第十 三章 运动过程中人体
功能变化的规律
一,赛前状态
(一) 赛前状态概念,变化、机制
1,概念
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。
第一节 赛前状态与准备活动
2、赛前状态的生理变化
? 主要表现,
● 神经系统兴奋性提高
● 物质代谢加强
● 体温上升
● 内脏器官活动增强 等
赛前状态反应的大小与比赛性质
和运动员的机能状态和心理状态
有关。
比赛规模愈大愈关键、离比赛时
间愈近,赛前反应愈明显 ;
运动员情绪紧张、训练水平低、
比赛经验不足也会使赛前反应增
强。
3,赛前状态产生的机制
条件反射
这些生理变化是在比赛或训练的自
然环境下形成的, 属 自然条件反射 。
(二) 赛前状态的生理意义及其
调整
1,不同赛前状态对运动能力的影

赛前状态依据其生理反应
可分为三种:
( 1) 准备状态
中枢神经系统兴奋性适度高 。
( 2) 起赛热症
中枢神经系统的兴奋性过高 。
( 3) 起赛冷淡
一般是由于赛前兴奋性过高,
进而引了超限抑制。
2,赛前状态调整
● 比赛意义, 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(兴奋性过
高,过低)、按摩
● 赛前遵守作息制度,作息制度应
尽量与比赛条件相一致不断提高
心理素质,正确认识
二,准备运动
(一) 准备活动概念、作用
1、概念
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
进行的身体练习。
2、准备活动的生理作用和机制
( 1) 提高中枢神经系统的兴奋性, 增
强内分泌腺的活动, 为使正式练
习时生理功能迅速达到最适宜程
度做好准备 。
( 2) 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
( 3) 体温适度升高:
﹡ 提高酶的活性
神经传导速度加快
肌肉收缩速度增加
促进氧合血红蛋白的解
离, 有利于氧的利用
( 4) 降低肌肉的沾滞性,增
强弹性,防止运动损伤。
( 5) 增强皮肤的血流,有利于
散热,防止正式练习时体温
过高。
(二) 影响准备活动生理效应的因素
▼ 准备活动的时间, 强度, 与正式练
习的时间间隔以及内容和形式等 。
▼ 应根据年龄, 季节, 运动专项, 训
练水平和个人特点等因素适当加以
调整 。
▼ 间隔时间 一般不超过 15min,在一
般教学课中以 2~ 3min为宜 。
一,进入工作状态
(一) 进入工作状态概念、机制
1、概念
在运动开始后一段时间内机体
工作能力逐步提高的过程称为进入
工作状态。
第二节 进入工作状态和
稳定状态
2、进入工作状态的生理机制
人体运动受 物理 与 生理惰性 影响:
( 1) 人体的一切活动都是反射活
动。
( 2)内脏器官的生理惰性比运动
器官大。
(二) 影响进入工作状态的主要因素
进入工作状态所需时间的长短取决于:
工作强度
工作性质
个人特点
训练水平
当时机体的功能状态。
(三)“极点”与“第二次呼吸”
1., 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
一段时程,运动者常常产生一些难
以忍受的生理反应,如:呼吸困难、
胸闷、头晕、心率急增、肌肉酸软
无力、动作迟缓不协调,甚至想停
止运动等,这种状态称为, 极点, 。
“极点, 是机体在进入工作状态阶段
产生的生理反应,主要是 内脏器官功
能惰性与肌肉活动不相称,致使供氧
不足,大量乳酸积累使血液 pH值降
低。影响神经肌肉兴奋性,引起呼吸
循环系统活动紊乱,这些功能的失调
又使大脑皮层运动动力定型暂时遭到
破坏。
2., 第二次呼吸, 及其生理机制
概念:, 极点, 出现后, 如依靠意志
力和调整运动节奏继续运动下去,
不久, 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, 。
产生原因,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;同时运动速度的减慢使
每分需氧量下降又减少了乳酸的产
生,使内环境得到改善,被破坏了
