《运动生理学》医学笔记
2021-08-17 23:15:05 1 举报AI智能生成
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医学基础笔记
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大纲/内容
神经系统动员越多的肌纤维参与工作，所产生的力量就越强，这是中枢神经系统对运动单位的募集效应。
力量素质与神经系统的调节
力量训练引起的肌肉力量增加，主要是由于肌纤维横断面积增加。
肌肉的生理横断面积越大，其收缩产生的力量就越大。肌肉体积增加或肌肉横断面积增大是肌纤维增粗的结果。
在一定范围内，肌肉收缩时的初长度越长，收缩时的力量就越大。
肌纤维的横断面积
对于同样的肌纤维数量而言，快肌纤维的收缩力明显大于慢肌纤维，因为快肌纤维内含有更多的肌原纤维，无氧供能酶活性高，供能速率快，单位时间内可完成更多的机械功。
运动单位是指一个α—运动神经元及其所支配的骨骼肌纤维，由于支配的肌纤维类型不同，运动单位可分为快肌运动单位和慢肌运动单位。
肌纤维类型和运动单位
通常慢肌运动单位神经元的兴奋性高，快肌运动单位神经元的兴奋性低。
肌肉收缩时动员的肌纤维数量
肌纤维处于一定长度时，粗肌丝肌球蛋白横桥与细肌丝的肌动蛋白结合的数量最多，从而使肌纤维收缩力增加，肌肉收缩时肌纤维所处的这种长度叫做最适初长度。肌小节过短或过长都将因肌球蛋白横桥与肌动蛋白结合的数目减少而导致肌力下降。
肌纤维收缩时的初长度
神经系统的机能状态主要通过协调各肌群活动，提高中枢兴奋程度，增加肌肉同步兴奋收缩的运动单位数量来提高肌肉的最大肌力。
神经系统的机能状态
年龄与性别
体重大的人一般绝对力量较大。而体重轻的人可能具有较大的相对力量。
体重
决定肌肉力量的生物学因素
练习的负荷应不断超过平时采用或已适应的负荷。持续递增的负荷量能不断对肌肉产生更大的刺激，从而产生相应的生理适应，致使肌肉力量不断增长。
超负荷原则
在力量训练过程中，必须随着肌肉的生理学适应和力量的增长而逐渐增加负荷。
渐增负荷原则
不同专项练习对身体各肌肉群参与活动的要求不尽相同，而不同的活动部位、不同的动作结构对神经系统的调控能力、运动单位募集及局部肌肉代谢的影响也都不同。因此，力量训练要有针对性地与专项技术力量结合进行，应尽量与专项力量的要求及专项技术结构特点相一致。
专门性原则
顺序练习：大肌群训练安排在先，小肌群训练安排在后；多关节肌训练在前，单关节肌训练在后；在训练单关节肌群时，大强度练习在前，小强度练习在后。
训练节奏：指力量训练时的强度、运动负荷和训练频度应符合力量增长规律的要求，即下一次力量训练应尽可能安排在前一次训练引起的肌肉力量增长效果的高峰期进行。
负荷顺序原则
力量训练的间隔时间指力量训练的频度。运动频度应符合力量增长规律。
合理训练间隔原则
指最接近身体重心区域的力量，是整体发力的核心部位，主要由腰—骨盆—髋关节深浅层的稳定肌群和动力肌群组成。核心力量担负着稳定脊柱、固定骨盆、维持躯干正确姿势以及提高身体的控制力、平衡力的作用，对上下肢发力与减力的协同作用效率起着承上启下的枢纽作用。核心力量在运动中对身体姿势、动作技术和专项技能的完成起着稳定和支持的功能，在位移过程中对保持人体的平衡也发挥着重要的作用。
核心力量优先原则
力量素质的训练原则
力量素质的生理学基础
动作速度：完成单个动作时间的长短。
反应速度主要取决于感受器的敏感程度，即兴奋阈值的高低、中枢延搁时间的长短和效应器（肌组织）的兴奋性。
反应速度：人体对各种刺激产生反应的快慢。
周期性运动的位移速度主要取决于步长和步频两个因素及其协调关系。
位移速度：周期性运动中人体通过一定距离的时间。
速度素质的生理学基础
无氧耐力是指人体处在氧供应不足的情况下较长时间进行肌肉工作的能力。
影响人体无氧耐力的因素有乳酸能系统的供能水平、机体对酸性物质的缓冲能力与耐酸力以及体内肌糖原含量等。
无氧耐力能源主要来自乳酸能系统，即糖酵解系统，其供能能力是决定无氧耐力的重要因素。
无氧耐力与机体对酸性环境的耐受性
