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1、第十章,运动中人体生理功能状态变化的规律,制作人 陈飞渡,第一节,赛前状态与准备活动,一、赛前状态,（一）概念,图一,脉搏,血压,血糖,血乳酸,66,114,105,125,87ml%,149ml%,10ml%,18ml%,图一 赛前状态对体操运动员心脏活动和血液成分的影响,（二）赛前状态的生理变化,安静状态,赛前状态,在训练或比赛前，人体各器官、系统所产生的一系列条件反射性变化。,1、生理反应：,神经系统兴奋性提高，物质代谢加强，体温上升，内脏器官活动加强，表现为收缩压升高，脉搏加快，呼呼频率加快，肺通气量和吸氧量加大，汗腺活动加强，血糖升高。,2、决定因素：,（1）运动员的机能状态：情绪、
2、训练水平、比赛经验、神经类型,（2）比赛性质：比赛规模、距离比赛时间、对手水平,（三）赛前状态的生理机制,赛前状态的本质是条件反射。,无关刺激,运动场上的一切情况，如运动场地、器材、广播声、对手的表现、观众等,非条件反射,肌肉活动，即肌肉活动必将引起内脏活动加强,两者在平时训练或比赛中多次结合后，在大脑皮层建立了暂时性神经联系，只要一遇到这些无关刺激，虽然还没有开始肌肉活动，然而植物性功能的活动已开始加强，即产生一系列的变化。,多次结合，形成条件反射,（三）、赛前状态的生理意义及其调整,1、准备状态,特点,中枢神经系统兴奋性适度提高，赛前情绪稳定，精神饱满，体力充沛，有全力以赴参加比赛和争取胜
3、利的愿望，食欲、睡眠正常，心率、血压、代谢适当上升。,意义：,预先克服植物性功能惰性，缩短进入工作状态时间，有利于发挥机体工作能力，提高运动成绩,2、起赛热症,特点,中枢神经系统的兴奋性过高，表现为过度紧张，失眠，食欲不好，四肢无力，全身颤抖，出现紧张性尿频。使运动员工作能力和运动成绩下降。,3、起赛冷淡,特点,中枢神经系统抑制过程占优势，过度紧张引起超限抑制，反应冷漠，情绪低落，浑身无力，对比赛缺乏信心，不愿参加比赛。,调整,控制情绪，正确认识比赛；遵守作息制度；积累比赛经验；准备活动强度小些；用强度较小频率较慢的手法按摩。,调整,控制情绪，正确认识比赛；遵守作息制度；积累比赛经验；准备活动
4、强度大些；用强度较大频率较快的手法按摩。,二、准备活动,（二）准备活动的生理作用,1、提高神经中枢和肌肉的兴奋性，加速对刺激的反应；,2、预先提高内脏器官的功能，加强心脏活动和呼吸功能，增加肌肉血流量，使肌肉获得更多的氧；,3、适当提高体温，提高酶的活性，加快生化反应过程；,4、适当升高肌肉温度，降低肌肉的粘滞性，弹性增强，有助于防止运动损伤；,5、加强汗腺活动，为排出大量代谢产物做准备；,继续,（一）概 念,在正式训练或比赛之前所进行的成套练习。,6、调节赛前状态。,（三）准备活动的生理机制,1、中枢痕迹效应：,2、克服内脏器官机能惰性：,3、适当升高体温:,（四）准备活动的内容,一般性准备
5、活动,走、跑、跳、徒手操或游戏,专门性准备活动,与正式练习相类似的活动,目的：提高中枢神兴奋性和各器官功能；体温升高，促进 新陈代谢。,目的：增强中枢神经系统对正式练习的调节能力、强化 运动动力定型，为正式练习做好机能和技战术准备。,（五）影响准备活动生理效应的因素,准备活动的时间、强度、与正式练习之间的间隔时间是影响准备活动生理效应的主要因素,准备活动的时间和强度应以体温上升为主要标志,1、强度：强度由小到大，逐渐增加，以45%VO2max为宜，心率约达100120次。min-1,2、时间：根据具体情况合理安排。,（1）季节和气温：（2）不同的运动特点：体育课；训练、比赛；（3）训练水平、个
