大學體育理論復習-第二章-體育的生理科學基礎概要

大學體育理論復習-第二章-體育的生理科學基礎概要第一頁，共73頁。體育的生理科學基礎人體基本知識身體鍛煉對人體影響的生理機制第二頁，共73頁。體育的生理科學基礎一、人體基本知識1、細胞：組成人體形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能和生長發(fā)育的基本單位

2、組織：細胞按照一定的組合規(guī)律組成

3、器官：由若干組織組合起來，其中一種組織起主要作用的整體機構(gòu)

4、系統(tǒng)：由若干個結(jié)構(gòu)與功能有密切關(guān)系的器官結(jié)合起來、共同完成統(tǒng)一功能的整套器官細胞組織器官系統(tǒng)完整的人體四：上皮組織、結(jié)締組織、肌組織和神經(jīng)組織;

八：消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、運動系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)和生殖系統(tǒng).第三頁，共73頁。體育的生理科學基礎第四頁，共73頁。體育的生理科學基礎第五頁，共73頁。體育的生理科學基礎第六頁，共73頁。體育的生理科學基礎（一）神經(jīng)系統(tǒng)1、神經(jīng)系統(tǒng)是人體主要的機能調(diào)節(jié)系統(tǒng)，人體各器官、系統(tǒng)的活動，都是直接或間接地在神經(jīng)系統(tǒng)的控制下進行的。神經(jīng)系統(tǒng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)

周圍神經(jīng)系統(tǒng)腦

脊髓腦和脊髓發(fā)出的神經(jīng)纖維第七頁，共73頁。體育的生理科學基礎2、神經(jīng)系統(tǒng)活動的基本方式：反射反射活動的形態(tài)基礎是反射?。òǜ惺芷?、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)和效應器）3、反射的定義：在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的參與下，機體對內(nèi)外環(huán)境的變化所作出的回答性反應

反射非條件反射條件反射第八頁，共73頁。體育的生理科學基礎（1）非條件反射：先天就有的反射非條件反射是反射活動的低級形式,是人類和動物在種族發(fā)展中固定下來的,它有著固定的反射途徑,不容易因外界條件的改變而改變。（2）條件反射：通過后天的學習、訓練而建立起來的反射。條件反射是反射活動的高級形式，是動物和人類在生活過程中形成的，其中樞在大腦皮質(zhì)，它的反射途徑不固定，易因條件的改變而改變。第九頁，共73頁。體育的生理科學基礎第十頁，共73頁。體育的生理科學基礎4、神經(jīng)系統(tǒng)與運動：４.1神經(jīng)系統(tǒng)對軀體運動的調(diào)節(jié)

4.2神經(jīng)系統(tǒng)對內(nèi)臟活動的調(diào)節(jié)第十一頁，共73頁。體育的生理科學基礎神經(jīng)系統(tǒng)對軀體運動的調(diào)節(jié)定義:

神經(jīng)系統(tǒng)對軀體運動的調(diào)節(jié)，就是對骨骼肌的調(diào)節(jié)。人體正常姿勢的維持，以及各種各樣動作的完成，主要是由于骨骼肌收縮作用骨骼的結(jié)果。而由骨骼肌所實現(xiàn)的人體運動都是在神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)下進行的，都是復雜的反射活動。分類4.1.１、牽張反射4.1.２、姿勢反射

