆积而引起肌组织和血液中pH值的下降，阻碍神经肌肉接点处兴奋的传递，影响冲动传向肌肉，抑制果糖磷酸激酶活性，从而抑制糖酵解，使ATP合成速率减慢。另外，pH值下降还使肌浆中Ca2+的浓度下降，从而影响肌球蛋白和肌动蛋白的相互作用，使肌肉收缩减弱。,（三）“内环境稳定性失调学说”,观点：pH值下降、水盐代谢紊乱和血浆渗透压改变。 依据：有人研究，当人体失水占体重5%时，肌肉工作能力下降约20%-30%。哈佛大学疲劳研究所发现，高湿作业工人因泌汗过多，达
13、到不能劳动的严重疲劳时，给予饮水仍不能缓解，但饮用含0.04%-0.14%的氯化钠水溶液可使疲劳有所缓解。,（四）“保护性抑制学说”,观点：大脑皮质产生了保护性抑制 巴甫洛夫学派的理论认为，大脑皮层在高强度工作或长时间工作过程中处于一种高度兴奋状态，脑细胞工作强度较安静时明显增加，为了防止脑细胞的进一步耗损，大脑皮层由兴奋状态转为抑制，使大脑皮层细胞工作能力下降，这种抑制即为保护性抑制。,依据：莫索研究发现,当手指拉重物达到疲劳时,改用电刺激屈指肌，手指又能拉起重物，表明是由中枢抑制而导致的疲劳并非是肌肉本身的疲劳；雅科甫列夫研究发现，小鼠在进行长时间工作(10小时游泳)引起严重疲劳时，大脑皮
14、质中r-氨基丁酸水平明显增加，该物质是中枢抑制递质。,（五）“突变理论”,观点：运动过程中三维空间（能量消耗、肌力下降和兴奋性改变）关系改变所致。,肌肉疲劳控制链,代表人Edwards认为：在肌肉疲劳的发展过程中，存在着不同途径的逐渐衰减突变过程，其主要途径包括:,1.单纯的能量消耗 2.在能量消耗和兴奋性衰减过程，存在一个急剧下降的突变峰。 3.肌肉能源物质逐渐消耗，兴奋性下降，但这种变化是渐进的，并未发生突变。 4.单纯的兴奋性丧失，并不包括肌肉能量的大量消耗。,（六）“自由基损伤学说”,自由基：指外层电子轨道含有未配对电子的基团，如氧自由基(O2)、烃自由基(OH+)、过氧化氢(H2O2
15、)及单线态氧(O2)等物质。 产生部位：细胞内，线粒体、内质网、细胞核、质膜和胞液中都可以产生。 作用：由于自由基化学性活泼，可与机体内糖类、蛋白质、核酸及脂类等物质发生反应，因而造成细胞功能和结构的损伤与破坏。,三、不同类型运动疲劳的特征,四、运动性疲劳的判断,(一)测定肌力评价疲劳 1.背肌力与握力 测定方法：早晚各测一次，求出其数值差。 判断方法：如次日晨已恢复，可判断为正常。 2.呼吸肌耐力 测定方法：连续测5次肺活量，每次间歇30s 判断方法：疲劳时肺活量逐次下降,2007/9/15,39,(二)测定神经系统机能判断疲劳,1. 膝跳反射阈值 测定方法：受试者闭上眼睛，坐在椅子上，小腿
16、下垂，检测者将膝反射阈测定器上的重锤（H为200g）调节到正好对准膝盖下髌韧带的中央，从角度计（M）5高度上开始让重锤落下，叩打腱部，以后每次增加下落角度5，间隔5S让重锤落下叩打腱部，直至引起膝跳反射动作的最小落下角度，就是阈值。 判断方法：疲劳时阈值升高。,2.反应时,测定发法：受试者取坐姿，连续测定受试者5次红灯信号反应时（每次间隔10S），取其平均值。 判断方法：疲劳时反应时延长。,3. 血压体位反射,测定方法：受试者坐位静息5分钟后，测安静时血压，随即仰卧3分钟，然后将受试者扶成坐姿(推受试者背部，使其被动坐起)，立即测血压，每30秒测一次，共测2分钟。 判断方法：若2分钟以内完全恢复，说明没有疲劳，恢复一半以上为轻度疲劳，完全不能恢复为重度疲劳。,（三）测试感觉机能评价疲劳,1.皮肤空间阈判断方法：运动后皮肤空间阈(两点阈)较安静时增加1.5-2倍为轻度疲劳，增加2倍以上为重度疲劳。2.闪光融合频率测定方法：受试者坐位，注视频率仪的光源，直到将光调至明显断续闪光融合频率为止，即临界闪光融合频率，测三次取平均值。判断方法：轻度疲劳时约减少1.0-3.9Hz;中度疲劳时约减少4.0-7.9Hz;重度疲劳时减少8Hz以上。,
