人體運動時常見的生理變化和反應資料講解

1、人體運動時常見的生理變化和反應人體在體育運動過程中會發(fā)生一系列規(guī)律性的生理變化， 認識這 些生理變化的機制將使運動者更好地適應這些生理反應， 從而提高人 體各器官系統的機能水平。一、人體運動時常見的生理變化（一）能量供應方式 人體運動時的直接能源是肌肉中的一種特殊高能磷酸化合物一一三磷酸腺苷（ATP）,它在酶的催化下，迅速分解為二磷酸腺 苷（ADP）與磷酸（Pi）,同時釋放出能量供肌肉收縮。但是人體中 的 ATP 含量甚微，只能供極短時間消耗，因此肌肉要持續(xù)運動就需 要及時補充ATP。體內ATP的恢復是糖、脂肪、蛋白質等能量物質 通過各種代謝途徑來實現，補充的途徑有磷酸肌酸（CP）分解、糖的無

2、氧酵解及糖與脂肪的有氧代謝， 生理學上稱之為運動時的 3 個供 能系統。1、無氧代謝供能人體肌肉進行劇烈運動時， 氧供應滿足不了人體對氧的需求， 肌 肉即利用三磷酸腺苷（ATP）和磷酸肌酸（CP）的無氧分解釋放能量， 由于CP的分解能迅速將有量轉移給 ADP生成ATP且不需要氧，也 不產生乳酸， 因此也稱這個磷酸原系統為非乳酸能系統。 但這個供能 系統持續(xù)供級時間很短，全身肌肉中ATP-CP供能系統僅維持810s 左右的能量供應。另一個無氧供能系統是動用肌糖元進行無氧酵解供能， 由于在酵 解中產生乳酸積累， 故也把這個供能系統稱為乳酸能供能系統。 人體 肌肉快速運動持續(xù)較長時間后（ 10s 以

3、上），磷酸原供有系統已不能 及時提供能量供ATP的合成，這時就動用肌糖元進行無氧酵解供能。 人體乳酸能供能系統的最長供能持續(xù)時間約為 33s 左右。100m跑無氧代謝占98%以上，200m跑無氧代謝占90%- 95% 有 氧代謝僅占5%-10%因此，短距離跑的項目應以提高無氧代謝能力 為主。無氧代謝練習中， 發(fā)展磷酸原供能系統的供能能力最好采用每 次10s以內的全速跑重復訓練，中間間歇休息30s以上，如果間歇時 間短于 30s 會使磷酸的供能系統恢復不足而產生乳酸積累。 發(fā)展乳酸 能供能系統的能力最適宜的手段是全速（或接近全速）跑30-60s，間歇休息23min,以使血乳酸達到最咼水平，來提咼

4、人體對咼血乳 酸的耐受力。人體安靜時血乳酸濃度為4mmol/L,當運動強度加大使血乳酸上 升至 7.5mmol/L 時是糖酵解參與供能的一個標志，故稱為無氧代謝 閾。運動強度越大，血乳酸值越咼，糖酵解供應能量的比值就越大。2、有氧代謝供能有氧代謝是指糖類、 脂肪在氧供應充足的條件下， 氧化分解成二 氧化碳和水，同時釋放大量能量供 ATP 再合成的過程。長時間、長 距離的運動項目主要是有氧代謝供能，5 000m跑有氧代謝占80% 10 000m跑有氧代謝占90%很多球類項目也需要的有氧代謝能力。這個 系統的能力主要和人體心肺功能有關， 是耐力素質的基礎。 可采用較 長時間的中等強度的勻速跑或較長

