運動的生理學基礎Part1運動對心血管系統(tǒng)的影響

一、肌肉運動時血液循環(huán)功能的變化(一)肌肉運動時心輸出量的變化運動開始：心輸出量就急劇增加，通常一分鐘達到高峰，并維持在該水平。運動時心輸出量的增加與運動量或耗氧量成正比。運動時：由于肌肉的節(jié)律性舒縮和呼吸運動加強，回心血量大大增加，這是增加心輸出量的保證。另外，運動時交感縮血管中樞興奮，使容量血管收縮，體循環(huán)平均充盈壓升高，也有利于增加靜脈回流。(二)肌肉運動時各器官血液量的變化運動時各器官的血流量將進行重新分配，其結果是使心臟和進行運動的肌肉的血流量明顯增加，不參與運動的骨骼肌及內臟的血流量減少。在運動開始時，皮膚血流也減少，但以后由于肌肉產熱增加，體溫升高，通過體溫調節(jié)機制，使皮膚血管舒張，血流增加，以增加皮膚散熱。(三)肌肉運動時動脈血壓的變化運動時的動脈血壓水平取決于心輸出量和外周阻力兩者之間的關系。如果心輸出量的增加和外周阻力的降低兩者的比例恰當，則動脈血壓變化不大。否則，動脈血壓就會升高或降低。①如果從事動力性運動，由于心輸出量增加肌肉血管舒張，腹腔血管收縮，總的外周阻力不變，故主要表現(xiàn)為收縮壓升高②如果從事靜力性運動，由于心輸出量增加幅度小，肌肉收縮壓迫血管，腹腔血管收縮，總的外周阻力增大，故血壓升高，以舒張壓增高更明顯。二、運動訓練對心血管系統(tǒng)的影響

(一)竇性心動徐緩正常安靜時心率低于60次/分的心率；優(yōu)秀的耐力運動員可低至40-60次/分原因：控制心臟活動的迷走神經作用加強，而交感神經的作用減弱變化：竇性心動徐緩是可逆的應用：一般認為，運動員的竇性心動徐緩是經過長期訓練后心功能改善的良好反應，故可將竇性心動徐緩作為判斷訓練程度的參考指標。(二)運動性心臟增大

運動員心臟：指由長時間訓練引起的以心臟增大、心功能增加為主要表現(xiàn)的心臟適應現(xiàn)象。運動員心臟除增大、心泵血功能提高外，還伴有都行心動過緩、心臟內分泌功能改變等，最終可表現(xiàn)為心泵功能儲備的增加運動性心臟增大是對長時間運動負荷的良好適應。靜力及力量性項目：投擲、摔跤和舉重運動員心臟的運動性增大是以心肌增厚為主。耐力性項目：游泳和長跑等運動員的心臟增大卻以心室腔增大為主，也有報道心肌厚度也增加，但心腔內半徑與心壁厚之比維持在正常范圍。(三)心血管機能改善-搏出量和心輸出量增加

安靜時一般人:50OOml/min=71ml/次*70次/min

運動員:50OOml/min=lOOml次*5O次/min最大運動時一般人:220OOml/min=113ml次*l95次/min

運動員:350OOml/min=l79ml次*l95次/min

運動訓練不僅使心臟在形態(tài)和機能上產生良好適應，而且也可使調節(jié)機能得到改善。有訓練者在進行定量工作時，心血管機能動員快、潛力大、恢復快。Part2運動對呼吸系統(tǒng)的影響

一、運動時呼吸系統(tǒng)的調節(jié)骨性胸廓發(fā)達，胸圍增加呼吸肌發(fā)達且力量增大呼吸差增加肺活量和肺通氣量增加肺泡彈性和通透性加大，微血管密度增加，生理性的死腔減少，利于氣體交換呼吸深度增加而呼吸頻率下降二、長期運動時呼吸系統(tǒng)的適應運動系統(tǒng)的肌屬骨骼肌，每塊肌都可看作一個器官。每塊肌都有一定的形態(tài)、結構、位置和輔助裝置，執(zhí)行一定的功能，有豐富的血管和淋巴管分布，并接受神經的支配，所以每塊肌都可視為一個器官Part3運動對骨骼肌的影響