第十二頁，共73頁。體育的生理科學基礎牽張反射腱反射肌緊張快速牽拉肌腱時發(fā)生的牽張反射緩慢持續(xù)牽拉肌肉收縮時發(fā)生的牽張反射4.1.１、牽張反射:當骨骼肌受到外力牽拉時，該肌就會產(chǎn)生反射性收縮，這種反射稱為牽張反射。第十三頁，共73頁。體育的生理科學基礎第十四頁，共73頁。體育的生理科學基礎第十五頁，共73頁。體育的生理科學基礎4.1.２、姿勢反射定義：人體經(jīng)常保持常態(tài)姿勢，一旦常態(tài)姿勢受到外力作用而發(fā)生變化時，依靠神經(jīng)系統(tǒng)反射性地調(diào)節(jié)，使全身肌緊張重新分配，以維持身體的平衡或恢復正常姿勢，像這種通過中樞神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)骨骼肌的肌緊張，或產(chǎn)生相應的運動，以保持或改變身體在空間的姿勢，稱姿勢反射。第十六頁，共73頁。體育的生理科學基礎把貓從空中拋下時,它在著地的一剎那,前肢伸直,后肢彎曲,這樣著地身體可保持重心,還可減少震動頭部位置改變時反射性地引起四肢肌肉張力重心調(diào)整的一種反射人或動物處于不正常體位時,通過一系列協(xié)調(diào)運動將體位恢復常態(tài)的反射活動.是條件反射狀態(tài)反射姿勢反射著地反射翻正反射姿勢反射種類里重要的三種反射第十七頁，共73頁。體育的生理科學基礎第十八頁，共73頁。體育的生理科學基礎第十九頁，共73頁。體育的生理科學基礎第二十頁，共73頁。體育的生理科學基礎第二十一頁，共73頁。體育的生理科學基礎（2）神經(jīng)系統(tǒng)對內(nèi)臟活動的調(diào)節(jié)

植物性神經(jīng)系統(tǒng)：支配內(nèi)臟活動的神經(jīng)裝置植物性神經(jīng)系統(tǒng)交感神經(jīng)系統(tǒng)副交感神經(jīng)系統(tǒng)第二十二頁，共73頁。體育的生理科學基礎植物性神經(jīng)系統(tǒng)的機能器官

交感神經(jīng)系統(tǒng)

副交感神經(jīng)系統(tǒng)

循環(huán)器官

心跳加快、加強冠狀血管舒張末梢血管收縮貯血庫（如脾）收縮

心跳減慢、減弱冠狀血管收縮末梢血管舒張

呼吸器官

支氣管舒張（肺血管收縮）支氣管收縮，促進粘膜腺的活動

皮膚

毛囊肌收縮促進汗液的生成

代謝

促進異化作用促進腎上腺素、甲狀腺素的分泌

促進同化作用促進胰島素的分泌

第二十三頁，共73頁。體育的生理科學基礎植物性神經(jīng)系統(tǒng)在機能上的主要特點：惰性大，在進行劇烈運動時，往往由于開始階段內(nèi)臟器官的活動趕不上運動器官的需要而產(chǎn)生“極點”和繼之而來的“第二次呼吸”“極點”：在進行一定強度和持續(xù)一定時間的體育活動過程中，會產(chǎn)生一種難以堅持運動的狀態(tài)“第二次呼吸”：出現(xiàn)“極點”后，如果繼續(xù)運動下去，同時適當減慢跑速，不久這種難受感覺減輕或消失，動作變得輕松有力，呼吸變得均勻自如，心率減慢第二十四頁，共73頁。體育的生理科學基礎(二)循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)系統(tǒng)是由心臟和各類血管所組成的，并以心臟為動力的閉鎖管道系統(tǒng)。循環(huán)系統(tǒng)的血液持續(xù)不斷地灌流著全身各器官與組織，并以保證它們氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)的供應及排除其代謝過程中所產(chǎn)生的廢物，從而維持其正常的生理功能。循環(huán)系統(tǒng)概貌第二十五頁，共73頁。體育的生理科學基礎1、血管的組成及其作用動脈毛細血管靜脈血管主動脈和大動脈脈管壁厚，很堅韌，壁內(nèi)含有豐富的彈性纖維，因此富有彈性，稱為彈性血管。小動脈和微動脈管壁富有平滑肌，收縮性好，通過平滑肌的舒縮活動，可以改變血管的口徑，從而改變血流的阻力，稱為阻力血管。毛細血管數(shù)量極大，口徑很細，血流速度極慢，它的管壁薄，因此通透性好，是血液與組織液的交換部位，稱為交換血管。靜脈血管口徑較粗而管壁薄，因而容量大，易擴張。循環(huán)系統(tǒng)大約有60%~70%左右的血液在靜脈血管中，因此靜脈又稱為容量血管第二十六頁，共73頁。體育的生理科學基礎2、血細胞的組成及其作用血液血漿血細胞紅細胞白細胞

