《運(yùn)動生理學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)大綱

《運(yùn)動生理學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)大綱

一、說明

適用專業(yè)社會體育指導(dǎo)與管理

總學(xué)時(shí).16總學(xué)分

（-）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要?/p>

學(xué)生通過運(yùn)動生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)，掌握一些生理學(xué)指標(biāo)的測定方法，加深對理論的理

解并驗(yàn)證。培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義的觀點(diǎn)，求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和正確的思維方法，以及對事物

具有客觀地觀察、比較、分析和綜合的能力，從而為科學(xué)地指導(dǎo)體育鍛煉與訓(xùn)練，以及進(jìn)行

體育科學(xué)研究奠定初步基礎(chǔ)。運(yùn)動生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課的要求：1.實(shí)驗(yàn)前認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，

了解實(shí)驗(yàn)的目的、要求、原理、步驟和操作程序。2.實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室的有關(guān)

規(guī)定。3.按照實(shí)驗(yàn)步驟循序操作，不得進(jìn)行與實(shí)驗(yàn)本身無關(guān)的活動。4.儀器使用要嚴(yán)

格按照操作規(guī)程進(jìn)行，如遇到儀器故障或損壞，應(yīng)及時(shí)報(bào)告老師，以便修理或更換，不要自

行修理和拆卸。5.愛護(hù)實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備，使用電器設(shè)備注意安全。6.本組同學(xué)應(yīng)分工合作，

密切配合，各項(xiàng)工作輪流擔(dān)任，使每人都有學(xué)習(xí)各項(xiàng)操作的機(jī)會，認(rèn)真作好實(shí)驗(yàn)記錄。7.

實(shí)驗(yàn)后主動整理實(shí)驗(yàn)儀器，清理實(shí)驗(yàn)室衛(wèi)生，離開實(shí)驗(yàn)室前關(guān)閉全部電源。8.認(rèn)真整理

實(shí)驗(yàn)記錄，作出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，按要求書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

（二）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選取和實(shí)施中注意的問題

實(shí)驗(yàn)是本課程的重要組成部分。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)加強(qiáng)學(xué)生對基本理論知識的理解、掌握和

運(yùn)用能力。培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的基本操作技能，科學(xué)地觀察問題、分析問題和解決問題的能力，

培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維和工作能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)單獨(dú)列出與其它人體科學(xué)實(shí)驗(yàn)共同整合為運(yùn)

動人體科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，以增加實(shí)驗(yàn)的獨(dú)立性，綜合性，設(shè)計(jì)性等，不斷提高“三性”實(shí)驗(yàn)的

比例，避免實(shí)驗(yàn)內(nèi)容重復(fù)，合理配置資源。

（三）考核方式與要求

該課程全面考核學(xué)生預(yù)習(xí)、動手操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫等能力，最后成績是根據(jù)平時(shí)實(shí)驗(yàn)

操作綜合評定。實(shí)驗(yàn)成績占本課程成績的比例：5%?

（四）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與時(shí)數(shù)安排

序號實(shí)驗(yàn)名稱教學(xué)時(shí)數(shù)備注

1肺通氣功能的測定2必做

2人體有氧功能的測定2選做

3PWG70的測定2必做

4心血管機(jī)能的測試與評價(jià)2必做

5反應(yīng)時(shí)的測定與評價(jià)2選做

6運(yùn)動性疲勞的判斷2選做

7人體身體成分的測定2必做

8視覺機(jī)能的測定與評價(jià)2必做

二'實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)一：神經(jīng)一肌肉生理（4學(xué)時(shí)）

一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

（-）坐骨神經(jīng)一腓腸肌標(biāo)本的制備

（二）、刺激強(qiáng)度與骨骼肌收縮關(guān)系

（三）刺激頻率與骨骼肌收縮關(guān)系

二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)并掌握蛙類坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本的制備。利用此標(biāo)本做神經(jīng)肌肉

的一些實(shí)驗(yàn)。了解分析不同刺激強(qiáng)度和不同刺激頻率與肌肉收縮的關(guān)系。

三、實(shí)驗(yàn)原理：蛙類的一些基本生命活動和生理功能與溫血動物近似，而其離體組織

器官的生活條件較為簡單，可以在定溫條件下，于一定時(shí)間內(nèi)保持其功能。因此在生理實(shí)驗(yàn)

中常用蛙類的坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本來觀察興奮性、興奮過程的一些規(guī)律及骨骼肌的收縮特

性。

在整塊肌肉中，由于各條肌纖維的興奮性大小并不相等，因此，在一定范圍內(nèi)肌肉收縮

力量的大小與刺激強(qiáng)度成正比，刺激強(qiáng)度增大，參與收縮的肌纖維數(shù)增多。但超過最大刺激

強(qiáng)度以后，收縮力量就不再增加了。

給肌肉一個(gè)短暫的刺激肌肉產(chǎn)生單收縮,如果給予連續(xù)的刺激，當(dāng)刺激達(dá)到一定頻率時(shí),

發(fā)生肌肉的不完全強(qiáng)直和完全強(qiáng)直收縮。

四、實(shí)驗(yàn)材料：蛙或蟾蛛

五、器材：M1-5-4生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、電腦、打印機(jī)、蛙類手術(shù)器械：蛙板、粗剪、

