運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律

運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第1頁本章主要介紹人體在運動過程中，生理機能一系列規(guī)律性改變。這些改變包含六個階段：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(fù)。在深入分析并闡述各階段生理反應(yīng)特點、機理和影響怎樣調(diào)整和提升身體適應(yīng)能力，為科學(xué)地從事體育教學(xué)、運動訓(xùn)練和健身鍛煉提供基礎(chǔ)理論知識支持。摘要運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第2頁一、賽前狀態(tài)(specialphysicalstatebeforecompetition)

概念：人體參加比賽或訓(xùn)練前，身體一些器官和系統(tǒng)會產(chǎn)生一系列條件反射性改變，這種特有機能改變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

運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第3頁表現(xiàn)：神經(jīng)系統(tǒng)興奮性提升、物質(zhì)代謝加強、體溫升高及內(nèi)臟器官活動增強。賽前反應(yīng)大?。号c比賽性質(zhì)、運動員比賽經(jīng)驗和心理狀態(tài)相關(guān)。比賽規(guī)模越大，離比賽時間越近，賽前反應(yīng)越顯著。運動員情緒擔(dān)心、訓(xùn)練水平低、比賽經(jīng)驗不足也會使賽前反應(yīng)增強。(一)賽前狀態(tài)特征及其產(chǎn)生機理運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第4頁(二)賽前狀態(tài)對運動能力影響及調(diào)整

1.準備狀態(tài)型2.起賽熱癥型3.起賽冷淡型運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第5頁1.準備狀態(tài)型特點：中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮性適度提升，植物性神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)臟器官惰性得到一定克服有利于發(fā)揮機體工作能力和運動成績提升

常見：優(yōu)異運動員

運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第6頁特點：中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮性過高，表現(xiàn)為過分擔(dān)心，常有寢食不安、四肢無力、全身微微顫動、喉嚨發(fā)堵等不良生理反應(yīng)，工作能力和運動成績下降。常見：首次參加比賽年輕選手，或參加尤其重大比賽，或運動員過分重視比賽結(jié)果。2.起賽熱癥型運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第7頁3.起賽冷淡型特點：賽前興奮性過低，引發(fā)超限抑制，表現(xiàn)為對比賽冷淡、滿身無力，不能在比賽時充分發(fā)揮機體工作能力。通常是第二種類型繼發(fā)反應(yīng)運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第8頁(1)要求運動員不停提升心理素質(zhì)，正確對待比賽。(2)組織運動員多參加比賽，增加比賽經(jīng)驗；(3)進行適當形式和強度準備活動，假如運動員興奮性過低，可做些強度大練習(xí)，假如運動員興奮性過高，準備活動強度可小些，安排一些輕松和轉(zhuǎn)移注意力練習(xí)和活動。措施運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第9頁二、準備活動

概念：指在比賽、訓(xùn)練和體育課基礎(chǔ)個別之前進行身體練習(xí)，為即未降臨猛烈運動或比賽做好準備。1.準備活動生理作用(1)調(diào)整賽前狀態(tài)(2)克服內(nèi)臟器官生理惰性(3)提升機體代謝水平，使體溫升高(4)增強皮膚血流量有利于散熱，預(yù)防正式比賽時體溫過高。運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第10頁(1)調(diào)整賽前狀態(tài)中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮性↑(2)克服內(nèi)臟器官生理惰性心血管系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)機能水平↑肺通氣量及心輸出量↑心肌和骨骼肌毛細血管網(wǎng)擴張工作肌能取得更多氧。從而克服內(nèi)臟器官生理惰性，縮短進入工作狀態(tài)時程。二、準備活動

運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第11頁(3)提升機體代謝水平，使體溫升高體溫升高作用：a.可降低肌肉粘滯性，提升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氧，增加肌肉氧供給；c.增加體內(nèi)酶活性，物質(zhì)代謝水平提升，確保在運動中有較充分能量供給；d.提升中樞神經(jīng)系統(tǒng)和肌肉組織興奮性；e.肌肉伸展性、柔韌性和彈性增加，從而預(yù)防運動損傷。二、準備活動

