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1、運(yùn)動(dòng)生理學(xué)教案緒論一、生命的基本特征 1新陳代謝啟發(fā)學(xué)生舉例說(shuō)明新陳代謝 概念:通過(guò)同化和異化過(guò)程,生物體實(shí)現(xiàn)自我更新的最基本生命活動(dòng)過(guò)程,即機(jī)體與外界環(huán)境之間的物質(zhì)轉(zhuǎn)換和能量轉(zhuǎn)換過(guò)程。為最基本的生命活動(dòng)特征,新陳代謝一旦停止,生命也就結(jié)束。 同化過(guò)程:生物體不斷地從體外環(huán)境中攝取有用的物質(zhì),使其合成、轉(zhuǎn)化為機(jī)體自身物質(zhì)的過(guò)程。吸收能量過(guò)程。 異化過(guò)程:生物體不斷地將自身物質(zhì)進(jìn)行分解,并將分解產(chǎn)物排出體外的過(guò)程。 產(chǎn)生能量過(guò)程。 以上兩過(guò)程同時(shí)進(jìn)行并相互依存,是需要酶作用的一系列復(fù)雜的生化反應(yīng)過(guò)程。新陳代謝包括物質(zhì)代謝和能量代謝,物質(zhì)代謝必然伴隨著能量的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)移、利用,而能量的轉(zhuǎn)變也必然伴隨
2、著物質(zhì)的合成和分解。2應(yīng)激性3興奮性 概念:生物體內(nèi)可興奮組織感受刺激產(chǎn)生興奮的特性。 刺激:引起組織產(chǎn)生興奮的環(huán)境變化。物理、化學(xué)、生物、機(jī)械等分類,有強(qiáng)度和作用時(shí)間的要求。 可興奮組織:神經(jīng)、肌肉、腺體。 興奮:可興奮組織受刺激后產(chǎn)生可擴(kuò)布的動(dòng)作電位。 興奮性表現(xiàn):興奮:相對(duì)靜止活動(dòng),弱強(qiáng) 抑制:活動(dòng)相對(duì)靜止,強(qiáng)弱 例:肌肉活動(dòng)的興奮收縮耦聯(lián)、神經(jīng)系統(tǒng)的興奮抑制活動(dòng)、心臟活動(dòng)的強(qiáng)弱變化。 比較應(yīng)激性和興奮性的區(qū)別。 4適應(yīng)性 概念:生物體所具有的適應(yīng)環(huán)境的能力。 客觀環(huán)境的長(zhǎng)期影響可使生物體形成與環(huán)境相適應(yīng)的,適合自身生存的反應(yīng)模式。 例:氣候服習(xí)、高原環(huán)境中人體紅細(xì)胞增多 耐力運(yùn)動(dòng)員心臟
3、肥大,肌纖維增粗。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練過(guò)程實(shí)質(zhì)上為人體機(jī)能對(duì)運(yùn)動(dòng)形式和運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的適應(yīng)過(guò)程。 啟發(fā)學(xué)生結(jié)合運(yùn)動(dòng)實(shí)例說(shuō)明適應(yīng)性在訓(xùn)練比賽中的重要性 5生殖 二、人體生理機(jī)能的調(diào)節(jié)及調(diào)節(jié)的控制 細(xì)胞外液內(nèi)環(huán)境:人體細(xì)胞、組織、器官的生存環(huán)境。 內(nèi)環(huán)境理化因素相對(duì)穩(wěn)定穩(wěn)態(tài) 穩(wěn)態(tài)不斷受到影響,又不斷得以維持正常生理機(jī)能維持 人體與外界環(huán)境之間也保持相互聯(lián)系和彼此影響。體內(nèi)調(diào)控機(jī)制調(diào)節(jié)生理機(jī)能,使人體對(duì)內(nèi)外環(huán)境變化產(chǎn)生適應(yīng)并維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定和生物節(jié)律。 體內(nèi)主要調(diào)控機(jī)制:神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)、自身調(diào)節(jié)、生物節(jié)律 例:神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)中代謝率增高的適應(yīng)性性調(diào)節(jié):心輸出量增加,呼吸頻率變化等 內(nèi)分泌對(duì)運(yùn)動(dòng)中代謝率增高的適應(yīng)性