采用间歇训练的方法。运动强度达到90%最大吸氧量或以上，一次练习持续时间以1~2分钟为宜，间歇时间可比练习时间长2~3倍，间歇期后应立即进行下一次练习。
无氧耐力训练
无氧耐力的生理学基础
心肺功能是有氧耐力的重要条件。心肺功能的一项综合指标是最大吸氧量，这也是有氧工作能力可靠的生理指标。
最大吸氧量是指人体在进行有大量肌肉参加的长时间激烈运动中，心肺功能和肌肉利用氧的能力达到本人极限水平时，单位时间内所能摄取的氧量。
有氧耐力与心肺功能
红细胞中的血红蛋白是氧的运输载体，血液中红细胞和血红蛋白含量的多少是影响最大吸氧量的重要因素。
有氧耐力与血液功能
有氧耐力训练一般采用持续性练习和间断性练习两种方法。
靶心率=（最大心率-安静心率）*（60%~80%）+安静心率
每天以中等强度训练30~60分钟，效果较为理想。
有氧耐力的训练
有氧耐力的生理学基础
大脑皮质神经过程的灵活性及其综合分析能力是灵敏素质重要生理学基础的关键环节。
灵敏素质的生理学基础
柔韧素质的生理学基础包括关节的骨结构，关节周围组织体积的大小，关节附近的韧带、肌腱、肌肉和皮肤的伸展性，中枢神经对骨骼肌的调节能力等。
柔韧素质的生理学基础
灵敏素质与柔韧素质的生理学基础
身体素质的生理学基础
中枢神经系统兴奋性适当提高，自主神经系统和内脏器官的惰性得到一定的克服，进入工作状态的时间适当缩短，有利于发挥机体工作能力和提高运动成绩。
准备状态
中枢神经系统的兴奋性过高，表现为过度紧张，常有寝食不安、四肢无力、喉咙发堵等不良反应，运动能力和成绩下降。
起赛热症
赛前兴奋性过低，引起超限抑制，表现为对比赛淡漠、浑身无力，比赛时不能充分发挥体能与技能，通常是起赛热症的继发反应。
起赛冷淡
赛前状态
调整赛前状态，提高中枢神经系统和肌肉组织的兴奋性。
克服心血管系统和呼吸系统的生理惰性，使肺通气及心输出量增加，心肌和骨骼肌毛细血管扩张，工作肌能获得更多的氧，缩短进入工作状态的时程。
提高组织的兴奋性与代谢水平，升高体温，降低肌肉粘滞性，增加肌肉的伸展性、柔韧性，提高收缩和舒张速度，增加肌力并预防损伤；使血红蛋白和肌红蛋白释放更多的氧；增加体内酶的活性，保证有较充足的能量供应。
增强皮肤的血流量以利于散热，防止正式比赛时体温过高。
准备活动（作用）
整理活动是指正式练习后所做的一些加速机体功能恢复的较轻松的身体练习。
可减少肌肉的延迟性酸痛，有助于消除疲劳；
可使肌肉血流量增加，加速乳酸利用；
可预防激烈活动骤然停止可能引起的机体功能失调。
整理活动
准备活动与整理活动
人的运动能力逐渐提高的生理过程叫进入工作状态。
进入工作状态
“极点”，在进行剧烈运动开始阶段，内脏器官的活动满足不了运动器官的需要，会出现呼吸困难、胸闷、肌肉酸软无力、动作迟缓不协调、心率剧增及精神低落等一系列暂时性生理机能低下综合征。
“第二次呼吸”，“极点”出现后，采取适当降低运动强度、调整呼吸节奏等自我缓解措施，生理机能低下综合症状会明显减轻或消失。这时，自主神经与躯体神经系统机能水平会达到新的动态平衡，人体的动作会变得轻松有力，呼吸也会变得均匀自如。“第二次呼吸”的出现标志着进入工作状态阶段的结束。
“极点”与“第二次呼吸”
运动时进入工作状态结束后，人体的机能水平和工作效率在一段时间内处于一种动态平衡或相对稳定状态。
稳定状态
“极点”出现时，应继续坚持运动，并注意加深呼吸和适当控制运动强度。
减轻“极点”反应的措施
进入工作状态与稳定状态
在运动过程中，当机体生理过程不能继续保持在特定水平上进行或不能维持预定的运动强度。
运动性疲劳
促进人体功能恢复的措施有活动性手段、营养性手段、睡眠、物理手段、心理学手段等。
第一阶段，运动时能源物质消耗占优势，消耗大于恢复，能源物质逐渐减少，各器官系统的工作能力下降；
第二阶段，运动停止后能源物质消耗减少，恢复占优势，能源物质和各器官系统的功能逐渐恢复到原来水平；
第三阶段，运动时消耗的能源物质及各器官系统机能不仅恢复到原来水平，甚至超过原来水平，这种现象称为超量恢复或超量代偿。超量恢复保持一段时间后又回到原来水平。
恢复过程分为三个阶段：
运动后的恢复与运动能力的提高恢复过程
运动过程中人体机能状态的变化
