第五節(jié)-運(yùn)動(dòng)生理及生物化學(xué)基礎(chǔ)

第五章運(yùn)動(dòng)生理及生物化學(xué)基礎(chǔ)常州一院吳野環(huán)概念

1.運(yùn)動(dòng)反應(yīng)：?jiǎn)未芜\(yùn)動(dòng)引起機(jī)體生理、生化的變化稱為~。2.運(yùn)動(dòng)適應(yīng)：長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練則導(dǎo)致機(jī)體在形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能上產(chǎn)生相對(duì)持久的變化。3A一、運(yùn)動(dòng)對(duì)心血管系統(tǒng)的影響B(tài)二、運(yùn)動(dòng)對(duì)呼吸系統(tǒng)的影響C三、運(yùn)動(dòng)對(duì)物質(zhì)代謝和能量代謝的影響D四、有氧運(yùn)動(dòng)和無氧運(yùn)動(dòng)

一、運(yùn)動(dòng)對(duì)心血管系統(tǒng)的影響

心肺功能：循環(huán)系統(tǒng)常常與呼吸系統(tǒng)共同活動(dòng)，相互依賴、相互影響，統(tǒng)稱為心肺功能。心臟對(duì)運(yùn)動(dòng)的反應(yīng)和適應(yīng)1.運(yùn)動(dòng)與搏出量、心輸出量2.運(yùn)動(dòng)與心率3.心臟形態(tài)的變化

1.搏出量（SV）與心輸出量

SV隨著運(yùn)動(dòng)功率的提高而提高，但運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度提高到40%-60%VO2max的某點(diǎn)時(shí)，SV基本保持不變。

心輸出量是HR與SV的乘積，長(zhǎng)期耐力運(yùn)動(dòng)有利于提高心排血量。2.運(yùn)動(dòng)與心率最大心率：極限運(yùn)動(dòng)時(shí)心率增加到一個(gè)極限值，即最大心率。計(jì)算公式：正常成人：最大心率=220-年齡老年人：最大心率=170-年齡靶心率：正常人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練或患者進(jìn)行運(yùn)動(dòng)康復(fù)時(shí)，需要選擇適宜的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，使運(yùn)動(dòng)時(shí)心率控制在最高心率范圍之內(nèi)，這樣既安全又有效。這種運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)達(dá)到和保持的心率稱為靶心率。心率儲(chǔ)備：最高心率與靜息心率之間的差值。1.心臟對(duì)運(yùn)動(dòng)的反應(yīng)是心率增快。2.心臟對(duì)運(yùn)動(dòng)的適應(yīng)是減慢靜息心率。心率變化機(jī)制神經(jīng)因素——快相體液因素——慢相肌肉和關(guān)節(jié)心臟朋氏反射牽張竇房結(jié)交感神經(jīng)興奮體溫升高交感腎上腺系統(tǒng)分泌激素血液的化學(xué)變化心血管中樞心臟重塑：長(zhǎng)期中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)能夠使心臟的形態(tài)和結(jié)構(gòu)發(fā)生適應(yīng)性改變，表現(xiàn)為生理性心肌肥厚。3.心臟形態(tài)的適應(yīng)1）心臟形態(tài)重構(gòu)：主要表現(xiàn)為左心室內(nèi)徑增大，心室容積增加，左室流出道增寬，伴有心腔擴(kuò)大。2）心肌組織的重塑：主要表現(xiàn)在心肌細(xì)胞肥大，肌原纖維數(shù)量增多和體積增大，線粒體體積增大，毛細(xì)血管數(shù)量和密度增加。血管對(duì)運(yùn)動(dòng)的反應(yīng)和適應(yīng)1.主動(dòng)脈、大動(dòng)脈2.小動(dòng)脈、微動(dòng)脈3.冠狀動(dòng)脈4.靜脈血壓的變化

血壓：收縮壓、舒張壓與平均動(dòng)脈壓。

運(yùn)動(dòng)時(shí)，收縮壓升高，并與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的增大成正比；不論強(qiáng)度如何，舒張壓的變化很小。二、運(yùn)動(dòng)對(duì)呼吸系統(tǒng)的影響組成呼吸的三個(gè)環(huán)節(jié)：外呼吸，包括肺通氣和肺換氣氣體運(yùn)輸內(nèi)呼吸，也稱組織換氣

呼吸系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)的反應(yīng)2.運(yùn)動(dòng)時(shí)換氣功能的變化

1.運(yùn)動(dòng)時(shí)通氣功能的變化3.運(yùn)動(dòng)時(shí)呼吸的調(diào)節(jié)

運(yùn)動(dòng)時(shí)通氣功能的變化運(yùn)動(dòng)時(shí)呼吸加深加快：肺通氣量增加呼吸頻率增加：從每分鐘12～18次增加到40～60次每分通氣量：從安靜時(shí)每分鐘6～8L增加到80～150L