4、調(diào)節(jié):心輸出量增加,呼吸頻率變化等。 (一)調(diào)節(jié) 1神經(jīng)調(diào)節(jié)概念:神經(jīng)系統(tǒng)直接參與下所實(shí)現(xiàn)的生理機(jī)能調(diào)節(jié)過(guò)程 結(jié)構(gòu)基礎(chǔ):反射弧 基本過(guò)程:反射。調(diào)節(jié)特點(diǎn):快速、準(zhǔn)確、短暫 例:運(yùn)動(dòng)神經(jīng)對(duì)肌肉活動(dòng)的支配性調(diào)節(jié) 2體液調(diào)節(jié): 概念:人體血液或體液中的化學(xué)物質(zhì)如激素等進(jìn)行的生理調(diào)節(jié)。 基本過(guò)程:內(nèi)分泌腺、組織等血液靶器官或細(xì)胞 調(diào)節(jié)特點(diǎn):緩慢、廣泛、準(zhǔn)確 例:胰島素對(duì)血糖的調(diào)節(jié)、腎上腺素對(duì)心血管機(jī)能的調(diào)節(jié)、甲狀旁腺素對(duì)鈣磷代謝的調(diào)節(jié) 舉例說(shuō)明神經(jīng)、體液調(diào)節(jié)的作用和特點(diǎn)。 3自身調(diào)節(jié) 不依賴外來(lái)神經(jīng)、體液調(diào)節(jié),局部組織在特定的情況下,自身對(duì)刺激發(fā)生適應(yīng)性反應(yīng)。 例:肌肉活動(dòng)的初長(zhǎng)度調(diào)節(jié) 4生物節(jié)律 (
5、二)調(diào)解的控制 1非自動(dòng)控制系統(tǒng)2反饋控制系統(tǒng) 用圖示解釋反饋調(diào)節(jié)的作用。啟發(fā)學(xué)生分析實(shí)例中哪些是屬于正、負(fù)反饋。 3前饋控制系統(tǒng) 三、運(yùn)動(dòng)生理學(xué)研究的基本方法,歷史與研究現(xiàn)狀 (一)研究方法 1動(dòng)物試驗(yàn)法: 慢性試驗(yàn); 急性試驗(yàn) 2人體試驗(yàn)法: 運(yùn)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試法;實(shí)驗(yàn)室測(cè)試法 (二)歷史與研究現(xiàn)狀 1運(yùn)動(dòng)生理學(xué)的歷史 希爾被譽(yù)為“運(yùn)動(dòng)生理學(xué)之父”。當(dāng)時(shí)出版了三部運(yùn)動(dòng)生理學(xué)名著:肌肉活動(dòng)、人類的肌肉運(yùn)動(dòng)-影響速度與疲勞的因素和有生命的機(jī)械。 我國(guó)的運(yùn)動(dòng)生理學(xué)發(fā)展可追溯到20世紀(jì)的40年代。生理學(xué)家蔡翹于1940年出版了運(yùn)動(dòng)生理學(xué)一書(shū)。 1957年北京體育學(xué)院為我國(guó)首次培養(yǎng)出運(yùn)動(dòng)生理學(xué)研究生。其后
6、,在高等學(xué)校體育東中也先后成立了運(yùn)動(dòng)生理學(xué)教研室。1958年成立了國(guó)家體育科學(xué)研究所,其中設(shè)置了運(yùn)動(dòng)生理學(xué)研究室,這是我國(guó)第一個(gè)專門(mén)研究運(yùn)動(dòng)生理學(xué)的科研機(jī)構(gòu)。70年代末至80年代,是我國(guó)運(yùn)動(dòng)生理學(xué)的教學(xué)及科研工作的第二次飛躍發(fā)展時(shí)期。 2當(dāng)前運(yùn)動(dòng)生理學(xué)的幾個(gè)研究熱點(diǎn) 四、運(yùn)動(dòng)生理學(xué)的發(fā)展趨勢(shì) 1微觀水平研究不斷深入2宏觀水平研究更加發(fā)展3研究方法日益創(chuàng)新4應(yīng)用性研究受到重視5研究領(lǐng)域不斷擴(kuò)大第一章骨骼肌機(jī)能人體的肌肉分為骨骼肌、心肌和平滑肌三大類。骨骼肌的主要活動(dòng)形式是收縮和舒張。通過(guò)舒縮活動(dòng)完成運(yùn)動(dòng)、動(dòng)作,維持身體姿勢(shì)。 骨骼肌的活動(dòng)是在神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)支配下,在機(jī)體各器官系統(tǒng)的協(xié)調(diào)活動(dòng)下完成
7、的。 第一節(jié) 肌纖維的結(jié)構(gòu) 一、肌原纖維和肌小節(jié)與解剖學(xué)結(jié)合復(fù)習(xí)肌纖維的結(jié)構(gòu) 1肌細(xì)胞即肌纖維 2肌纖維(肌內(nèi)膜)集中形成肌束(肌束膜),肌束集中形成肌肉(肌外膜) 3肌纖維直徑60微米,長(zhǎng)度數(shù)毫米數(shù)十厘米 4肌肉兩端為肌腱,跨關(guān)節(jié)附骨 二、肌管系統(tǒng) 三、肌絲分子的組成 第二節(jié) 骨骼肌細(xì)胞的生物電現(xiàn)象 可興奮組織的生物電現(xiàn)象是組織興奮的本質(zhì)活動(dòng)(結(jié)合緒論有關(guān)問(wèn)題提問(wèn)) 生物電活動(dòng)包括靜息電位活動(dòng)和動(dòng)作電位活動(dòng),前者是后者的基礎(chǔ)。 一、靜息電位 1概念:細(xì)胞處于安靜狀態(tài)時(shí)細(xì)胞膜內(nèi)外所存在的電位差。(視圖) 2產(chǎn)生原理 細(xì)胞內(nèi)外各種離子的濃度分布是不均勻的; 靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜對(duì)各種離子通透具有選擇