運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第12頁(二)做準備活動生理負荷強度：45%VO2max強度、心率達100～120次/分時間：10～30分鐘間隔時間：普通不超出15分鐘。在普通性教學(xué)課中2～3分鐘。運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第13頁第二節(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，人機能能力逐步提升生理過程和機能狀態(tài)叫進入工作狀態(tài)。運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第14頁(二)影響進入工作狀態(tài)原因

影響原因：工作性質(zhì)、個人特點、訓(xùn)練水平、工作強度及當初機體機能狀態(tài)。肌肉活動越復(fù)雜→進入工作狀態(tài)時間越長；訓(xùn)練程度低→進入工作狀態(tài)時間長；訓(xùn)練水平提升→進入工作狀態(tài)時間短；工作強度越高→進入工作狀態(tài)時間就越短。另外，年紀和外界原因也能影響進入工作狀態(tài)時間。兒童少年進入工作狀態(tài)時間比成人短。場地條件好、氣候溫暖適宜以及良好賽前狀態(tài)和充分準備活動均能縮短進入工作狀態(tài)時間。運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第15頁(三)生理“極點”與“第二次呼吸”

1.生理“極點”及產(chǎn)生機理概念：在進行猛烈運動開始階段，內(nèi)臟器官活動滿足不了運動器官需要，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(diào)、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(nèi)臟器官機能惰性與肌肉活動不相當，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(zhì)運動動力定型暫時遭到破壞。運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第16頁2.“第二次呼吸”及產(chǎn)生機理

概念：“極點”出現(xiàn)后，植物性神經(jīng)與軀體神經(jīng)系統(tǒng)機能水平到達了新動態(tài)平衡，生理機能低下綜合癥癥狀顯著減輕或消失，這時，人體動作變得輕松有力，呼吸變得均勻自如，這種機能改變過程和狀態(tài)稱為“第二次呼吸”。原因：①運動中內(nèi)臟器官惰性逐步得到克服，氧供給增加，乳酸得到逐步去除；②運動速度暫時下降，使運動時每分需氧量下降，以降低乳酸產(chǎn)生，機體內(nèi)環(huán)境得到改進，被破壞了動力定型得到恢復(fù)。運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第17頁3.影響“極點”與“第二次呼吸”原因

影響原因：運動項目、運動強度和訓(xùn)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(yīng)較顯著；運動強度越大，訓(xùn)練水平越低，“極點”出現(xiàn)得越早，反應(yīng)也越強烈，“第二次呼吸”出現(xiàn)得也愈遲。減輕“極點”反應(yīng)主要辦法：①繼續(xù)堅持運動；②適當降低運動強度；③調(diào)整呼吸節(jié)奏，尤其要注意加大呼吸深度。運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第18頁二、穩(wěn)定工作狀態(tài)

概念：在運動過程中，進入工作狀態(tài)結(jié)束后，人體機能水平和工作效率在一段時間內(nèi)處于一個動態(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)運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第19頁(一)真穩(wěn)定工作狀態(tài)概念：在進行強度較小、時間較長運動時，進入工作狀態(tài)結(jié)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、血壓及其它生理指標保持相對穩(wěn)定，運動中能量供給以有氧供能為主，乳酸堆積較少，血液中酸堿平衡不致受到擾亂，運動連續(xù)時間較長，可達幾十分鐘或幾小時。運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第20頁(二)假穩(wěn)定工作狀態(tài)

概念：當進行強度大、連續(xù)時間較長運動時，進入工作狀態(tài)結(jié)束后，吸氧量已到達并穩(wěn)定在最大吸氧量水平，但仍不能滿足機體對氧需要，這種機能狀態(tài)為假穩(wěn)定工作狀態(tài)。表現(xiàn)：乳酸產(chǎn)生率大于去除率，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效基礎(chǔ)到達極限運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第21頁(三)“第一拐點”與“第二拐點”

