生理学考研必备：大学运动生理学知识点总结(超全面)演示教学.doc

运动生理学绪论 第一节 生命的基本特征 生命体的生命现象主要表现为以下五个方面的基本特征：新陈代谢、兴奋性、应激性、适应性和生殖 一、 新陈代谢：是生物体自我更新的最基本的生命活动过程。新陈代谢包括同化和异化两个过程。 二、 兴奋性：在生物体内可兴奋组织具有感受刺激、产生兴奋的特性。 兴奋：可兴奋组织接受刺激后所产生的生物电反应过程及表现 三、 应激性：机体或一切活体组织对周围环境变化具有发生反应的能力或特性 四、 适应性：生物体所具有的这种适应环境的能力 五、 生殖第二节 人体生理机能的调节稳态：内环境理化性质不是绝对静止不变的，而是各种物质在不断转换中达到相对平衡状态，即动态平衡状态。这种平衡状态称为稳态。稳态是一种复杂的动态平衡过程，一方面是代谢过程使稳态不断的受到破坏，而另一方面机体又通过各种调节机制使其不断的恢复平衡。 一、 神经调节：是指在神经活动的直接参与下所实现的生理机能调节过程，是人体最重要的调节方式。 二、 体液调节：由内分泌线分泌的化学物质，通过血液运输至靶器官，对其活动起到控制作用，这种形式的调节称为体液调节。 三、 自身调节：是指组织和细胞在不依赖外来的神经或体液调节情况下，自身对刺激发生的适应性反应过程。 四、 生物节律：生命体在维持生命活动过程中，除了需要进行神经调节、体液调节和自身调节外，各种生理功能活动会按一定的时间顺序发生周期性变化，这种生理机能活动的周期性变化，成为生物的时间结构，或称为生物节律。 当前运动生理学的几个研究热点（如何用生理学观点指导运动实践） 第一章 骨骼肌的机能 人体的肌肉分为骨骼肌、心肌和平滑肌三大类。 第一节 肌纤维的结构 一、 肌肉的基本结构和功能单位： 1.肌细胞即肌纤维，是肌肉的基本结构和功能单位。 2.肌纤维（肌内膜）集中形成肌束（肌束膜），肌束集中形成肌肉（肌外膜）。 3.肌纤维直径60微米，长度数毫米数十厘米。 4.肌肉两端为肌腱，跨关节附骨。 （1）肌原纤维和肌小节（肌细胞的结构） 肌原纤维（A、I带，H区，M线，Z线与粗、细肌丝的排列关系，粗细肌丝的空间排列规则等）视图 肌小节：两条Z线之间的结构，肌细胞最基本的结构和功能单位。 二、肌管系统 肌原纤维间的小管系统。 横小管：肌细胞膜延伸入肌细胞内部的小管，与肌纤维走向垂直。 纵小管：围绕肌纤维形成网状，与肌纤维走向平行，又称肌质网在横管处膨大，形成终池，内贮钙离子。 三联管：两侧终池与横管合称。互不相通。 三、肌丝分子的组成 肌丝分为粗、细肌丝，为肌细胞收缩的物质基础。 肌丝主要由蛋白质组成，与收缩有关的蛋白质（50%60%/肌肉蛋白）是：肌凝（球）蛋白、肌纤（动）蛋白、原肌凝蛋白、肌钙（原宁）蛋白等。 第二节 骨骼肌细胞的生物电现象 可兴奋组织的生物电现象是组织兴奋的本质活动。生物电活动包括静息电位活动和动作电位活动，前者是后者的基础。 一、静息电位 概念：细胞处于安静状态时细胞膜内外所存在的电位差。 产生原理：膜内钾离子多于膜外，在静息膜钾通道开放时由膜内向膜外运动，达到钾的平衡电位，形成膜外为正膜内为负的极化状态。 二、动作电位 概念：可兴奋细胞受到刺激时，膜电位发生的扩布性变化。 产生原理：膜外钠离子多于膜内，在受刺激时膜钠通道开放，钠由膜外向膜内运动，达到钠的平衡电位，在此过程中，经过去极化形成膜外为负膜内为正的反极化（锋电位，绝对不应期）状态，继而复极化（后电位，相对不应期、超常期），恢复到极化状态。 特点：全或无现象，不衰减性传导，脉冲式传导 三、动作电位的传导 神经纤维局部电流环路方式双向传导 有髓鞘神经呈跳跃式传导，速度快； 无髓鞘神经传导速度慢。 四、细胞间的兴奋传递 神经之间，神经与肌肉之间的兴奋传递 神经肌肉接头的结构 运动终板：终板前膜（介质）、终板后膜（受体）、终板间隙（酶） 神经肌肉接头的兴奋传递 当动作电位延神经纤维传到轴突末梢时，引起轴突末梢处的接头前膜上的钙离子通道开放 ，钙离子从细胞外液进入轴突末梢，促使轴浆中含有乙酰胆碱的突触小泡向接头前膜移动。