6、人特点：（4）年龄：,3、准备活动与正式练习的间隔时间：35min为宜，一般不超 过15min,第二节,进入工作状态与稳定状态,一、进入工作状态,进入工作状态：机体工作能力逐步提高的过程。,（一）进入工作状态的生理机制,1、物理惰性,表现在物体运动的惯性。,2、生理惰性,表现在人的一切活动都是反射活动和内脏器官的惰性。,（1）中枢延搁,（2）内脏器官的生理惰性大,1）内脏器官由植物性神经支配；,图四,2）内脏器官由神经体液调节；,继续,3）平滑肌、心肌兴奋性低；,大脑皮质,脊髓,骨骼肌,纹状体,丘脑,中脑,延髓,脊髓,交感神经节,内脏器官,图四 躯体性神经系统和植物性神经系统传出途径模式图,返
7、回,（二）影响进入工作状态的主要因素,1、工作强度,工作强度越高，进入工作状态的时间愈短,工作强度,进入工作状态时间,小强度,710 min,中等强度,57 min,亚极量强度,35 min,近极量强度,23 min,极量强度,1.52 min,表二 各种强度有氧工作进入工作状态时间,2、工作性质,动作愈复杂、活动变换愈频繁，进入工作状态愈慢,3、个人特点,4、训练水平,训练水平愈高，进入工作状态愈快,5、当时机体功能状态,当时机体功能状态愈好，进入工作状态愈快,良好的赛前状态和充分的准备活动有助于机体尽快进入工作状态,6、年龄和外界因素,年龄愈小，进入工作状态愈快；,气候适度，场地熟悉，进入
8、工作状态愈快,（三）极点与第二次呼吸,1、“极点”：,在一定强度和一定持续时间的体育活动过程中，感到胸闷、呼吸困难、肌肉酸疼、动作迟缓不协调、精神低落、甚至想停止运动等，这种状态叫“极点”。,（2）“极点”产生的原因,内脏器官的功能惰性与肌肉活动对它的需要不相称达最大程度。,工作能力,运动时间,运动系统工作能力,内脏系统工作能力,“极点”出现,“极点”消失,“第二次呼吸”,进入工作状态,图六“极点”、“第二次呼吸”与进入工作状态,（1）概念：,在运动或比赛初期，由于内脏器官的惰性，使内脏器官和肌肉活动不协调，造成供氧不足，运动所需的能量由无氧代谢供给，大量乳酸积累，使血液pH值降低，影响神经肌
9、肉兴奋性，同时这些化学刺激反射性地引起呼吸循环系统活动急剧增强，心率加快，呼吸加快，动力定型暂时紊乱，运动中枢抑制过程占优势。,2、“第二次呼吸”,“极点”出现后，如果依靠意志力和稍减慢速度继续运动，“极点”症状可减轻或消失，动作轻松有力，呼吸均匀自如，心率较慢，躯体性和植物性动力定型的协调关系恢复，这种现象称为“第二次呼吸”,运动中出现“第二次呼吸”，说明进入工作状态已结束，机体进入稳定状态,（2）产生“第二次呼吸”的原因,内脏器官惰性逐步克服，内脏器官与肌肉活动协调，氧供应增加，乳酸逐步清除；运动速度下降，减少乳酸产生；汗腺活动加强，使内环境逐步恢复稳定，动力定型恢复，人体的运动能力提高。
10、,（1）概念：,二、稳定状态,概 念,进行有氧练习时，人体生理惰性得到克服，进入工作状态阶段结束后，人体机能活动在一段时间内相对地稳定在一个较高的变动范围不大的水平上，这种现象叫稳定状态。,（一）真稳定状态,进行小强度和中等强度的有氧练习时，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，即吸氧量和需氧量都保持在一个相对稳定的水平上，这种状态叫真稳定状态。,真稳定状态下氧债形成因素,图七,继续,1、概念：,（二）假稳定状态,进行极量强度和近极量强度的有氧练习时，进入工作状态阶段结束后，吸氧量已达最大吸氧量水平，并稳定一定时间，但仍不能满足运动练习对氧的需要，这种状态叫假稳定状态。,假稳定