8、性; 靜息狀態(tài)時(shí),細(xì)胞膜對(duì)K+的通透性大,而對(duì)Na+的通透性較小,K+向細(xì)胞外流動(dòng)。造成細(xì)胞外電位高而細(xì)胞內(nèi)電位低的電位差; 隨著K+外流,細(xì)胞膜兩側(cè)形成的外正內(nèi)負(fù)的電場(chǎng)力會(huì)阻止細(xì)胞內(nèi)K+的繼續(xù)外流,當(dāng)促使K+外流的由濃度差形成的向外擴(kuò)散力與阻止K+外流的電場(chǎng)力相等時(shí),K+的凈移動(dòng)量就會(huì)等于零。這時(shí)細(xì)胞內(nèi)外的電位差值就穩(wěn)定在一定水平上,這就是靜息電位。由于靜息電位主要是K+由細(xì)胞內(nèi)向外流動(dòng)達(dá)到平衡時(shí)的電位值,所以又把靜息電位稱為K+平衡電位。 二、動(dòng)作電位 1概念 可興奮細(xì)胞興奮時(shí),細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的可擴(kuò)布的電位變化稱為動(dòng)作電位。 2產(chǎn)生原理 膜外Na+多于膜內(nèi),在受刺激時(shí)膜Na+通道開(kāi)放,Na+由
9、膜外向膜內(nèi)運(yùn)動(dòng),達(dá)到Na+的平衡電位,在此過(guò)程中,經(jīng)過(guò)去極化形成膜外為負(fù)膜內(nèi)為正的反極化(鋒電位,絕對(duì)不應(yīng)期)狀態(tài),繼而復(fù)極化(后電位,相對(duì)不應(yīng)期、超常期),恢復(fù)到極化狀態(tài)。 3特點(diǎn) “全或無(wú)”現(xiàn)象 任何刺激一旦引起膜去極化達(dá)到閾值,動(dòng)作電位就會(huì)立刻產(chǎn)生,它一旦產(chǎn)生就達(dá)到最大值,動(dòng)作電位的幅度不會(huì)因刺激加強(qiáng)而增大。 不衰減性傳導(dǎo) 動(dòng)作電位一旦在細(xì)胞膜的某一部位產(chǎn)生,它就會(huì)間整個(gè)細(xì)胞膜傳播,而且其幅度不會(huì)因?yàn)閭鞑ゾ嚯x增加而減弱。 脈沖式 由于不應(yīng)期的存在使連續(xù)的多個(gè)動(dòng)作電位不可能融合,兩個(gè)動(dòng)作電位之間總有一定間隔。 三、動(dòng)作電位的傳導(dǎo) 無(wú)髓神經(jīng)纖維:局部電流 有髓神經(jīng)纖維:跳躍式以神經(jīng)纖維局部電
10、流環(huán)路方式雙向傳導(dǎo) 有髓鞘神經(jīng)呈跳躍式傳導(dǎo),速度快;無(wú)髓鞘神經(jīng)傳導(dǎo)速度慢。 四、細(xì)胞間的興奮傳遞 1神經(jīng)肌肉接點(diǎn)的結(jié)構(gòu)、興奮傳遞過(guò)程 運(yùn)動(dòng)終板:終板前膜(介質(zhì))、終板后膜(受體)、終板間隙(酶) 2神經(jīng)肌肉接頭的興奮傳遞 沖動(dòng)軸突末梢鈣通道開(kāi)放鈣入突觸小泡前移融合破裂釋放乙酰膽堿乙經(jīng)間隙與后膜受體結(jié)合終板電位(鈉內(nèi)流鉀外流)總合為動(dòng)作電位沿肌膜擴(kuò)布 五、肌電 骨骼肌在興奮時(shí),會(huì)由于肌纖維動(dòng)作電位的傳導(dǎo)和擴(kuò)布而發(fā)生電位變化,這種電位變化稱為肌電。用適當(dāng)?shù)姆椒▽⒐趋兰∨d奮時(shí)發(fā)生的電位變化引導(dǎo)、放大并記錄所得到的圖形,稱為肌電圖。 引導(dǎo)肌電信號(hào)的電極可分為兩大類,一類是針電極,另一類是表面電極。 第
11、三節(jié) 骨骼肌的收縮過(guò)程 一、肌絲滑行學(xué)說(shuō) 1概念:在調(diào)節(jié)因素的作用下,肌小節(jié)中的細(xì)肌絲在粗肌絲的帶動(dòng)下向A帶中央滑行,使肌小節(jié)長(zhǎng)度變短,導(dǎo)致肌原纖維肌纖維以致整塊肌肉的收縮。 2要點(diǎn):肌原纖維的縮短,是細(xì)肌絲在粗肌絲之間滑行的結(jié)果。 3根據(jù):肌細(xì)胞縮短時(shí),Z線互相靠攏,肌小節(jié)變短,明帶和H區(qū)變短甚至消失, 暗帶的長(zhǎng)度則保持不變。 二、肌纖維收縮的分子機(jī)制 運(yùn)動(dòng)神經(jīng)沖動(dòng)(動(dòng)作電位)神經(jīng)末梢神經(jīng)-肌肉接頭興奮傳遞肌膜興奮橫管膜興奮三聯(lián)管興奮終池(縱管、肌質(zhì)網(wǎng))釋鈣肌鈣蛋白亞單位C+鈣肌鈣蛋白分子構(gòu)型變化原肌球蛋白變構(gòu)移位肌動(dòng)蛋白結(jié)合位點(diǎn)暴露+粗肌絲橫橋ATP酶激活A(yù)TP分解供能橫橋擺動(dòng)細(xì)肌絲向H區(qū)
12、滑行(多次)肌小節(jié)縮短肌肉收縮 三、興奮-收縮耦聯(lián) 概念:以肌細(xì)胞膜的電變化為特征的興奮過(guò)程和以肌絲滑行為基礎(chǔ)的收縮過(guò)程之間的中介過(guò)程。鈣離子是重要的溝通物質(zhì)。 三個(gè)步驟:肌膜電興奮的傳導(dǎo)、三聯(lián)管處的信息傳遞、肌漿網(wǎng)(縱管系統(tǒng))中Ca2+的釋放。 第四節(jié) 骨骼肌的特性 一、骨骼肌的物理特性 伸展性、彈性、粘滯性 二、骨骼肌的生理特性及興奮條件 1刺激強(qiáng)度:閾刺激強(qiáng)度。要引起骨骼肌興奮必須具備必要的條件。 即引起興奮的最小刺激強(qiáng)度。因肌而異,與肌肉的訓(xùn)練程度有關(guān), 2刺激作用時(shí)間:興奮的必需條件之一。作用時(shí)間與刺激強(qiáng)度成反比。 時(shí)值:用2倍的基強(qiáng)度刺激組織,引起組織興奮所需的最短時(shí)間。 時(shí)值愈小