5、距離的中速間歇訓練來提高有氧 供能系統的功能。任何一種體育運動項目都是多種供能系統參與供能， 由于不同運 動項目的持續(xù)時間和強度不同， 各供能系統所占的比例各不相同。 短 距離、大強度項目是磷酸原系統及乳酸系統供能即無氧供能。 長時間、 中低強度項目則主要提高有氧代謝系統的供能能力； 中等距離、 較大 強度的運動項目對供能系統均有較高要求。 糖類和脂肪是運動中合成 ATP的主要能量來源，糖能進行無氧酵解和有氧代謝，而脂肪不能無 氧酵解，只能進行有氧代謝，在馬拉松跑等超長距離項目中，在運動 的后期用來合成ATP的能量大約有80淙自脂肪氧化。所以，為了消 耗體內多余脂肪，需采用強度不大但持續(xù)時間較

6、長的有氧運動。（二）“極點”與“第二次呼吸”1、“極點” 在進行一定強度和一定持續(xù)時間的運動開始后不久， 人體所產生 的呼吸急促、胸部脹悶、動作遲緩、協調懷下降、精神低落、運動欲 望驟減，甚至伴有惡心的生理現象被稱為“極點” 。產生“極點”的 原因是由于內臟器官的惰性大于運動器官， 內臟器官的功能一時跟不 上運動器官的要求， 不能及時把氧送到骨骼肌， 也不能及時帶走肌肉 運動時產生的大量二氧化碳和乳酸等代謝產物， 使這些代謝產物大量 堆積引起呼吸、 循環(huán)系統活動失調和活動功能的降低， 導致動力定型 的暫時紊亂，使運動中樞產生抵制?！皹O點”出現的時間與人的運動水平、運動項目、運動強度和運 動前的

7、準備活動有直接關系，運動水平較高、運動強度較小、運動前 做適當的準備活動， “極點”出現得較晚，生理反應也較小。運動中 的“極點”現象是正常的生理反應， 運動者應以頑強的毅力堅持運動， 就會度過此階段進入“第二次呼吸” 。2、“第二次呼吸”“極點”出現后應堅持運動。由于“極點”出現，運動速度有所 下降，運動器官對氧的需要量暫時減少， 而持續(xù)的運動會使人體的植 物性神經機能逐步得到提高， 內臟器官的惰性逐步得到克服， 呼吸和 循環(huán)系統功能逐步趕上運動器官的活動需要。 當內臟器官的供氧能力 又開始加強， 體內戴盆望天積的乳酸得到氧化， 血液中的化學刺激得 到緩解，體熱放散作用也開始順利進行，激素分

8、泌旺盛，因此，動力 定型的協調關系會達到新的平衡就出現了所謂的“第二次呼吸” 。此 時，呼吸變得均勻而加深，動作輕快，一切不舒適的感覺消失?！暗诙魏粑?機能狀態(tài)出現也和人的訓練水平、 運動能力及準 備活動有關，訓練水平高、運動能力高、準備活動充分， “第二次呼 吸”出現的就早。“第二次呼吸”狀態(tài)的出現標志著人體進入工作狀 態(tài)結束，開始進入一種穩(wěn)定狀態(tài)。在體育運動中存在著人體對運動負荷的適應不適應再 適應的循環(huán)往復的過程，人體只有在不斷地克服“極點”的基礎上， 逐漸適應并增加運動負荷， 身體的機能水平才能得到發(fā)展， 運動有力 和運動成績才能逐步得到提高。（三）超量恢復運動時體內代謝過程加強，

9、不間斷的代謝可以補充運動時能源的 消耗，在運動中及運動停止停止后能量物質都在不斷的進行補充和恢 復，只不過運動中的能量消耗大于補充， 運動后的體內能量消耗慢而 小于補充。能量恢復過程可分為三個階段：第一階段是在運動中恢復 過程就開始了，但由于此時的恢復跟不上消耗量，因此能量物質儲備 逐步下降；第二階段是運動結束后，此時人體能量消耗減少而補充不 斷加大，直到體內的能量物質恢復到運動前的水平； 第三階段就是超 量恢復階段，能量物質不僅能恢復到原有水平， 而且超過原來的能量 儲備水平，比運動前的能量物質的儲備量還要多，稱之為“超量恢復” 超量恢復現象并不是在恢復期始終存在，而是保持一段時間后又回到