血小板（1）紅細胞

紅細胞是血液中數(shù)量最多的一種細胞。紅細胞內(nèi)含有大量的血紅蛋白（即Hb）。一般情況下，血液中紅細胞數(shù)多，則Hb的含量也相應多。正常成年男性的含量為12~15克/100毫升血液女性的含量為11~14克/100毫升血液

Hb具有運輸O2和CO2的作用，因此有氧耐力與Hb的含量密切相關(guān)。第二十七頁，共73頁。體育的生理科學基礎（2）白細胞健康成年人在安靜時，血液中含白細胞4000~10000個/mm3

，平均為7000個/mm3

。白細胞的主要功能是保護機體免受病原微生物的侵害，并具有免疫作用。（3）血小板正常人血小板的數(shù)量為10~30萬個/mm3

，平均為萬個/mm3

。血小板的主要功能是促進止血和加速凝血，并且保持血管內(nèi)皮完整性的作用。如果血小板過低，損傷出血時血液就難于凝固。第二十八頁，共73頁。體育的生理科學基礎3、人體正常血壓及其醫(yī)學監(jiān)督正常人安靜時的動脈血壓較為穩(wěn)定，變動范圍較小，收縮壓（高壓）為90~140毫米汞柱，舒張壓（低壓）為60~90毫米汞柱。血壓是隨著性別、年齡、及其它生理情況而變化的，男性一般比女性略高，年齡增大，動脈血壓也逐漸升高。安靜時，舒張壓（低壓）持續(xù)超過90毫米汞柱，可認為是高血壓，如舒張壓（低壓）低于50毫米汞柱，收縮壓低于90毫米汞柱則認為是低血壓。第二十九頁，共73頁。體育的生理科學基礎4、脈搏脈搏在每一心動周期，由于大動脈內(nèi)壓力和容積變化，所造成管壁的搏動，稱為動脈脈搏。人體中有一些動脈比較表淺，易于觸摸到其搏動，如頸動脈和橈動脈。第三十頁，共73頁。體育的生理科學基礎5、心臟的結(jié)構(gòu)第三十一頁，共73頁。體育的生理科學基礎心臟的生理特性自動節(jié)律性傳導性興奮性收縮性第三十二頁，共73頁。體育的生理科學基礎心臟的功能心臟在循環(huán)系統(tǒng)中起著肌肉泵的作用。右心房接受來自身體各組織的含氧量較少的靜脈血，然后再由右心室泵入肺動脈輸送到肺部（肺循環(huán)）。左心房接受來自肺靜脈帶有飽和氧氣的血液，再由左心室泵入主動脈輸送到機體各器官和組織（體循環(huán)）。第三十三頁，共73頁。體育的生理科學基礎心率心率是指每分鐘心臟搏（跳）動的次數(shù)。正常人安靜時的心率平均75次/分左右，其變動范圍在60-100次/分之間。最大心率每個人的心率增加都有一個限度，叫做最大心率。最大心率一般可用220減去年齡來推算第三十四頁，共73頁。體育的生理科學基礎心輸出量心輸出量是指一側(cè)心室所輸出的血量，它是衡量心臟“泵”功能的基本指標之一。每搏輸出量是指心臟每搏動一次，左心室所泵出的血量。它是衡量循環(huán)系統(tǒng)效率的重要指標。安靜狀態(tài)下，人的每搏輸出量約為60-80ml，平均約為70ml。第三十五頁，共73頁。體育的生理科學基礎(三)呼吸系統(tǒng)第三十六頁，共73頁。體育的生理科學基礎1、呼吸系統(tǒng)全過程的三個相互聯(lián)系的環(huán)節(jié)空氣呼吸道肺泡肺血毛管細肺靜脈左心動脈肺動脈右心靜脈毛細血管組織細胞肺通氣肺換氣外呼吸氣體運輸內(nèi)呼吸O2CO2O2CO2第三十七頁，共73頁。體育的生理科學基礎1、呼吸的定義人體在生命活動過程中，需要不斷地從環(huán)境中攝取氧（O2），同時也需要不斷地將代謝產(chǎn)物二氧化碳（CO2）排出體外，人體攝入O2排出CO2的總過程，稱為氣體交換。一般將人體與外環(huán)境之間的氣體交換過程稱為呼吸第三十八頁，共73頁。體育的生理科學基礎2、呼吸的動力呼吸運動是由呼吸肌的舒縮活動而產(chǎn)生。在平靜狀態(tài)下的吸氣，主要是由膈肌和肋間外肌收縮來實現(xiàn)的。按照呼吸深淺，把呼吸運動分為平靜呼吸和用力呼吸。第三十九頁，共73頁。體育的生理科學基礎平靜呼吸及用力呼吸安靜狀態(tài)下的呼吸運動稱平靜呼吸特點：吸氣主動，呼氣被動。運動時，為加大肺通氣量，就要用力呼吸，因此吸氣和呼氣者是主動過程。用力呼吸的特點：是吸氣與呼氣者主動過程。第四十頁，共73頁。體育的生理科學基礎3、肺活量最大深吸氣后，再作最大呼氣時所呼出的氣量，稱為肺活量。肺活量的正常值：男性：3500~4000毫升女性：2500~3500毫升