13、則組織興奮性愈高。 (肱二頭肌時(shí)值:一般人:0.058毫秒;二級(jí)舉重運(yùn)動(dòng)員:0.051毫秒;舉重運(yùn)動(dòng)健將:0.047毫秒) 3刺激強(qiáng)度變化率:刺激從無(wú)到有,從小變大的變化速率(通電、斷電霎那)。 第五節(jié) 骨骼肌收縮 一、骨骼肌的收縮形式 肌肉收縮時(shí),可表現(xiàn)為肌絲滑動(dòng)引起的肌小節(jié)縮短,也可表現(xiàn)為無(wú)肌小節(jié)縮短的肌肉張力增加。根據(jù)肌肉收縮時(shí)的長(zhǎng)度和張力變化,肌肉收縮可分為4種類型:等張(向心)收縮、等長(zhǎng)收縮、離心收縮、等動(dòng)收縮。 (一)等張(向心)收縮 1概念:肌肉收縮時(shí)張力首先增加,后長(zhǎng)度變短,起止點(diǎn)彼此靠近,引起身體運(yùn)動(dòng)。 2特點(diǎn):張力增加在前,長(zhǎng)度縮短在后;縮短開(kāi)始后,張力不再增加,直到收縮結(jié)
14、束。是動(dòng)力性運(yùn)動(dòng)的主要收縮形式。 例:杠鈴舉起后;跑步;提重物等。 (二)等長(zhǎng)收縮 1概念:肌肉收縮時(shí)張力增加長(zhǎng)度不變。即靜力性收縮,此時(shí)不做機(jī)械功。 (不推動(dòng)物體,不提起物體) 2特點(diǎn):超負(fù)荷運(yùn)動(dòng);與其他關(guān)節(jié)的肌肉離心收縮和向心收縮同時(shí)發(fā)生,以保持一定的體位,為其他關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)創(chuàng)造條件。 例:蹲起、蹲下(肩帶、軀干;腿部、臀部);體操十字支撐、直角支撐;武術(shù)站樁等。 (三)離心收縮 1概念:肌肉在產(chǎn)生張力的同時(shí)被拉長(zhǎng)。 2特點(diǎn):控制重力對(duì)人體的作用退讓工作;制動(dòng)防止運(yùn)動(dòng)損傷。 例:下蹲股四頭肌;搬運(yùn)放下重物上臂、前臂?。桓咛幪鹿伤念^肌、臀大肌 (四)等動(dòng)收縮 1概念:在整個(gè)肌肉活動(dòng)的范圍內(nèi),
15、肌肉以恒定的速度、始終與阻力相等的力量收縮。 2特點(diǎn):收縮過(guò)程中收縮速度恒定;肌肉在整個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)均可產(chǎn)生最大張力;為提高肌肉力量的有效手段。 例:自由泳劃水 (五)骨骼肌不同收縮形式的比較 1力量:離心收縮力量最大。2代謝:離心收縮耗能低,生理指標(biāo)反應(yīng)低于向心收縮3肌肉酸痛:離心收縮等長(zhǎng)收縮向心收縮 二、骨骼肌收縮的力學(xué)表現(xiàn)(略) 三、運(yùn)動(dòng)單位的動(dòng)員 1運(yùn)動(dòng)單位的概念 1個(gè)a-運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元及其支配的肌纖維組成1個(gè)運(yùn)動(dòng)單位。運(yùn)動(dòng)單位是最基本的肌肉收縮單位。 2運(yùn)動(dòng)單位的動(dòng)員 概念:參與活動(dòng)的運(yùn)動(dòng)單位數(shù)目和神經(jīng)發(fā)放沖動(dòng)頻率的高低結(jié)合,形成運(yùn)動(dòng)單位的動(dòng)員。 表現(xiàn):最大收縮運(yùn)動(dòng)單位動(dòng)員特點(diǎn)。 訓(xùn)練:欲
16、使肌肉長(zhǎng)時(shí)間保持一定的收縮力量應(yīng)以次最大力量為基礎(chǔ)。 第六節(jié) 肌纖維類型與運(yùn)動(dòng)能力 一、肌纖維類型的劃分 方法:根據(jù)收縮速度;根據(jù)收縮及代謝特征;根據(jù)收縮特性和色澤;羅馬數(shù)字等 二、不同類型肌纖維的形態(tài)、機(jī)能及代謝特征 (一)形態(tài)特征 直徑(快)、收縮蛋白(快)與肌紅蛋白量(慢)、肌漿網(wǎng)(快)、毛細(xì)血管網(wǎng)(慢)、線粒體(慢)、所支配的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元等快、慢肌的不同。 (二)生理學(xué)特征 1.收縮速度(快),因每塊肌肉中快慢肌不同比例混合,快肌比例高的肌肉收縮速度快。 2.力量(快),因快肌直徑大于慢肌,快肌中肌纖維數(shù)目多。 3.運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可使肌肉的收縮速度加快,收縮力量加大。 4.肌纖維類型與疲勞:慢
17、肌抗疲勞能力強(qiáng)于快肌。 (三)代謝特征 三、運(yùn)動(dòng)時(shí)不同類型運(yùn)動(dòng)單位的動(dòng)員 低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)慢肌首先動(dòng)員;大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)快肌首先動(dòng)員。不同強(qiáng)度的訓(xùn)練發(fā)展不同類型的肌纖維:大強(qiáng)度快??;低強(qiáng)度,長(zhǎng)時(shí)間慢肌。第二章血液第一節(jié) 概 述 一、血液的組成1血細(xì)胞與血漿 組成:血細(xì)胞(40%50%):紅細(xì)胞(男:40%50% 女:37%48%)、白細(xì)胞、血小板(1%) 血漿(50%60%):水、無(wú)機(jī)物(無(wú)機(jī)鹽離子)、有機(jī)物(代謝產(chǎn)物、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素、抗體等) 血清:消耗了纖維蛋白原的血液液體成分 主要區(qū)別在于血漿含有纖維蛋白原,而血清不含有纖維蛋白原。這是因?yàn)檠耗虝r(shí),血漿中的液體纖維蛋白原轉(zhuǎn)化為固體的纖維蛋白,網(wǎng)羅