手術(shù)剪、攝子、探針、玻璃分針、大頭針、解剖盤、滴管、任氏液、培養(yǎng)皿、鋅銅弓、燒杯、

棉線。

六、實(shí)驗(yàn)步驟

（-）坐骨神經(jīng)一腓腸肌標(biāo)本的制備（1人1組）

1、破壞蛙的腦和脊髓（兩種方法）：

一為去頭毀脊髓，二為用探針毀腦毀脊髓（圖1T）。

2、去內(nèi)臟及剝皮：用粗剪在顱骨后方剪斷脊柱（圖1-2）,左手握住蟾蛛脊柱，右手

用粗剪沿脊柱兩側(cè)剪開腹壁，剪下身體的前半部及內(nèi)臟（圖13）；左手捏住脊柱斷段，右

手捏住皮膚邊沿，向下剝離皮膚，將標(biāo)本放在盛任氏液的培養(yǎng)皿中。洗凈手、剪刀和平鏡子。

3、分離兩腿：用粗剪沿正中線將脊柱分為兩半，在恥骨聯(lián)合中央剪開兩側(cè)大腿，將兩

腿浸于任氏液中。

4、制成坐骨神經(jīng)一腓腸肌標(biāo)本：取一條腿背面向上放于蛙板上，用玻璃分針沿脊柱游

離坐骨神經(jīng)，循坐骨神經(jīng)溝找出坐骨神經(jīng)的大腿部分，用剝離分針小心剝離剪去神經(jīng)干上的

分支，然后將連著3?4節(jié)椎骨的坐骨神經(jīng)剪下（圖1一4）。將游離的坐骨神經(jīng)搭于腓腸肌

上。在膝關(guān)節(jié)周圍剪掉大腿肌肉，然后在股骨中部剪斷，保留一小段股骨。游離腓腸肌至關(guān)

節(jié)處，從跟腱處穿線結(jié)扎后剪斷肌腱，在膝關(guān)節(jié)以下剪去小腿，即為坐骨神經(jīng)一腓腸肌標(biāo)本

（圖1-5）.

5、用鋅銅弓檢查標(biāo)本的興奮性:用任氏液沾濕的鋅銅弓迅速接觸標(biāo)本的坐骨神經(jīng)，如果

腓腸肌發(fā)生明顯而敏捷的收縮，則表示標(biāo)本興奮性良好。將標(biāo)本放任氏液中備用。

注意事項(xiàng)：

1、破壞腦脊髓前可先用紗布捏住蟾蛛頭部兩側(cè)大的耳后腺，使其排出分泌物，避免蟾

酥入眼內(nèi)。

2、要用玻璃分針分離神經(jīng)，盡量減少神經(jīng)與金屬器械及污物接觸。防止神經(jīng)過度牽拉。

3、為便于固定標(biāo)本，股骨的保留長度約1cm左右為宜。

4、要經(jīng)常用任氏浸潤洗標(biāo)本，防止干爆，勿用清水沖洗。

5、提取標(biāo)本時(shí)，手提跟腱結(jié)扎線或用攝子夾住股骨斷端，不要直接夾持牽拉標(biāo)本。

（二）刺激強(qiáng)度與骨骼肌收縮的關(guān)系（3人1組）

1、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

（1）制備坐骨神經(jīng)一腓腸肌標(biāo)本，放入任氏液中備用。

（2）準(zhǔn)備好生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，將張力換能器固定于支架上，并將輸出線連接在生物

機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通道一“輸入”孔內(nèi)。

（3）坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本股骨殘端固定于蛙板上，神經(jīng)搭在刺激電極上。

（4）將生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)刺激器的輸出與刺激電極相連。

（5）將腓腸肌肌腱上的結(jié)扎線與張力換能器的金屬片相連。線的位置應(yīng)與水平面垂直

同時(shí)松緊適當(dāng)。

2、實(shí)驗(yàn)步驟

（1）接通電源，先開外置儀器，開啟電腦，用鼠標(biāo)雙擊計(jì)算機(jī)屏幕上的“RM6240生物

信號處理系統(tǒng)1.X”圖標(biāo)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

（2）進(jìn)入生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主界面后：用鼠標(biāo)在“實(shí)驗(yàn)”菜單上點(diǎn)擊選擇項(xiàng)目一一“肌

肉神經(jīng)實(shí)驗(yàn)”欄目中的“刺激強(qiáng)度與骨骼肌收縮關(guān)系”項(xiàng)目，系統(tǒng)即自動設(shè)置好實(shí)驗(yàn)參數(shù)。

（3）調(diào)整參數(shù)：①選擇紙張背景；②用鼠標(biāo)點(diǎn)擊開始示波圖標(biāo)；③點(diǎn)擊工具菜單，選

擇“坐標(biāo)滾動”，拉動滾動條向下滑動到通道基部，從而擴(kuò)大了波形的顯示范圍；④調(diào)節(jié)靈

敏度到適當(dāng)大??；⑤選擇刺激標(biāo)注中“刺激強(qiáng)度”（打刺激強(qiáng)度標(biāo)記）；⑥彈出刺激器對話

框，根據(jù)需要調(diào)整參數(shù)，刺激強(qiáng)度0.Imv,脈沖1,組間延遲2S,刺激強(qiáng)度遞增0.Imv,然

后點(diǎn)擊確定。⑦點(diǎn)擊記錄鍵圖標(biāo)，開始記錄；

（4）點(diǎn)擊刺激對話框中的“開始刺激”。在屏幕上可以觀察到，當(dāng)刺激增至某一數(shù)值

時(shí)，肌肉開始輕微收縮，此時(shí)刺激強(qiáng)度即閾強(qiáng)度，刺激為閾刺激。此后隨刺激強(qiáng)度的逐步增

強(qiáng)收縮幅度逐步增大，當(dāng)刺激強(qiáng)度達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，肌肉收縮曲線不再隨強(qiáng)度增大而增高（此

時(shí)的刺激為最大刺激，肌肉收縮為最大收縮）。此時(shí)停止刺激，再停止記錄。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程