肺活量是肺通氣功能的簡易指標。肺活量的相對值，即肺活量除以體重（毫升/公斤）來反映肺通氣功能的水平第四十一頁，共73頁。體育的生理科學基礎4、氧債在進行劇烈運動的過程中，需氧量超過最大攝氧量，能量供應取決于物質(zhì)的無氧分解，造成體內(nèi)的氧虧負，償還氧虧負的氧量稱為氧債。氧債就是從運動終止時起，恢復到安靜時的正常呼吸水平為止，這一段時間用以償還氧虧負所需要的氧量第四十二頁，共73頁。體育的生理科學基礎5、攝氧量及最大攝氧量

攝氧量：肺換氣過程，由肺泡腔擴散入肺毛細血管，并供給人體實際消耗或利用的氧量，稱為攝氧量。通常以每分鐘為單位計量。安靜時，每分攝氧量與每分需氧量是平衡的。第四十三頁，共73頁。體育的生理科學基礎最大攝氧量定義：運動時每分鐘能吸入并被身體利用的氧的最大數(shù)量人體需氧量取決于生理機能狀態(tài)，運動強度大時，需氧量相應改變。例如：安靜時需氧量為200~300毫升，劇烈運動時，每分鐘需氧量會增加200倍以上。

最大攝氧量直接反映個人的最大有氧代謝能力，標志一個人有氧運輸系統(tǒng)功能的強弱。是評定心肺功能的綜合指標第四十四頁，共73頁。體育的生理科學基礎

6、呼吸型式（1）腹式呼吸：在呼吸運動過程中，隔肌和肋骨是協(xié)同活動的，當隔肌舒縮時，腹腔臟器也隨之移動，使膚壁隨之外凸或內(nèi)凹，故凡以隔肌活動為主的呼吸運動，稱為腹式呼吸。（2）胸式呼吸：肋骨移位時，伴隨著胸壁的活動，故以肋骨為主的呼吸運動，稱為胸式呼吸。第四十五頁，共73頁。體育的生理科學基礎7、運動中合理的呼吸方法運動中使用正確的呼吸方法，可提高肺通氣功能，也可提高運動成績。（1）減小呼吸道阻力：正常情況下用鼻呼吸，在進行最大強度運動時，為減小呼吸道阻力，增加氣體流量，應以口代鼻或口鼻兼用的方法。（2）呼吸方式應適應動作的結(jié)構(gòu)特點。例如：兩臂前屈、外展、提肩或展體時采取吸氣比較有利，完成與上述動作方向相反的練習時，采取呼氣比較適宜。（3）節(jié)制呼吸頻率，加大呼吸深度，提高肺泡通氣量（4）合理運用憋氣第四十六頁，共73頁。體育的生理科學基礎（四）運動系統(tǒng)1、運動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)運動系統(tǒng)是由骨、關(guān)節(jié)和骨骼肌所組成。這三部分決定著人體的基本輪廓和外形，并占體重的60%~70%。運動系統(tǒng)除了有運動功能外，還對人體有保護和支持作用。