18、血細(xì)胞成為血塊。 2血液與體液 體液:體內(nèi)含有的大量液體及溶于其中的各種物質(zhì)。為體重的60%70%。 細(xì)胞外液(20%):血漿(15%)、組織間液(5%)、體腔液 二、內(nèi)環(huán)境 1概念:體內(nèi)細(xì)胞直接生存的環(huán)境。即細(xì)胞外液。 細(xì)胞外液內(nèi)環(huán)境的主要功能是細(xì)胞通過(guò)其與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換,以保證新陳代謝正常進(jìn)行。 2內(nèi)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定的意義 概念 通過(guò)人體內(nèi)多種調(diào)節(jié)機(jī)制的調(diào)節(jié),內(nèi)環(huán)境中各種理化因素的變化不超出正常生理范圍,保持動(dòng)態(tài)平衡。(在一定范圍內(nèi)變化。例:運(yùn)動(dòng)中酸性程度增加緩沖調(diào)節(jié)等,體內(nèi)溫度增加散熱增加;出汗使血液濃縮尿量減少,多飲;高原環(huán)境氧分壓低,體內(nèi)環(huán)境氧分壓低循環(huán)、呼吸代償,EPO增加等)。
19、 內(nèi)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定的生理意義 內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定是細(xì)胞進(jìn)行正常新陳代謝的前提,是維持細(xì)胞正常興奮性和各器官正常機(jī)能活動(dòng)的必要保證。 三、血液的功能 1維持內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定作用2運(yùn)輸作用3調(diào)節(jié)作用4防御和保護(hù)作用 四、血液的理化特性 1顏色和比重 2粘滯性:主要取決于紅細(xì)胞的數(shù)量和血漿蛋白的含量 登山運(yùn)動(dòng)和長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)后血液粘滯性增加的機(jī)制不同3滲透壓 血漿滲透壓包括晶體滲透壓、膠體滲透壓4酸堿度 正常人血漿的pH值約為7.35-7.45,平均值為7.4。人體生命活動(dòng)所能耐受的最大pH值變化范圍為6.9-7.8。 主要緩沖對(duì): 血漿:碳酸氫鈉/碳酸蛋白質(zhì)鈉鹽/蛋白質(zhì)磷酸氫二鈉/磷酸二氫鈉 紅細(xì)胞:碳酸氫
20、鉀/碳酸血紅蛋白鉀鹽/血紅蛋白磷酸氫二鉀/磷酸二氫鉀。 堿貯備:血液中緩沖酸性物質(zhì)的主要成分是碳酸氫鈉,通常以每100毫升血漿的碳酸氫鈉含量來(lái)表示堿貯備量。堿貯備正常約為50%-70%。 意義:堿貯備是一個(gè)很重要的生理生化指標(biāo),它能反映身體在運(yùn)動(dòng)時(shí)的緩沖能力,從而了解體內(nèi)的代謝情況。有人測(cè)定運(yùn)動(dòng)員的堿貯備量比未受過(guò)訓(xùn)練的人高10%。經(jīng)常鍛煉的人可使血液的緩沖能力提高,碳酸酐酶的活性增強(qiáng)。 五、紅細(xì)胞 (一)紅細(xì)胞的主要功能: 運(yùn)輸氧和二氧化碳(依靠Hb)。(二)紅細(xì)胞的生理特性 1懸浮穩(wěn)定性紅細(xì)胞能穩(wěn)定地分散懸浮于血漿中不易下沉的特性。 2紅細(xì)胞的滲透脆性3紅細(xì)胞形態(tài)的可塑性:紅細(xì)胞具有可塑性
21、變形能力。 (三)紅細(xì)胞的生成和破壞 1紅細(xì)胞的生成 紅骨髓 (1)生成原料:鐵與蛋白質(zhì)(2)成熟因子:葉酸維生素B12(3)生成調(diào)節(jié):促紅細(xì)胞生成素(EPO) 雄激素:2紅細(xì)胞的破壞 六、白細(xì)胞 (一)白細(xì)胞的分類和正常值 根據(jù)白細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核的染色特點(diǎn),可分為兩大類。一類是有顆粒白細(xì)胞,包括嗜中性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞三種;另一類是無(wú)顆粒白細(xì)胞,包括淋巴細(xì)胞和單核細(xì)胞。 正常成人在安靜時(shí),每立方毫米血液中所含白細(xì)胞總數(shù)在5000-10000之間變動(dòng),平均約為7000左右。 (二)白細(xì)胞的功能 白細(xì)胞的主要功能是防衛(wèi),它參與人體對(duì)入侵異物的反應(yīng)過(guò)程。 1吞噬細(xì)胞的非特異免疫功