运动技能的学习就是建立复杂的、连锁的、本体感受性的运动条件反射。
在学习运动技能时，大脑皮质运动中枢内支配肌肉活动的相关神经元在机能上进行排列组合，兴奋和抑制在运动中枢内有规律地交替发生，这种条件反射的系统化表现为相对固定的动作定型。运动技能的形成是建立动作定型的结果。
运动技能的条件反射本质
特点为动作僵硬、不协调、不够放松，出现多余动作。在技能学习的泛化阶段，教师应抓住动作的主要环节进行教学，不宜过多强调动作的细节。
泛化过程
特点为动作定型初步建立但不够巩固，容易受到新异刺激的干扰而出现错误。教师在教学过程中应帮助学生体会动作的细节，注意纠正错误动作。
分化过程
运动条件反射系统已经巩固，达到建立了巩固的动力定型阶段，大脑皮质的兴奋和抑制在时间和空间上更加集中和精确。
巩固过程
动作定型已经牢固建立，并能自动重现，而且在完成动作时可以暂时不需要有意识地控制，可以让整套动作流畅自如地展现出来。
自动化过程
运动技能的形成过程
运动技能形成过程及发展
肥胖是人体内过剩的热量转化为多余脂肪并集聚在体内的一种状态。
肥胖的含义及分类
身高标准体重法
标准体重（千克）=身高（厘米）-100（适用于身高在165厘米以下者）
标准体重（千克）=身高（厘米）-105（适用于身高在166~175厘米者）
标准体重（千克）=身高（厘米）-110（适用于身高在176厘米以上者）
女性体重比男性相应减去2.5千克
布洛卡简捷计算法
人体体积=（陆地体重-水下体重）/水的密度
人体密度=陆地体重/人体体积
体脂百分比=（4.570/人体密度-4.142）*100%
水下称重法
皮褶厚度法
身体密度法
BMI=实际体重（千克）/【身高（米）】2
BMI20~24为正常体重；BMI小于20为偏瘦；BMI在24~26.5为偏胖；BMI大于26.5为肥胖。
BMI体重指数法或凯特勒系数法
肥胖判定的指标与方法
肥胖
根据参加活动者的年龄、性别、健康状况和体适能水平以处方的形式确定其运动目的、运动方式、运动强度、运动时间、运动频率和注意事项的系统化、个性化的运动方案。
运动处方的概念
促进生长发育，发展身体素质；增强体质，提高体适能；延缓衰老；防治某些疾病，保持健康；丰富生活，调节心理，提高生活质量；掌握运动技能和方法，提高竞技水平。
运动目的
第一类：有氧运动项目。
第二类：伸展运动及健身操。
第三类：力量性运动。
运动形式
必要的运动时间。
时间与强度结合。
运动强度
每周锻炼3~4次最适宜的频度，这种频度不仅可以加强运动效果，而且也不易产生疲劳。
运动频率
运动处方的基本内容
因人而异。
有效性。
安全性。
全面性。
运动处方制定的原则
运动处方制定包括五大步骤，分别为一般调查和填写问卷、临床健康检查、体适能检测、运动试验和制定运动处方。
运动处方制定的步骤
准备阶段
运动阶段
整理阶段
运动处方的实施
运动处方
伸展性与弹性
粘滞性
物理特性
兴奋性
收缩性
生理特性
肌肉的特性
骨骼肌由肌纤维（束状排列）构成，肌纤维是肌肉结构和功能的基本单位；一条肌纤维由许多肌原纤维组成；肌原纤维由粗肌丝和细肌丝组成。
分支主题
肌原纤维
横管系统：走向和肌原纤维相互垂直，又称T管。作用是将肌细胞兴奋时出现在细胞膜上的电位变化传入细胞内。
纵管系统：走向和肌原纤维平行，又称L管。纵管和终池是Ca离子的储存库，在肌肉活动时实现Ca离子的贮存、释放和在集聚。
肌管系统是由单位膜构成的囊管结构，包绕在每一条肌原纤维的周围，分为横管系统与纵管系统。
横管和两侧的终池构成三联管结构。三联管是把肌细胞膜的电位变化和肌细胞的收缩过程耦联起来的关键部位。
肌管系统
肌肉的微细结构
兴奋在神经—肌肉节点的传递是通过化学递质乙酰胆碱（ACh）和终板膜电位变化实现的。
具体过程：当运动神经元兴奋时，神经冲动沿运动神经纤维传至轴突末梢，并刺激突触前膜。突触前膜去极化使膜上的钙离子通道开放，使得细胞外液中的Ca离子进入突触前膜，触发轴浆中的囊泡向突触前膜的内侧面移动。囊泡与突触前膜融合，其中所含的ACh被释放进入突出间隙，随后立即与突触后膜的ACh受体结合，引起突触后膜的Na离子和K离子等离子的通透性改变，突触后膜除极化，形成终板电位。终板电位通过局部电流的作用，使邻近肌细胞膜去极化而产生动作电位，实现了兴奋由神经传递给肌肉。
