第十二章 運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律課件

第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第一節(jié)賽前狀態(tài)與準(zhǔn)備活動第二節(jié)進入工作狀態(tài)與穩(wěn)定工作狀態(tài)第三節(jié)運動性疲勞第四節(jié)恢復(fù)過程第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律本章主要介紹人體在運動過程中，生理機能的一系列規(guī)律性變化。這些變化包括六個階段：賽前狀態(tài)這、準(zhǔn)備活動、進入工作狀態(tài)、穩(wěn)定工作狀態(tài)、疲勞和恢復(fù)。在深入分析并闡述各階段生理反應(yīng)特點、機理和影響如何調(diào)整和提高身體的適應(yīng)能力，為科學(xué)地從事體育教學(xué)、運動訓(xùn)練和健身鍛煉提供基礎(chǔ)理論知識的支持。摘要第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律一、賽前狀態(tài)(specialphysicalstatebeforecompetition)

概念：人體參加比賽或訓(xùn)練前，身體的某些器官和系統(tǒng)會產(chǎn)生的一系列條件反射性變化，這種特有的機能變化和生理過程稱為賽前狀態(tài)。第一節(jié)賽前狀態(tài)與準(zhǔn)備活動

第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律表現(xiàn)：神經(jīng)系統(tǒng)興奮性提高、物質(zhì)代謝加強、體溫升高及內(nèi)臟器官活動增強。賽前反應(yīng)的大?。号c比賽性質(zhì)、運動員的比賽經(jīng)驗和心理狀態(tài)有關(guān)。比賽規(guī)模越大，離比賽時間越近，賽前反應(yīng)越明顯。運動員情緒緊張、訓(xùn)練水平低、比賽經(jīng)驗不足也會使賽前反應(yīng)增強。(一)賽前狀態(tài)的特征及其產(chǎn)生機理第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律(二)賽前狀態(tài)對運動能力的影響及調(diào)整

1.準(zhǔn)備狀態(tài)型2.起賽熱癥型3.起賽冷淡型第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律1.準(zhǔn)備狀態(tài)型特點：中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮性適度提高，植物性神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)臟器官的惰性得到一定的克服有利于發(fā)揮機體工作能力和運動成績的提高

常見：優(yōu)秀運動員

第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律特點：中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性過高，表現(xiàn)為過度緊張，常有寢食不安、四肢無力、全身微微顫抖、喉嚨發(fā)堵等不良生理反應(yīng)，工作能力和運動成績下降。常見：初次參加比賽的年輕選手，或參加特別重大的比賽，或運動員過分重視比賽結(jié)果。2.起賽熱癥型第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律3.起賽冷淡型特點：賽前興奮性過低，引起超限抑制，表現(xiàn)為對比賽淡漠、渾身無力，不能在比賽時充分發(fā)揮機體工作能力。通常是第二種類型的繼發(fā)反應(yīng)第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律(1)要求運動員不斷提高心理素質(zhì)，正確對待比賽。(2)組織運動員多參加比賽，增加比賽經(jīng)驗；(3)進行適當(dāng)形式和強度的準(zhǔn)備活動，如果運動員興奮性過低，可做些強度大的練習(xí)，如果運動員興奮性過高，準(zhǔn)備活動的強度可小些，安排一些輕松的和轉(zhuǎn)移注意力的練習(xí)和活動。措施第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律二、準(zhǔn)備活動

概念：指在比賽、訓(xùn)練和體育課的基本部分之前進行的身體練習(xí)，為即將來臨的劇烈運動或比賽做好準(zhǔn)備。1.準(zhǔn)備活動的生理作用(1)調(diào)整賽前狀態(tài)(2)克服內(nèi)臟器官生理惰性(3)提高機體的代謝水平，使體溫升高(4)增強皮膚的血流量有利于散熱，防止正式比賽時體溫過高。第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律(1)調(diào)整賽前狀態(tài)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性↑(2)克服內(nèi)臟器官生理惰性心血管系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)的機能水平↑肺通氣量及心輸出量↑心肌和骨骼肌的毛細(xì)血管網(wǎng)擴張工作肌能獲得更多的氧。從而克服內(nèi)臟器官生理惰性，縮短進入工作狀態(tài)時程。二、準(zhǔn)備活動

