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1、运动过程中人体机能变化的规律,第十四章,第一节 赛前状态与准备活动,第二节 进入工作状态和稳定状态,第三节 运动性疲劳,第四节 恢复过程,内容简介,复习思考题,人体在参加体育运动过程中，其生理功能将发生一系列规律性得变化。从参加运动或比赛前一直到运动或比赛结束后的恢复，大致可分为赛前状态、进入工作状态、稳定状态、疲劳和恢复过程五个阶段。本章运用生理学理论与实验研究，结合运动实践，分析阐述各阶段生理反应特点及其机制，影响因素及如何调整和提高身体的适应能力，旨在对运动全过程的身体功能变化规律有一个比较全面深刻的认识和理解，为科学从事体育教学和运动训练及健身锻炼提供依据。,提要,第一节 赛前状态与准
2、备活动,1.赛前状态,内容提要,2.准备活动,返回,赛前状态,定义：,人体参加比赛或训练前某些器官、系统产生的一系列条件反射性变化称为赛前状态。,（它可产生在比赛前数天、数小时或数分钟）。,赛前状态的生理变化及其产生机制,神经系统兴奋性提高、物质代谢加强、体温上升、内脏器官活动加剧。例如：心率加快、收缩压升高、肺道气量和吸氧量增加，还可有出汗和尿频等现象。,比赛或训练过程中，比赛场地、器材、观众、广播声和对手的表现等信息不断作用于运动员，并与比赛或训练中的肌肉活动时的生理变化相结合。久之，这些信息就变成了条件刺激，只要这些信息或刺激出现，赛前的生理变化就表现出来，因而形成了一种条件反射。所以其
3、生理机制属自然条件反射。,主要表现,产生机制,：其特点是中枢神经系统兴奋性适度提高，自主神经系统和内脏器官的惰性有所克服，进入工作状态的时间适当缩短，从而有利于发展机体工作能力和提高运动成绩。,不同赛前状态对运动能力的影响,赛前状态,准备状态,起赛热症,起赛冷淡,特点,特点,特点,其特点是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，因而使运动员工作能力和运动成绩下降。,其特点一般是由于赛前兴奋性过高，进而引起了超限抑制，表现为比赛淡漠、浑身无力。因此，不能发挥机体工作能力。,不良赛前状态的调整,要求运动员不断提高心理素质，正确认识比赛
4、意义、端正比赛态度,经常参加比赛，积累比赛经验,赛前做好准备活动，如果运动员兴奋性不高，可做些强度较大的与比赛内容近似的练习。如果运动员兴奋性过高，准备活动的强度可小些，可安排一些轻松的和转移注意力的练习，也可采用肌肉按摩等物理方法降低兴奋性。,赛前遵守作息制度,返回,准备活动,准备活动是指在比赛、训练和体育课的基本部分之前，有目的的进行的身体练习,定义,准备活动的生理作用,提高中枢神经系统的兴奋性，增强内分泌腺的活动，为正式练习时生理功能迅速达到最适宜程度做好准备。 增强氧运输系统的活动，使肺通气量、吸氧量和心输出量增加，心肌和骨骼肌中毛细血管网扩张，工作肌能获得更多的氧供应。 体温适度升高
5、。体温升高能使神经传导速度快，肌肉收缩速度增加；使氧离曲线右移，促进HBO2的解离，有利于O2的供应。降低肌肉的粘滞性，增强弹性，预防运动损伤。 增强皮肤的血流，有利于散热，防止正式练习时体温过高,影响准备活动生理效应的因素,主要因素,强度以45%VO2max为宜,心率在100200次/min,时间在1030min为宜,准备活动结束到正式练习开始时的间隔一般不超过15min，在一般教学课中以23min为宜。,返回,第二节 进入工作状态和稳定状态,内容提要,1.进入工作状态,2.稳定状态,返回,进入工作状态,在进行运动练习时的开始阶段，人体各器官系统的工作能力不可能立刻达到最高水平，而有一个逐步