当突触小泡到达接头前膜后，突出小泡膜与接头前膜融合进而破裂，将乙酰胆碱释放到接头间隙。乙酰胆碱通过接头间隙到达接头后膜后和接头后膜上的乙酰胆碱受体结合，因其接头后膜上的钠、钾离子通道开放，使钠离子内流、钾离子外流，结果使接头后膜处的膜电位幅度减小，即去极化。这一电位变化称为终板电位。当终板电位达到一定幅度时，可引发肌细胞膜产生动作电位，从而使骨骼肌细胞产生兴奋。 五、 肌电 肌电：骨骼肌在兴奋时，会由于肌纤维动作电位的传导和扩布而发生电位变化，这种电位变化称为肌电。 肌电图：用适当的方法将骨骼肌兴奋时发生的电位变化引导、放大并记录所得到的图形，称为肌电图。 第三节 肌纤维的收缩过程 一、 肌丝滑行学说 概念：在调节因素的作用下，肌小节中的细肌丝在粗肌丝的带动下向A带中央滑行，使肌小节长度变短，导致肌原纤维肌纤维以致整块肌肉的收缩。 二、肌纤维收缩的分子机制 运动神经冲动（动作电位）神经末梢神经-肌肉接头兴奋传递肌膜兴奋横管膜兴奋三联管兴奋终池（纵管、肌质网）释钙肌钙蛋白亚单位C+钙肌钙蛋白分子构型变化原肌球蛋白变构移位肌动蛋白结合位点暴露+粗肌丝横桥ATP酶激活ATP分解供能横桥摆动细肌丝向H区滑行（多次）肌小节缩短肌肉收缩 肌肉收缩时形成的横桥联系数目越多，肌肉收缩的力量也就越大。 肌肉收缩时：肌浆中钙肌质网钙泵激活钙进入肌浆网肌浆中钙浓度钙与肌钙蛋白分离肌钙蛋白与原肌球蛋白构型恢复掩盖肌动蛋白结合位点横桥活动停止细肌丝回位肌肉舒张 三、肌纤维的兴奋-收缩耦联 概念：联系肌细胞膜兴奋（生物电变化）与肌丝滑行（机械收缩）过程的中介过程。钙离子是重要的沟通物质。 步骤： 1.兴奋通过横小管系统传到肌细胞内部；横小管是肌细胞膜的延续，动作电位可沿着肌细胞膜传导到横小管，并深入到三联管结构。 2.三联管处钙离子释放并与肌钙蛋白结合引起肌丝滑行；横小管膜上的动作电位可引起与其邻近的终末池膜及肌质网膜上的大量钙离子通道开放，钙离子顺着浓度梯度从肌质网内流入胞浆，肌浆中钙离子浓度升高后，钙离子与肌钙蛋白亚单位C结合时，导致一系列蛋白质的结构发生改变，最终导致肌丝滑行。 3.肌质网对钙再回收：肌质网膜上存在的钙泵，当肌浆中的钙浓度升高时 ，钙泵将肌浆中的钙逆浓度梯度转运到肌质网中贮存，从而使肌浆钙浓度保持较低水平，由于肌浆中的钙浓度降低，钙与肌钙蛋白亚单位C分离，最终引起肌肉舒张。 第四节 骨骼肌特性 一、骨骼肌的物理特性 骨骼肌为粘弹性体。 伸展性：骨骼肌在受到外力牵拉或负重时可被拉长的特性。 弹性：外力或负重取消后，肌肉长度可恢复的特性。 粘滞性：肌浆内各物质分子的运动摩擦力，造成骨骼肌（肌小节）伸展 或恢复的阻力。 影响因素：温度。 温度粘滞性活动不易 温度粘滞性活动容易 准备活动降低粘滞性，否则易拉伤 二、骨骼肌的生理特性及兴奋条件 要引起骨骼肌兴奋必须具备必要的条件：刺激强度、刺激作用时间、刺激强度变化率 刺激强度：阈刺激强度：即引起肌肉兴奋的最小刺激强度。因肌而异，与肌 肉的训练程度有关， 阈上刺激阈刺激，阈下刺激阈刺激。 阈刺激为评定组织兴奋性的指标。阈刺激大说明组织兴奋性低，阈刺激小，说明组织兴奋性高。 肌肉训练程度愈高，兴奋性愈高，则所需阈强度愈小。（举例：A肌：0.3毫伏 B肌：0.1毫伏，B兴奋性高于A。） 阈刺激与肌力的关系： 在整体中，阈下刺激不能引起单个肌肉收缩；只有阈刺激以上的刺激强度才能引起肌纤维收缩。 在一块肌肉中，每条肌纤维的兴奋性是不同的，阈刺激以上的刺激量小则兴奋性最高的肌纤维收缩，随着刺激量的增大，越来越多的肌纤维参加收缩，肌力也越来越大，当刺激强度达到最适宜状态时，肌肉可产生最大收缩。（一定范围内刺激增大） 刺激作用时间：兴奋的必需条件之一。