11、状态下氧债形成因素,图八,2、特点：,（1）有氧代谢为主，乳酸堆积少；（2）氧债欠不多；（3）维持时间长，可持续十几分钟甚至几个小时；,1、概念：,2、特点：,（1）在无氧代谢加强下继续工作，乳酸产生多；（2）氧债欠较多；（3）持续时间较真稳定状态短；,继续,图七 真稳定状态下氧债成因示意图,5 4 3 2 1,VO2（L。min-1）,安静状态吸氧量水平,最大吸氧量,安静时,运动开始,运动需氧量,运动时吸氧量,运动结束,运动时,吸氧量稳 定水平,A,A,运动后,恢复期吸氧量,返回,图八 假稳定状态下氧债成因示意图,7 6 5 4 3 2 1,安静状态吸氧量水平,最大吸氧量,安静时,运动开始,
12、运动需氧量,运动时吸氧量,运动结束,运动时,吸氧量稳 定水平,运动后,A,B,A+B,恢复期吸氧量,返回,第三节,运动性疲劳,运动性疲劳,指人体运动到一定时候，机体功能能力和运动能力暂时性下降的现象。,一、运动性疲劳产生的机制,（一）能源衰竭学说（“衰竭”学说）,认为疲劳的原因是体内能源物质的耗尽,（二）代谢产物堆积学说（“堵塞”学说）,认为疲劳是由于某些代谢产物在肌组织中堆积造成,（1）由于pH值下降，使Ach释放减少，将阻碍神经肌肉接头处兴奋的传递，影响冲动向肌肉传递。,（2）限制磷酸果糖激酶及降低辅酶量和活性，抑制糖酵解，使ATP合成速率减慢，使能量供应减少。,继续,1、短时间、大强度运
13、动：肌肉ATP浓度下降2030%，CP浓度下降7080%,2、持续长时间运动：疲劳与肌糖原的耗竭有密切关系。,（3）pH值偏酸，H+浓度上升，使Ca2+浓度下降，影响肌球蛋白和肌动蛋白的相互作用，使肌肉收缩和放松能力下降。,（三）内环境稳定性失调学说（离子代谢紊乱学说）,认为疲劳是血液PH下降、细胞外液水分及离子浓度发生变化，血浆渗透压改变,（四）“保护性抑制”学说,认为疲劳的原因是大脑皮质保护性抑制发展的结果,继续,1、钙离子：钙离子释放多回收少，造成细胞代谢紊乱2、钾离子：细胞持续兴奋，使钾离子流失多，影响细胞 的兴奋性3、镁离子：酶=酶蛋白+辅助因子，镁离子是许多酶的辅助 因子，镁离子下
14、降，使酶活性下降，代谢障碍,（五）自由基致损伤学说,（1）自由基会导致核酸受损、蛋白质交联或多肽断裂；（2）自由基导致生物膜结构和功能改变；（3）运动使抗氧化防御功能下降，使自由基更易攻击 生物体的某些亚细胞结构；,（六）“突变”学说,认为疲劳的发展是因为运动过程中能量消耗、力量下降和兴奋性或活动性减弱到一定程度所致，以避免能量贮备进一步下降，保护机体免于衰竭，以疲劳的形式表现出来。,继续,自由基清除剂：1、酶（1）过氧化氢酶；（2）过氧化物酶；（3）超氧化物歧化酶（SOD）2、小分子有机抗氧化剂（1）维生素E（2）维生素C（3）谷胱甘肽,返回,二、判断运动性疲劳的生理指标,生理指标：,凡能反
15、映人体某种生理功能变化的物理或化学的客观依据。,（一）中枢神经系统指标：,1、反应时；2、视野；3、闪烁值（闪光融合临界频率）；,（二）心血管系统及呼吸系统指标：,1、心率（HR）：,在体育教学与训练中，HR的应用有：,（1）控制运动强度（特别是有氧耐力运动）；,强度阈：（最高心率-安静心率）60%+安静心率；有氧运动120150次/min；老年人健身跑为170-年龄,（2）测定基础脉率，了解机体功能状况；,1）基础脉率稳定：教学、训练运动量适宜；2）基础脉率稳定下降：机体反应良好，训练水平提高；3）基础脉率波动大，无其他诱因，机体功能下降，运动量过大，疲劳积累；,（3）反映锻炼效果：有训练者
16、安静时心率较低,（4）控制间歇训练的休息时间：,训练强度：心率为160180次/min间歇时间：心率恢复到120140次/min开始下一次练习,（5）间接测定VO2max与AT,HR与VO2呈线性相关，所以可间接测定VO2max；AT为血乳酸值达4mmol/L时，此时HR为160180次/min,2、血压：,（1）安静时血压的测定：,（2）运动时血压变化的评定：（用安静与运动时比较）,1）收缩压，舒张压，脉压增大，机能状态良好；2）收缩压，舒张压，脉压增大，恢复时间正常，良性反应；3）收缩压，舒张压，脉压减小，恢复时间长，劣性反应，机能不良,3、肺活量：,用公斤体重的肺活量来评价，标准：男60