化学传递。
兴奋传递节律是一对一的。每一次神经纤维兴奋都可引起一次肌肉细胞兴奋。
单向传递。兴奋只能由神经纤维传向肌肉，不能相反。
时间延搁。
高敏感性。
兴奋在神经—肌肉接点的传递有以下特点：
兴奋在神经—肌肉接点的传递
第一步、兴奋通过横管系统传向肌细胞深处。
第二步、三联管结构处的信息传递。
第三步、肌浆网中Ca离子释放入胞质以及Ca离子由胞质向肌浆网的在聚集。
肌肉的兴奋—收缩耦联
肌肉的缩短是由于细肌丝（肌动蛋白微丝）在粗肌丝（肌球蛋白微丝）上滑行造成的。
肌细胞兴奋动作电位引起肌浆Ca离子的浓度升高时，Ca离子与细肌丝上肌钙蛋白相结合，引起肌钙蛋白分子构型发生变化，这种变化又传递给原肌球蛋白分子，使后者构型亦发生变化。结果可使原肌球蛋白从肌动蛋白双螺旋结构的沟沿滑到沟底，安静时抑制肌动蛋白和横桥结合的因素被解除，暴露出肌动蛋白上能与横桥结合的位点。
横桥与肌动蛋白结合形成肌动球蛋白。肌动球蛋白可激活横桥上的ATP酶，在Mg离子参与下，ATP分解释放能量，引起横桥头部向粗肌丝中心方向摆动，牵引细肌丝向粗肌丝中央滑行，当横桥角度发生变化时，横桥头部与肌动蛋白解脱，并恢复到原来垂直的位置。紧接着横桥又开始与下一个肌动蛋白的位点结合，重复上述过程，进一步牵引细肌丝向粗肌丝中央滑行。只要肌浆中Ca浓度不下降，横桥循环运动就不断进行下去，逐步将细肌丝拖向粗肌丝中央，使肌小节缩短，肌肉缩短。
当刺激中止后，终池膜对Ca离子的通透性降低，Ca离子释放也停止。肌浆膜上的钙泵迅速回收Ca离子，使肌浆Ca离子浓度下降，钙与肌钙蛋白结合解离，肌钙蛋白恢复到原来的构型，继而原肌球蛋白也恢复到原来的构型，肌动蛋白上与横桥结合的位点重新被掩盖起来，横桥与肌动蛋白分离，粗、细肌丝退回到原来位置，肌小节变长，肌肉舒张。
基本过程：
肌肉的收缩与舒张过程
肌肉收缩与舒张过程
肌肉收缩原理
单收缩与强直性收缩
肌肉收缩所产生的张力大于外加阻力时，肌肉缩短，并牵引骨杠杆做相向运动的一种收缩形式，又称向心收缩。
非等动收缩：又称等张收缩，在整个收缩过程中负荷是恒定的，由于关节角度的变化，造成肌肉收缩力与负荷不相等，收缩速度也随之变化。
等动收缩：在整个关节范围内肌肉产生的张力始终与负荷相同，肌肉能以恒定速度或等同的强度收缩。
根据在整个关节远动范围内肌肉张力与负荷的关系，缩短收缩又可分为非等动收缩和等动收缩两种。
缩短收缩
当肌肉收缩力小于外力时，肌肉虽然在收缩，但却被拉长，这种收缩形式被称为拉长收缩，又称离心收缩。
拉长收缩
当肌肉收缩力等于外力时，肌肉虽然在收缩，但长度不变。
等长收缩
缩短收缩、拉长收缩、等长收缩
肌肉的收缩形式
绝对力量：某块肌肉做最大收缩时所产生的张力。肌肉的横断面积越大，其绝对肌力越大。
相对力量：肌肉单位横断面积（一般为1平方厘米肌肉的横断面积）所具有的肌力。
绝对力量和相对力量
肌肉收缩时产生的张力大小取决于活化的横桥数目，而收缩速度取决于能量释放速率和肌球蛋白ATP酶的活性，与活化的横桥数目无关。
当负荷较小时，肌肉收缩速度加快；当负荷较大时，肌肉收缩速度减慢。
逐渐增加负荷时，肌肉收缩力量也逐渐增加，而收缩速度逐渐降低；当负荷超过极限负荷时，肌肉张力达到最大，此时收缩速率为零。
肌肉—力量速度曲线
肌肉收缩的力学特征
肌肉收缩形式与力学特征
快肌纤维（FT）：肌纤维直径粗，肌浆网发达，收缩速度快。
慢肌纤维（ST）：线粒体数量多，周围毛细血管网丰富，收缩速度慢。
根据肌纤维的收缩速度划分
红肌：快缩红、慢缩红。
白肌：快缩白。
根据肌肉的色泽划分
快缩—糖酵解型（FG）
快缩—氧化—糖酵解型（FOG）
慢缩—氧化型（SO）
根据肌纤维的收缩速率及代谢特征划分
MHC—I
MHC—IIa
MHC—IIX（或MHC—IId）
MHC—IIb
根据肌球蛋白重链同功型划分
人体肌纤维的类型
收缩速度：快肌纤维收缩速度大于慢肌纤维收缩速度。
收缩力量：快肌纤维收缩时产生的力量大于慢肌纤维收缩时产生的力量。