就被記錄下來了。

（5）編輯分析：此時(shí)系統(tǒng)處于分析狀態(tài)，利用系統(tǒng)的分析工具對波形進(jìn)行測量和分析，

然后剪輯你所需要的波形：①點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)編輯”命令或工具欄中圖標(biāo)“I"；②將鼠標(biāo)移到

需剪切的波形起始處，按住鼠標(biāo)左鍵并拖動鼠標(biāo)將需剪切的部分涂黑。③用鼠標(biāo)點(diǎn)擊剪切命

令（或用快捷鍵Ctrk+X）,波形即被剪切。④將鼠標(biāo)移到欲剪切波形插入的位置，點(diǎn)擊鼠

標(biāo)右鍵，再點(diǎn)擊“粘貼”命令（或用快捷鍵Ctrk+V）即完成以上操作。

（6）存盤：在文件菜單中選擇“另存為”命令，命名并保存文件（波形）；

（7）打?。涸谖募藛沃羞x擇打印命令，選擇打印模式“當(dāng)前頁一分四打印”命令，

打印實(shí)驗(yàn)結(jié)果（波形）。

注意事項(xiàng)：

1、每次刺激后必須讓標(biāo)本有相同的休息時(shí)間（0.5-lmin）,并給標(biāo)本滴加任氏液。

2、在每條肌肉收縮曲線下方注明刺激強(qiáng)度。

（三）刺激頻率與骨骼肌收縮的關(guān)系（3人1組）

實(shí)驗(yàn)步驟與上述實(shí)驗(yàn)基本相同，不同的是：

1、進(jìn)入生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主界面后：用鼠標(biāo)在“實(shí)驗(yàn)”菜單上點(diǎn)擊選擇項(xiàng)目一一“肌

肉神經(jīng)實(shí)驗(yàn)”欄目中的“刺激頻率與骨骼肌收縮關(guān)系”項(xiàng)，選擇典型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，系統(tǒng)即自動

設(shè)置好的實(shí)驗(yàn)參數(shù)。

2、調(diào)整實(shí)驗(yàn)參數(shù)：按上述①②③④同樣的方法設(shè)定，⑤選擇刺激標(biāo)注中“刺激強(qiáng)度與

頻率”(打標(biāo)記)；⑥彈出刺激器對話框，根據(jù)需要調(diào)整參數(shù)，刺激強(qiáng)度為l-2mv,頻率遞

增為1,組間延遲為4S,然后點(diǎn)擊確定。⑦點(diǎn)擊記錄鍵圖標(biāo)，開始記錄；

3、點(diǎn)擊刺激對話框“開始刺激”，肌肉由單收縮到不完全強(qiáng)直收縮，到最多大強(qiáng)直收

縮為止，再點(diǎn)擊刺激器對話框中“停止刺激”鍵。

4、以上述同樣的方法編輯分析、存盤、打印。

注意事項(xiàng)：

1、在每條肌肉收縮曲線下方注明刺激強(qiáng)度和刺激頻率。

作業(yè)：

1、制備的坐骨神經(jīng)一腓腸肌標(biāo)本為什么要在任氏液中保存？為什么不能用清水沖或浸

泡？

2、分析肌肉的閾強(qiáng)度？最大刺激強(qiáng)度？最大收縮力量？為什么在閾刺激與最大刺激之間肌

肉的收縮幅度會隨刺激的強(qiáng)度而升高？

3、分析肌肉開始不完全強(qiáng)直收縮的刺激頻率？完全強(qiáng)直收縮開始的刺激頻率？肌肉最

大強(qiáng)直收縮時(shí)的刺激頻率？最大收縮的肌力？比較單收縮與強(qiáng)直收縮時(shí)的肌力？

實(shí)驗(yàn)二：肺通氣功能的測定

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆辗瓮夤δ艿臏y定和評價(jià)方法。

二、實(shí)驗(yàn)原理：機(jī)體在進(jìn)行新陳代謝時(shí)，不斷地消耗氧和產(chǎn)生二氧化碳。為了實(shí)現(xiàn)機(jī)