作用时间与刺激强度成反比。 时值：用2倍的基强度刺激组织，引起组织兴奋所需的最短时间。 时值愈小则组织兴奋性愈高。（肱二头肌时值：一般人：0.058毫秒；二级举重运动员：0.051毫秒；举重运动健将：0.047毫秒） 刺激强度变化率：刺激电流从无到有，从小变大的变化速率（通电、断电霎那）。 第五节 骨骼肌收缩 一、骨骼肌的收缩形式 肌肉收缩时，可表现为肌丝滑动引起的肌小节缩短，也可表现为无肌小节缩短的肌肉张力增加。根据肌肉收缩时的长度和张力变化，肌肉收缩可分为4种类型：等张（向心）收缩、等长收缩、离心收缩、等动收缩。 （一）等张（向心）收缩： 概念：肌肉收缩时，长度缩短的收缩称为向心收缩 。 特点：张力增加在前，长度缩短在后；缩短开始后，张力不再增加，直到收缩结束。 是动力性运动的主要收缩形式。 等张收缩的情况下肌肉作功。功=负荷重量*负荷移动距离的乘积。 顶点：在负荷不变的情况下，在整个关节活动的范围内，肌肉收缩的用力程度随关节角度的变化（力矩）而不同。在此范围内，肌肉用力最大的一点为顶点。顶点状态下肌肉收缩的杠杆效率最差，故此时肌肉可达到最大收缩。 等张训练不利于发展整个关节范围内任何一个角度的肌肉力量。 例：杠铃举起后；跑步；提重物等。 （二）等长收缩 概念：肌肉收缩时张力增加长度不变。即静力性收缩，此时不做机械功。（不推动物体，不提起物体） 特点：超负荷运动；与其他关节的肌肉离心收缩和向心收缩同时发生，以保持一定的体位，为其他关节的运动创造条件。例：蹲起、蹲下（肩带、躯干；腿部、臀部）；体操十字支撑、直角支撑；武术站桩等。 （三）离心收缩 概念：肌肉在产生张力的同时被拉长。 特点：控制重力对人体的作用退让工作；制动防止运动损伤。 例：下蹲股四头肌；搬运放下重物上臂、前臂肌；高处跳下股四头肌、臀大肌 （四）等动收缩 概念：在整个肌肉活动的范围内，肌肉以恒定的速度、始终与阻力相等的力量收缩。 特点：收缩过程中收缩力量恒定；肌肉在整个运动范围内均可产生最大张力；为提高肌肉力量的有效手段。 需配备等动练习器。 例：自由泳划水 （五）骨骼肌不同收缩形式的比较 力量：离心收缩力量最大。 牵张反射、肌肉成分（弹性、可收缩成分）产生最大阻力产生最大张力 向心收缩：表现张力=产生张力-克服弹性阻力的张力。 可收缩成分产生抗阻力张力 肌电：在负荷相同的情况下，离心收缩的积分肌电较向心收缩低 代谢：离心收缩耗能低，生理指标反应低于向心收缩 肌肉酸痛：离心收缩等长收缩向心收缩 二、骨骼肌收缩的力学表现 （一） 绝对力量与相对力量 绝对肌力：某一块肌肉做最大收缩时所产生的张力。 相对肌力：肌肉单位横断面积所具有的肌力。 （二） 肌肉力量与运动 1、 肌肉收缩时产生的张力大小，取决于活化的横桥数目；而收缩速度则取决于能量释放速率和肌球蛋白ATP酶活性，与活化的横桥数目无关。 2、 肌肉力量与运动速度，力量越大的人动作速度越快。 三、运动单位的动员 1运动单位的概念 皮质运动中枢：锥体系脊髓前角：a-运动神经元轴突末梢（多个）肌纤维 1个a-运动神经元及其支配的肌纤维组成的最基本的肌肉收缩单位称为运动单位 运动单位有大小之分。大运动单位中（如腓肠肌）肌纤维数目多，收缩时产生的张力大；小运动单位中（如眼外直肌）肌纤维数目少，收缩时比较灵活。 运动性（快肌）运动单位：冲动频率高，收缩力量大，易疲劳，氧化酶含量低； 紧张性（慢肌）运动单位：冲动频率低，持续时间长，氧化酶含量高。 同一运动单位肌纤维兴奋收缩同步；同一肌肉中属不同运动单位的肌纤维兴奋收缩不一定同步。（因神经冲动的不同频率及肌纤维的兴奋性） 2运动单位的动员 概念：参与活动的运动单位数目和神经发放冲动频率的高低结合，形成运动单位的动员。数目多，频率高：收缩强度大，张力大；反之则小。 表现：最大收缩运动单位动员特点： MUI达最大水平并始终保持：运动单位动员达最大值，无从增加。由于动作电位的产生和传导相对不疲劳，运动单位动员也不会减少。