抗疲劳能力：慢肌纤维抗疲劳能力比快肌纤维强。
肌纤维的生理学特征
慢肌：一般成年男女，占44%~58%。
快肌：IIa占大部分；IIb少；IIc占2%~3%。
功能：维持姿势的肌肉中慢肌多；以动力为主的肌肉中快肌多。
性别：未统一。
年龄：青春期无差异，在20~29岁，慢肌百分比增加，快肌百分比减少。
遗传：单卵双生子之间的肌纤维百分比分布一致；双卵分布一致性差。
遗传度：男，99.5%；女92.5%。
不同类型肌纤维的分布
速度为主的运动员快肌百分组成占优势；耐力为主的运动员慢肌比分组成占优势。
肌纤维类型与运动能力
一个脊髓α—运动神经元或脑干运动神经元和受其支配的肌纤维所组成的肌肉收缩的最基本单位称为运动单位。
运动单位
参与活动的运动单位数目与兴奋频率的结合称为运动单位募集。
运动单位的募集（动员）
运动单位的募集
肌纤维增粗，即肥大。
肌纤维数目增多，即增生。
运动训练对肌纤维的面积和数量的影响
使肌纤维中的线粒体数量增多，体积增大，容积密度增加，使线粒体中的有氧代谢酶活性增加，因而使肌纤维的有氧氧化能力提高。
运动训练对肌纤维有氧能力的影响
短跑运动员乳酸脱氢酶最高，长跑运动员最低，其他项目介于两者之间。
运动训练对肌纤维无氧能力的影响
训练引起的肌纤维的适应性变化，具有很明显的专一性，这不仅表现在不同的运动专项或不同的训练方式上，而且也表现在局部训练上，即使同一个体，各肌肉的活动程度不同，反应也不同。
运动训练对肌纤维影响的专一性
运动训练对肌纤维的影响
骨骼肌机能
血浆占全血量的50%～55%；血浆中水分占90%～92%，其他成分以溶质血浆蛋白为主，并含有电解质、营养素、酶类、激素类和胆固醇等其他重要组成部分。
血浆的主要作用是运载血细胞，运输维持人体生命活动所需的物质和体内产生的废物等。
血浆
血细胞占全血量的45%～50%，包括红细胞、白细胞和血小板。
成熟红细胞无细胞核，也无细胞器，胞质内充满血红蛋白，主要功能是运输氧。
血细胞
血液的组成
维持内环境的相对稳定作用。
血液的运输作用。血液将内分泌激素运输到周身，作用于相应的器官（靶器官）改变其活动，起体液调节作用。
血液的调节作用。
血液的防御与保护作用。
血液的功能
血液的组成与功能
细胞受到一定强度的刺激后具有产生动作电位的能力。所有心肌细胞都有兴奋性。
细胞直径和缝隙连接的数量及功能。
0期去极化的速度和幅度。
邻近未兴奋部位膜的兴奋性。
影响传导性的因素：
传导性
心肌中的自律细胞在没有外源性刺激的条件下，能够自主产生节律性兴奋的特性。
自律性
心肌中的工作细胞和骨骼肌一样，在受足够强度的刺激而产生兴奋后，通过兴奋—收缩耦联，引起心肌收缩。
心肌细胞的生理特性
心房和心室收缩与舒张一次构成一个机械活动周期，称为心动周期。
一个心动周期中包含心房收缩、心房舒张、心室收缩、心室舒张；由于心室在心脏泵血活动中起主要作用，故心动周期通常是相对心室的活动周期而言的。
心动周期
每分钟心脏搏动的次数。心率是了解循环系统机能的简单易行指标。
最大心率=220-年龄（个体最大强度运动）
心率
心动周期与心率
一次心搏中由一侧心室射出的血液量称为每搏输出量。
每搏输出量占心室舒张末期容积的百分比称为射血分数。收缩力越大，心脏搏出血量越多，心室剩余血量就越小，射血分数越大。
每搏输出量和射血分数
一侧心室每分钟射出的血液量，称为每分输出量，简称心输出量。心输出量等于心率与搏出量的乘积。
每分输出量和心指数
血液由左心室射出经主动脉及其各级分支流到全身的毛细血管，心输出量随机体代谢需要而增加的能力称为心功能贮备或心力贮备。心力贮备是最大心输出量与安静时心输出量之差。
心力贮备
心脏泵血功能的指标
心脏射血和外周阻力是形成动脉血压的两个基本条件。
血液充盈是形成动脉血压的前提。
心室收缩时，主动脉压急剧升高，在收缩中期动脉血压达到最大值，称收缩压；心室舒张时主动脉压下降，在心舒末期主动脉压最低值称舒张压。
主动脉和大动脉管壁的弹性对动脉血压起缓冲作用。
正常人动脉血压在一定范围内变动，到保持相对稳定。安静状态时收缩压为13.3～16.0kPa（100～120mmHg），舒张压为8.0～10.6kPa（60～80mmHg）。