體與環(huán)境之間的氣體交換，肺必須不斷地與外界大氣進(jìn)行通氣活動。通過電子肺量計(jì)測定人

體肺容量和肺通氣量來評定肺的通氣功能。

三、實(shí)驗(yàn)器材：電子肺活量計(jì)、橡皮吹嘴、消毒棉球、遇過氧乙酸液。

四、組織：3人一組。

五、實(shí)驗(yàn)步驟：

1、接通電源，打開電源開關(guān)，前面板指示燈亮。

2、呼吸流量傳感器的安置：插座接口位于后面板右側(cè)，使用時(shí)將傳感器插套對準(zhǔn)后輕

輕推進(jìn)，而拔抽時(shí)只要拿來插套前部輕輕拉出即可。

人體測試時(shí)應(yīng)將海綿嘴、吹管和傳感器連接好后方能用吹嘴吹氣檢測，不可直接對傳

感器用力吹氣以免損壞。

3、功能選擇并測試

(1)功能選擇：儀器通電后，前面板兩窗口分別顯示0.00,使用者只要按下所需功能

鍵即可測試。

面板上肺活量VC和時(shí)間肺活量FEVI為同一組功能選擇，最大通氣量MVV與潮氣量VT

為同一功能選擇，只要按下其中任一鍵。均可同時(shí)測量兩個(gè)參數(shù)。

(2)肺活量VC及第一秒肺活量FEVI測試。肺活量VC和時(shí)間肺活量EEVI為同一功能

選擇，按其中任一鍵時(shí)均可同時(shí)測量兩個(gè)參數(shù)，對應(yīng)的功能指示燈亮。

檢測者作深呼吸后咬住吹嘴連續(xù)用力吹氣，(最好用鼻夾夾住鼻子)，吹氣完畢后顯示

面板上即分別對應(yīng)顯示Vc及FEVI測量值。

(3)每分鐘最大通氣量MVV及潮氣量力測試。MVV與。為同一功能選擇，按下其中任

一鍵時(shí)，均可同時(shí)測量兩個(gè)參數(shù)。此時(shí)對應(yīng)的指示燈亮，被檢測者夾上鼻夾后咬住吹嘴作用

力深呼吸，呼吸過程中VT即有顯示。12秒后MVV顯示窗口顯示被測數(shù)據(jù)。

(4)打印實(shí)驗(yàn)結(jié)果。接通電源，電源指示燈P亮，按下SEL鍵，SEL指示燈亮，進(jìn)入

在線工作方式，即打印實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

打印機(jī)使用說明：打印機(jī)面板上有兩個(gè)指示燈和兩個(gè)按鍵。P是電源指示燈，SEL指示

燈表示打印機(jī)工作狀態(tài)(在線或離線)，SEL亮為在線狀態(tài)，否則為離線；按鍵SEL和LF

可以改變打印機(jī)的工作方式：自檢方式，在線/離線方式和送紙方式三種。

按下SEL鍵，SEL指示燈亮，打印機(jī)進(jìn)入在線工作方式，即打.印，此時(shí)按下SEL,SEL

指示燈滅，進(jìn)入離線方式，再次按下SEL,又重新進(jìn)入在線工作方式。按下LF鍵，跟著馬

上按下SEL鍵，打印機(jī)便開始進(jìn)入自檢測方式，自檢測打印完后會自動退出，若要中途退出，

則只需再按一下SEL即可進(jìn)入在線方式。打印機(jī)處在離線方式時(shí)，按下LF鍵，打印機(jī)將空

走送紙，再次按下LF鍵，打印機(jī)又重新暫停，這時(shí)按下SEL鍵，打印機(jī)又回到在線方式；

在走紙方式時(shí)直接按SEL鍵可直接進(jìn)入在線方式。

注意事項(xiàng)

1、呼吸傳感器為一精密機(jī)械光學(xué)結(jié)構(gòu)，使用時(shí)應(yīng)輕拿輕放，切忌跌落和摔打。

2、儀器后面板的保險(xiǎn)絲座為交流供電時(shí)使用，若按說明書接通交流電供電，儀器電源

指示燈及顯示屏均無顯示時(shí)，需擰開保險(xiǎn)絲(0.5A)有無熔斷，若換上保險(xiǎn)管后又連續(xù)熔斷，

可卸下傳感頭看是否還會熔斷保險(xiǎn)絲，以判別儀表本身還是傳感器出現(xiàn)故障，以便通知修理。

3、儀器使用過程中，若傳感器內(nèi)有積水，應(yīng)及時(shí)清除，并用無水乙醇脫水。

4、吹氣管道及傳感器消毒時(shí)可用甲醛氣體蒸或用消毒液消毒后再用無水乙醇脫水。

應(yīng)用與評價(jià)：

肺活量、時(shí)間肺活量和最大通氣量是評價(jià)肺通氣功能的常用重要的生理指標(biāo)。

肺活量可以反映呼吸運(yùn)動的最大深度，其大小受性別、年齡、身高、體征、訓(xùn)練水平和

運(yùn)動項(xiàng)目等因素影響。我國成年男子的肺活量約為3500?4000ml,女子約為2500?3500ml；

若以體征肺活量計(jì)算，男子約為62ml.kg'體重。40歲以上的人肺活量有逐漸減少的趁勢。

運(yùn)動員肺活量一般大于正常人，尤其是劃船和游泳運(yùn)動員可達(dá)到5000ml以上。但是該指標(biāo)

只表示一次呼吸運(yùn)動的幅度，不能反映呼吸的時(shí)間和速度，故不能顯示呼吸功能的動態(tài)過程。

時(shí)間肺活量比肺活量更能反映肺組織的彈性和呼吸道的暢通能力。健康成人時(shí)間肺活量

第1s為83%,第2s為96%,第3s為99%,其中以第1s的意義最大。

最大通氣量可以全面反映通氣貯備能力，一般成年男子約為100?HOL.min1,女子約不

80LmiE左右。有良好訓(xùn)練的優(yōu)秀運(yùn)動員可達(dá)180?200L.min"以上。

作業(yè)：分析肺活量的組成分，比較分析肺活量和時(shí)間肺活量的意義有何不同？

實(shí)驗(yàn)三：人體有氧功能的測定

一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

（-）最大吸氧量的間接測定

（二）無氧閾的測定

二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆兆畲笪趿康拈g接測定和無氧閾的測定。

三、實(shí)驗(yàn)原理：由于心率、功率與最大吸氧量在一定范圍內(nèi)呈線性關(guān)系，因此可利用

人體在進(jìn)行亞極量運(yùn)動時(shí)，機(jī)體處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的功率和心率，間接推測VOzmax。

當(dāng)運(yùn)動強(qiáng)度增加到最大吸氧量的65?90%時(shí)，需氧量和心率直線增長。體內(nèi)生成大量

乳酸，進(jìn)入血液引起PH值降低，PCO,增加，直接刺激呼吸中樞，引起肺通氣量劇烈增長，

導(dǎo)致肺通氣量和吸氧量的直線關(guān)系發(fā)生轉(zhuǎn)折（拐點(diǎn)），其它呼吸系統(tǒng)指標(biāo)和心率也有較明顯

的變化，這些變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)就是無氧閾。常用指標(biāo)有乳酸，肺通氣量，吸氧量和心率等。