22、能 2淋巴細(xì)胞的特異免疫功能3嗜堿性粒細(xì)胞 七、血小板 主要生理功能為:1.參與生理止血 2.促進(jìn)凝血 3.維持毛細(xì)血管壁正常通透性。 八、血量和血型 (一)血量 正常成人血液的總量約為體重的78。血量是相對(duì)恒定的。使血管保持一定的充盈度,從而維持正常血壓和血流。 (二)血型 血型血細(xì)胞上特異凝集原的類型。一般所說(shuō)的血型是指紅細(xì)胞上特異凝集原的類型而言。 1 ABO血型系統(tǒng)2 ABO血型與輸血 3 Rh血型系統(tǒng) 第二節(jié) 運(yùn)動(dòng)對(duì)血量的影響 一、成年人總血量:體重的7%8%。約每公斤體重7080毫升。 二、失血 一次失血總血量的10%,對(duì)生理可無(wú)明顯影響,失血可分別從組織液、血漿、紅骨髓處補(bǔ)充;如
23、超過(guò)30%,可出現(xiàn)血壓降低,需及時(shí)輸血補(bǔ)充血量。 三、運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目 耐力性項(xiàng)目(長(zhǎng)時(shí)間,強(qiáng)度較低):血量增加最為顯著。變化亦最為顯著。 第三節(jié) 運(yùn)動(dòng)對(duì)血細(xì)胞的影響 一、運(yùn)動(dòng)對(duì)紅細(xì)胞的影響 (一)紅細(xì)胞的生理特性 1生理特性:無(wú)核、雙凹圓盤(pán)形、直徑:69微米;具有可塑變形性:可隨血液流速和血管口徑而改變形態(tài) 2主要功能:運(yùn)輸氧及二氧化碳;緩沖血液酸堿度 (二)運(yùn)動(dòng)對(duì)紅細(xì)胞數(shù)量的影響 (大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后即刻:10%,運(yùn)動(dòng)后30分鐘:5%) 1一次性運(yùn)動(dòng)對(duì)紅細(xì)胞數(shù)量的影響 一次性運(yùn)動(dòng)中,紅細(xì)胞數(shù)量的增加與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度正相關(guān),主要受血漿相對(duì)或絕對(duì)的減少的影響。 2長(zhǎng)期訓(xùn)練對(duì)紅細(xì)胞數(shù)量的影響 表現(xiàn):紅細(xì)胞數(shù)量絕對(duì)減
24、少,紅細(xì)胞比容絕對(duì)降低 原因:運(yùn)動(dòng)中紅細(xì)胞破壞增多 生理意義:安靜狀態(tài)下降低血黏度,減少循環(huán)阻力,減少心臟負(fù)荷;運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下血液相對(duì)濃縮,保證血紅蛋白量相應(yīng)提高,為優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員有氧工作機(jī)能潛力的重要影響因素之一。 第四節(jié) 運(yùn)動(dòng)對(duì)血紅蛋白的影響 一、血紅蛋白的功能 1概述:血紅蛋白是紅細(xì)胞內(nèi)的主要成分,其縮寫(xiě)為Hb,是一種結(jié)合蛋白質(zhì)。 每一血紅蛋白分子由一分子的珠蛋白和四分子亞鐵血紅素組成,珠蛋白約占96%,血紅素占4%,紅細(xì)胞攜帶O2(氧)和CO2(二氧化碳)這一機(jī)能是靠紅細(xì)胞內(nèi)的Hb來(lái)完成的。 2血紅蛋白功能 運(yùn)輸O2的作用 運(yùn)輸CO2和緩沖血液酸堿度的作用。 二、血紅蛋白與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練 (一)對(duì)運(yùn)
25、動(dòng)員血紅蛋白正常值評(píng)定 (二)用Hb指標(biāo)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)員選材 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練實(shí)踐證明,以血紅蛋白值高、波動(dòng)小者為最佳。這種類型運(yùn)動(dòng)員能耐受大負(fù)荷運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練,從事耐力性項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)較好。而以血紅蛋白值偏低波動(dòng)小者為較差。 第五節(jié) 運(yùn)動(dòng)對(duì)血液凝固和纖溶能力的影響 (略)第一節(jié) 心臟的機(jī)能 一、心臟結(jié)構(gòu) 主要機(jī)能:實(shí)現(xiàn)泵血功能的肌肉器官、內(nèi)分泌器官 心臟的一般結(jié)構(gòu) (復(fù)習(xí)) 二、心肌的生理特性 1自動(dòng)節(jié)律性 概念:心肌在無(wú)外來(lái)刺激的情況下,能夠自動(dòng)地產(chǎn)生興奮、沖動(dòng)的特性。 起搏點(diǎn):竇房結(jié),竇性心律 自律細(xì)胞 具有自動(dòng)產(chǎn)生節(jié)律性興奮能力的細(xì)胞,收縮功能已基本消失,如心內(nèi)特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)的大部分細(xì)胞。 非自律細(xì)胞如心房肌和心