的动力定型得到恢复,于是出现了
,第二次呼吸, 。
它标志着进入工作状态阶段的结
束。
3.影响“极点”与“第二次呼吸”的
因素
与运动项目
运动强度
训练水平
赛前状态
准备活动
呼吸等因素有关
“极点”
出现的迟早
反应的强弱
消失的快慢等
二,稳定状态
(一 )稳定状态概念、分类
1、概念
在进行运动练习时,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,这种机能状态称为稳定状态。
2、分类
真稳定状态、假稳定状态。
3、真稳定状态
在进行小强度和中等强度的长时
间运动时,进入工作状态阶段结束
后,机体所需要的氧气可以得到满
足,即 吸氧量和需氧量保持动态平
衡,这种状态叫真稳定状态。
真稳定状态保持时间长短
的关键取决于 氧运输系统 的
功能,该功能愈强,稳定状
态保持的时间则愈长。
4、假稳定状态
在进行强度较大、持续时间较长
的运动时,进入工作状态结束后,
吸氧量已达到并稳定在最大吸氧量
水平,但仍不能满足运动练习对氧
的需要( 吸氧量小于需氧量 ),这
种状态称为假稳定状态。
第三节 运动性疲劳
一,运动性疲劳的概念及其分类
( 一 ) 概念
机体生理过程不能持续其机能
在一特定水平上和 /或不能维持
预定的运动强度。
本 概念的特点是:
①把疲劳时体内组织和器官的机能
水平与运动能力结合起来评定疲劳
的发生和疲劳程度;
②有助于选择客观指标评定疲劳,
如心率、血乳酸、最大吸氧量和输
出功率间在某一特定水平工作时,
单一指标或各指标的同时改变都可
用来判断疲劳。
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
时间休息和调整可以恢复的
生理现象,是一个极其复杂
的身体变化综合反应过程。
(二)心理疲劳与身体疲劳
心理疲劳 是由于心理活动造成的一种
疲劳状态 。
主观症状; 注意力不集中, 记忆力障
碍, 理解, 推理困难, 脑力活动迟
钝, 不准确 。
行为改变,动作迟缓, 不灵敏, 动作
的协调能力下降, 失眠, 烦躁与不
安等 。
身体疲劳 是由身体活动或肌肉活
动引起的,主要表现为运动能力的
下降。
身体疲劳分为 全身的、局部的、中
枢的、外周的等类型。
身体疲劳常因活动的种类不同而
产生不同的症状。
1., 衰竭学说,
能量物质的耗竭 。
2., 堵塞学说,
某些代谢产物在肌组织中堆积 。
3,内环境稳定性失调学说
pH值下降, 水盐代谢紊乱和血浆渗透
压改变等因素引起的 。
二,运动性疲劳产生的机制
4,保护性抑制学说
大脑皮质产生了保护性抑制 。
5,突变理论
爱德华兹( Edwards,1982)从
肌肉疲劳时 能量消耗,肌力下降 和
兴奋性丧失 三维空间关系,提出了
肌肉疲劳的突变理论
突变理论的特点,单纯的能量消
耗,肌肉的兴奋性并不下降 (在 ATP
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,并伴随力量或输出功
率突然衰退。
突变理论把疲劳看成是 多因素 的
综合表现。
6,自由基学说
自由基是指外层电子轨道含有未配
对电子的基团。
在细胞内,线粒体,内质网,细胞
核,质膜和胞液中都可以产生自由基。
由于自由基化学性质活泼,可以与机体
内糖类、蛋白质、核酸及脂类等发生反
应,因此,能造成细胞功能和结构的损
伤和破坏。
三,运动性疲劳发生的部位及不同
类型运动的疲劳特点
( 一 ) 发生的部位
中枢部位, 外周部位 。
1,中枢疲劳
中枢疲劳可能发生在从大脑
皮层直至脊髓运动神经元。
2,外周疲劳
( 1) 神经 — 肌肉接点
神经肌肉传递障碍
与运动神经末稍释放乙酰胆
碱量减少有关
这种状态被称为 突触前衰竭 。
( 2)肌细胞膜。 肌细胞膜具有许多
极为重要的功能以保证肌细胞的存活和
进行收缩运动。
研究表明,长时间运动过程中血浆中
游离脂肪酸和儿茶酚胺的浓度升高,胰
岛素浓度下降,肌细胞失钾、自由基的
产生等都可以对 Na+/K+-ATP酶的活性具
有潜在的影响,从而引起肌细胞膜的通
透性发生改变。
( 3)肌质网。 肌质网终池具有贮存 Ca2+
及调节肌细胞浆 Ca2+浓度的重要作用,
这些作用在肌肉收缩和放松过程中都起
关键的调节作用。
