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1、运动生理学,第十五章 运动过程中人体机能状态的变化规律,本章导读,绪言 第一节 赛前状态(竞技比赛出现较多 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,第十五章 运动过程中人体机能状态的变化规律 绪 言人在参加体育活动过程中，工作能力和某些器官的机能发生一系列变化，这些变化在运动之前就已经开始，直持续到运动结束后一段时间，根据它们的发生顺序分别叫做赛前状态-进入工作状态-稳定状态-疲劳和恢复过程：这些变化在田径及游泳等项目中更为明显。研究和掌握这些变化的特点，对于更快的提高工作效率，防止伤害事故，增强体质，提高运动成绩具有重要意义！,第一节 赛前状态(竞技比赛出现较多
2、) (一)概念 赛前状态人体在比赛或训练前某些器官或系统产生一系列条件反射性变化。（为什么说是条件反射性） (二)机制 在大脑皮质的主导作用下，运动员在训练或比赛前，就能预先动员各器官、系统的潜力，为即将来临的肌肉活动做好准备，率先克服神经系统和各器官机能的惰性，使身体更快地发挥出最大的工作能力。,(三)特征 出现脉博快，收缩压升高，呼吸频率加快，肺通气量和氧吸收量加大，汗腺活动加强，血糖增高等等外部出汗、尿频现象. 这些变化特征在比赛前数天或数小时就产生出现，往往面临比赛规模越大，离比赛时间越近时，赛前的机能变化越明显，反应越大。 注：图15-1 赛前脉博 15-2 赛前的动脉血压,四)赛前
3、状态生理变化原因(产生因素) 1、心理因素 影响赛前状态的最大因素是思想，如对比赛认识不正确，各种各样的思想包袱，心理紧张，对胜利没有信心（训练型运动员和比赛型运动员）（射击运动员） 2、环境因素 运动场地、器材、广播声、对手表现、观众等经常都与比赛训练相联系，所以在训练和比赛前只要一接触到这些环境就会产生与训练相类似的反应。,(五)赛前状态不良反应（这些表现称为赛前综合症） 1、神经系统兴奋性过高：使运动员失眠，食欲不好、急躁、全身微微颤抖、肌肉痉挛、咽喉发堵，使比赛中运动能力下降，动作失调，比赛成绩比平时差。 2、超限抑制产生：当刺激的强度超过大脑皮层工作能力的界限时，条件反射的反应强度不
4、仅不增高，反而降低。 对比赛淡漠，浑身无力（外刺激强度过大，运动量过大）。如举例跳高、篮排足球类项目等。,(六)赛前状态的调节 1、适宜的准备活动 2、增加比赛实践经验 3、合理安排赛前的活动 4、气功、心理训练（射击） 举例女排，美国与中国女排录音，赛前适应，看场地等。,第二节 进入工作状态和稳定状态,一、进入工作状态 人们在进行体育活动时，人的工作效率不可能在运动一开始就达到最高水平而是在运动开始后一段时间内逐步提高的，机体工作能力这种逐步提高的过程称为进入工作状态。,举例:篮球投篮命中率:3-5后较高。100米短跑速度是逐渐上升。如果以每人的最大速度为100%那么起跑后: 第1秒钟速度为
5、55%， 第2秒钟速度为76%， 第3秒钟速度为91%， 第4秒钟速度为95%， 第5秒钟速度为99%,(一)产生进入工作状态的原因： 人体运动是有惰性的，这种惰性包括物理上和生理上的惰性要克服这些惰性就需要有一定时间，因而产生进入工作状态。 物理惰性:任何物质运动都有惯性，所以物质由静止状态进入运动都有惰性。 生理惰性主要表现以下三个方面 1. 人的一切活动都是反射活动,完成任何一项反射活动都需要一定时间。需要一段时间才能达到适宜状态，动作越复杂，所需要的时间也就越长准备活动能加快兴奋所需时间。 2 .植物性器官机能： A 骨骼肌的兴奋性比内脏平滑肌高，支配身体神经传导冲动的速度快，传导途经