（总数） 肌肉收缩力量随收缩时间的延长而下降：疲劳导致每个运动单位的收缩力量下降。（单个力量） 保持次最大力量致疲劳时运动单位动员的特点： 张力保持不变：部分肌肉疲劳后，新的动员补充。 MUI逐渐增加：起始未全部动员，疲劳后动员补充。 训练：欲使肌肉长时间保持一定的收缩力量应以次最大力量为基础。 第六节 肌纤维类型与运动能力 一、肌纤维类型的划分 方法：（1）根据收缩速度；分为快肌纤维和慢肌纤维。（2）根据收缩及代谢特征：分为快缩、糖酵解型，快缩、氧化、糖酵解型和慢缩、氧化型。（3）根据收缩特性和色泽：分为快缩白、快缩红和慢缩红三种类型。（4）布茹克司：分为I型和II型，其中II型又分为Iia、 Iib、IIc 三个亚型 二、不同类型肌纤维的形态、机能及代谢特征 （一）形态特征：快肌纤维的直径，收缩蛋白较慢肌纤维大，多。快肌纤维的肌浆网也较慢肌纤维的发达。慢肌纤维周围的毛细血管网较丰富，且含有较多的肌红蛋白。慢肌纤维含有较多的线粒体，且线粒体的体积较大。在神经支配上，慢肌纤维由较小的运动神经元支配，运动神经纤维较细，传导速度较慢；而快肌纤维由较大的运动神经元支配，神经纤维较粗，传导速度较快。 （二）生理学特征： 1肌纤维类型与收缩速度：快肌纤维收缩速度快，因每块肌肉中快慢肌不同比例混合，快肌比例高的肌肉收缩速度快。 2.肌纤维类型与肌肉力量快肌运动单位的收缩力量明显大于慢肌运动单位，因快肌直径大于慢肌，快肌中肌纤维数目多。运动训练可使肌肉的收缩速度加快，收缩力量加大。 3.肌纤维类型与疲劳：慢肌抗疲劳能力强于快肌。慢肌供氧供能强：线粒体多且大，氧代谢酶活性高，肌红蛋白（贮氧）含量丰富，毛犀血管网发达。快肌葡萄糖酵解酶含量高，无氧酵解能力强，易导致乳酸积累，肌肉疲劳。 （三） 代谢特征 慢肌纤维中氧化酶系统的活性都明显高于快肌纤维。慢肌纤维的线粒体大而多，线粒体蛋白的含量也较快肌纤维多。快肌纤维中一些重要的与无氧代谢有关酶的活性明显高于慢肌纤维。 三、运动时不同类型运动单位的动员 低强度运动快肌首先动员；大强度运动快肌首先动员。 不同强度的训练发展不同类型的肌纤维：大强度快肌；低强度，长时间慢肌 四、肌纤维类型与运动项目 一般人中不同类型的肌纤维百分比差别大； 运动员肌纤维组成有明显的项目特点：大强度快肌；低强度，长时间慢肌；耐力慢肌；速度、爆发力快肌；速度耐力快、慢肌比例相当 五、训练对肌纤维的影响 （一） 肌纤维选择性肥大运动训练对肌纤维形态和代谢特征发生较大影响，耐力训练可引起慢肌纤维选择性肥大，速度、爆发力训练可引起快肌纤维选择性肥大。但肌纤维百分比却没有明显提高。 （二） 酶活性改变肌纤维对训练的适应还表现为肌肉中有关酶活性的有选择性增强，在长跑运动员的肌肉中，与氧化功能有密切关系的瑚玻酸脱氢酶活性较高，而与糖酵解及磷酸化功能有关的乳酸脱氢酶和磷酸化酶活性最低。短跑运动员则相反。中跑运动员居短跑和长跑运动员之间。 第七节肌电的研究与应用 试述肌电图在体育科研中的应用 1、利用肌电测定神经的传导速度 2、利用肌电评定骨骼肌的机能状态 3、利用肌电评价肌力 4、利用肌电进行动作分析 第二章 血液 第一节 概 述 一、血液的组成 1血细胞与血浆 2血液与体液 二、内环境 1概念：体内细胞直接生存的环境。即细胞外液。 三、血液的功能 1维持内环境的相对稳定作用 2运输作用 3调节作用 4防御和保护作用 四、血液的理化特性 1 颜色和比重2粘滞性 3渗透压 溶液促使膜外水分子向内渗透的力量即为渗透压 4酸碱度 第二节 运动对血量的影响 一、成年人总血量：体重的7%8%。约每公斤体重7080毫升。 二、失血： 三、运动项目： 第三节 运动对血细胞的影响 一、运动对红细胞的影响 1红细胞的生理特性 2运动对红细胞数量的影响： （1）一次性运动对红细胞数量的影响：运动中红细胞数量的暂时性增加，在运动停止后便开始恢复，1-2小时后可恢复到正常水平。 （2）长期训练对红细胞数量的影响 运动性贫血：经过长时间的系统的运动训练，尤其是耐力性训练的运动员在安静时，其红细胞数并不比一般人高，有的甚至低于正常值，被诊断为运动性贫血。 原因：红细胞工作性溶解加强刺激红细胞和血红蛋白的生成 生理意义：安静状态下降低血黏度，减少循环阻力，减少心脏负荷； 运动状态下血液相对浓缩，保证血红蛋白量相应提高 为优秀运动员有氧工作机能潜力的重要影响因素之一。 3运动对红细胞压积的影响 4运动对红细胞流变性的影响 二、运动对白细胞的影响 1白细胞的生理特性 正常值：400010000/立方毫米 2运动时白细胞变化的三个时相 三、运动对血小板的影响 生理机能：在止血、凝血过程中发挥重要作用；参与保持毛细血管的完整性。 血小板数量的增加与负荷强度高度正相关。 2.运动处于机能应激状态， 第四节 运动对血红蛋白的影响 一、血红蛋白的功能 结构：珠蛋白（96%）、亚铁血红素（4%） 部位：完整的红细胞膜内。如膜破裂（溶血），血红蛋白逸出，则功能丧失。 功能：1.携带氧（亚铁离子氧合作用、氧离作用）和二氧化碳（氨基，二氧化碳的结合和解离） 2.缓冲对，缓冲血液酸碱度 3运动能力评定指标：机能状态、训练水平、预测有氧运动能力等 影响因素：同红细胞。血红蛋白的变化与红细胞一致。 二、血红蛋白与运动训练 对运动员血红蛋白正常值的评定 正常值：14克%（血黏度4单位）小于20克%（血黏度6单位） 过高：血流阻力增加，心脏负荷加重，机能紊乱； 过低：贫血，供氧不足，机能能力下降。 血红蛋白半定量分析法进行个体具体分析，可了解个体正常范围，通过正常范围的观察，可掌握机能状况，调整身体机能，预测运动成绩。 注意点：1.冬季、女性月经期正常值可稍低。 2.注意季节和生物周期的个体差异。 3.一般标准：男17克%，女16克%；最低值本人全年平均值的80%。（12月值/12*80%）注意个体相差较大的平均值。 4.身体机能最佳期：大运动量的调整期，血红蛋白值由低向高恢复时，运动成绩最好。 5.为训练周期和阶段的评定指标，不能用于评定每次训练课的情况。.应结合无氧阈、尿蛋白、心率、自我感觉等分析血红蛋白指标变化。 7.针对有氧项目的评定指标。 运动员选材 运动员血红蛋白值分类： 理论分型：偏高型、偏低型、正常型波动大、波动小之分。 实际分型：偏高波动小型、偏低波动小型、正常波动大型、正常波动小型。 最佳（差）类型：偏高波动小型佳，偏低波动小型差。前者可耐受大运动量训练，适宜从事耐力型或速度耐力型项目。 检测：每周或每隔一周测定一次血红蛋白，1-2个月左右可判定类型。结合运动训练实际情况，队员之间横向比较 。 第三章 血液循环 第一节 心脏的机能 一、心脏结构 主要机能：实现泵血功能的肌肉器官、内分泌器官（心钠素、生物活性多肽） 二、心肌的生理特性 心肌具有自动节律性、传导性、兴奋性和收缩性。前三种特性都是以肌膜的生物电活动为基础，固又称为电生理特性。心肌的收缩形式指心肌能够在肌膜动作电位触发下产生收缩反应的特性，是心肌的一种机械特性。 1自动节律性 概念：心肌在无外来刺激的情况下，能够自动地产生兴奋、冲动的特性。 起搏点：窦房结， 窦性心律：以窦房结为起搏点的心脏活动称为窦性心律。 窦房结每分钟自动兴奋频率正常值： 60/分（低于此过缓）100/分（高于此值过速），平均75/分 2传导性 概念：心肌细胞自身传导兴奋的能力。 特殊传导系统：窦房结结间束房室结房室束浦肯野氏纤维心室肌 房室交界传导延搁，使心房、心室兴奋不同步。 3兴奋性 概念：心肌细胞具有对刺激产生反应的能力。 兴奋性分期：有效不应期（钠通道失活，绝对不接受刺激） 相对不应期（阈上刺激可接受，产生动作电位小，传导慢）超常期（兴奋性高易受刺激） 特点：有效不应期特别长（300毫秒），保证心肌不发生强直收缩，而以单收缩的形式完成容血、射血功能 期前收缩：心室收缩活动发生于下次窦房结兴奋所产生的正常收缩之前，称期前收缩，又称额外收缩。 