研究证明,运动时如 ATP含量减少,
酸中毒,自由基生成等可以影响肌质网
的机能,进而影响了钙离子的代谢和调
节作用。
( 4)线粒体
线粒体转运 Ca2+的顺序优先于氧
化磷酸化作用,一旦肌浆 Ca2+浓度
过分上升就会使大量 Ca2+进入线粒
体,抑制氧化磷酸化过程。这时耗
氧量增大,ATP再合成速度却减慢,
造成氧化磷酸化过程的解藕联现象。
(二)不同类型运动的疲劳特点
◆ 短时间最大强度运动,肌细胞内代谢变化
导致 ATP转换速率下降所致 。
◆ 长时间中等强度运动,与能源贮备动用过
程受抑制有关 。
◆ 非周期性练习和混合性练习,其技术动作
的不断变化是加深疲劳的重要因素 。
◆ 静止用力练习,中枢神经系统冲动降低,
肌肉中血液供应减少及憋气引起的心血管
系统功能下降是产生疲劳的主要原因 。
四、运动性疲劳的判断
( 一 ) 肌力测定
1,背肌力与握力
2,呼吸肌耐力
( 二 ) 神经系统功能测定
1,膝跳反射阈值
2,反应时
3.血压体位反射
( 三 ) 感觉器官功能测定
1,皮肤空间阈
2,闪光融合频率
( 四 ) 生物电测定
1,心电图
2,肌电图
3,脑电图
(五)主观感觉判断( RPE)
第四节 恢复过程
一,概念与规律
(一)概念
人体在体育运动结束后,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。
(二) 恢复过程的一般规律
第一阶段,运动时 。 能源物质主要是
消耗 ( 消耗>恢复 )
第二阶段,运动停止后 。 消耗减少,
恢复占优势 ( 消耗<恢复 )
第三阶段,运动停止后, 超量恢复 。
超量恢复
运动中消耗的能源物质在运动后
一段时间内不仅恢复到原来水平甚至
超过原来水平, 这种现象叫, 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,肌肉活动量愈大,消
耗过程愈剧烈,超量恢复也愈明显。
活动量过大,超过了生理范围,恢复
过程就会延缓。
二、机体能源储备的恢复
( 一 ) 磷酸原的恢复
在剧烈运动后被消耗的磷酸
原在 20~ 30s内合成一半,2~
3min可完全恢复。
( 二 ) 肌糖原储备的恢复
影响肌糖原恢复速度主要因素:
● 运动强度和运动持续时间
● 膳食
肌糖原的完全恢复需 24小时,
前 5小时恢复最快。
(三)氧合肌红蛋白的恢复
运动后几秒钟可完
全恢复 。
( 四 ) 乳酸再利用
以往研究认为,乳酸绝大部分
用于合 成肝糖元才能被再利用。
近年研究认为,乳酸在工作肌
中被继续氧化分解利用占绝大部分。
三、促进人体机能恢复的措施
( 一 ) 活动性手段
1,变换活动部位和调整运动强
度 ( 积极性休息 )
2,整理活动
( 二 ) 营养性手段
1.能源物质合理调配
(蛋白质, 脂肪, 糖 )
◆ 大多数项目 1.2, 0.8, 4.5
◆ 耐力性项目 1.2, 1.0, 7.5
◆ 负荷量较小 1.0, 0.6, 3.5
2.营养物质的补充方法
( 1)
运动前,赛前数日内、赛前 1.5~ 2小时
运动中,每隔 15~ 30分钟或每隔 30~ 60
分钟补糖为宜
运动后,补糖时间越早越好,最好不超
过运动后的 6小时
糖的补充量,应限制于每小时 50g或每
公斤体重 1g
( 2) 蛋白质
运动员蛋白质的需要量高于一般人
● 日本, 东欧一些国家,2g≥/kg体重,
● 西欧, 1.4g /kg体重
● 我国, 供给量应为总热能的 12~ 15%,
约为 1.2~ 2.0g/kg体重 。
( 3
运动员没有必要专门补充脂肪,
膳食中适宜的脂肪量为总热量的
25~ 30%即可。
游泳及冬季运动项目,如滑雪、
滑冰等,因机体散热量较大,食物
中脂肪可比其他项目高些,但也不
宜超过总热量的 35%。
( 4)
维生素参与机体的各种代谢, 缺乏或
不足时即可对运动能力产生不利的影响,
表现为做功量降低, 疲劳加重, 肌肉无
力等 。 补充缺乏的维生素, 可以提高运
动能力 。
( 5)
运动训练大量排汗, 使身体对钾, 钠,
钙, 磷, 镁, 铁的需要量增加, 特别是
对钾和钠的需要量明显增加, 因而必需
从食物中补充 。
( 三 ) 中医药手段
( 四 ) 睡眠
( 五 ) 物理手段
( 六 ) 心理学手段