26、室肌細(xì)胞,主要功能是收縮與射血,又稱工作細(xì)胞。只有在興奮傳來(lái)或受到刺激時(shí)才出現(xiàn)去極化過(guò)程。 竇性心律由竇房結(jié)控制的心搏節(jié)律。潛在起搏點(diǎn)其它部位的自律細(xì)胞自律性較低,受竇房結(jié)的控制,本身的自律性表現(xiàn)不出來(lái),稱為潛在起搏點(diǎn)。 異位起搏點(diǎn)潛在起搏點(diǎn)的自律性可取代竇房結(jié)引發(fā)心房或心室的興奮和收縮,這些起搏部位稱為異位起搏點(diǎn)。 2傳導(dǎo)性 概念:心肌自身傳導(dǎo)興奮的能力。 特殊傳導(dǎo)系統(tǒng):竇房結(jié)結(jié)間束房室結(jié)房室束浦纖維心室肌。 3興奮性 概念:心肌細(xì)胞具有對(duì)刺激產(chǎn)生反應(yīng)的能力。 興奮性分期:有效不應(yīng)期(鈉通道失活,絕對(duì)不接受刺激) 相對(duì)不應(yīng)期(閾上刺激可接受,產(chǎn)生動(dòng)作電位小,傳導(dǎo)慢)超常期(興奮性高易受刺激)
27、 特點(diǎn):有效不應(yīng)期特別長(zhǎng) 期前收縮額外刺激引發(fā)的興奮和收縮,發(fā)生在下一個(gè)心動(dòng)周期的竇房結(jié)興奮傳來(lái)之前,稱為期前興奮和期前收縮,亦稱早搏。 代償性間歇期前興奮的有效不應(yīng)期,使隨后來(lái)的竇房結(jié)興奮失去作用,必須等下一次竇房結(jié)興奮傳來(lái),故在一次期前收縮之后往往有一段較長(zhǎng)的心舒期,稱為代償性間歇。 4收縮性 概念:心肌受到刺激時(shí)發(fā)生興奮-收縮耦聯(lián),完成肌絲滑行的特性。 特點(diǎn):1對(duì)細(xì)胞外液的Ca2+濃度有明顯的依賴性。 2“全或無(wú)”同步收縮 3不發(fā)生強(qiáng)直收縮 三、心臟的泵血功能 (一)心動(dòng)周期與心率 1心動(dòng)周期概念:心房或心室每收縮與舒張一次。 2心率概念:每分鐘心臟搏動(dòng)的次數(shù)。60100次/分,最大心率
28、(次/分)=220-年齡(歲)。 3心率實(shí)踐意義:了解循環(huán)系統(tǒng)機(jī)能的簡(jiǎn)單易行指標(biāo)。在運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中常用心率來(lái)反映運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和生理負(fù)荷量,并用于運(yùn)動(dòng)員的自我監(jiān)督或醫(yī)務(wù)監(jiān)督。 (二) 心臟的泵血過(guò)程 等容收縮期:動(dòng)脈瓣和房室瓣均關(guān)閉,心室容積不可能變化,室內(nèi)壓急劇上升。約0.05s。 快速射血期:室內(nèi)壓超過(guò)動(dòng)脈壓,動(dòng)脈瓣被推開(kāi),心室快速射血,歷時(shí)約0.1s。 減慢射血期:心室內(nèi)血液減少,收縮減弱,射血速度變慢。歷時(shí)約0.15s。 等容舒張期:心室肌舒張,室內(nèi)壓下降,動(dòng)脈瓣與房室瓣均關(guān)閉,心室容積不變,約0.07s。 快速充盈期:心室肌舒張,室內(nèi)壓繼續(xù)下降,房室瓣開(kāi)放,心房血液被“抽吸”快速流入心室,占總
29、充盈量的2/3,約0.11s。 減慢充盈期:心室內(nèi)血量增多,房室之間壓差減小,血流速度減慢,約 0.22s。 (三)心音 在每一個(gè)心動(dòng)周期中,一般可以聽(tīng)到兩個(gè)心音,分別稱第一心音和第二心音。在某些健康兒童或青年人,有時(shí)可聽(tīng)到第三心音。 第一心音:心室開(kāi)始收縮的標(biāo)志,主要由房室瓣關(guān)閉和心室肌收縮造成。第一心音的音調(diào)較低、持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。 第二心音:心室開(kāi)始舒張的標(biāo)志,主要由主動(dòng)脈和肺動(dòng)脈半月瓣關(guān)閉造成。第二心音的音調(diào)較高,持續(xù)時(shí)間較短。 (四)心泵功能的評(píng)定 1心輸出量 概念:每分鐘左心室射入主動(dòng)脈的血量。 每搏輸出量與射血分?jǐn)?shù) 每搏輸出量:一側(cè)心室每次收縮所射出的血量。 正常成年人,左心室舒張末
30、期容積約145ml(毫升),收縮末期容積約75ml,每搏輸出量約70ml。 心指數(shù):以每一平方米體表面積計(jì)算的心輸出量。 心輸出量的測(cè)定 經(jīng)典的費(fèi)克氏法是從氣體代謝率來(lái)計(jì)算單位時(shí)間經(jīng)過(guò)肺循環(huán)的血液量來(lái)測(cè)定心輸出量的。 2心輸出量的影響因素 心率和每搏輸出量 每搏量心輸出量 影響搏出量的因素: 前負(fù)荷心室肌收縮前所承受的負(fù)荷。心室肌的初長(zhǎng)度。 后負(fù)荷動(dòng)脈壓是心室收縮射血時(shí)所承受的后負(fù)荷。 心肌收縮力 心肌收縮力每搏量射血分?jǐn)?shù)心室腔余血 靜脈回流量 心輸出量持續(xù)增加的前提。 3心臟做功 4心臟泵功能的貯備 心臟的泵血功能可以隨著機(jī)體代謝率的增長(zhǎng)而增加。 心力貯備:心輸出量隨機(jī)體代謝增加而增長(zhǎng)的能力