安静时血压持续超过21.3/12.6kPa（160/95mmHg）者为高血压；低于12.0/8.0kPa（90/60mmHg）者为低血压。
动脉血压
运动时，体内能量物质消耗增强、代谢物增多，因此就必须加快血液的流通量，及时满足机体各部能源的供应和代谢产物的排泄。由于心交感神经活动加强，新词心率加快，心肌收缩力加强，心输出量增加。骨骼肌节律性收缩的静脉泵作用和呼吸运动的加强也有利于静脉血回流，导致心输出量增加。
增加心力贮备。
运动性心脏肥大表现在心腔扩大和心肌肥厚两方面。
运动性心脏肥大
安静心率明显低于正常值。
运动性心动徐缓
在安静状态下，运动心脏以较低心率及较大的每搏输出量保证供血，以较小的能量消耗保证了同样的供血量。
在以规定的强度和时间完成定量负荷运动时，运动心脏较普通心脏泵血功能变化幅度小。
心脏泵血功能改善
经常进行体育锻炼或运动训练，可使人体心血管系统的形态、机能和调节能力产生良好的适应，从而提高人体工作能力：
运动时循环系统功能的调节与适应
心血管系统
运动与循环机能
肺通气的动力是大气与肺泡之间的气压差。
主要吸气肌由膈肌和肋间外肌组成，辅助吸气肌由胸肌、斜方肌、胸锁乳突肌、背阔肌等组成；呼气肌由肋间内肌和腹壁肌组成。
平静呼吸特点：吸气时，依靠膈肌和肋间外肌的收缩使胸廓扩大，完成吸气过程；呼气时，通过膈肌和肋间外肌的舒张，使胸廓回位，肺内压升高，完成呼气过程。
用力呼吸特点：用力呼气时，肋间外肌收缩使肋骨下移，缩小了胸廓的前后左右径；腹肌收缩推动膈肌上衣，扩大了胸廓的上下径，胸廓迅速缩小，肺内压急剧增加，形成快速呼吸。
按照呼吸的深浅，可把呼吸运动分为平静呼吸与用力呼吸。
呼吸运动
人体固有的吸气肌为肋间外肌和膈肌，呼气肌为肋间内肌和腹肌。
膈肌收缩和舒张时。腹内压产生变化，腹壁随之起伏，因此以膈肌运动为主的呼吸运动称为腹式呼吸。
肋间外肌收缩和舒张时，胸壁随之起伏，因此以肋间外肌运动为主的呼吸运动称为胸式呼吸。
呼吸形式
肺通气的动力学
肺容量的组成
肺容量
肺活量：最大吸气后再做最大呼气，所能呼出的气量称为肺活量，它是潮气量、补吸气量和补呼气量之和。
连续肺活量：连续测五次肺活量，根据五次所测数值的变化趋势，判断呼吸机的机能能力。
时间肺活量：在最大吸气之后，以最快的速度进行最大呼气，记录在一定时间内所能呼出的气量。
最大通气量：以适宜的呼吸频率和呼吸深度进行呼吸时所测得的每分通气量。
肺通气机能的指标
肺通气机能的评定
呼吸运动与肺通气机能
肺换气：肺泡与肺泡毛细血管血液之间的气体交换。
组织换气：体内毛细血管血液与组织之间的气体交换。
气体交换的动力是肺泡气和肺泡毛细血管血液之间各气体的分压差。
肺泡内PO2高于静脉血PO2，而PCO2则低于静脉血。当静脉血流经肺泡时O2由肺泡向静脉血扩散，CO2则由静脉血向肺泡扩散。经肺换气后PO2升高而PCO2降低，静脉血变成动脉血。动脉血流经组织时，由于组织的PO2低于动脉血PO2，PCO2高于动脉血，因此，O2由血液向组织扩散。而CO2则由组织向血液扩散。经组织换气后，PO2降低而PCO2升高，动脉血变成静脉血。
气体交换的过程：
肺换气
通过肺换气和组织换气后，扩散进入血液的O2和CO2是由血液进行运输的。
人体有氧工作能力取决于机体氧运输系统功能和肌肉利用氧的能力。
氧气的运输
氧利用率=（动脉血氧含量-静脉血氧含量）/动脉血氧含量*100%
氧利用率
气体的运输
在中枢神经系统内，产生和调节呼吸运动的神经群称为呼吸中枢，它们分布在大脑皮层、间脑、脑干、脊髓等部位。
大脑皮层：不是产生节律性呼吸的必要部位，是随意呼吸的调节部位。
脑桥：能完善正常呼吸节律的呼吸调整。
延髓：是产生节律性呼吸的基本中枢。
脊髓：实现上位脑与主要呼吸肌的联系。
各级中枢在调节呼吸中的作用：
呼吸中枢
呼吸的反射性调节的种类有呼吸肌本体感受性反射、肺牵张反射和防御性呼吸反射。
使呼吸加强的反射主要是呼吸肌本体感受性反射。
呼吸的反射性调节
呼吸的调节
呼吸肌收缩与舒张加强，表现为呼吸加深加快，肺通气量增加。
运动训练可以导致人体亚极限运动时的每分通气量增加的幅度减小。
