|
病毒来袭，在家学习。由北京体育大学运动生理学教研室汪军教授录制的十三讲《运动生理学》视频逐步上线。该套视频可以给老师们提供上课素材，也为学生的自学提供内容；当然也是健身爱好者提高自我运动科学知识、硕士博士备考自学的途径之一。 其中运动生理学基础部分：包括运动与骨骼肌，运动时的物质与能量代谢，运动与氧摄取和运输，肌肉运动的调节；运动训练生理学部分：包括有氧无氧工作能力，身体素质，运动过程中的人体机能变化规律，特殊环境与运动，运动技能；运动健身生理学部分：运动健身与运动处方，运动与身体成分控制。另外，还有绪论和最后的运动生理学总复习。 今天推送的是第八讲（PPT见后），对应第七章：运动过程中人体机能变化规律。请准备好，现在开讲： 
第八讲 运动过程中人体机能变化规律人体在运动过程中，由于受运动条件、运动负荷刺激，以及身体各器官和系统自身的生理、生化特点的影响，其生理机能会发生一系列规律性的变化，并且这种变化从正式比赛或训练前就已经发生，一直持续到运动结束后的一段时间内。按其自然发生的顺序可分为赛前状态、进入工作状态、稳定状态、疲劳及恢复过程五个阶段。研究和掌握各阶段身体机能的变化特点和规律，认识其生理机制和影响因素，对于增强运动训练效果、提高比赛成绩、促进全民健身和防止运动损伤具有重要的意义。（1、赛前状态，2、准备活动，3、进入工作状态，4、稳定状态，5、疲劳状态，6、恢复）学习提示： 1．学习重点：赛前状态种类及调整；准备活动的生理作用；极点与第二次呼吸产生机制；真稳定状态和假稳定状态；疲劳产生机理及判断；恢复的具体措施等； 2．学习难点：极点与第二次呼吸产生的机制；疲劳产生的原因及部位，以及不同运动导致疲劳的具体原因分析；超量恢复的特点等。学习提纲： 第一节 赛前状态与准备活动赛前状态与准备活动是在参加正式比赛或运动训练前身体机能提前动员的两个不同阶段。前者是受运动条件刺激而引起人体生理机能发生变化的自然条件反射；后者是人为的有目的进行的身体练习，良好的赛前状态与适宜的准备活动有益于提高人体运动能力。一、赛前状态赛前状态是指在参加正式比赛或运动训练前，人体某些器官、系统产生的一系列条件反射性机能变化。赛前状态可发生在比赛前数天、数小时或数分钟，愈临近比赛表现愈明显。甚至在想象比赛时，也会出现赛前状态。 良好的赛前状态可预先动员人体相应器官、系统的机能，克服内脏器官的生理惰性，为即将进行的比赛或运动训练做好准备，有利于机体快速进入高水平运动状态。不良的赛前状态，将会对比赛或运动训练造成负面影响。
根据赛前状态的生理反应特征可将其划分为三种类型： 二、准备活动准备活动是指在比赛、训练和体育课的基本部分之前进行的身体练习。其目的是预先动员人体的生理机能，克服内脏器官的生理惰性，缩短进入工作状态的时间，为即将进行的正式比赛、训练和体育课做好机能上的准备，或是为了强化已掌握的运动技能，以提高比赛成绩。根据准备活动的目的不同，通常将准备活动分为一般性准备活动和专门性准备活动。 第二节 进入工作状态在进行运动的开始阶段，人体的运动能力并不能立刻达到最高水平，而是有一个逐步提高的过程。例如，100米赛跑在40~50米处达到最高速度，篮球比赛中的投篮命中率往往在开赛后数分钟才达到最高水平。因此，运动开始后人体机能逐步提高的过程称为进入工作状态。长期的运动训练可提高内脏器官与骨骼肌运动高度协调和配合的能力，缩短进入工作状态的时间，从而使机体能够更快地进入最佳运动状态，提高运动成绩。 内脏器官的生理惰性是影响进入工作状态的主要因素。研究表明，在不做准备活动的情况下跑1500米，呼吸和循环系统的机能需要在运动开始后2~3分钟才能达到最高水平，而骨骼肌在20~30秒内就可发挥出最大工作效率，从而出现氧供不足的表现。生理“极点”与“第二次呼吸”：生理“极点”与“第二次呼吸”是人体在进入工作状态过程中先后出现的两种截然不同的生理反应。“极点”是因内脏器官的机能水平不能满足运动器官的需要，出现暂时性的生理机能失衡所致；“第二次呼吸”则是通过自身的调整，使内脏器官与运动器官在功能上达到了高度的协调与配合，标志着进入工作状态的阶段结束。