四、實(shí)驗(yàn)器材：Monark839E電腦測功車、心率遙測儀、氣量表、35cm和40cm高度臺

階、秒表、節(jié)拍器、75蛤酉精棉球、導(dǎo)電膏和膠布。

五、組織：3人或2人一組。

六、實(shí)驗(yàn)步驟：

（一）最大吸氧量的間接測定

1、多別爾恩臺階測驗(yàn)法

（1）人員分工：3人一組，受試者1人，控制節(jié)拍器和數(shù)數(shù)1人，測定心率和記錄1

人。

（2）令受試者在高35cm（女）、40cm（男）臺階上進(jìn)行登臺階運(yùn)動5min,其負(fù)荷控

制女生在800—lOOOKg.男為1000T300Kg.m.min上下臺階的頻率女為

n=W/l.3Ph=W/1.3X0.35P,男為n=W/l.3Ph=W/1.3X0.4P

(W=l.3P-h?nIV為功率，P為體重，n為上下臺階次數(shù)）。

(3)測定運(yùn)動時(shí)第5min或運(yùn)動后的即刻心率。

(4)計(jì)算最大吸氧量.

①按如下公式計(jì)算V02max：

VO2max:最大吸氧量(L.min')W:功率(Kgm.min')

fh:負(fù)荷時(shí)第5min時(shí)的心率e:自然對數(shù)的根

t:受試者的年齡xe°°°則?t：查表1查可得

②查P127表4-3得VOzmax。

2、Monark839E電腦測功車測定法

(1)2人一組，受試1人，主試1人操作測功車并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。

(2)受試者在電腦測功車上以恒定的速度(GOr.min1)運(yùn)動6min,運(yùn)動3min前心率

要求達(dá)到120次.min最后Imin心率基本保持穩(wěn)定，變化不超過5次。

(3)6min后記錄下相關(guān)數(shù)據(jù)：VO^max、心率、功率等。

3、采用Astrand列線法，受試者以22.5次.mirf'率，上下高40cm的臺階5min,記錄

4min30s到第5min心率，然后乘以2代表臺階負(fù)荷心率，將所測之值代入如下回歸方程式，

得出人體VO2max預(yù)測值。

青年體育愛好者：V02max=l.488+0.038P-0.0049n

二級水平以上運(yùn)動員：\Umax=3.769+0.0388P-0.0192n

4、12min跑：在規(guī)定12min內(nèi)盡可能跑較長的距離，以此換算出按體重計(jì)算的最大吸

氧量。方法如下：

(1)跑道每隔10m劃一標(biāo)志線。

(2)令受試者站立于起跑線后，聽到發(fā)令即開始以盡快的速度堅(jiān)持跑12min.

(3)計(jì)距員記錄12min內(nèi)跑完的距離，記錄以m為單位，不計(jì)小數(shù)。根據(jù)表4-5可

將12min跑的數(shù)值換算出按體重計(jì)算的最大吸量。但有些人要完成12min跑很吃力，也可用

5min的跑的距離按表4-4換算成12min跑的數(shù)值，再按表4-5換算出最大吸氧量或按表4

-6進(jìn)行評價(jià)。

結(jié)果的分析與評價(jià)

(1)根據(jù)結(jié)果查表4-2(有氧工作能力的級別)，確定等級。

(2)分析原因并對本人的有氧工作能力做出評價(jià)。

(二)無氧閾的測定

1、通氣氧閾的測定

(1)準(zhǔn)備活動：受試者按功率50W,轉(zhuǎn)速60r.minf蹬電腦測功車(或跑臺速度6km.N

坡度5%)運(yùn)動3min。

(2)正式測試：準(zhǔn)備活動后，休息Imin,再按規(guī)定的逐級遞增負(fù)荷連續(xù)進(jìn)行運(yùn)動。男

性從150肌女性從100W開始，每3min遞增50W,或跑臺速度8km.h1,坡度8%起始，每2min

遞增兼m.h”和斜度2%,同時(shí)記錄每一級負(fù)荷時(shí)的肺通氣量(VE)和心率(HR)以及吸氧量

(V02).當(dāng)心率超過180次.min'或吸氧量達(dá)到最大吸氧量的90%時(shí),即停止運(yùn)動。

(3)繪圖：繪出肺通氣量、心率、吸氧量的曲線，找出曲線的拐點(diǎn)，此點(diǎn)的心率、肺通

氣量、最大吸氧量的百分?jǐn)?shù)或功率即是通氣無氧閾值。

2、跑速一心率無氧閾

(1)準(zhǔn)備活動：受試者在運(yùn)動場上做20—30min的慢跑作為準(zhǔn)備活動。

(2)正式測試：受試者在400m田徑場上繞跑道跑8?12圈，初速為12?14km.Min,

每200m后稍加快一些速度。測試者利用遙測心率儀記錄其每200m后50m的心率，用秒表記

錄下每200m跑的時(shí)間，并計(jì)算出跑速。

(3)以各段的跑速為縱坐標(biāo)，相應(yīng)的心率為橫坐標(biāo)做圖。找出曲線上的拐點(diǎn)，該拐點(diǎn)

處的心率和跑速即是無氧閾強(qiáng)度時(shí)的心率和跑速。

結(jié)果的分析與評價(jià)

將全班同學(xué)所測的結(jié)果，按不同性別，專項(xiàng)和訓(xùn)練程度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

注意事項(xiàng)

1、受試者要在實(shí)驗(yàn)前l(fā)h開始不吃東西和不抽煙。

2、受試者身體健康認(rèn)定無心血管疾患。如實(shí)驗(yàn)時(shí)有閉氣感，應(yīng)立即停止實(shí)驗(yàn)。

3、心率和功率在一定的負(fù)荷范圍內(nèi)(120-180或120-180次.min'之間)才為線性關(guān)系，

因此,第一次負(fù)荷的心率必須超過120次.min1,而第二次負(fù)荷心率不能超過180次.min\

4、跑速一心率無氧閾測試中，每段的加速不要太大，至最后一個(gè)200m跑時(shí)的心率要達(dá)