运动时肺通气的变化
运动时，机体呼吸加深、加快，使通气量增加。在运动强度较小时，每分通气量的增加主要是靠潮气量的增加，呼吸频率的增加不明显；在运动强度较大时，每分通气量的增加主要靠呼吸频率的增加，潮气量的增加幅度有所下降。运动强度大、持续时间短，虽然总需氧量少，但每分钟需氧量却大。反之，运动强度小、持续时间长，虽然每分钟需氧量少，可使总需氧量却大。
运动时的潮气量（深度呼吸）与呼吸频率
呼吸与技术动作相结合
加大呼吸深度，控制呼吸频率，提高肺换气效率
减小呼吸道阻力
正确使用憋气方法
运动时的合理呼吸
在肺换气过程中，由肺气泡扩散入毛细血管，并供给人体实际消耗或利用的氧量为吸氧量。
氧气当量是指每分通气量和每分吸氧量的比值。
氧通气当量小，说明氧的摄取效率高。
运动时，在相同吸氧量情况下，运动员的通气量比无训练者要少；在相同肺通气量情况下，运动员的吸氧量较无训练者要大得多，即运动员的呼吸效率高。
运动与氧通气当量
运动时呼吸变化的调节
运动与呼吸
又称非乳酸功能系统，是由肌肉内的ATP和CP这两种高能磷化物构成的，ATP与CP同样都是通过分子内高能磷酸键裂解时释放能量，以实现快速功能。
ATP—CP（磷酸原）系统概述
分解供能速度快，重新合成ATP速度最快。
不需要氧。
不产生乳酸。
ATP—CP供能系统最大输出功率为50瓦/千克体重，是三个供能系统中输出功率最高的。
维持供能的时间短。
ATP—CP（磷酸原）系统的特点
凡是进行短时间极量运动（如短跑、举重、冲刺、投掷等）时所需的能量几乎由ATP—CP（磷酸原）系统供给。
ATP—CP（磷酸原）系统的应用
ATP—CP（磷酸原）系统
又称酵解能供能系统。当人体进行剧烈运动时，骨骼肌能量消耗大、速度快，但有氧供能不足。而当ATP和CP大量消耗时，糖的无氧酵解便开始参与供能。当氧供不足的程度为氧化供能需要量的2倍以及肌肉中ATP—CP被消耗的量约为原贮备量的50%时，为了迅速合成ATP以保证持续运动的能力，骨骼肌中的糖原便被大量无氧分解，乳酸开始生成。
糖酵解系统概述
糖酵解系统供能速度快，比有氧氧化供能来得及时，故称其为应急能源。
糖酵解系统供能不需要氧。
糖酵解系统供能时间比较长。
糖酵解系统产生的能量有限，但可积少成多。
糖酵解系统的代谢产物为乳酸。乳酸在肌细胞中的大量增大，不仅对ATP的合成起抑制作用，还会引起肌细胞代谢性酸中毒，工作能力降低，易发生疲劳。
糖酵解系统供能的特点
糖酵解系统是400米、800米、1500米跑，100米、200米游泳的主要供能系统，从事此类运动项目可经过专门的无氧训练来有效提高该系统的供能能力。
糖酵解系统的应用
糖酵解系统（乳酸能系统）
糖、脂肪和蛋白质在氧供应充足的条件下，氧化为二氧化碳和水，同时释放大量能量，使ADP再合成ATP。
有氧氧化系统概述
体内95%的ATP均来自线粒体内的氧化磷酸化作用，是ATP生成的主要途径，是人体能量消耗的主要供能系统。
有氧氧化供能系统是体内最经济的能量供应系统。
有氧供能系统的能量物质来源广、种类多、储备量大，是取之不尽的能量来源。
有氧氧化过程复杂、供能速度慢，是耐力运动项目的主要供能来源。
糖和脂肪在进行有氧氧化时。最大输出功率比其他两个系统都低。
有氧氧化系统供能的特点
该系统供能的最大容量可认为是无限大，可用于进行长时间耐力活动。
有氧氧化系统的应用
有氧氧化系统
运动时的能量代谢
内分泌是指内分泌细胞将所产生的激素直接分泌到体液中，并以体液为媒介对靶细胞产生效益的一种分泌形式。
内分泌细胞集中的腺体统称为内分泌腺。
内分泌系统是由体内的内分泌腺与分散在功能器官组织中的内分泌细胞共同组成的一个体内信息传递系统。它与神经系统密切联系、相互配合，共同调节机体的各种功能，维持内环境的相对稳定。
内分泌和内分泌系统
激素是内分泌腺或器官组织的内分泌细胞所分泌的，以体液为媒介，在细胞之间递送调节信息的高效能生物活性物质。
激素及其分类
体液调节是指机体通过组织间液或血液循环将一些化学物质运送到一定的组织或器官，促进或抑制其活动的调节方式。体液调节的物质以内分泌腺所分泌的激素为主。