6、中突触联系较少(一般运动器官二、三十秒即可发挥出最高水平)。,B 而支配内脏器官活动植物神经传导速度慢，传导途径中突触联系较多，呼吸循环系统要在运动开始后2-3分钟才能达到最高水平。 根据研究神经冲动经过突触所需的时间0.3-0.5毫秒。 反射进行过程通过突触数愈多，反射时间就愈长。,3. 神经体液调节:提问学生上学期考试内容选择题人体的调节有哪三个主要方面 (1)特点:神经调节的特点是作用迅速而精确，体液调节则作用较慢而持久，其作用部位亦较广泛，在体内两种神经调节方式是相互补充，互相影响，但神经调节占主导地位。,(2)机理:在神经体液调节中，首先由神经系统调节内分泌腺激素，激素随血液循环到达
7、所支配的器官，改变其机能状态。 举例 肾上腺素引起心跳加快、加强，胰岛素引起血糖降低，CO2，能兴奋呼吸中枢，总之进入工作状态是神经系统和与运动有关的器官从相对安静状态动员到活动状态的生理惰性的变化表现。,(二)影响进入工作状态的主要因素 1、工作性质：肌肉活动越复杂或不习惯，进入工作状态时间就越长。 2、个人特点：训练程度好的运动员进入工作状态就越短良好的赛前状态，准备活动。 3、年龄：儿童少年进入工作状态的时间比成人短，少年运动员(11-15岁)呼吸系统机能需要1.5-2.5分钟就发挥出最高水平，而成人即需2.5-3.5分钟。,4、各种外界因素：场地、气候、心理状态。 (三)“极点”和“第
8、二次呼吸” 1、“极点”与“第二次呼吸”产生现象 在一定强度和一定持续时间的运动过程中，会出现一种非常难受感觉胸闷，呼吸困难、心率急增、肌肉酸软无力、动作迟缓而不协调，精神低落甚至想停止运动等主客观的变化，这种现象称为“极点”。,如果依靠意志力和稍减慢速度继续运动下去，这种难受感觉减轻或消失，运动变得轻松有力，呼吸变得均匀自如，心率较慢这种现象称为“第二次呼吸”。 “极点”是在进入工作状态中出现而“第二次呼吸”是表示机体进入工作状态已结束。 2、“极点”与“第二次呼吸”产生原因,产生主要是由于内脏器官的机能动员水平与肌肉活动的强度不相称氧供应不足，主要是无氧代谢获得，HL之类物质积累。 并且不
9、断向血液中弥散，使血液的pH值向酸性变化，从而影响肌肉的兴奋性，破坏运动中枢之间的协调关系。 如：呼吸太快、心动过速、血压太高、等从而引起运动动力定型暂时性紊乱。,“极点”出现后，应该继续坚持运动植物性机能的惰性逐渐被克服改善了肌肉中氧供应，(HL减少汗腺排出) 机体内环境逐渐恢复稳定，使破坏动力定型又重新恢复新适应开始。 极点出现的迟早和主客观反应的强弱，以及消失快慢等与运动项目、运动强度、训练水平、赛前水平、准备活动和呼吸情况等因素有关。,二、稳定状态 进入工作状态结束后，人体各种生理惰性已被逐步克服，在继续运动的过程中，各器官系统的机能在一段时间内可以稳定或暂时稳定在一个较高的变动范围不
10、大的水平上，这现象称为稳定状态它又可分为: （一）真稳定状态 1、概念：,生理惰性被克服后运动过程中每分钟吸氧量能满足需氧量此时人体机能活动保持在一个相对稳定的范围内这种现象称为真稳定状态。2、特点:有氧代谢供能，很少产生HL和氧债的积累工作影响相对较长强度相对不大。 （二）假稳定状态1、概念：,人体在运动时每分钟吸收的氧气量达到了自己的极限水平但是仍不能满足需要氧量这种现象称为假稳定状态。2、特点：无氧代谢功能、产生HL、氧债积累、工作时间短、强度大。注意：氧债能力随训练程度呈现差异，一般人约为10升，训练有素耐力型运动员可达15-20升，有文献报道22.8升,成人安静时需氧量每分钟约为20
11、0-300ml 分析阐述: 图中运动员的每分钟需氧量平均为6升，其最大摄氧量能力仅为5升，要从5升/分的“家底”支付6升/分的氧消耗。体内每分钟尚以产生7克乳酸作代价来透支1升氧(即出现1升氧债)。如果运动员要坚持下去，每坚持1分钟必然增加1升氧债，直到氧债能力竭衰为止。,第三节 运动性疲劳运动性疲劳是人体运动到一定的时候，运动能力下降的一种状态，它是暂时性的，经过适当休息后，运动能力会逐渐恢复所以运动性疲劳是一种正常生理现象。一、运动性疲劳学说简介1、什么是运动性疲劳？由于人体活动引起或造成机能工作能力暂时性降低地综合性现象。,2、为什么会产生疲劳？ 目前在生理学上还没有完全研究清楚，现在国