到190次.min1以上。

應(yīng)用所評價(jià)：

\Qmax是反映人體有氧工作能力的綜合指標(biāo)，\Qmax和耐力成績相關(guān)，愈優(yōu)秀的耐力

運(yùn)動員，VOjnax的值愈高，尤為相對值，故廣泛用于有氧工作能力和評價(jià)和耐力運(yùn)動員的選

材，有氧工作能力的評價(jià)分5個(gè)等級見表4—2。

無氧閾有利于確定有氧訓(xùn)練的適宜強(qiáng)度，檢驗(yàn)有氧訓(xùn)練效果，為心臟疾病患者的機(jī)能

診斷以及制定康復(fù)訓(xùn)練內(nèi)容提供很有價(jià)值的生理依據(jù)，更重要的是，無氧閾與有耐力項(xiàng)目的

運(yùn)動能力密切相關(guān)，對評定運(yùn)動員的耐力工作能力具有重要意義。

作業(yè)：

1、為什么負(fù)荷增大時(shí)，肺通氣量也增大，但單位時(shí)間的吸氧量卻不一定隨著強(qiáng)度的增

大而增加？

4-1不同年齡的e-0-00884

—0.00884—0.00884

年齡（歲）e年齡（歲）e

180.853250.799

190.846260.794

200.839270.788

210.831280.779

220.823290.773

230.817300.767

240.809

表4-2有氧工作能力的級別

最大吸氧量(L.min"或mL.kgmin-1)

年齡

低稍低中等高很高

<1.691.70-1.992.00-2.492.50-2.7922.80

女

(2829-3435-4344-48249

20?29

W1.591.60-1.891.90-2.392.40-2.6922.70

30?39

W2728-3334-4142-47248

40?49

W1.491.50-1.791.80-2.292.30-2.5922.60

50~59

W2526-3132-4041-45>46

男

W1.291.30-1.591.60-2.092.10-2.3922.40

20?29

〈2122-2829-3637-41242

30?39

W2.792.80-3.093.10-3.693.70-3.9924.00

40?49

W3839-4344-5152-56257

50?59

W2.492.50-2.792.80-3.393.40-3.6923.70

60?69

W3435-3940-4748-51252

W20192.20-2.492.50-3.093.10-3.3923.40

W3031-3536-4344-47>48

WL8990-2.2.20-2.792.80-3.0923.10

(251922-3940-48244

W1.5926-311.90-2.492.50-2.7922.80

W211.60-1.8927-3536-39240

22-26

上行用L.min"表示,下行用mL.kg〔min'表示

表4-35min跑測驗(yàn)數(shù)值和12min跑測驗(yàn)數(shù)值的換算表

5min跑測驗(yàn)(m)12min跑測驗(yàn)(m)5min跑測驗(yàn)(m)12min跑測驗(yàn)(m)

50098013002750

600120014002980

700143015003200

800165016003430

900187017003650

1000210018003870

1100230019004100

1200254020004300

表4-4不同年齡運(yùn)動員最大吸氧量與登臺階負(fù)荷關(guān)系(多別爾恩公式)

功率心率年齡(歲)

(kg.m.min')(次.min-I)1617L81920212223

12646764650463046104600458045604540

13244904460444044204400438043604340

100013843004280426042404220420041804160

14441404120410040804070405040304020

15040003990397039503940392039003880

15638803860385038303810380037803760

12649104880486048404820480047804760

110013247004670465046304620460045804560

13845004490447044504430441043904370

14443504330432043004270426042404220

15042004180416041404120410040804070

15640704050403040204000398039603940

16239503930390038803860385038403830

12651305100508050605040502050004980

13249104880486048404820480047804760

13847204690467046504630462046004580

120014445404520450044904470445044304410

15043904370435043304310429042804260

15642604240422042004180416041404120

16241204100408040704050403040104000

12653005310529052705240522052005180

13251105080506050405020500049704950

13849104880486048404820480047804760

130014447204700469046704650463046004580

15045604540452045004490447044504430

15643904370435043304320431043004280

16243004290426042404220420041804160

1264520450044704450443044104390

1324320430042804260424042204200

1384140412041104100408040604040

1000

1444000398039703950393039103900

1503860384038303810379037803770

1563740372037103690367036603650

1623630361036003580356035503540

1264740471046904670465046304620

1324530451044304470445044304410

1384350434043204300428042604240

1100

1444200418041604140412041004080

1504050403040204000398039603950

1563920390038903870385038403820

1623810397037703760374037203700

1264950492049004880486048304810

1324740471046904670465046304610

1384550452045004490447044504430

12001444390436043404320430042804260

1504240422042004180416041404120

1564100408040604040402040003990

1623980396039403920390038903870

1265150512050905070505050305010

1324930490048804860484048204790

1384740471046904670465046304610

13001444560454045204500448044604450

1504410439043704350433043204300

1564260424042204200418041704150

1624140412041004080406040504030

表4-512min跑測驗(yàn)數(shù)值和按體重計(jì)算的最大吸氧量換算表

12min最大吸氧量12min跑距最大吸氧量12min跑距最大吸氧量

跑距離(mL.kg!.min!)離(m)(mL.kgmin1離(m)(mL.kgmin

(m)),)

10001-1.0200035.3300056.5

110016.1210037.4310058.6

120018.3220039.5320060.8

130020.4230041.6330062.9

140022.5240043.8340065.0

150024.6250045.9350067.1

160026.8260048.0360069.3

170028.9270050.1370071.4

180031.0280052.3380073.5

190033.1290054.4390075.6

表4-612min跑距離測驗(yàn)評價(jià)表

性男

別

年18?1920?2930?3940?4950?5960?