同属儿茶酚胺类激素，主要来自肾上腺髓质。均能使心脏的活动加强，心输出量增加，但最终作用取决于靶细胞膜上受体类型及受体的亲和力。
肾上腺素有明显的强心作用，并能使皮肤、肾、胃肠道的血管收缩，而心、骨骼肌和肝中的血管舒张，总的外周阻力变化不大，对血压影响较小，故临床上被用作强心剂。
去甲肾上腺素可使全身几乎所有血管收缩，外周阻力增加，动脉血压升高，对心脏的作用较弱，因此临床上用来做缩血管升压药。
肾上腺素和去甲肾上腺素
肝脏合成的血管紧张素原在肾合成的肾素作用下水解，形成血管紧张素。在人体失血、脱水的情况下，肾素—血管紧张素系统就被激活，对血压和循环血量的维持起重要作用。肾素—血管紧张素系统的异常与高血压的发病机制有密切的关系。
肾素—血管紧张素
体液调节
内分泌与激素
激素对运动的反应、适应与调节
运动与内分泌
感受器是指感觉神经末梢分布于组织或细胞中，专门感受机体内、外环境变化所形成的特殊结构或装置。
外感受器可分为距离感受器（视听觉感受器）和接触感受器（触觉小体）。
内感受器可分为本体感受器（骨骼肌中的肌梭与腱梭）与内脏感受器等。
感受器
感觉器官由感受器及其附属结构组成。高等动物具有眼（视器）、耳（位听器）等重要的特殊感觉器官。
感觉器官
神经系统的感觉功能
本体觉或称运动觉，是位于骨骼肌、肌腱、关节囊等处的本体感觉神经末梢装置，能感受肌肉张力的变化和环节在关节处的运动方向、速度与幅度等变化的刺激，并将刺激转变为神经冲动，传入大脑皮层相应地感觉中枢，产生身体各部相对位置和状态的感觉。
腱梭或称腱器官，是位于肌腱、肌腹与肌腱连接处或腱鞘内的一种张力感受器。是感知骨骼肌张力变化的一种本体感受器。
肌梭位于骨骼肌的肌腹中，是骨骼肌中一种特殊的感受装置。功能是将肌肉受牵拉而被动伸展的长度信息编码为神经冲动传入中枢，一方面产生相应的本体感觉，另一方面反射性地产生和维持肌紧张。
本体觉
神经系统的感觉分析功能
在脊髓完整的情况下，一块骨骼肌如受到外力牵拉使其伸长时，能反射性地引起牵拉的同一肌肉收缩。
牵张反射的主要生理意义在于维持站立姿势。
动态牵张反射也称为腱反射，是由快速牵拉肌肉引起的，作用是对抗肌肉的拉长，特点是时程较短和产生较大的肌力，并发生一次位相性收缩。
静态牵张反射也称为肌紧张，是缓慢持续牵拉肌肉时形成的，主要调节肌肉的紧张度，对维持躯体姿势是非常重要的。
牵张反射
当皮肤或肌肉受到伤害性刺激时，引起受刺激一侧的肢体快速地回撤。
一种是由于肢体某一局部皮肤和皮下组织的触、压、热、冷等感受器在接受刺激之后，引起肢体的轻度收缩。
另一种是由于强烈疼痛刺激或伤害性刺激而引起整个肢体屈肌肌群的收缩，使肢体产生迅速背离伤害源的回缩活动。
屈肌反射
脊髓对躯体运动的调控
头部空间位置的改变以及头部与躯干的相对位置发生改变时，将反射性地引起躯干和四肢肌肉紧张性的改变，包括迷路紧张反射和颈紧张反射。
状态反射
当人和动物处于不正常体位时，通过一系列协调运动将体位恢复常态的反射活动。
由于头部位置不正视觉和内耳迷路受到刺激而兴奋，传入的冲动反射性地引起头部位置率先复正；
由于头部复正引起颈肌扭曲，从而使颈肌内的感受器产生兴奋，继而导致躯干翻转，使动物站立。
翻正反射的步骤：
翻正反射
人体在进行主动或被动旋转运动时，为了恢复正常体位而产生的一种反射活动。
当身体向任何一侧倾倒时，前庭感受器受到刺激产生兴奋，通过传入神经到达中脑和延髓，反射性地引起全身肌肉张力重新调整，维持身体平衡。
旋转运动反射
人体在主动或被动地进行直线加速或减速运动时，即发生肌张力重新调配恢复常态现象。
人体沿垂直方向直线加速或减速时，耳石受到刺激，反射性地引起肌张力重新调整的活动称为升降反射。
人体从高处跳下时，在着地的一刹那，上肢紧张性加强而下肢两脚分开顺势弯曲，以保持身体重心减少震动，这种反射称为着地反射。
直线运动反射
脑干对躯体运动的反射——姿势反射
躯体运动的神经控制
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《运动生理学》医学笔记
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