代偿间歇：在一次期前收缩之后，往往有一段较长的心舒张期，称为代偿间歇。 4收缩性 概念：心肌受到刺激时发生兴奋-收缩偶联，完成肌丝滑行的特性。 特点： 1、 对细胞外液的钙的浓度又明显的依赖性。 心肌细胞的肌质网终池很不发达，容积很小，贮存钙量比骨骼肌少。因此，心肌兴奋收缩藕联所需的钙除终池释放外，需要依赖于细胞外液中的钙通过肌膜和横管内流。 2、 全或无同步收缩 由于存在同步收缩，心脏要么不收缩，如果一旦发生收缩，其收缩就达到一定强度，称为全或无式收缩。 3、 不发生强直收缩 心肌发生一次兴奋后，其有效不应期特别长，因此，心脏不会产生强直收缩而始终保持收缩和舒张交替的节律活动，从而保证了心脏的充溢与射血。 三、心脏的泵血功能 （一）、心动周期与心率 心动周期概念：心房或心室每收缩与舒张一次，称为一个心动周期。 心率愈快心动周期愈短，尤其是舒张期明显缩短。 心率概念：每分钟心脏搏动的次数。60100次/分 2.掌握运动强度和生理负荷。 3.运动员自我监督和医务监督。 （二）、心脏的泵血过程 （三）、心音 第一心音：代表心室收缩期的开始 第二心音：代表心室舒张期的开始 （四）、心泵功能的评定 心输出量 概念：每分钟左心室射入主动脉的血量。 （1）每搏输出量与射血分数 每搏输出量：一侧心室每次收缩射出的血量=舒末容积-缩末容积即余血（145-75=70毫升） （2）每分输出量与心指数 （3）心输出量的测定 每分输出量=每分钟由肺循环所吸收的氧量/每毫升动脉血含氧量-每毫升静脉血含氧量 （4）心输出量的影响因素 a心率和每搏输出量 b心肌收缩力 c静脉回流量 2.心脏做功 3心脏泵功能的贮备 心脏的泵血功能可以随着机体代谢率的增长而增加。 心力贮备：心输出量随机体代谢需要而增长的能力。 四、心电图 第二节 血管生理 一各类血管的功能特点 二血压 （）概念：血管内流动的血液对血管单位面积的侧压力。 五、微循环 （一）概念：微动脉和微静脉之间的循环。其基本功能是进行血液和组织液之间的物质交换。 第三节 心血管活动的调节 第四节肌肉运动时血液循环功能的变化 一、 肌肉运动时血液循环功能的变化 （一）肌肉运动时心输出量的变化 肌肉运动时循环系统的适应性变化就是提高心输出量以增加血流供应，运动时心输出量的增加与运动量或耗氧量成正比。运动时，肌肉的节律性舒缩和呼吸运动加强，回心血量大大增加，这是增加心输出量的保证。运动时交感缩血管中枢兴奋，使容量血管收缩，体循环平均充盈压升高，也有利于增加静脉回流。在回心血量增多的基础上，由于运动时心交感中枢兴奋和心迷走中枢抑制，使心率加快，心肌收缩力加强，因此心输出量增加。交感中枢兴奋还能使肾上腺髓质分泌增多，循环血液中儿茶酚胺浓度升高，也进一步加强心肌的兴奋作用。 （二）肌肉运动时各器官血液量的变化 运动时各器官的血流量将进行重新分配。其结果是使心脏和进行运动的肌肉的血流量明显增加，不参与运动的骨骼肌及内脏的血流量减少。皮肤血管舒张，血流增加，以增加皮肤散热。运动时血流量重新分配的生理意义，还在于维持一定的动脉血压。 （三）肌肉运动时动脉血压的变化 运动时的动脉血压水平取决于心输出量和外周阻力两者之间的关系。在有较多肌肉参与运动的情况下，肌肉血管舒张对外周阻力的影响大于其他不活动器官血管收缩的代偿作用，故总的外周阻力仍有降低，表现为动脉舒张压降低；另一方面，由于心输出量显著增加，故收缩压升高。 二、运动训练对心血管系统的长期性影响 窦性心动徐缓 运动训练，特别是耐力训练可使安静时心率减慢。些优秀的耐力运动员安静时心率可低至40-60次/分，这种现象称为窦性心动徐缓。这是由于控制心脏活动的迷走神经作用加强，而交感神经的作用减弱的结果。窦性心动徐缓是可逆的，即便安静心率已降到40次/分的优秀运动员，停止训练多年后，有些人的心率也可恢复接近到正常值。