10、原有水平（圖3-1）。超量恢復圖運動強度的大小對能量消耗有直接影響， 同時對超量恢復出現的 強弱也有直接影響， 運動強度大超量恢復明顯， 相反超量恢復就弱或 根本不出現。超量恢復學說是運動訓練學中大運動負荷訓練原則的理 論依據之一。 認識和掌握這種運動效應產生的生理機制， 在訓練中安 排好運動負荷， 把握住超量恢復時機對于加大運動負荷、 達到最好訓 練效果及在比賽中取得最佳成績是非常重要的。（四）準備活動與整理活動1、準備活動在運動或比賽前所做的各種身體練習稱為準備活動。 其主要目的 是通過有目的的適量的身體練習提高中樞神經系統的興奮性， 克服內 臟器官的生理惰性， 使各器官系統縮短進入工作狀

11、態(tài)時間， 為正式練 習或比賽做好機能上的準備。準備活動能夠緩解運動者對比賽的過分關注， 能夠調整不良的緊 張或抑制狀態(tài)， 使中樞神經系統的興奮性達到適宜水平； 準備活動能 使體溫升高，神經傳導速度加快，內臟植物性神經逐漸興奮起來，從 而提高呼吸系統和心血管系統的功能， 加強體內物質能量代謝； 準備 活動能降低肌肉及韌帶的粘滯法加快肌肉收縮與放松的速度， 增加肌 肉韌帶的力量和彈性； 高質量的準備活動可使各器官功能相互適應和 協調，充分發(fā)揮機體各器官系統在運動時的最大機能水平， 對取得優(yōu) 異運動成績和防止運動損傷有積極的生理意義。準備活動的內容可分為一般性準備活動和專門性準備活動。 一般 性準備

12、活動包括走、跑、跳、徒手操和游戲。專門性準備活動是指與 運動項目相類似的活動內容， 可根據項目特點進行徒手或利用輕器械 進行練習。一般性鍛煉的準備活動需要 5 8mi n,運動員的專項準備 活動可達半小時。準備活動的強度尖由小到大，身體微微出汗即可。 有時運動員的肌肉溫度可升高至 39C，心率可達100120次/min。 做好充分的準備活動與正式比賽或練習開始時間的間隔一般為 2 3min為宜，最長不超過15min,期間應注意保暖?？傊?，準備活動的內容、時間、強度及與正式比賽或練習的間隔 時間要根據運動者的年齡、 訓練水平、 運動項目及季節(jié)氣候等多種客 觀情況進行調整后再確定。2、整理活動在劇

13、烈運動結束后做一些放松性練習， 可以使人體由緊張激烈的 運動狀態(tài)逐步過渡到安靜放松狀態(tài)，使肌體得到更快的恢復。此時， 劇烈運動雖然停止， 但體內在運動時欠下了氧債， 堆積了導致疲勞的 代謝產物，這就需要心血管和呼吸系統仍處于一個較高的活動水平， 來償還氧債和清除代謝產物。 另外，通過一些整理活動可使各部肌肉 有節(jié)奏地放松和收縮， 使肌肉中的血流通暢， 可以加速體內血乳酸的 清除，消除疲勞， 促進人體機能的恢復。如果在劇烈運動結束后馬上 停下，肌肉對靜脈的擠壓作用消失， 會使大量血液因重力的作用滯留 在下肢，造成回心血量減少，心輸出量出相應減少而導致血壓下降， 就會造成暫時性貧血，出現面色蒼白、