第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律(3)提高機體的代謝水平，使體溫升高體溫升高作用：a.可降低肌肉粘滯性，提高肌肉收縮和舒張速度，增加肌肉力量；b.血紅蛋白和肌紅蛋白可釋放更多的氧，增加肌肉的氧供應(yīng)；c.增加體內(nèi)酶的活性，物質(zhì)代謝水平提高，保證在運動中有較充足的能量供應(yīng)；d.提高中樞神經(jīng)系統(tǒng)和肌肉組織的興奮性；e.肌肉的伸展性、柔韌性和彈性增加，從而預(yù)防運動損傷。二、準(zhǔn)備活動

第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律(二)做準(zhǔn)備活動的生理負(fù)荷強度：45%VO2max強度、心率達(dá)100～120次/分時間：10～30分鐘間隔時間：一般不超過15分鐘。在一般性教學(xué)課中2～3分鐘。第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第二節(jié)進入工作狀態(tài)與穩(wěn)定工作狀態(tài)

一、進入工作狀態(tài)概念：在進行體育運動時，人的機能能力逐漸提高的生理過程和機能狀態(tài)叫進入工作狀態(tài)。第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律(二)影響進入工作狀態(tài)的因素

影響因素：工作性質(zhì)、個人特點、訓(xùn)練水平、工作強度及當(dāng)時機體的機能狀態(tài)。肌肉活動越復(fù)雜→進入工作狀態(tài)的時間越長；訓(xùn)練程度低→進入工作狀態(tài)的時間長；訓(xùn)練水平提高→進入工作狀態(tài)的時間短；工作強度越高→進入工作狀態(tài)的時間就越短。此外，年齡和外界因素也能影響進入工作狀態(tài)的時間。兒童少年進入工作狀態(tài)的時間比成人短。場地條件好、氣候溫暖適宜以及良好的賽前狀態(tài)和充分的準(zhǔn)備活動均能縮短進入工作狀態(tài)的時間。第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律(三)生理“極點”與“第二次呼吸”

1.生理“極點”及產(chǎn)生機理概念：在進行劇烈運動開始階段，內(nèi)臟器官的活動滿足不了運動器官的需要，出現(xiàn)一系列暫時性生理機能低下綜合癥。呼吸困難、胸悶、肌肉酸軟無力、動作遲緩不協(xié)調(diào)、心率劇增及精神低落等癥狀，這種機能狀態(tài)稱為“極點”。原因：內(nèi)臟器官的機能惰性與肌肉活動不相稱，①運動開始時供氧不足;②大量乳酸積累使血液pH值朝酸性方向偏移?！竽X皮質(zhì)運動動力定型暫時遭到破壞。第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律2.“第二次呼吸”及產(chǎn)生的機理

概念：“極點”出現(xiàn)后，植物性神經(jīng)與軀體神經(jīng)系統(tǒng)機能水平達(dá)到了新的動態(tài)平衡，生理機能低下綜合癥癥狀明顯減輕或消失，這時，人體的動作變得輕松有力，呼吸變得均勻自如，這種機能變化過程和狀態(tài)稱為“第二次呼吸”。原因：①運動中內(nèi)臟器官惰性逐步得到克服，氧供應(yīng)增加，乳酸得到逐步清除；②運動速度暫時下降，使運動時每分需氧量下降，以減少乳酸的產(chǎn)生，機體的內(nèi)環(huán)境得到改善，被破壞了的動力定型得到恢復(fù)。第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律3.影響“極點”與“第二次呼吸”的因素

影響因素：運動項目、運動強度和訓(xùn)練水平，準(zhǔn)備活動、賽前狀態(tài)及呼吸方式等。中長跑項目反應(yīng)較明顯；運動強度越大，訓(xùn)練水平越低，“極點”出現(xiàn)得越早，反應(yīng)也越強烈，“第二次呼吸”出現(xiàn)得也愈遲。減輕“極點”反應(yīng)的主要措施：①繼續(xù)堅持運動；②適當(dāng)降低運動強度；③調(diào)整呼吸節(jié)奏，尤其要注意加大呼吸深度。第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律二、穩(wěn)定工作狀態(tài)