呼吸當(dāng)量：指每分鐘通氣量與攝氧量的比值。

安靜時(shí)的呼吸當(dāng)量為20～28。

最佳呼吸效率點(diǎn)：呼吸當(dāng)量越小，氧的攝取效率越高。運(yùn)動(dòng)生理學(xué)把呼吸當(dāng)量最小的一點(diǎn)稱為。。。。

運(yùn)動(dòng)時(shí)換氣功能的變化運(yùn)動(dòng)時(shí)器官組織代謝加強(qiáng)，O2在肺部的擴(kuò)散速率增大血液中兒茶酚胺含量增多，通氣肺泡的數(shù)量增多肺泡毛細(xì)血管前括約肌擴(kuò)張，呼吸膜的表面積增大右心室泵血量的增加也使肺血量增多肺換氣的變化活動(dòng)的肌肉組織耗氧量增加，O2在肌肉組織部位的擴(kuò)散速率增大活動(dòng)組織毛細(xì)血管開放數(shù)量增多，增大了氣體交換的面積組織中由于CO2積累PCO2的升高和局部溫度的升高使氧離曲線右移，促使HbO2解離進(jìn)一步加強(qiáng)組織換氣的變化影響氧解離曲線的主要因素運(yùn)動(dòng)時(shí)呼吸的調(diào)節(jié)神經(jīng)調(diào)節(jié)條件反射大腦皮質(zhì)運(yùn)動(dòng)中樞本體感受性反射體液調(diào)節(jié)血液化學(xué)成分：CO2、O2和H+多種因素共同調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)時(shí)呼吸的變化體液調(diào)節(jié)和其他因素（輔助作用）神經(jīng)調(diào)節(jié)（主要作用）通氣量迅速升降通氣量緩慢升降呼吸系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)的適應(yīng)肺通氣的適應(yīng)性變化：耐力訓(xùn)練后安靜狀態(tài)下，肺通氣量基本不變或稍下降；盡管是增加運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的訓(xùn)練，呼吸系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)仍保持適應(yīng)。耐力運(yùn)動(dòng)有利于提高肺功能。

呼吸肌耐力的增強(qiáng)：經(jīng)過運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后，呼吸肌也會(huì)在訓(xùn)練過程中受到負(fù)荷的刺激而產(chǎn)生一些適應(yīng)性變化。三、運(yùn)動(dòng)對(duì)物質(zhì)代謝和能量代謝的影響運(yùn)動(dòng)與糖代謝1運(yùn)動(dòng)與脂肪代謝2運(yùn)動(dòng)與蛋白質(zhì)代謝3運(yùn)動(dòng)與能量代謝01磷酸原系統(tǒng)02糖酵解系統(tǒng)03有氧代謝系統(tǒng)不同類型運(yùn)動(dòng)物質(zhì)與能量代謝特點(diǎn)極量運(yùn)動(dòng)與亞極量運(yùn)動(dòng)遞增負(fù)荷的力竭運(yùn)動(dòng)中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)小強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)能量代謝的測(cè)定1測(cè)定原理2測(cè)定方法四、有氧運(yùn)動(dòng)和無氧運(yùn)動(dòng)內(nèi)容運(yùn)動(dòng)能力有氧運(yùn)動(dòng)能力無氧運(yùn)動(dòng)能力有氧運(yùn)動(dòng)能力3.有氧運(yùn)動(dòng)的作用

4.有氧運(yùn)動(dòng)的項(xiàng)目

2.有氧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)1.有氧運(yùn)動(dòng)的生理基礎(chǔ)5.有氧運(yùn)動(dòng)的訓(xùn)練

有氧運(yùn)動(dòng)：是指在氧氣供應(yīng)充足情況下，運(yùn)動(dòng)所需要的能量來自能源物質(zhì)的有氧代謝。有氧運(yùn)動(dòng)能力：在有氧的條件下，人體持續(xù)進(jìn)行某一體力活動(dòng)的能力，也稱有氧耐力。