一般认为，运动员的窦性心动徐缓是经过长期训练后心功能改善的良好反应。 运动性心脏增大 研究发现，运动训练可使心脏增大，运动性心脏增大是对长时间运动负荷的良好适应。近年来的研究结果表明，运动性心脏增大对不同性质的运动训练具有专一性反应。例如，以静力及力量性运动为主的投掷、摔跤和举重运动员心脏的运动性增大是以心肌增厚为主；而游泳和长跑等耐力性运动员的心脏增大却以心室腔增大为主。 心血管机能改善 一般人和运动员在安静状态下及从事最大运动时每搏输出量与每分输出量(每分输出量=心率*每搏输出量)的变化可用下列数据说明： 安静时 一般人: 5000ml/min=71ml/次*70次/min 运动员: 5000ml/min=l00ml次*5O次/min 最大运动时 一般人: 22000ml/min=113mml次*l95次/min 运动员: 35000ml/min=l79ml次*l95次/min 运动员每搏输出量的增加是心脏对运动训练的适应。运动训练不仅使心脏在形态和机能上产生良好适应，而且也可使调节机能得到改善。有训练者在进行定量工作时，心血管机能动员快、潜力大、恢复快。运动开始后，能迅速动员心血管系统功能，以适应运动活动的需要。进行最大强度运动时，在神经和体液的调节下可发挥心血管系统的最大机能潜力，充分动员心力贮备。 三、测定脉搏(心率)在运动实践中的意义 (一) 脉搏(心率) 1.基础心率及安静心率 清晨起床前静卧时的心率为基础心率。身体健康、机能状况良好时，基础心率稳定并随训练水平及健康状况的提高而趋平稳下降。如身体状况不良或感染疾病等，基础脉搏则会有一定程度的波动。 在运动训练期间，运动量适宜时，基础心率平稳，如果在没有其他影响心率因素(如疾病、强烈的精神刺激、失眠等)存在的情况下，在一段时间内基础心率波动幅度增大，可能是运动量过大，身体疲劳积累所致。 安静心率是空腹不运动状态下的心率。运动员的安静心率低于非运动员，不同项目运动员的安静心率也有差别，一般来说，耐力项目运动员的安静心率低于其他项目运动员，训练水平高的运动员安静心率较低。评定运动员安静心率时，应采用运动训练前后自身安静心率进行比较，运动后心率恢复的速度和程度也可衡量运动员对负荷的适应水平。 2.评定心脏功能及身体机能状况 通过定量负荷或最大强度负荷试验，比较负荷前后心率的变化及运动后心率恢复过程，可以对心脏功能及身体机能状况作出恰当的判断。心率的测定还可以检查运动员的神经系统的调节机能，对判断运动员的训练水平有一定的意义。 3.控制运动强度 运动中的吸氧量是运动负荷对机体刺激的综合反应，目前在运动生理学中广泛使用吸氧量来表示运动强度。 心率和吸氧量及最大吸氧量呈线性相关，最大心率百分比和最大吸氧量的百分比也呈线性相关，这就为使用心率控制运动强度奠定了理论基础。 在耐力训练中，使用心率控制运动强度最为普遍，常用的公式为:(最大心率-运动前安静心率)/2+运动前心率。所测定的心率可为教学、训练及健身锻炼提供生理学依据。耐力负荷的适宜强度也可以用安静时心率修正最大心率百分比的方法来确定，运动时心率=安静时心率+60%（最大心率-安静时心率） 在涉及游泳等运动的间歇训练中，一般多将心率控制在120-150次/分的最佳范围内。一般学生在早操跑步中的强度，可控制在130-150次/分之间。成年人健身跑可用170减去年龄所得的心率数值来控制运动强度。 五、测定血压在运动实践中的意义 1.清晨卧床时血压和一般安静时血压较为稳定，测定清晨卧床血压和一般安静时血压对训练程度和运动疲劳的判定有重要参考价值。随着训练程度的提高，运动员安静时的血压可略有降低，如果清晨卧床血压比同年龄组血压高15%-20%，持续一段时间不复原，又无引起血压升高的其他诱因，就可能是运动负荷过大所致。如果清晨卧床血压比平时高20%左右且持续二天，往往是机能下降或过度疲劳的表现。 