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、準備活動、進入工作狀態(tài)、穩(wěn)定工作狀態(tài)、疲勞和恢復。在深入分析并闡述各階段生理反應特點、機理和影響如何調整和提高身體的適應能力，為科學地從事體育教學、運動訓練和健身鍛煉提供基礎理論知識的支持。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：人體參加比賽或訓練前，身體的某些器官和系統(tǒng)會產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)：神經系統(tǒng)興奮性提高、物質代謝加強、體溫升高及內臟器官活動增強。賽前反應的大?。号c比賽性質、運動員的比賽經驗和心理狀態(tài)有關。比賽規(guī)模越大，離比賽時間越近，賽前反應越明顯。運動員情緒緊張、訓練水平低、比賽經驗不足也會使賽前反應增強。(一)賽前狀態(tài)的特征及其產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整

1.準備狀態(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.準備狀態(tài)型特點：中樞神經系統(tǒng)興奮性適度提高，植物性神經系統(tǒng)和內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，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，正確對待比賽。(2)組織運動員多參加比賽，增加比賽經驗；(3)進行適當形式和強度的準備活動，如果運動員興奮性過低，可做些強度大的練習，如果運動員興奮性過高，準備活動的強度可小些，安排一些輕松的和轉移注意力的練習和活動。措施第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律二、準備活動

概念：指在比賽、訓練和體育課的基本部分之前進行的身體練習，為即將來臨的劇烈運動或比賽做好準備。1.準備活動的生理作用(1)調整賽前狀態(tài)(2)克服內臟器官生理惰性(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)調整賽前狀態(tài)中樞神經系統(tǒng)的興奮性↑(2)克服內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血管網擴張工作肌能獲得更多的氧。從而克服內臟器官生理惰性，縮短進入工作狀態(tài)時程。二、準備活動

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；c.增加體內酶的活性，物質代謝水平提高，保證在運動中有較充足的能量供應；d.提高中樞神經系統(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，從而預防運動損傷。二、準備活動

第十二章運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律(二)做準備活動的生理負荷強度：45%VO2max強度、心率達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、個人特點、訓練水平、工作強度及當時機體的機能狀態(tài)。肌肉活動越復雜→進入工作狀態(tài)的時間越長；訓練程度低→進入工作狀態(tài)的時間長；訓練水平提高→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”及產生機理概念：在進行劇烈運動開始階段，內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、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”及產生的機理

概念：“極點”出現(xiàn)后，植物性神經與軀體神經系統(tǒng)機能水平達到了新的動態(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運動中內臟器官惰性逐步得到克服，氧供應增加，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，以減少乳酸的產生，機體的內環(huán)境得到改善，被破壞了的動力定型得到恢復。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、運動強度和訓練水平，準備活動、賽前狀態(tài)及呼吸方式等。中長跑項目反應較明顯；運動強度越大，訓練水平越低，“極點”出現(xiàn)得越早，反應也越強烈，“第二次呼吸”出現(xiàn)得也愈遲。減輕“極點”反應的主要措施：①繼續(xù)堅持運動；②適當降低運動強度；③調整呼吸節(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)結束后，人體的機能水平和工作效率在一段時間內處于一種動態(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保持相對穩(wěn)定，運動中的能量供應以有氧供能為主，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：當進行強度大、持續(xù)時間較長的運動時，進入工作狀態(tài)結束后，吸氧量已達到并穩(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”

應用動態(tài)數(shù)學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”：標志進入工作狀態(tài)(動員階段)結束、穩(wěn)定工作狀態(tài)開始?！暗诙拯c”：標志穩(wěn)定工作狀態(tài)結束、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/或不能維持預定的運動強度（1982年的第5屆國際運動生物化學會議）。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把疲勞時體內組織和器官的機能水平與運動能力結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，單一指標或多指標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、運動性疲勞的產生機理

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

(二)“堵塞學說”(三)“內環(huán)境穩(wěn)定性失調學說”

(四)“保護性抑制學說”

(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）“衰竭學說”

觀點：能源物質的耗竭依據(jù)：長時間運動產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)“堵塞學說”觀點：

代謝產物在肌組織中堆積依據(jù)：疲勞時肌肉中乳酸等代謝產物增多，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)“內環(huán)境穩(wěn)定性失調學說”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，當人體失水占體重5%時，肌肉工作能力下降約20%-30%。哈佛大學疲勞研究所發(fā)現(xiàn)，高濕作業(yè)工人因泌汗過多，達到不能勞動的嚴重疲勞時，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)“保護性抑制學說”觀點：大腦皮質產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)引起嚴重疲勞時，大腦皮質中r-氨基丁酸水平明顯增加，該物質是中樞抑制遞質。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。產生部位：細胞內，線粒體、內質網、細胞核、質膜和胞液中都可以產生。作用：由于自由基化學性活潑，可與機體內糖類、蛋白質、核酸及脂類等物質發(fā)生反應，因而造成細胞功能和結構的損傷與破壞。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，改變了運動神經元的興奮性。疲勞時，神經沖動的頻率減慢，使肌肉工作能力下降。②代謝功能失調，大腦細胞中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-肌肉接點到肌纖維內部線粒體。(1)神經肌肉接點(2)肌細胞膜(3)肌質網(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，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.反應時判斷方法：疲勞時反應時延長。

刺激感受器

傳入神經反射中樞傳出神經效應器+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分鐘以內完全恢復，說明沒有疲勞，恢復一半以上為輕度疲勞，完全不能恢復為重度疲勞。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是指從肌肉興奮產生動作電位開始到肌肉開始收縮的這段時間，該指標延長表明神經肌肉功能下降。3.腦電圖判斷方法：疲勞時由于神經元抑制過程發(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，相應的得數(shù)就是完成這種負荷的心率。

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.基礎心率基礎心率正常情況下都相對穩(wěn)定，如果大運動負荷訓練后，經過一夜的休息，基礎心率較平時增加5-10次/分以上，則認為有疲勞累積現(xiàn)象，如果連續(xù)幾天持續(xù)增加，則應調整運動負荷。2.運動中心率若一段時期內從事同樣強度的定量負荷，運動中心率增加，則表示身體機能狀態(tài)不住。3.運動后心率恢復人體進行定量負荷后心率恢復時間長，表明身體欠佳。如進行30秒20次深蹲的定量負荷運動，一般心率可在運動后3分鐘內完全恢復，而身體疲勞時，恢復時間明顯延長。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)恢復過程

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