第三节 稳定状态稳定状态是指进入工作状态阶段结束后，人体各器官、系统的机能在一段时间内保持在相对稳定的状态。此时，人体生理机能与运动输出功率保持相对稳定。如心率、心输出量、呼吸频率、每分通气量、摄氧量及血压等均出现相对稳定状态。此时根据机体对氧气的供求关系，可将稳定状态分为真稳定状态和假稳定状态。第四节 运动性疲劳运动性疲劳是指由于运动过度而引发身体工作能力下降的现象，是人体运动到一定阶段出现的一种正常生理现象。适度的运动性疲劳并施以合理的恢复手段能及时消除运动性疲劳，并促使机能的恢复和提高，运动员训练水平的提高就是一个“疲劳—恢复—再疲劳—再恢复”的变化过程。过度疲劳则会对机体产生不良影响，引起各种机能障碍或运动损伤，甚至损害运动员的身体健康。没有疲劳的训练是无效的训练，没有恢复的训练是危险的训练。因此，正确认识运动性疲劳及其产生的机制对于合理的安排运动训练、促进机能恢复以及提高训练效果等具有重要的理论和实践意义。运动性疲劳产生的机理是世界各国学者热衷研究的课题之一，研究人员从不同角度对运动性疲劳进行了大量的研究，提出了许多新的理论和假说。但由于运动项目的代谢差异，以及运动性疲劳的复杂性，其产生的机理又有所不同。运动性疲劳产生机理主要有： 二、不同类型运动的疲劳特征运动性疲劳的产生是一个极其复杂的生理过程，与运动持续时间、运动强度以及代谢特征等因素有密切关系。因此，不同类型运动过程中产生的运动性疲劳具有不同的特征。不同代谢类型运动疲劳的代谢特征 疲劳因素 | 磷酸原型 | 磷酸原-糖酵解型 | 糖酵解型 | 糖酵解-有氧代谢型 | 有氧代谢型 | ATP下降% | 30 | 90 | 20~30 | 30 | 不变 | CP下降% | 90以上 | 90 | 75~90 | 65 | 50 | 乳酸积累 | 少 | 中 | 最多 | 较多 | 少 | 肌pH值下降 | 少 | 少 | 6.6 | 6.6 | 少 | 肌糖原消耗 | - | - | 少 | 中 | 75%~90%以上 | 肌内离子变化 | - | Ca2+下降 | Ca2+下降 | K+下降,Na+上升 | 离子紊乱 |
（1）短时间、最大强度运动（如短跑等），运动性疲劳产生的主要原因是中枢神经系统机能下降、CP耗竭引起ATP转化速率降低所致。 （2）短时间、次最大强度运动（如800米跑等），能量供应以糖酵解系统为主，因此，肌肉和血液中乳酸大量堆积、pH值降低是造成机体机能下降而产生疲劳的主要原因。 （3）长时间、中等强度运动（如长跑等），疲劳的产生往往与肌糖原和肝糖原大量消耗、血糖浓度下降、体温升高、内环境稳定性失调、工作肌氧气供应减少以及神经系统活动能力下降等因素有关。 （4）静力性运动（如马步、平衡等），中枢神经系统持续兴奋，肌肉中血液供应减少以及过度憋气导致心、肺功能下降等，是导致其产生疲劳的主要原因。 此外，在进行非周期性练习过程中，其技术动作的复杂程度和变化也是影响运动性疲劳的重要因素。一些习惯性、自动化程度较高、动作节奏性较强的运动不易产生疲劳；而一些动作结构复杂、动作变换较多、精力要求高度集中的练习，则容易产生运动性疲劳。三、运动性疲劳的判断正确地认识和判断运动性疲劳，是实施科学训练、促进疲劳恢复以及提高运动成绩的理论基础，具有重要的实践意义。我们要判断疲劳的发生，以及疲劳的程度，还要找到疲劳的原因，只有这样才能有针对性的科学恢复。由于不同形式运动具有不同的疲劳特征，因此，判断其疲劳的方法也有所差异。目前，判断运动性疲劳的方法主要有以下几种。主观体力感觉等级（RPE）是判断疲劳的重要指标。具体测定方法是：令受试者在功率自行车或跑台上做递增负荷运动，并观察主观体力感觉等级表。受试者在运动过程中每增加一级负荷，应在主观体力感觉等级表上指出自我感觉等级，表中的等级乘以10，即为受试者完成该负荷运动的心率。如果机体出现疲劳，主观体力感觉等级将相应增加。主观体力感觉等级表 等 级 | 自我感觉 | 6 | 根本不费力 | 7 | 极其轻松 | 8 |
| 9 | 很轻松 | 10 |
| 11 | 轻松 | 12 |
| 13 | 稍费力 | 14 |