14、頭暈、惡心及嘔吐等現象，甚 至出現“重力性休克” 。做整理活動時， 運動負荷不宜過大， 要盡可能使參與活動的肌肉 得到伸展和拉長，可做23次的1min伸展練習和牽拉活動，以減輕 肌肉的酸痛和僵硬；做深呼吸可加大肺的通氣量，提高氣體交換率， 對神經系統也有良好的調節(jié)作用。二、運動過程中人體機能狀態(tài)的變化規(guī)律 人體在參加體育運動過程中， 工作能力和某些器官系統功能會發(fā) 生一系列的規(guī)律性的變化。 這些變化從賽前就開始， 直到運動結束后 的一段時間。按其發(fā)生的順序可分為賽前狀態(tài)、進入工作狀態(tài)、穩(wěn)定 狀態(tài)、疲勞狀態(tài)和恢復狀態(tài)。 了解和掌握這些狀態(tài)的規(guī)律性變化可使 運動者發(fā)揮自身的機能水平，提高運動成績，

15、增強身體素質，防止傷 害事故的發(fā)生。（一）賽前狀態(tài) 人體在比賽或訓練前某些器官和系統產生的一系列條件反射性 變化叫賽有狀態(tài)。 賽前狀態(tài)發(fā)生的時間和強度與運動者參加比賽的性 質、運動者自身的機能狀態(tài)有關。 如果運動者參加的比賽活動較重大， 訓練水平較低、比賽經驗較少、心理活動激烈、情緒緊張，賽前狀態(tài) 發(fā)生時間就早， 可能在數天前或數小時前就產生了， 而且距離比賽時 間越近表現就越明顯、強烈。賽前狀態(tài)的生理表現是：脈搏加快、收縮壓升高、呼吸頻率加快 和肺通氣量增加。適度的賽前狀態(tài)表現出中樞神經系統興奮性提高， 植物性神經系統和內臟器官的惰性有所克服， 使進入工作狀態(tài)時間適 當縮短， 從而有效提高機

16、體的工作能力和運動成績； 過度的賽前狀態(tài) 表現出過度緊張，常常有寢食不安、四肢乏力、全身微微顫抖、喉嚨 發(fā)堵等不良反應，造成運動者的能力和運動成績下降。賽前狀態(tài)的產生是由于有關比賽或訓練的輿論信息、場地器材、 觀眾、廣播及對手的表現等的刺激經常作用于運動者而產生。 為了達 到良好的賽前狀態(tài)，應使得正確對待比賽，控制情緒?？刹扇∪缦麓?施：進行心理咨詢、訓練；經常參加競賽以積累經驗；進行有 針對性的和實戰(zhàn)條件下的訓練； 安排豐富多彩的活動和做好賽前的 準備活動，來緩解并消除過度的賽前狀態(tài)，調節(jié)出適度的賽前狀態(tài)。（二）進入工作狀態(tài)運動開始階段， 人體各器官的工作效率是逐步提高的， 這個逐步 提高機

17、體工作能力的過程就稱為進入工作狀態(tài)。導致這一過程產生的原因有物理惰性因素和生理惰性因素。 任何 物質從靜止到運動， 從運動的低速度到高速度都必須克服慣性； 而在 運動開始以后， 人體的生理功能和協調性是逐步提高。 由于內臟器官 的惰性比運動器官大，呼吸循環(huán)系統的許多功能指標需要 2 7min才 能達到最高水平，而運動器官在2030s內就可以發(fā)揮出最高工作效 率，所以運動開始后，內臟器官的活動水平落后于肌肉的活動水平， 不能及時為人體運動提供能量和清除代謝產物， 故人體的整體機能不 能馬上達到最高水平。 另外，動作的復雜程度對人體荼大亨民有一定 的影響。人體的隨意運動都是在中樞神經系統的控制調節(jié)