12、际与国内主要是三个方面去论证： （1）由某些疲劳物质积累，使机体内环境遭到失调“堵塞学说”，血液乳酸、丙酮酸积累使血液PH改变抑制酶活性。 （2）认为疲劳的产生与能量物质被大量消耗有关，“衰竭学说”，如肌糖液,血糖值下降(血糖正常值160-180毫克%)ATP、CP维持30-40动用血糖。 （3）认为疲劳的产生与中枢神经系统受抑制有关，主要由于大脑的不断工作形成“保护性抑制”。 （4）内环境稳定失调：认为疲劳是由于PH值下降，水盐代谢、血浆渗透压改变等因素引起的。 二、运动性疲劳的判断,科学地判断运动性疲劳的程度，对增强体质和提高运动成绩有着重要意义评定方法很多，可分为两方面： (一)教育学观
13、察法 观察学生或运动员的表现，如出现脸色苍白、眼神无光、表情淡漠、连打呵欠、反应迟缓、精神不集中、情绪改变、(容易激动或沉默寡言)运动成绩下降等现象，就容易初步说明有疲劳产生。,（二）生理指标测定法 人体疲劳时各器官系统机能都下降，下降的程度和疲劳深度有关，因此很多生理指标的测定都可来测定疲劳。 a，闪烁值法：疲劳时闪烁值下降。 b，皮肤空间阀法：用触觉计刺激皮肤某个部位，当疲劳时能分辩出两点的最小距离增大，阀值上升。 c，膝跳反射法：疲劳时叩诊锤回头肌腱力量加大才引起膝跳反射，即反射阀上升。,d，体位血压反射测定法：卧、坐、位姿势变化时，出现的一时性血压下降的现象，疲劳时其恢复时间延长。 e
14、，呼吸肌耐力测定：连续测5次肺活量，每次间隔30秒，疲劳时肺活量一次比一次下降。 f，心电、肌电和脑电测定。疲劳时心电图S T段向下偏移，下段可能倒置。 四、消除运动性疲劳的措施,如何消除疲劳 （一）睡眠： 大脑皮质抑制过程占优势，能量物质的合成过程也占优势体内的一些代谢产物被利用或排除，疲劳得到消除。因此必须有足够的睡眠时间。 （二）积极性休息： 用转换活动内容的方法进行休息，称为积极休息。例如：脑力劳动疲劳后进行一些体力劳动。,上肢疲劳后转换下肢。在中小学的体育课中应多采用转换活动内容的方法作为休息的一种手段，安排时间不要太长，强度不应过大。 (三)补充营养： 为了补充消耗的物质，修复失常
15、的体内机构。如：糖、蛋白质、维生素(B1、B6、C、E)和矿物质(钙铜铁)合理安排饮食来解决。 (四)其他： 温水浴、按摩、气功、针灸、气体电离化、某些中草药等等。,第四节 恢复过程 在运动结束后，人体的各种机能活动必须经过一段时间，才能逐渐恢复到运动前的水平，这一段机能变化称为恢复过程。 应该指出各种机能并不是在运动结束后开始恢复，不过故分解起过再合成，所以能量物质不可能完全恢复只有在运动结束后强烈的消耗停止，合成过程超过分解过程人体机能才能逐步彻底得到恢复。,一、能量物质的恢复过程 根据运动生物化学的基本原理，整个消耗与恢复的过程可分为三个阶段： 第一阶段消耗，在运动时能量物质的消耗大于恢
16、复，所以这时能量物质减少，各器官系统工作能力下降。 第二阶段运动后的恢复阶段，这时能量物质的恢复过程大于消耗过程，能量物质和器官系统机能逐渐恢复到原来水平。,第三阶段超量恢复阶段，运动时被消耗的能量物质不仅恢复到原来水平，而且在一段时间内甚至超过原来水平，称为“超量恢复”或“超量补偿”。 从动物实验中进一步发现，超量恢复的程度和时间取决于消耗的程度。 在生理范围内，肌肉活动越大，消耗过程越剧烈，随之而来的超量恢复就越来越明显。如果活动量过大，超过,了生理范围，恢复过程就会延缓，人体机能就会出现器质性病变。 因此必须要有适宜的运动量，从而保证超量恢复顺利实现。 超量恢复是客观规律，国外有用活检针抽取人体的活肌肉组织进行微量分析，发现运动员体内一些能量物质出现超量恢复的时间不同，如： a，100m跑后，CP超量恢复在第2-5分钟强度比较大时肌糖元，超量恢复在15分钟。蛋白质的超量恢复在40分钟或更晚一些。,b，跑一次马拉松脂肪代谢要到第3天才能恢复。 二、人体内生理功能的恢复过程 运动后体内各器官生理功能的恢复的长短取决于运动量的大小，运动性质人的训练水平，各器官系统的机能状况，年龄和恢复措施安排等因素。 运动后体内在生理功能的恢复过程中一般可以分为，快速恢复和慢速恢复两个阶段：,