| 15 | 费力 | 16 |
| 17 | 很费力 | 18 |
| 19 | 极其费力 | 20 | 尽最大努力 |
（五）测定运动中心率评定疲劳 （六）判断疲劳的其他指标 包括肌肉硬度、生化指标如血尿素、血清睾酮／皮质醇比值（T/C）、血乳酸、尿蛋白、尿胆原，以及教育学观察等。第五节 恢复过程恢复过程是指人体在运动过程中和运动结束后，各种生理机能和运动中消耗的能源物质逐渐恢复到运动前水平的变化过程。运动过程中消耗的物质，只有在恢复期得到完全恢复，人体机能才能得以提高；反之，将会出现过度训练或过度疲劳，导致运动能力下降，甚至出现运动性损伤。应该指出，运动过程与恢复过程的合理安排及良好组合是机体对运动负荷产生最佳适应性变化的前提条件，在运动训练中，恢复过程与运动过程具有同等重要的作用，充分的机能恢复是取得良好运动效果的保障。
恢复过程可分为三个阶段，即运动时恢复阶段、运动后恢复阶段及超量恢复阶段。
组别 | 活动量 | 肌糖原（mg%） | 肌肉收缩（次/分） | 持续活动时间（分） | 活动停止后 | 活动后4小时 | 活动后24小时 | 1 | 30 | 30 | –140 | –31 | +16 | 2 | 60 | 15 | –381 | –194 | +18 | 3 | 104 | 9 | –519 | – | +45 | 4 | 208 | 4.5 | –785 | –517 | –49 |
不同能源物质出现超量恢复的快慢也不同（即运动后物质恢复的异时性原理）。如剧烈运动后CP在20～30秒内仅恢复一半，待3～5分钟时才能出现超量恢复；短时间、大强度运动后，肌糖原约在运动后15分钟出现超量恢复，而蛋白质出现超量恢复相对较晚；马拉松运动后，脂肪出现恢复的时间发生在第三天。游泳运动员在进行大运动量训练后的第1～3天，身体机能明显下降，到第3～5天恢复到原来水平，第5～8天才出现超量恢复。
此外，超量恢复与膳食和运动模式有密切的关系。研究发现，让受试者以75%VO2max运动强度进行单腿自行车运动，另一条腿为安静对照。当运动至精疲力竭时，运动腿股外肌的肌糖原含量接近于零。运动结束后连续3天食用高糖膳食而不参加任何运动，结果显示，运动腿股外肌肌糖原数量超过安静时的水平，是安静腿两倍，而安静腿肌糖原水平仅略有波动。
关于超量恢复出现的原因，目前尚无明确的结论。国外有研究认为，超量恢复与运动结束后线粒体活动能力增强，能量代谢增加所引起的CP、糖原、蛋白质等物质合成速度加快有关。此外，超量恢复还与神经、激素的调节等因素有密切的关系，其机理还有待于进一步的研究。 超量恢复是客观存在的规律。在此期间，机体具有较高的机能水平和承受负荷的能力，是运动员体能储备的最佳时期，有助于运动员取得良好的运动成绩。不同类型的运动具有不同的代谢特征，不同能源物质具有不同的恢复特征（超量恢复的快慢和程度）。因此，超量恢复原理是选择训练休息间歇、确定负荷强度和负荷量以及实施合理营养补充的重要依据，在运动实践中具有重要的理论和实践意义。二、促进人体机能恢复的措施竞技运动的发展给运动训练提出了更高的要求，不仅需要有科学的训练手段，而且还要有合理的恢复措施，才能使人体在“疲劳—恢复—再疲劳—再恢复”的良性过程中得到发展，才能实现更高、更强、更快的目标。因此，恢复是现代运动训练中亟待解决的问题之一。世界各国体育工作者做了大量的研究，提出了许多促进机能恢复的措施，概括起来有：
一般休息与积极性休息对疲劳恢复的影响示意图 （二） 睡眠 （三）消除疲劳的营养学手段 （四）消除疲劳的中医药手段 （五）盐水浴 （六）心理手段 除上述几种方法外，促进运动性疲劳恢复的方法还有按摩、负氧离子、热水浴、理疗、针灸、热敷、吸氧和气功等。学习思考： 1. 赛前状态有哪些表现？如何克服不良的赛前状态？3. 何为生理极点与第二次呼吸？生理极点如何调整？7. 恢复过程有哪些阶段？超量恢复出现有哪些特点？
汪军. 北京体育大学出版社，2016.
王瑞元，苏全生. 人民体育出版社，2012. 
王瑞元. 北京体育大学出版社，2016. 
王瑞元，汪军. 北京体育大学出版社，2011.
|