17、ml/Kg体重 女51ml/Kg体重,评定疲劳：连续测量5次肺活量，间隔15s，如功能状态良好，各次数据几乎相同；若减小，反映呼吸器官功能不佳或疲劳。,三、促进疲劳消除的措施,（一）活动性休息,（二）睡眠,睡眠,慢波阶段:（80100min）,1、概念：,以其他肌肉活动来促使已经疲劳的肌肉得以更快消除疲劳的方式。,或：用转换活动内容的方法进行休息。,2、机制：,负诱导作用,各器官机能下降，物质代谢下降，心率、呼吸频率缓慢，血压下降，血流减慢，体温下降，肌肉放松，生长素分泌增加有利于体力恢复,快波阶段：（2030min）,感觉功能下降，脑内蛋白质合成加快，心率加快，血压上升，呼吸频率加快，做梦，
18、生长素分泌减少促进精力恢复,针炙、按摩、被动牵拉、温水浴、理疗、气功、吸氧,睡眠时间：成年人每天需要睡眠时间79h；儿童比成人长12h；老年人睡眠时间较短56h；运动员每天睡眠时间为810h,（三）营养：,（四）其他：,（五）心理学手段：,第四节,恢复过程与整理活动,一、恢复过程,体育运动中消耗的各种物质和各器官系统功能的下降，在运动后经过一段时间就会恢复到运动前水平，这段时间机体的功能变化，称为恢复过程,（一）恢复过程的阶段性,第一阶段：,运动中的恢复阶段,第二阶段：,运动后的恢复阶段,第三阶段：,超量恢复阶段,运动时所消耗的各种物质不仅能恢复到原有水平，而且在一段时间内甚至出现超过原有水平
19、的现象，称为超量恢复。,表一,决定超量恢复程度的因素,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量愈大，消耗过程愈剧烈，超恢复也愈明显,图四,继续,能源物质及运动能力,时间,原有水平,运动时,恢复时,运动中恢复,运动后恢复,超量恢复,图四 肌肉活动时消耗过程和超量恢复示意图,表一 工作总量相同、强度不同时，肌糖元（mg%）的消耗与恢复,工 作 条 件,工作后,休息4h,休息24h,收缩30次 min-1工作10min,150+56+22,收缩60次 min-1工作5min,385+83+37,收缩104次 min-1工作3min,439+43+42,收缩208次 min-1工作
20、1.5min,590 55 47,返回,（二）人体工作能力与生理功能的恢复,1、人体工作能力的恢复,（图五）,2、人体生理功能的恢复,（1）第一阶段快速恢复阶段 剧烈运动后，生理功能急剧下降，并稳定在一定水平。原因：由于运动结束后肌肉的传入冲动减少或停止。,（2）第二阶段慢速恢复阶段 快速恢复后，接着再缓慢地下降到原有水平 原因：由于体液因素，如肾上腺素、乳酸等，在血液中消除的速度较慢。,继续,人体工作能力,工作能力下降,原有水平,疲劳中工作,工作能力超常,工作能力下降,工作能力恢复,图五 休息时工作能力变化示意图,休息,返回,二、整理活动,训练或比赛后，为了使机体由剧烈运动状态逐步过度到安静
21、状态所做的一些轻松的伸展性身体练习。,1、目的：,消除疲劳，促进各器官机能的恢复。,2、作用：,（1）可加速呼吸运动和促进血液循环，并加速运动中氧亏的偿还；,（2）可促进机体的恢复；,（3）可缓解肌肉的不适感；,（4）可防止“重力性休克”；,概念：,（一）整理活动的目的与作用,重力性休克：,由于血液的重力作用，而对大脑供血不足引起的休克现象，称之。,（二）整理活动的安排：,1、内容：与准备活动的内容相似，但安排的顺序相反，先专项后一般（图六）,2、运动强度：强度由大到小，开始阶段为3050%VO2max，然后再逐渐降低,3、持续时间：515min,图六 准备活动和整理活动的顺序,静止,准备活动,伸展活动,体操,专门性活动,训练或比赛,整理活动,淋浴,返回,