應(yīng)用動態(tài)數(shù)學(xué)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)機能改變表現(xiàn)出兩個顯著拐點：第一拐點”：標志進入工作狀態(tài)(動員階段)結(jié)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(jié)束、人體整體工作效率顯著下降、疲勞開始。運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第22頁第三節(jié)運動性疲勞

一、運動性疲勞概念及其分類(一)運動性疲勞概念疲勞：機體生理過程不能連續(xù)其機能在一特定水平上和/或不能維持預(yù)定運動強度（1982年第5屆國際運動生物化學(xué)會議）。運動性疲勞（fatigue)

：指在運動過程中，機體機能能力或工作效率下降，不能維持在特定水平上生理過程。運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第23頁①把疲勞時體內(nèi)組織和器官機能水平與運動能力結(jié)合起來評定疲勞發(fā)生和疲勞程度；②有利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能夠來判斷疲勞。運動性疲勞特點運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第24頁依據(jù)疲勞發(fā)生部位：全身性疲勞局部疲勞中樞性疲勞依據(jù)疲勞發(fā)生機理與表現(xiàn)：外周性疲勞混合性疲勞

(二)疲勞分類

運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第25頁二、運動性疲勞產(chǎn)生機理

自從19世紀80年代莫索開始研究疲勞以來，大家對運動性疲勞產(chǎn)生機理提出各種假說，最具代表性有以下幾個：(一)“衰竭學(xué)說”(二)“堵塞學(xué)說”(三)“內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定性失調(diào)學(xué)說”(四)“保護性抑制學(xué)說”(五)“突變理論”運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第26頁（一）“衰竭學(xué)說”

觀點：能源物質(zhì)耗竭依據(jù)：長時間運動產(chǎn)生疲勞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提升現(xiàn)象運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第27頁(二)“堵塞學(xué)說”觀點：

代謝產(chǎn)物在肌組織中堆積依據(jù)：疲勞時肌肉中乳酸等代謝產(chǎn)物增多，因為乳酸堆積而引發(fā)肌組織和血液中pH值下降，妨礙神經(jīng)肌肉接點處興奮傳遞，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+濃度下降，從而影響肌球蛋白和肌動蛋白相互作用，使肌肉收縮減弱。運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第28頁(三)“內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定性失調(diào)學(xué)說”觀點：pH值下降、水鹽代謝紊亂和血漿滲透壓改變。依據(jù)：有些人研究，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(xué)疲勞研究所發(fā)覺，高濕作業(yè)工人因泌汗過多，到達不能勞動嚴重疲勞時，給予飲水仍不能緩解，但飲用含0.04%-0.14%氯化鈉水溶液可使疲勞有所緩解。運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第29頁(四)“保護性抑制學(xué)說”觀點：大腦皮質(zhì)產(chǎn)生了保護性抑制依據(jù)：貝柯夫研究發(fā)覺，狗拉載重小車行走30～60分鐘產(chǎn)生疲勞時，一些條件反射量顯著降低，不鞏固條件反射完全消失。1971年雅科甫列夫發(fā)覺，小鼠在進行長時間工作(10小時游泳)引發(fā)嚴重疲勞時，大腦皮質(zhì)中r-氨基丁酸水平顯著增加，該物質(zhì)是中樞抑制遞質(zhì)。運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第30頁(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(guān)系改變所致。運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第31頁代表人Edwards認為：在肌肉疲勞發(fā)展過程中，存在著不一樣路徑逐步衰減突變過程，其主要路徑包含:1.單純能量消耗2.在能量消耗和興奮性衰減過程，存在一個急劇下降突變峰。3.肌肉能源物質(zhì)逐步消耗，興奮性下降，但這種改變是漸進，并未發(fā)生突變。4.單純興奮性喪失，并不包含肌肉能量大量消耗。