一、骨骼肌概述肌的構造肌腹——位于肌的中間，色紅，柔軟，有收縮能力肌腱——位于肌的兩端，色白，較硬，無收縮能力肌的輔助結構:筋膜、滑膜囊、腱鞘②深筋膜（固有筋膜）——位于淺筋膜的深面，包被在每塊肌肉或肌群、腺體、大血管和神經等形成“筋膜鞘”。在四肢最發(fā)達外伸入肌群之間與骨相連，分隔肌群，稱“肌間隔”；作用：保護肌免受摩擦，有利肌或肌群進行活動。①淺筋膜（皮下筋膜）——位于真皮之下，完整連續(xù)的覆蓋全身，（內含有脂肪、淺動脈、皮下靜脈、皮神經、淋巴管）；作用：保護深部組織和保持體溫。2、滑膜囊——墊于肌腱和骨之間，為封閉的結締組織小囊，內含少量滑液（有的滑膜囊在關節(jié)附近和關節(jié)腔相通）；作用：增加潤滑，減少摩擦，促進運動的靈活性3、腱鞘——由內、外兩層共同組成，內層（滑膜層）呈雙層套管狀包裹著肌腱，多見于手足摩擦較大的部位；作用：約束肌腱，減少在運動時的摩擦。骨骼肌超微結構示意圖肌絲滑行理論：肌肉的縮短或伸長是由于肌小節(jié)中粗絲和細絲的相互滑行，而肌絲本身結構和長度不變。當肌肉縮短時，由Z線發(fā)出的細絲沿著粗絲向暗帶中央滑動，結果相鄰的的各Z線都相互靠近，肌小節(jié)長度變短，從而出現(xiàn)了整個肌肉縮短。此理論的證據(jù)是：①肌肉縮短后，A帶不變，I帶明顯縮短，由于肌節(jié)兩端的細絲在肌節(jié)中相接觸，H消失。②當肌肉拉長時，細肌絲沿粗絲向暗帶外側滑動，故明帶和H帶均加寬。運動單位：一個α-運動神經元和受其支配的肌纖維所組成的最基本的肌肉收縮單位(簡稱MU)。張力不但與興奮的運動單位數(shù)目有關，而且也與運動神經元傳到肌纖維的沖動頻率有關。參與活動的運動單位數(shù)目與興奮頻率的結合，稱為運動單位動員(簡稱MUI),也可稱為運動單位募集。二、長期運動對骨骼肌的影響不同肌纖維的形態(tài)特征形態(tài)學特征Ⅰ型（慢?。颍旒。┰谝患∪庵械奈恢眉±w維的直徑肌纖維數(shù)量肌漿網（內質網）突觸小泡α-運動神經元神經肌肉接點終板面積肌節(jié)Z線寬度（埃）毛細血管網血液供應神經支配深部細少不發(fā)達少小無皺折小800-1000較豐富多少表淺粗多發(fā)達多大后膜有皺折大400-500不太豐富少多不同肌纖維的生理學特征快肌纖維收縮速度快，慢肌纖維收縮速度慢。和慢肌纖維相比，快肌纖維在收縮時能產生較大的力量，但容易疲勞。(一)肌纖維選擇性肥大耐力訓練可引起慢肌纖維選擇性肥大速度、爆發(fā)力訓練可引起快肌纖維選擇性肥大。

（二）酶活性改變耐力訓練使慢肌纖維面積、琥珀酸脫氫酶活性和磷酸丙糖激酶顯著提高速度、爆發(fā)力訓練使LDH、磷酸化酶活性升高（三）肌肉體積增大，收縮力量增大骨骼肌肌纖維增粗，橫斷面積增加大負荷、少重復的訓練增加肌肉力量小負荷、多重復的訓練增加肌肉耐力Part4運動對骨代謝的影響

一、骨概述骨的形態(tài)分類長骨短骨扁骨不規(guī)則骨骨外膜骨內膜骨膜（內層的成骨細胞有造骨功能）（破骨細胞有破骨功能）骨密質骨質骨松質紅骨髓黃骨髓骨髓骨的化學成分和物理特性

有機物無機物

成人約占1/3。有機物使骨具韌性。成人約占2/3。無機物使骨具一定硬度。骨的發(fā)生膜內成骨軟骨內成骨長粗：成骨細胞和破骨細胞相互作用。長長：骺軟骨不斷增生和骨化。骨的生長運動通過改善骨的血液循環(huán)，加強骨的新陳代謝，使骨徑增粗，基質增厚，骨質的排列規(guī)則、整齊，并隨著骨形態(tài)結構的良好變化，骨的抗折、抗彎、抗壓縮等方面的能力有較大提高。人體從事體育鍛煉的項目不同，對人體各部分骨的影響也不同。經常從事以下肢活動為主的項目，如跑、跳等，對下肢骨的影響較大；從事以上肢活動為主的項目，如舉重、投擲等，對上肢骨的影響較大。二、運動對骨的影響運動能夠增加骨密度的峰值，緩解骨量丟失，預防骨質疏松的發(fā)生。進行對骨骼有負載作用的抗重力或抗阻力性運動有利于骨的形成，提高骨密度。運動產生的肌肉張力和機械力作用于骨骼，導致骨組織的特異性變形，改變骨內的壓電位，進而刺激成骨細胞生長，促進骨形成和重建，以維持骨量或增加骨密度，并使骨的彈性增加，抗彎曲，抗擠壓和抗扭轉的能力增強。C.只有一定強度的運動才可以刺激骨小梁的生長，大負重的運動比小負重、長時間的運動更能使骨密度值增加。D.過量的運動會加劇骨組織微缺損,使骨塑造、骨重建頻率加快，自我更新修復已缺損組織的能力降低。E.當骨與軟組織接壤的地方因長期承受壓力，會造成軟骨失去水分與彈性，導致骨骼出現(xiàn)退化性改變。F.內分泌在維持骨骼正常代謝方面起著十分重要的作用可以促進骨的蛋白質合成，使骨基質總量增加，及有利于骨的鈣化；尤其是睪酮和雌二醇，可促進骨骼的生長、發(fā)育，使骨皮質增厚和骨密質增高。運動能夠通過調節(jié)內分泌功能來促進骨形成，并可增加睪酮和雌激素的分泌,促進骨代謝。G.體育鍛煉的效果并不是永久的，當體育鍛煉停止后，對骨的影響作用也會逐漸消失，因此，體育鍛煉應經?；?。體育鍛煉的項目要多樣化，以免造成骨的畸形發(fā)展。運動既可增加大關節(jié)的固定性，提高關節(jié)承受載荷的能力，又可提高關節(jié)的靈活性，適應大幅度運動的需要，這對減少和防止關節(jié)的損傷、增強體質、提高運動成績具有十分重要的意義。Part5運動對關節(jié)的影響