人體在體育活動中的多種多樣復雜動作都是在神經(jīng)系統(tǒng)，特別是大腦皮層調(diào)節(jié)下，全身各系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合，由肌肉收縮、牽動骨繞關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動的結(jié)果，通常把骨、關(guān)節(jié)和肌肉在動作中所起的作用比作機械中的杠桿，稱骨杠桿。第四十七頁，共73頁。體育的生理科學基礎（1）骨成年人的骨有206塊左右，大多數(shù)是成對的。第四十八頁，共73頁。體育的生理科學基礎（2）關(guān)節(jié)骨與骨靠關(guān)節(jié)連接并且靠肌肉收縮實現(xiàn)骨在關(guān)節(jié)內(nèi)的運動。關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)面關(guān)節(jié)囊關(guān)節(jié)腔第四十九頁，共73頁。體育的生理科學基礎（3）骨骼肌骨骼肌的收縮與舒張活動是人體實現(xiàn)各種運動的基礎。組成肌肉的最基本單位是肌纖維。

骨骼肌的橫切面骨骼肌的縱切面肌肉的化學組成：在肌肉的化學組成中，約3/4是水，1/4是固體物（包括蛋白質(zhì)、能量物質(zhì)、酶等等）第五十頁，共73頁。體育的生理科學基礎肌肉的物理特性伸展性：肌肉在外（牽拉或負重）作用下可被展長彈性：當外力取消后，肌肉又能恢復原狀粘滯性：肌肉伸長或縮短的內(nèi)阻力。粘滯性與溫度成反比肌肉內(nèi)阻力的大小會影響肌肉伸長或縮短的速度。第五十一頁，共73頁。體育的生理科學基礎肌肉的生理特性興奮性：肌肉在刺激作用下能產(chǎn)生興奮（產(chǎn)生動作的過程叫興奮）的特性。收縮性：肌肉當興奮時能產(chǎn)生縮短反應的特性。第五十二頁，共73頁。體育的生理科學基礎2、肌肉收縮的形式向心收縮離心收縮等長收縮（1）向心收縮：當肌肉收縮時，所產(chǎn)生的張力大于外加阻力負荷后時，肌肉長度縮短（2）離心收縮：即肌肉雖積極收縮，但仍然被拉長了（3）等長收縮：即肌肉雖積極收縮，但長度不變第五十三頁，共73頁。體育的生理科學基礎向心收縮第五十四頁，共73頁。體育的生理科學基礎等長收縮第五十五頁，共73頁。體育的生理科學基礎離心收縮第五十六頁，共73頁。體育的生理科學基礎3、影響肌肉收縮力量的因素（1）肌纖維的類型及其在肌肉中所占的百分比(紅肌慢，白肌快）（2）生理橫斷面：肌纖維越多，肌肉生理橫斷面愈大，肌肉力量也就越大。（3）初長度：肌肉收縮前的長度。肌肉收縮前適當拉長，收縮時能增大肌力。（4）肌群的協(xié)調(diào)能力（5）肌肉收縮的代謝適應第五十七頁，共73頁。體育的生理科學基礎4、肌肉收縮的能量代謝人體內(nèi)的三種供能系統(tǒng)磷酸原系統(tǒng)乳酸能系統(tǒng)有氧供能系統(tǒng)（1）人體運動時能量供應過程