齡

低W1999W1999<1899W1799W1699W1599

稍2000?23992000?23691900?22991800-21991700-20991600-1999

低2400?27992400?27992300?26992200?25992100?24992000?2399

—2800?31992800?31992700?30992600?29992500?28992400?2799

般232002320023100>30002290022800

稍

高

性女

別

年18~1920~2930~3940?4950?5960~

齡

低W1699W1699W1499<1399W1299<1199

稍1700—19991700—19991500?17991400?16991300—15991200—1499

低2000-22992000-22991800?20991700?19991600?18991500?1799

一2300?25992300?25992100?23992000?22991900-21991800?2099

般226002260022400223002220022100

稍

高,

高

實(shí)驗(yàn)四：PWC”。的測定

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆战蠫ro功能測定法。

二、實(shí)驗(yàn)原理：PWGo機(jī)能實(shí)驗(yàn)是指受試者在定量負(fù)荷中心率為170次.min'時(shí)的穩(wěn)定

狀態(tài)條件下，單位時(shí)間內(nèi)所做的功率。其間接測定法的原理是心率和功率在一定負(fù)范圍內(nèi)（相

當(dāng)心率120-180次.min?之間）成線性相關(guān)。所以，根據(jù)兩次不同負(fù)荷及相應(yīng)的心率，就可

以推算出PWCno,

三、實(shí)驗(yàn)器材：Monark839E電腦測功車、心率遙測儀、35cm和40cm高度臺階，秒表、

節(jié)拍器。

四、實(shí)驗(yàn)步驟

(二)PWC170的測定

1、電腦測功車測定法

(1)受試者按第一個(gè)負(fù)荷蹬電腦測功車，蹬車時(shí)間不超過6min,頻率為50r.min;

負(fù)荷的選擇可按下表進(jìn)行。

(2)在運(yùn)動中,測定每Imin的后30s心率,當(dāng)心率達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，即前后2min的心

率不相差5次.min"次，可用此心率來計(jì)算PWC故不必運(yùn)動6min。

(3)第一次負(fù)荷完成后，休息5min,再開始第二次負(fù)荷，按同樣方法測定每Imin

表5—1測定PWCKO時(shí)所用負(fù)荷的選擇(Kg/(m.min),

性別女男

負(fù)荷第一次負(fù)荷第2次負(fù)荷第1次負(fù)荷第2次負(fù)荷

運(yùn)動員300600600900-1200

一般人150300300600-900

的后30s心率，當(dāng)心率達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，可用此心率來計(jì)算PWC170。

(4)繪制出心率-功率曲線，找出PWC170或者按公式計(jì)算PWC.,具體方法如下：

①以功率為橫坐標(biāo)、心率為縱坐標(biāo)作圖，如下。如

②按卡爾普曼計(jì)算公式：PWCi7o=W1+(W2-WD+(170-f,)/(f2-f.)

W,：為第一次負(fù)荷時(shí)的功率

W2：為第二負(fù)荷時(shí)的功率

為第一次負(fù)荷時(shí)的心率(次.min')

f2：為第二負(fù)荷時(shí)的心率(次.min')

2、臺階實(shí)驗(yàn)法

(1)女生在高度35cm、男生40cm的臺階，做上下臺階。

(2)第一次負(fù)荷為上下臺階的頻率20次.min，第二次負(fù)荷時(shí)為25次.mini每次運(yùn)

動5min,間歇3min,每次負(fù)荷窗屋丁嬴施哈贏

(3)根據(jù)下式計(jì)算出兩次蹬臺階的做功量(M、%)，進(jìn)一步計(jì)算出W170(方法同上)。

W=l.3P.h.n

PWCno=w,+(W2-W1)+(170-fi)/(f2-fi)

W為功率,P為體重Kg,h為臺階高度m。

n為上下臺階總次數(shù)（20或者25乘以4,每上下臺階一次為4步）

上下臺階的頻率n=W/L3P.h

（3）亦可根據(jù)PWC170計(jì)算最大吸氧量

VO2max=2.2PWC170+1070（適用于運(yùn)動員）

VO2max=l.7PWC17O+124O（適用于一般人）

注意事項(xiàng)

1、心率和功率在一定的負(fù)荷范圍內(nèi)（120-180次.min'之間）才為線性關(guān)系，因此,第一次

負(fù)荷的心率必須超過去110次.min而第二次負(fù)荷心率不能超過180次.min

2、受試者的年齡、性別及訓(xùn)練水平不同，PWC"。試驗(yàn)可將心率標(biāo)準(zhǔn)降低至130或150

次.min’均可。

3、實(shí)驗(yàn)的時(shí)間較長，負(fù)荷逐漸增大，必堅(jiān)持做完。

應(yīng)用與評價(jià)

PWC”。是機(jī)能評價(jià)中一種常用的次極限負(fù)荷實(shí)驗(yàn)。一般來說，心率在170次.min'或接

近此值時(shí)，肌肉的工作強(qiáng)度與身體機(jī)能成直線關(guān)系，心率超過180次.mini以上，即表現(xiàn)非

直線關(guān)系。心率在170次.mir?呼吸循環(huán)系統(tǒng)的機(jī)能相互適應(yīng)，在正常情況下，心臟容積越

大，在心率為170次.min-時(shí)所完成的功率就越大，故能間接反映心臟的容積和射血能力。

對于中長跑運(yùn)動員和超長跑的耐力運(yùn)動員，PWC”。具有特殊的意義。PWG。越大，說明身體機(jī)