(五)“突變理論”

運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第32頁（六）“自由基損傷學(xué)說”自由基：指外層電子軌道含有未配對電子基團，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(zhì)。產(chǎn)生部位：細胞內(nèi)，線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、細胞核、質(zhì)膜和胞液中都能夠產(chǎn)生。作用：因為自由基化學(xué)性活潑，可與機體內(nèi)糖類、蛋白質(zhì)、核酸及脂類等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，因而造成細胞功效和結(jié)構(gòu)損傷與破壞。運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第33頁三、運動性疲勞發(fā)生部位及特征(一)運動性疲勞發(fā)生部位分類：1.中樞性疲勞2.外周性疲勞

運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第34頁1.中樞性疲勞概念：指發(fā)生腦至脊髓部位疲勞。特點：①功效紊亂，改變了運動神經(jīng)元興奮性。疲勞時，神經(jīng)沖動頻率減慢，使肌肉工作能力下降。②代謝功效失調(diào)，大腦細胞中ATP、CP水平顯著降低，血糖含量降低，r-氨基丁酸含量升高，尤其是5-羥色胺和腦氨升高，可引發(fā)各種酶活性下降，ATP再合成速率下降，從而使肌肉工作能力下降，造成疲勞。運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第35頁2.外周性疲勞可能發(fā)生部位是從神經(jīng)-肌肉接點到肌纖維內(nèi)部線粒體。(1)神經(jīng)肌肉接點(2)肌細胞膜(3)肌質(zhì)網(wǎng)(4)線粒體(5)收縮蛋白運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第36頁(二)不一樣類型運動疲勞特征

運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第37頁四、運動性疲勞判斷

(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(fù)，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

運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第38頁(二)測定神經(jīng)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。運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第39頁2.反應(yīng)時判斷方法：疲勞時反應(yīng)時延長。

刺激感受器

傳入神經(jīng)反射中樞傳出神經(jīng)效應(yīng)器+APAP運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第40頁3.血壓體位反射測定方法：受試者坐位靜息5分鐘后，測平靜時血壓，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)，馬上測血壓，每30秒測一次，共測2分鐘。判斷方法：若2分鐘以內(nèi)完全恢復(fù)，說明沒有疲勞，恢復(fù)二分之一以上為輕度疲勞，完全不能恢復(fù)為重度疲勞。運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第41頁(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)較平靜時增加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，注視頻率儀光源，直到將光調(diào)至顯著斷續(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：輕度疲勞時約降低1.0～3.9Hz;中度疲勞時約降低4.0-7.9Hz;重度疲勞時降低8Hz以上。運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第42頁(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(chǎn)生動作電位開始到肌肉開始收縮這段時間，該指標延長表明神經(jīng)肌肉功效下降。3.腦電圖判斷方法：疲勞時因為神經(jīng)元抑制過程發(fā)展，可表現(xiàn)為慢波成份增加。運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第43頁(五)主觀感覺判斷疲勞

測試方法：鍛煉者在運動過程中依據(jù)RPE表指出自我感覺等級，以此來判斷疲勞程度。假如用RPE等級數(shù)值乘以l0，對應(yīng)得數(shù)就是完成這種負荷心率。

運動過程中人體機能狀態(tài)變化規(guī)律第44頁(六)測定運動中心率評定疲勞

1.基礎(chǔ)心率基礎(chǔ)心率正常情況下都相對穩(wěn)定，假如大運動負荷訓(xùn)練后，經(jīng)過一夜休息，基礎(chǔ)心率較平時增加5-10次/分以上，則認為有疲勞累積現(xiàn)象，假如連續(xù)幾天連續(xù)增加，則應(yīng)調(diào)整運動負荷。2.運動中心率若一段時期內(nèi)從事一樣強度定量負荷，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(fù)人體進行定量負荷后心率恢復(fù)時間長，表明身體欠佳。如進行30秒20次深蹲定量負荷運動，普通心