概念：在運動過程中，進入工作狀態(tài)結(jié)束后，人體的機能水平和工作效率在一段時間內(nèi)處于一種動態(tài)平衡或相對穩(wěn)定狀態(tài)。分類：真穩(wěn)定工作狀態(tài)、假穩(wěn)定工作狀態(tài)(一)真穩(wěn)定工作狀態(tài)(二)假穩(wěn)定工作狀態(tài)第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律(一)真穩(wěn)定工作狀態(tài)概念：在進行強度較小、時間較長的運動時，進入工作狀態(tài)結(jié)束后，機體吸氧量和需氧量保持動態(tài)平衡，這種狀態(tài)稱為真穩(wěn)定工作狀態(tài)。表現(xiàn)：肺通氣量、心率、心輸出量、血壓及其他生理指標(biāo)保持相對穩(wěn)定，運動中的能量供應(yīng)以有氧供能為主，乳酸堆積較少，血液中酸堿平衡不致受到擾亂，運動的持續(xù)時間較長，可達(dá)幾十分鐘或幾小時。第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律(二)假穩(wěn)定工作狀態(tài)

概念：當(dāng)進行強度大、持續(xù)時間較長的運動時，進入工作狀態(tài)結(jié)束后，吸氧量已達(dá)到并穩(wěn)定在最大吸氧量水平，但仍不能滿足機體對氧的需要，這種機能狀態(tài)為假穩(wěn)定工作狀態(tài)。表現(xiàn)：乳酸的產(chǎn)生率大于清除率，使血乳酸增加，pH值下降，心率、血壓、肺通氣量和呼吸頻率等生理功能基本達(dá)到極限第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律(三)“第一拐點”與“第二拐點”

應(yīng)用動態(tài)數(shù)學(xué)建模分析法研究表明，人體在運動過程中，心血管和呼吸系統(tǒng)的機能變化表現(xiàn)出兩個明顯的拐點：第一拐點”：標(biāo)志進入工作狀態(tài)(動員階段)結(jié)束、穩(wěn)定工作狀態(tài)開始?！暗诙拯c”：標(biāo)志穩(wěn)定工作狀態(tài)結(jié)束、人體整體工作效率明顯下降、疲勞開始。第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第三節(jié)運動性疲勞

一、運動性疲勞的概念及其分類(一)運動性疲勞的概念疲勞：機體生理過程不能持續(xù)其機能在一特定水平上和/或不能維持預(yù)定的運動強度（1982年的第5屆國際運動生物化學(xué)會議）。運動性疲勞（fatigue)

：指在運動過程中，機體的機能能力或工作效率下降，不能維持在特定水平上的生理過程。第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律①把疲勞時體內(nèi)組織和器官的機能水平與運動能力結(jié)合起來評定疲勞的發(fā)生和疲勞程度；②有助于選擇客觀指標(biāo)評定疲勞，如心率、血乳酸、最大吸氧量和輸出功率在其一特定水平工作時，單一指標(biāo)或多指標(biāo)同時改變都可以來判斷疲勞。運動性疲勞特點第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律根據(jù)疲勞發(fā)生部位：全身性疲勞局部疲勞中樞性疲勞根據(jù)疲勞發(fā)生的機理與表現(xiàn)：外周性疲勞混合性疲勞

(二)疲勞的分類

第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律二、運動性疲勞的產(chǎn)生機理

自從19世紀(jì)80年代莫索開始研究疲勞以來，人們對運動性疲勞產(chǎn)生的機理提出多種假說，最具代表性的有以下幾種：(一)“衰竭學(xué)說”

(二)“堵塞學(xué)說”(三)“內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定性失調(diào)學(xué)說”

(四)“保護性抑制學(xué)說”

(五)“突變理論”

第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律（一）“衰竭學(xué)說”

觀點：能源物質(zhì)的耗竭依據(jù)：長時間運動產(chǎn)生疲勞的同時常伴有血糖濃度降低，而補充糖后工作能力有一定程度的提高現(xiàn)象第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律(二)“堵塞學(xué)說”觀點：