能越好，耐力素質(zhì)越高，運(yùn)動成績就越好。所以，PWCM。實(shí)驗(yàn)可作為評定運(yùn)動員的身體工作

能力、選拔運(yùn)動員特別是耐力運(yùn)動員的一個(gè)參考指標(biāo)。

作業(yè)

根據(jù)全班實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較不同專項(xiàng)PWC”。的差別。

實(shí)驗(yàn)五：人體心電圖的描記與分析

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模撼醪睫q認(rèn)人體表正常心電圖的波形，并了解其生理意義和正常范圍。學(xué)

習(xí)心電圖的測量、記錄和分析方法。

二、實(shí)驗(yàn)原理：心臟在興奮中，興奮的產(chǎn)生、傳導(dǎo)及恢復(fù)可通過心臟周圍組織和體液傳

播到身體表面。利用表面電極從不同部位將心肌電變化引導(dǎo)到心電圖機(jī),所記錄到的電變化,

即為心電圖（ECG）o

三、器材：心電圖機(jī)、導(dǎo)電膏、75%酒精棉球、醫(yī)用膠布、兩腳規(guī)

四、組織：2人1組。

五、實(shí)驗(yàn)步驟：

1、安靜心電圖的記錄

(1)接妥心電圖機(jī)的電源、地線、導(dǎo)聯(lián)線，打開電源開關(guān)，預(yù)熱3-5min。

(2)受試者靜臥于檢查床上，放松肌肉，在手腕、足踝和胸前皮膚上用酒巴精棉球擦

拭或涂少許導(dǎo)電膏，安放電極(圖6—1),接上導(dǎo)聯(lián)線，方式為右手-紅色，左手-黃色，左

足-綠色，右足-黑色胸，導(dǎo)聯(lián)-白色。

(3)調(diào)試好心電圖機(jī)的走紙速度為25mm.sL

(4)調(diào)整心電圖機(jī)放大倍數(shù)，使Imv電壓推動描筆向上移動10mm。然后旋動導(dǎo)聯(lián)選擇

開關(guān)，依次記錄I、II、HEaVR、aVL、aVF、VI、V3、V5導(dǎo)聯(lián)的心電圖。每個(gè)導(dǎo)聯(lián)記錄時(shí)

間約10S左右。然后停止走紙，取下記錄紙，在紙上注明每個(gè)導(dǎo)聯(lián)，測量分析。

2、心電圖分析

(1)辨認(rèn)波段：辨認(rèn)P波、QRS波群、T波、ST段、P-R和Q-T間期。

(2)測量波幅和時(shí)間(圖4-14)

(3)心率的測量和計(jì)算：心率可按如下公式計(jì)算。

心率=____________60__________________

P-P間期(S)或R-R間期(S)

(4)分析心律：包括主導(dǎo)心律的判定，心律是否規(guī)則整齊、有無期前收縮等其他心律

失常。竇性心律的心電圖表現(xiàn)為：P波在I、II導(dǎo)聯(lián)中正向，aVR導(dǎo)聯(lián)中負(fù)向，P-R間期在

0.12S以上。若心電圖中最大的P-P間期和最小的P-P間期時(shí)間相差0.12S以上，稱心律不

齊。成年人正常竇性心律的心率51~100次.min-1,

注意事項(xiàng)

1、記錄心電圖時(shí)，先將基線調(diào)到中央，使圖形能在紙的中央描出，防止造成基線不穩(wěn)

和干擾的因素。

2、在變換導(dǎo)聯(lián)時(shí)，必須將輸入開關(guān)關(guān)上，再轉(zhuǎn)動導(dǎo)聯(lián)選擇開關(guān)。

3、記錄完畢后，將電極和皮膚擦凈，心電圖機(jī)各控制旋鈕轉(zhuǎn)回關(guān)的位置，最后切斷電

源。

應(yīng)用與評價(jià)

心電圖是診斷心臟疾病的常規(guī)檢查。在運(yùn)動醫(yī)學(xué)上作為身體機(jī)能狀態(tài)及疲勞的輔助診斷。

作業(yè)

根據(jù)記錄結(jié)果，討論正常心電圖各波段的生理意義。

實(shí)驗(yàn)六：心血管機(jī)能的測試與評價(jià)

一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

（一）人體安靜及運(yùn)動中的心率的測定

（二）人體安靜及運(yùn)動后動脈血壓的測量

二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆杖梭w心率和動脈血壓的間接測定的原理和方法。觀察運(yùn)動對人體

心率和血壓的影響，并對心血管機(jī)能進(jìn)行評價(jià)。

三、實(shí)驗(yàn)原理：采用脈率指觸法、心音聽診法和心率遙測法測定心率。

四、組織：3人一組。

五、器材：聽診器、節(jié)拍器、心率遙測儀、導(dǎo)電膏、稱表、75蟒酉精棉球、醫(yī)用膠布、

表式血壓計(jì)，電子血壓計(jì)。

六、實(shí)驗(yàn)步驟：

方法一

（一）人體安靜心率的測定

1、脈率指觸法或心音聽診法：

（1）受試者靜坐5min.

（2）指觸法測一側(cè)手槎動脈處測脈率或用聽診法在心前區(qū)測心率。

2、心率遙測法：

（1）安裝電極。

（2）發(fā)射機(jī)安裝。

（3）調(diào)節(jié)接收機(jī)頻率。

（4）測安靜心率。

（二）人體安靜血壓的測定

1、熟悉血壓計(jì)的結(jié)構(gòu)和前期準(zhǔn)備工作。

2、測安靜時(shí)的血壓。

①受試者脫去衣袖，靜坐5min。

②令受試者手臂平放