2测定定量负荷前后血压及心率的升降幅度及恢复状况可检查心血管系统机能并区别其机能反应类型，从而对心血管机能做出恰当的判断。 3.运动训练时，可根据血压变化了解心血管机能对运动负荷的适应情况。由于收缩压主要反映心肌收缩力量和每搏输出量，舒张压主要反映动脉血管的弹性及外周小血管的阻力，因此运动后理想的反应应当是收缩压升高而舒张压适当下降或保持不变。一般而言，收缩压随着运动强度的加大而上升。大强度负荷时，收缩压可高达19OmmHg或更高，舒张压一般不变或轻度波动。根据运动训练时血压的变化可判断心血管机能对运动负荷是否适应。第四章 呼吸机能 第一节 呼吸运动和肺通气量 肺活量VC，最大深吸气后，再做最大呼气时所呼出的气量。身体素质及训练程度评定指标之一，因限制因素较多，供参考。男：3500毫升 女：2500毫升 最大通气量以适宜的呼吸频率和呼吸深度进行呼吸时所测得的每分通气量，可评定通气贮备能力。 第三节气体交换和运输 氧离曲线是表示PO2与Hb结合O2量关系或PO2与氧饱和度关系的曲线。 第三节 呼吸运动的调节 第四节 运动对呼吸机能的影响 合理运用憋气 良好作用：反射性肌张力增加；可为有关的运动环节创造最有效的收缩条件。 不良影响：胸内压上升，心输出量减少； 停止后胸内压陡降，回心血量剧增 合理方法：憋气前吸气勿太深，结束后吐气勿过快；憋气应用于决胜的关键时刻。 第五章 物质与能量代谢 第一节 物质代谢 第二节 能量代谢 各种能源物质分解代谢过程中所伴随的能量释放、转移和利用即为能量代谢 单位时间内所消耗的能量称为能量代谢率。 一、基础代谢 （一）概念 1能量代谢：能源物质分解代谢过程中所伴随的能量释放、转移和利用。 2能量代谢率：单位时间内所消耗的能量。 3基础代谢：基础状态下的能量代谢。 4基础状态：人体处于清醒、安静、空腹、室温2025摄氏度。 5基础代谢率：单位时间内的基础代谢。即基础状态下的能量代谢，是维持最基本生命活动所需要的能量代谢。 每小时每平方米体表面积的产热量（KJ/m2*h） 正常值：成年男子=170 成年女子=155 影响因素：年龄、性别、体温等。 （二）测定原理 热力学第一原理：能量守恒 食物化学能（一定时间内机体所消耗的食物产热）=热能+外功 测定方法：间接法：反应物量与产物量呈一定的比例关系 不同物质氧化所消耗的氧和所产生的二氧化碳以及所释放的热量呈一定的比例关系 通过收集安静时和运动时的呼出气体，分析其中氧和二氧化碳的量并换算成热量即等于机体的能量代谢率。 按照一般化学反应中，反映物的量与产物的量之间成一定的比例关系，即定比定律 （三）与能量代谢有关的几个概念 1食物热价：1克食物完全氧化分解所释放的热量。 2脂肪：9.3千卡=38.94KJ蛋白质（体内）4.3千卡=17.99KJ糖4.1千卡=17.17KJ 3氧热价：各种能源物质在体内氧化分解时每消耗1升氧所产生的热量。 糖：21KJ脂肪：19.7KJ蛋白质：18.8KJ 1升氧可氧化1克多糖，但只能氧化0.5克脂肪。氧化糖愈多氧热价愈高，氧化的脂肪愈多，氧热价愈低。可通过氧热价值判断食物成分。 4呼吸商：各种物质在体内氧化时产生的二氧化碳与所消耗的氧的比值。二氧化碳/氧 糖=1 脂肪1 蛋白质0.80 混合食物0.85 代谢当量：运动时耗氧量/安静时耗氧量 1MET=250毫升/分钟 该指标可通过反映不同运动形式的运动强度来评价机体运动时的相对能量代谢水平。 5影响能量代谢的因素 肌肉活动：任何轻微的活动都可明显提高代谢率，即耗氧增加，耗能增加，能量代谢率提高。 情绪影响：紧张激动时，由于无意识肌紧张及激素释放增加，则耗氧量显著增加，产热量显著增加。 食物的特殊动力作用：食物能使机体产生额外热量的现象。进食后产热量大于食物本身产热量。额外产热量用于维持体温。 环境温度：代谢最稳定：2030摄氏度 ；20摄氏度、10摄氏度以下：寒冷刺激引起肌紧张增加，3045摄氏度以上