代謝產(chǎn)物在肌組織中堆積依據(jù)：疲勞時肌肉中乳酸等代謝產(chǎn)物增多，由于乳酸堆積而引起肌組織和血液中pH值的下降，阻礙神經(jīng)肌肉接點處興奮的傳遞，影響沖動傳向肌肉，抑制果糖磷酸激酶活性，從而抑制糖酵解，使ATP合成速率減慢。另外，pH值下降還使肌漿中Ca2+的濃度下降，從而影響肌球蛋白和肌動蛋白的相互作用，使肌肉收縮減弱。第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律(三)“內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定性失調(diào)學(xué)說”觀點：pH值下降、水鹽代謝紊亂和血漿滲透壓改變。依據(jù)：有人研究，當(dāng)人體失水占體重5%時，肌肉工作能力下降約20%-30%。哈佛大學(xué)疲勞研究所發(fā)現(xiàn)，高濕作業(yè)工人因泌汗過多，達(dá)到不能勞動的嚴(yán)重疲勞時，給予飲水仍不能緩解，但飲用含0.04%-0.14%的氯化鈉水溶液可使疲勞有所緩解。第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律(四)“保護性抑制學(xué)說”觀點：大腦皮質(zhì)產(chǎn)生了保護性抑制依據(jù)：貝柯夫研究發(fā)現(xiàn)，狗拉載重小車行走30～60分鐘產(chǎn)生疲勞時，一些條件反射量顯著減少，不鞏固的條件反射完全消失。1971年雅科甫列夫發(fā)現(xiàn)，小鼠在進行長時間工作(10小時游泳)引起嚴(yán)重疲勞時，大腦皮質(zhì)中r-氨基丁酸水平明顯增加，該物質(zhì)是中樞抑制遞質(zhì)。第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律(五)“突變理論”

觀點：運動過程中三維空間（能量消耗、肌力下降和興奮性改變）關(guān)系改變所致。第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律代表人Edwards認(rèn)為：在肌肉疲勞的發(fā)展過程中，存在著不同途徑的逐漸衰減突變過程，其主要途徑包括:1.單純的能量消耗2.在能量消耗和興奮性衰減過程，存在一個急劇下降的突變峰。3.肌肉能源物質(zhì)逐漸消耗，興奮性下降，但這種變化是漸進的，并未發(fā)生突變。4.單純的興奮性喪失，并不包括肌肉能量的大量消耗。

(五)“突變理論”

第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律（六）“自由基損傷學(xué)說”自由基：指外層電子軌道含有未配對電子的基團，如氧自由基(O2)、烴自由基(OH+)、過氧化氫(H2O2)及單線態(tài)氧(O2)等物質(zhì)。產(chǎn)生部位：細(xì)胞內(nèi)，線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、細(xì)胞核、質(zhì)膜和胞液中都可以產(chǎn)生。作用：由于自由基化學(xué)性活潑，可與機體內(nèi)糖類、蛋白質(zhì)、核酸及脂類等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，因而造成細(xì)胞功能和結(jié)構(gòu)的損傷與破壞。第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律三、運動性疲勞的發(fā)生部位及特征(一)運動性疲勞的發(fā)生部位分類：1.中樞性疲勞2.外周性疲勞

第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律1.中樞性疲勞概念：指發(fā)生腦至脊髓部位的疲勞。特點：①功能紊亂，改變了運動神經(jīng)元的興奮性。疲勞時，神經(jīng)沖動的頻率減慢，使肌肉工作能力下降。②代謝功能失調(diào)，大腦細(xì)胞中ATP、CP水平明顯降低，血糖含量減少，r-氨基丁酸含量升高，特別是5-羥色胺和腦氨升高，可引起多種酶活性下降，ATP再合成速率下降，從而使肌肉工作能力下降，導(dǎo)致疲勞。第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律2.外周性疲勞可能發(fā)生的部位是從神經(jīng)-肌肉接點到肌纖維內(nèi)部線粒體。(1)神經(jīng)肌肉接點(2)肌細(xì)胞膜(3)肌質(zhì)網(wǎng)(4)線粒體(5)收縮蛋白第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律(二)不同類型運動疲勞的特征