需氧量：人體進(jìn)行某種活動(dòng)所需要的氧量稱為需氧量。正常成人安靜時(shí)需氧量約為250ml/min

攝氧量：機(jī)體單位時(shí)間內(nèi)實(shí)際攝入的氧量或被消耗的氧量稱為攝氧量。生理基礎(chǔ)最大攝氧量：在有大量肌肉群參加的長(zhǎng)時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)心肺功能和肌肉利用氧的能力達(dá)到極限水平時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)所能攝取的氧量稱為最大攝氧量，也稱最大吸氧量或最大耗氧量。正常值:我國(guó)正常成年男子最大攝氧量絕對(duì)值約為3.0～3.5L/min，相對(duì)值為50～55ml/(kg·min)；女子較男子略低，其絕對(duì)值為2.0～2.5L/min，相對(duì)值為40～45ml/(kg·min)。最大攝氧量影響因素氧運(yùn)輸系統(tǒng)對(duì)VO2max的影響，包括肺功能、心臟的泵血功能和血紅蛋白含量肌組織利用氧能力對(duì)VO2max的影響，主要由慢肌纖維的含量與攝氧能力決定其他，遺傳因素、年齡、性別因素及訓(xùn)練因素等乳酸閾：無氧代謝產(chǎn)生的乳酸隨運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的遞增而增加，當(dāng)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度達(dá)到某一負(fù)荷時(shí)，血液中乳酸出現(xiàn)急劇增加，這時(shí)的乳酸濃度稱為乳酸閾，一般有氧運(yùn)動(dòng)的乳酸拐點(diǎn)多在4mmol/L。

意義：乳酸閾反映了人體在漸增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)中血乳酸開始積累時(shí)的VO2max百分利用率，其閾值的高低是反映人體有氧運(yùn)動(dòng)能力的又一重要生理指標(biāo)。特點(diǎn)以中、小運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度為主運(yùn)動(dòng)時(shí)間和距離長(zhǎng)全身大肌群參加的動(dòng)力性活動(dòng)周期性運(yùn)動(dòng)有氧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)

有氧運(yùn)動(dòng)的作用作用提高機(jī)體心肺功能改善和提高機(jī)體氧化代謝能力調(diào)節(jié)代謝有氧運(yùn)動(dòng)形式有氧運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目非競(jìng)賽性球類項(xiàng)目：籃球、排球、足球、羽毛球、乒乓球和網(wǎng)球等也是良好的有氧運(yùn)動(dòng)適于老年健身用的地?cái)S球、門球、柔力球等典型的有氧運(yùn)動(dòng)包括走、慢跑、跑、騎自行車、上下臺(tái)階等傳統(tǒng)體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目：氣功、太極拳（劍）、木蘭拳（扇）、五禽戲和八段錦等周期性有氧運(yùn)動(dòng)有：爬山、游泳、劃船、滑冰、旱冰和滑雪等有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練：是通過反復(fù)進(jìn)行的中小強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)，以提高心肺功能和機(jī)體運(yùn)動(dòng)能力的訓(xùn)練方法，簡(jiǎn)稱有氧訓(xùn)練。運(yùn)動(dòng)處方：將有氧訓(xùn)練的內(nèi)容和注意事項(xiàng)以“處方”形式寫出來，稱為運(yùn)動(dòng)處方。運(yùn)動(dòng)處方運(yùn)動(dòng)形式運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)頻率注意事項(xiàng)個(gè)體化運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度是運(yùn)動(dòng)處方的關(guān)鍵要素之一。有氧訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度應(yīng)為中小運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)形式1.步行2.慢跑3.門球、太極拳、八段錦等最大攝氧量百分比（％VO2max）

最大心率百分比（％HRmax）靶心率

代謝當(dāng)量

主觀強(qiáng)度感覺運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的評(píng)價(jià)指標(biāo)運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間：運(yùn)動(dòng)處方的三要素之一。運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間應(yīng)結(jié)合運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、患者健康狀況及體力適應(yīng)情況而定。運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度與運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間的積為運(yùn)動(dòng)量。運(yùn)動(dòng)頻率：運(yùn)動(dòng)處方的三要素之一，運(yùn)動(dòng)頻率取決于運(yùn)動(dòng)量大小。運(yùn)動(dòng)量大，每周訓(xùn)練3次；運(yùn)動(dòng)量小，最好每天活動(dòng)；一般運(yùn)動(dòng)頻度為每周3～7次。每周少于2次的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練無治療作用。安全第一，加強(qiáng)醫(yī)學(xué)監(jiān)測(cè)應(yīng)循序漸進(jìn)，量力而行

個(gè)性化處方，持之以恒

防止疲勞，注意訓(xùn)練衛(wèi)生運(yùn)動(dòng)注意事項(xiàng)耐力運(yùn)動(dòng)處方應(yīng)用應(yīng)用健身預(yù)防治療康復(fù)無氧運(yùn)動(dòng)能力內(nèi)容生理基礎(chǔ)無氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練生理基礎(chǔ)能源物質(zhì)的貯備：1）ATP和CP的含量、糖原含量及其酵解酶活性。2）代謝過程的調(diào)節(jié)能力：酶活性、神經(jīng)與激素、內(nèi)環(huán)境變化。

最大氧虧積累：指人體從事極限強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)（一般持續(xù)運(yùn)動(dòng)2～3min），完成該項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的理論需氧量與