增大關節(jié)的穩(wěn)固性

在系統(tǒng)的體育鍛煉中，由于機械的作用，關節(jié)面的骨密質增厚，使其承受載荷的力學性增強；關節(jié)軟骨增厚，提高了關節(jié)的緩沖能力；關節(jié)囊和關節(jié)韌帶等膠原組織增生，抗拉伸的能力增強；關節(jié)周圍的肌肉力量增大，使關節(jié)穩(wěn)固性增大。提高關節(jié)的靈活性

堅持采用各種科學、有效的拉伸練習方法，可使關節(jié)囊、韌帶及關節(jié)周圍的肌肉等軟組織在力的作用下被伸展，增大關節(jié)的靈活性，提高關節(jié)運動幅度，這對減慢軟組織的退行性變化、延緩衰老，以及提高動作質量，防止運動損傷是必不可少的。促進關節(jié)損傷后的修復關節(jié)附近的骨折、關節(jié)置換術后，應采用適當?shù)倪\動療法，以刺激軟骨細胞、增加膠原和氨基已糖的合成，防止滑膜粘連和血管翳的形成，從而增加ROM，恢復關節(jié)功能。運動可以降低成年人關節(jié)軟骨的量，還能使非鈣化區(qū)軟骨變薄，但運動可以增加兒童關節(jié)軟骨的量。中等強度的運動對機體是很有益的，可以增加軟骨細胞的數(shù)量及刺激蛋白多糖的合成，而長期、高強度的運動則會帶來負面的影響。

Part6運動對中樞神經系統(tǒng)的影響

多種形式的運動能影響大腦皮質內錐體細胞樹突棘的數(shù)量增多運動可以向中樞神經系統(tǒng)提供感覺、運動和反射性傳入，從而保持CNS的緊張度和興奮性多次重復的訓練提高神經活動的興奮性、靈活性和反應性。運動促進腦血液循環(huán)，改善腦組織的氧氣和營養(yǎng)物質供應。制動與臥床對機體的影響制動(immobilization)：是指人體局部或全身保持固定或限制活動，是臨床醫(yī)學常用的保護性治療措施。制動的三種形式1.局部固定（如骨折或脫位后的石膏固定）2.臥床休息3.神經性癱瘓52制動的積極作用1.有助于減輕局部損傷的疼痛和腫脹，保證損傷組織的自然修復過程。2.減少在病情不穩(wěn)定的情況下發(fā)生進一步損傷的危險。2.降低組織和器官的能量消耗，以保護受損的組織和器官的功能。53制動的負面作用1.廢用綜合征。2.增加并發(fā)癥的出現(xiàn)。3.增加新的功能障礙。正確認識制動對機體的影響，處理好制動與運動之間的關系，是康復醫(yī)學工作中的重要內容之一。54一、制動對骨骼肌的影響（一）肌代謝障礙1.在制動的最初幾個小時內，肌蛋白的合成速度便開始下降。2.制動30天，肌細胞胰島素受體對胰島素的敏感性下降。3.制動45天，肌線粒體密度減小、氧化酶活性降低、總毛細血管密度降低、毛細血管長度縮短，導致肌局部的血流量減少。55（二）肌萎縮1.制動可造成廢用性肌萎縮，以神經性癱瘓引起的肌萎縮最為明顯。肌萎縮速度為非線性的，即制動早期肌萎縮最快，呈指數(shù)下降趨勢。2.快肌纖維橫截面積減少超過慢肌纖維。3.伸肌萎縮的程度要重于屈肌。56（三）肌力下降1.由于肌萎縮、支配肌運動的神經興奮性下降、運動單元募集減少等因素，導致肌力下降。2.肌力下降的速度要比肌萎縮的速度快。3.肌力下降和神經功能障礙又是造成步態(tài)不穩(wěn)和運動協(xié)調性下降的主要原因。57（四）肌性攣縮制動會導致肌膜的膠原纖維發(fā)生改變，使肌膜硬化、彈性下降。由于肌膜的限制作用，將會使整塊肌喪失其伸展性，造成肌性攣縮。58二、制動對骨關