ATP(三磷酸腺苷)是肌肉活動唯一的直接能量來源

ATP

ADP+Pi+E第五十八頁，共73頁。體育的生理科學基礎

人體肌肉內(nèi)ATP含量甚微，只能供極短時間消耗，因此肌肉要持續(xù)運動，就需及時補充ATP。最終補充體內(nèi)ATP消耗的是糖、脂肪、蛋白質(zhì)等體內(nèi)能量物質(zhì)（2）運動中ATP再合成的三條途徑①磷酸肌酸（CP）的分解

CP+ADPATP+C②肌糖元的酵解

肌糖元乳酸+E③在氧供應充足的條件下，機體利用糖和脂肪氧化分解成CO2和水，釋放大量能量來合成

ATP無O2第五十九頁，共73頁。體育的生理科學基礎糖與脂肪供能特點及比例代謝形式運動強度持續(xù)時間項目糖無氧酵解有氧代謝強度大時間短短跑脂肪有氧代謝強度小時間長長跑步行第六十頁，共73頁。體育的生理科學基礎（3）人體內(nèi)供能系統(tǒng)的特性

運動時間主要能量系統(tǒng)運動項目

短于30秒ATP—CP鉛球、30-100米跑30秒~1分30秒ATP-CP和乳酸系統(tǒng)200-400米、100m游泳

1分30秒~3分乳酸系統(tǒng)和有氧系統(tǒng)800-1500米跑、體操、拳擊、摔交

長于3分鐘有氧系統(tǒng)足球、滑雪、馬拉松跑第六十一頁，共73頁。體育的生理科學基礎二、身體鍛煉對人體影響的生理機制1、人體鍛煉時機體的變化情況人在參加體育運動過程中，工作能力和某些器官的功能會發(fā)生一系列規(guī)律性的變化，這些變化在運動之前就已經(jīng)開始，一直持續(xù)到運動結(jié)束后的一段時間。根據(jù)它們發(fā)生的順序分別叫做：賽前狀態(tài)、穩(wěn)定狀態(tài)、疲勞狀態(tài)和恢復過程第六十二頁，共73頁。體育的生理科學基礎2、身體鍛煉影響體質(zhì)的生理學依據(jù)（1）新陳代謝人體生命活動的基本特征就是新陳代謝。新陳代謝是生物體不斷地與環(huán)境進行物質(zhì)與能量交換中實現(xiàn)自我更新的過程。是物質(zhì)代謝和能量代謝的總和。第六十三頁，共73頁。體育的生理科學基礎（2）超量恢復人體的能量貯備可以在運動后的一段時間內(nèi)恢復并超過原有水平這一規(guī)律性稱為超量恢復運動生理學家發(fā)現(xiàn)，運動時肌糖元減少，在運動后可恢復至比運動前還高的水平，這種現(xiàn)象就是超量恢復。運動時被消耗的能量，在運動后即會恢復，體內(nèi)物質(zhì)消耗和恢復過程之間的關(guān)系，是與機能恢復和提高密切相聯(lián)的。第六十四頁，共73頁。體育的生理科學基礎能量物質(zhì)的恢復過程三個階段①運動進行當中，恢復過程就已開始，機體邊進行鍛煉消耗，同時進行能量的物質(zhì)的恢復補充，但由于鍛煉消耗多，此時的恢復跟不上消耗的量，因此能量物質(zhì)消耗逐漸下降②運動結(jié)束后，此時體內(nèi)能量物質(zhì)消耗逐漸減少，而恢復過程卻不斷加強，鍛煉中消耗的能量物質(zhì)不斷得到補充，直至補充到鍛煉前的原水平③超量恢復階段，能量物