6、提高的过程，此称为进入工作状态 。,定义,进入工作状态的生理机制,人体运动除了受物理惰性影响外，主要受生理惰性,人体的随意运动或反射活动都是在中枢神经系统的控制和整合下完成的，从感受器将刺激能量转化为神经冲动，神经冲动的传导、突触传递、中枢间功能活动的协调和肌肉收缩都需要时间，动作越复杂，进入工作状态所需要的时间越长。肌肉活动必须依赖内脏器官的协调活动和与之相配合才能获得能源物质、氧和消除代谢产物，而内脏器官的生理惰性比运动器官大，支配内脏器官的自主神经不仅传导速度慢；而且传导途径中突触联系较多。内脏器官的活动是由神经一体液共同调节的，首先由神经系统调节内分泌腺分泌激素，激素随血液循环到达所支
7、配的器官，改变其功能状态，这一系列的生理活动，比神经调节惰性大的多。,影响进入工作状态的重要因素,影响因素,肌肉活动越复杂进入工作状态所需要时间越长,训练程度差的运动员比高水平运动员长；,良好的赛前状态和准备活动有助于缩短进入工作状态的时间。,“极点”及其生理机制,进行具有一定强度和持续时间的周期性运动时，在运动进行到某一时间练习者常常产生一些难以忍受的生理反应，如呼吸困难、胸闷、头晕、心率剧增、肌肉酸软无力、动作迟缓不协调、甚至产生停止运动的念头等，这种机能状态称为“极点”。,主要是内脏器官的功能惰性与肌肉活动不相称，故使供氧不足，大量乳酸积累使血液PH向酸性方面偏移。这不仅影响神经肌肉的兴
8、奋性，还反射性地引起呼吸循环系统紊乱，这些功能的失调又使大脑皮质运动动力定型暂时遭到破坏。,定义,产生的原因,第二次呼吸”及其产生机制,“极点”出现以后，如依靠意志力和调整节奏继续运动，一些不良的生理反应便会逐渐减轻或消失，动作变得轻松有力，呼吸变得均匀自如，这种状态称为“第二次呼吸”。,主要由于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；同时运动速度的下降使每分需氧量下降又减少了乳酸的产生，这样机体的内环境得到改善，被破坏了的动力定型得到恢复，于是出现了“第二次呼吸”。,定义,产生机制,影响“极点”与“第二次呼吸”的因素,影响因素,运动项目,运动速度,训练水平,赛前状态,准
9、备活动,一般说中长跑项目中“极点”反应较明显；运动强度越大，训练水平越低，气候闷热，“极点”出现得越早，反应也越明显，消失得越迟；良好的赛前状态与准备活动能推迟“极点”的出现和减弱“极点“反应。,返回,稳定状态,定义,在运动练习时，进入工作状态阶段结束后，人体的机能活动在一段时间内保持在一个较高的变动范围不大的水平上，这种功能状态。,稳定状态,真稳定状态,假稳定状态,返回,真稳定状态,在进行小强度和中等强度的长时间运动时（如马拉松），进入工作状态阶段结束后，机体所需要的氧可以得到满足，即吸氧量和需氧量保持动态平衡，几乎没有氧债的积累，这种状态称真稳定状态。,在真稳定状态阶段，肺通气量、心输出量
10、、血压及其他生理指标保持相对稳定。,定义,返回,假稳定状态,在进行强度较大，持续时间较长练习时，进入工作状态阶段结束后，吸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求，有氧绩产生，这种状态称假稳定状态。,这种状态阶段出现氧亏，其峰值随运动强度而加大，乳酸增加，运动不能持久。,定义,返回,第三节 运动性疲劳,内容提要,1.运动疲劳的概念,2.运动疲劳产生的机制,3.运动疲劳发生的部位,4.运动性疲劳的判断,返回,运动疲劳,疲劳是指机体生理过程不能继续维持在特定的水平上进行或不能维持预定的运动强度，也就是说，运动性疲劳是运动本身引起的机体工作能力暂时降低，经过适当休息和调整可以恢复
11、的生理现象。,定义,返回,运动疲劳产生的机制,“衰竭学说”：,“堵塞学说” ：,“内环境稳定性失调学说”：,认为疲劳产生的原因是能量物质的耗竭，主要是CP和肌糖原的耗竭,认为疲劳的产生是由于某些代谢产物在肌肉中堆积，如乳酸堆积，引起肌组织和血液PH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 糖磷酸激酶活性从而抑制糖酶解，使ATP合成速度减慢；,日内瓦疲劳是PH下降，水盐代谢紊乱和血浆渗透后改变等因素引起的,“保护性抑制学说”：,运动性疲劳是由于大脑皮质产生了保护性抑制。运动时大量冲动传至大脑皮质相应的神经元，使其长时间兴奋导致消耗增多，为避免进一步消耗，使产生了抑制过程。如狗拉