18、下實現的反 射活動，相應中樞興奮性提高， 神經沖動沿著反射途徑傳導需要時間， 動作越復雜傳導的時間越長。進入工作狀態(tài)越慢。每個人進入工作狀態(tài)所需時間取決于工作的性質和個人的特點， 如果運動項目復雜、個人訓練水平較低、身體機能狀態(tài)欠佳，則進入 工作狀態(tài)時間就長，外界條件（場地、氣候等）也是影響進入工作狀 態(tài)的因素。另外， 良好的賽前狀態(tài)可以縮短進入工作狀態(tài)時間，提高 機體的工作能力。（三）穩(wěn)定狀態(tài)進入工作狀態(tài)結束后， 人體各種生理惰性已被逐步克服， 在繼運 動的過程中，人體各器官系統的機能活動在一段時間內保持在一個較 高而穩(wěn)定的水平上， 這個過程稱為穩(wěn)定狀態(tài)。 穩(wěn)定狀態(tài)又分為真穩(wěn)定 狀態(tài)和假穩(wěn)定

19、狀態(tài)。1、真穩(wěn)定狀態(tài)在進行中小強度的有氧練習時， 機體所需要的氧量得到滿足， 即 吸氧量和需氧量相平衡，叫真穩(wěn)定狀態(tài)。這時，人體以有氧代謝供能 為主，乳酸的產生和氧債積累很少或沒有， 人體能夠維持長時間的運 動（幾十分鐘或幾個小時） 。運動者的氧運輸系統功能越強，真穩(wěn)定 狀態(tài)保持時間就越長。2、假穩(wěn)定狀態(tài) 需氧量受到最大吸氧量的限制，吸氧量不能滿足需氧量的要求， 就產生假穩(wěn)定狀態(tài)。 在進行大強度和極量強度運動時， 雖然吸氧量已 達到運動者的最大吸氧量水平，并在一段時間內穩(wěn)定在這個水平上， 但仍不能滿足運動時人體對氧的需求。 在假穩(wěn)定狀態(tài)下無氧代謝參加 供能，積累大量乳酸和欠下氧債，運動時間也就

20、不能持久。（四）疲勞疲勞是一種正常生理現象。 運動性疲勞是人體運動到一定階段必 然出現的運動能力及身體功能暫時下降的生理現象。 疲勞對人體來說 是一種保護性信號或稱保險閥， 提醒人們要適當調整運動量， 防止過 度疲勞。運動性疲勞的產生是一個綜合性的復雜過程， 和人體多方面的因 素及生理變化有關。運動地，體內能量物質消耗過多會引起疲勞。如 在進行23min快速極限強度的無氧練習至非常疲勞時， 人體肌肉細 胸內的磷酸肌酸（CP含量可降到接近零。肌肉收縮產生的代謝產物 （主要是乳酸）積累以后會引起疲勞，高濃度乳酸對人體多種生理、 生化過程會產生不良影響而導致肌肉工作能力降低；工作時間過長， 大腦神經

21、細胞會由興奮轉為抵制而引起疲勞， 大腦皮質神經細胞長時 間興奮會導致有量消耗增多， 當消耗到一定程度時大腦皮質便會產生 保護性抵制。另外，人體內的水鹽代謝、血液的理化指標變化等也是 引起疲勞的因素。在體育活動中要正確認識并對待疲勞， 不同運動項目的供能特點 各有不同， 應有針對性地發(fā)展不同項目人體供能系統的功能， 以減輕 并消除疲勞。 一些疲勞的產生首先是在神經系統， 人體在感到疲勞時 機體往往尚有很大機能潛力，能源物質遠末耗盡，因此，應中強意志 品質與心理訓練， 提高身體素質， 運動中注意及時調整訓練內容和動 作，避免人體局部負擔過重；注意飲食營養(yǎng)的科學合理，使體內能源 物質儲備充分，這些措施都能達到推遲疲勞出現和緩解疲勞的目的。（五）恢復狀態(tài)人體在運動結束后， 各種生理機能和工作能力恢復到或在一定時 間內稍高于運動前的水平。 人體內能量物質的消耗和恢復