第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律四、運動性疲勞的判斷

(一)測定肌力評價疲勞1.背肌力與握力測定方法：早晚各測一次，求出其數(shù)值差。判斷方法：如次日晨已恢復(fù)，可判斷為正常。2.呼吸肌耐力測定方法：連續(xù)測5次肺活量，每次間歇30秒。判斷方法：疲勞時肺活量逐次下降

第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律(二)測定神經(jīng)系統(tǒng)機能判斷疲勞1.膝跳反射閾值判斷方法：疲勞時閾值升高。第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律2.反應(yīng)時判斷方法：疲勞時反應(yīng)時延長。

刺激感受器

傳入神經(jīng)反射中樞傳出神經(jīng)效應(yīng)器+APAP第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律3.血壓體位反射測定方法：受試者坐位靜息5分鐘后，測安靜時血壓，隨即仰臥3分鐘，然后將受試者扶成坐姿(推受試者背部，使其被動坐起)，立即測血壓，每30秒測一次，共測2分鐘。判斷方法：若2分鐘以內(nèi)完全恢復(fù)，說明沒有疲勞，恢復(fù)一半以上為輕度疲勞，完全不能恢復(fù)為重度疲勞。第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律(三)測試感覺機能評價疲勞1.皮膚空間閾判斷方法：運動后皮膚空間閾(兩點閾)較安靜時增加1.5～2倍為輕度疲勞，增加2倍以上為重度疲勞。2.閃光融合頻率測定方法：受試者坐位，注視頻率儀的光源，直到將光調(diào)至明顯斷續(xù)閃光融合頻率為止，即臨界閃光融合頻率，測三次取平均值。判斷方法：輕度疲勞時約減少1.0～3.9Hz;中度疲勞時約減少4.0-7.9Hz;重度疲勞時減少8Hz以上。第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律(四)用生物電評價疲勞1.心電圖判斷方法：疲勞時S-T段下移，T波倒置。2.肌電圖判斷方法：疲勞時肌電振幅增大，頻率降低，電機械延遲(EMD)延長。積分肌電圖(IEMG)和均方根振幅(RMS)均增加，中心頻率(FC)和平均功率頻率(MPF)降低。EMD是指從肌肉興奮產(chǎn)生動作電位開始到肌肉開始收縮的這段時間，該指標(biāo)延長表明神經(jīng)肌肉功能下降。3.腦電圖判斷方法：疲勞時由于神經(jīng)元抑制過程發(fā)展，可表現(xiàn)為慢波成分的增加。第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律(五)主觀感覺判斷疲勞

測試方法：鍛煉者在運動過程中根據(jù)RPE表指出自我感覺的等級，以此來判斷疲勞程度。如果用RPE的等級數(shù)值乘以l0，相應(yīng)的得數(shù)就是完成這種負(fù)荷的心率。

第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律(六)測定運動中心率評定疲勞

1.基礎(chǔ)心率基礎(chǔ)心率正常情況下都相對穩(wěn)定，如果大運動負(fù)荷訓(xùn)練后，經(jīng)過一夜的休息，基礎(chǔ)心率較平時增加5-10次/分以上，則認(rèn)為有疲勞累積現(xiàn)象，如果連續(xù)幾天持續(xù)增加，則應(yīng)調(diào)整運動負(fù)荷。2.運動中心率若一段時期內(nèi)從事同樣強度的定量負(fù)荷，運動中心率增加，則表示身體機能狀態(tài)不住。3.運動后心率恢復(fù)人體進行定量負(fù)荷后心率恢復(fù)時間長，表明身體欠佳。如進行30秒20次深蹲的定量負(fù)荷運動，一般心率可在運動后3分鐘內(nèi)完全恢復(fù)，而身體疲勞時，恢復(fù)時間明顯延長。第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第四節(jié)恢復(fù)過程

概念：恢復(fù)過程是指人體在運動過程中和運動結(jié)束后，各種生理機能和能源物質(zhì)逐漸恢復(fù)到運動前水平的變化過程。階段：運動中恢復(fù)階段、運動后恢復(fù)到運動前水平階段和運動