12、载重在3060min产生疲劳时，一些条件反射显著减少，不巩固的条件反射完全消失。,“突变理论”：,突变理论的特点在于，单纯的能量消耗，肌肉的兴奋性并不下降，ATP消耗尽时，才引起肌肉僵直，这在运动性疲劳中不可能发展到这个地步；在能量和兴奋性丧失过程中，存在一个急剧下降的突变峰，兴奋性突然崩溃，宾伴随力量或输出功率突然衰退。,“自由基学说” ：,自由基是指外层电子轨道含有未配对的电子基因。在细胞内，线粒体、内质网、细胞核等中部分含有自由基。自由基化学性质活泼，可与机体内糖类、蛋白质、核酸几脂类等发生反应，造成细胞功能和结构的损伤。,返回,运动性疲劳发生的部位,中枢疲劳,外周疲劳,外周疲劳可能发生
13、的部位是从神经肌肉接点直至肌纤维内部的线粒体等。,中枢疲劳可能发生在从大脑皮质直至脊髓运动神经元。中枢运动神经元系统功能紊乱可改变运动神经饿兴奋性使神经冲动发放的频率减少。,神经肌肉接点 肌肉兴奋依赖于终板去极化，运动疲劳产生时，运动神经末梢释放乙酰胆碱的量减少，早晨突触传递障碍，这种状态被称为突触前衰竭。,细胞核 运动性疲劳产生后，肌细胞膜失钾、自由基产生，引起细胞膜迫逼性改变，从而导致肌力下降。,肌质网 长时间运动，造成肌质网终端释放和回收Ca2+的能力下降,线粒体 线粒体磷酸化过程在长时间运动后受抑制。,返回,运动性疲劳的判断,肌力的测定,神经系统功能测定,膝跳反射阈值，疲劳时阈值升高,
14、反应时，疲劳时反应时延长,感觉功能测定：皮肤空间阈，闪光融合频率。,生物电测试：心电图：疲劳时ST反向下偏移，T波可能倒置；肌电图：振幅增大，频率降低，电机械延迟延长；脑电图：慢波增加。,主观感觉判断,背力与握力,呼吸肌耐力,返回,第四节 恢复过程,内容提要,1.恢复过程的一般规律,2.机体能源贮备的恢复,3.促进人体恢复的措施,返回,恢复过程是指人体在运动结束后，各种生理功能和能源物质逐渐恢复到运动前状态的一段功能变化过程。,定义,第一阶段：运动时能源物质主要是消耗，体内能源物质逐渐减少，各器官系统功能逐渐下降,第二阶段：运动停止后消耗减少，恢复过程占优势，能源物质和各器官系统机能逐渐恢复到
15、原来水平,第三阶段：运动中消耗的物质在运动后一段时间内不仅恢复到原来水平，甚至超过原来水平，这种现象称“超量恢复”或“超量代偿”，保持一段时间后又回到原来水平。超量恢复是客观存在的规律。超量恢复的程度和时间取决于消耗的程度，在一定范围内，肌肉活动量过大消耗过程越激烈，超量恢复越明显。如果活动量过大，超过了生理范围，恢复过程就会延缓。运动时间表明，运动员在超量恢复阶段参加训练或比赛，能提高训练效果和创造好成绩。,恢复过程的一般规律,返回,机体能源贮备的恢复,肌糖原是有氧氧化系统和乳酸能系统的供能物质，也是长时间运动延缓疲劳的一个因素。影响肌糖原恢复的速度有两个主要因素，一是运动强度和持续时间，二
16、是膳食。长时间运动（1H耐性运动，再进行1H最大力量性运动）致使肌糖原耗尽后，如用高糖膳食46H即可完全恢复；而且前10小时恢复最快。,磷酸原（CP）和ATP的恢复很快，在剧烈运动后被消耗的CP在2030S内合成一半，25min可完全恢复，CP的恢复都是由有氧氧化系统供能：C+PiCP，运动中CP消耗的越多，其恢复过程需要氧也越多。,1.磷酸原的恢复,2.肌糖原贮备的恢复,4.乳酸的消除,乳酸消除的速度与其产生的数量和恢复方式有关，工作时形成的乳酸减少消除的越快。在极量负荷后为完全消除堆积的乳酸，如用轻微活动方式则消除乳酸速度大大加快。,乳酸消除的途径,氧化生成CO2和H2O（占70%）,转化成肝糖原（约占20%）,转变成蛋白质（少于10%）,从尿中和汗中排出（12%）,3.氧合肌红蛋白的恢复,返回,促进人体恢复过程的措施,