31、。 影響因素:心率、搏出量 四、心電圖 用引導(dǎo)電極置于肢體或軀體的一定部位記錄出來(lái)的心臟電變化曲線稱心電圖(ECG)。心電圖反映心臟興奮的產(chǎn)生、傳導(dǎo)和恢復(fù)過(guò)程中的生物電變化,它與心臟的機(jī)械收縮活動(dòng)無(wú)直接關(guān)系。 (一) 正常典型心電圖的描記及導(dǎo)聯(lián) 1肢體導(dǎo)聯(lián) 2加壓肢體導(dǎo)聯(lián) 3心前區(qū)導(dǎo)聯(lián)(胸導(dǎo)聯(lián)) (二)正常典型心電圖的波形及生理意義 P波表示左右心房興奮除極時(shí)產(chǎn)生的電變化。 P-Q(P-R)間期指從P波的起點(diǎn)到QRS波起點(diǎn)之間的時(shí)程,表示心房除極化開(kāi)始到心室除極化開(kāi)始所需要的時(shí)間。 QRS波群表示左右心室先后除興奮極化所產(chǎn)生的電變化。 ST段指從QRS波群終了到T波起點(diǎn)之間的與基線平齊的線段,
32、表示心室除極完畢,復(fù)極尚未開(kāi)始,各部位之間無(wú)電位差。 Q-T間期指從QRS波起點(diǎn)到T波終點(diǎn)的時(shí)程,表示心室開(kāi)始興奮除極化到全部復(fù)極化所需的時(shí)間。 (三)動(dòng)態(tài)心電圖 (四)心電圖運(yùn)動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn) 通過(guò)運(yùn)動(dòng)以誘發(fā)心肌缺血,導(dǎo)致心電圖異常,借以診斷冠心病或判斷受試者心臟功能的方法,稱為心電圖運(yùn)動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)。 臨床常用的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)方法有二階梯雙倍運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)、跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)和功率自行車運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)。 第二節(jié) 血管生理 一、各類血管的功能特點(diǎn) 1血管壁的基本組織結(jié)構(gòu):內(nèi)皮、彈力纖維、平滑肌、膠原纖維 2各類血管此四種基本成分的相對(duì)比例有很大差別。(視圖) 主動(dòng)脈、大動(dòng)脈:彈力纖維豐富,彈力血管; 中等動(dòng)脈、小動(dòng)脈、微
33、動(dòng)脈、毛細(xì)血管前括約肌:平滑肌層厚,前阻力血管; 毛細(xì)血管:一層內(nèi)皮細(xì)胞及基膜,交換血管; 靜脈:有平滑肌層,后阻力血管,壁薄,數(shù)量多,口徑大,容納循環(huán)血量60%70%,容量血管。 二、血壓 (一)概念:血管內(nèi)流動(dòng)的血液對(duì)血管單位面積的側(cè)壓力。 血液流動(dòng)是由于心臟射血造成的主動(dòng)脈首端與右心房之間的壓力差決定的,而各段血管口徑不一樣,對(duì)血流的阻力不一樣,血液的流速亦不同,因此各段血管的血壓不一樣。 (二)動(dòng)脈血壓的正常值 收縮壓:心室收縮射血形成。100120mmHg(1 mmHg=0.133KPa) 舒張壓:心室舒張時(shí),動(dòng)脈彈性回縮形成。6080 mmHg 平均動(dòng)脈壓:心動(dòng)周期內(nèi)各瞬間動(dòng)脈血壓
34、的平均值。舒張壓+脈壓/3 脈搏壓:收縮壓-舒張壓 2040 mmHg 高血壓:收縮壓160 mmHg 舒張壓95 mmHg 低血壓:收縮壓90 mmHg 舒張壓50 mmHg 生理:性別影響(男女),年齡影響(青老),活動(dòng)狀態(tài)(動(dòng)靜),遺傳因素 (三)動(dòng)脈血壓的形成及影響因素 動(dòng)脈血壓形成的基本因素:心室射血作用、外周阻力作用、大動(dòng)脈彈性作用,循環(huán)血量充足,血管充盈為前提。 心室收縮射血入動(dòng)脈對(duì)管壁產(chǎn)生側(cè)壓力,形成收縮壓。 每搏量大則收縮壓高。每搏出量心縮期射入A血量管壁側(cè)壓力收縮壓 心率加快使心舒期縮短,心舒期內(nèi)流走血液減少,動(dòng)脈存血增多,舒張壓增高。反之則舒張壓降低。心率心舒期心舒末期A
35、血量管壁側(cè)壓力舒張壓 外周阻力大則舒張壓明顯增高,收縮壓也增高。外周阻力心舒期血流速心舒期A血量管壁側(cè)壓力舒張壓 主動(dòng)脈、大動(dòng)脈管壁彈性貯器作用。 大動(dòng)脈管壁彈性好,血壓正常;如硬化則可使收縮壓上升,舒張壓下降,脈壓增大。 循環(huán)血量:血管系統(tǒng)內(nèi)血量充盈,循環(huán)血量與血管容量相適應(yīng)是血壓形成的 前提條件。 三、動(dòng)脈脈搏 概念:心動(dòng)周期內(nèi)動(dòng)脈內(nèi)壓力周期性變化所引起的動(dòng)脈血管搏動(dòng)。 正常值:一般與心率一致。 作用:診斷疾病;了解運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、訓(xùn)練水平及訓(xùn)練后恢復(fù)狀況。 四、靜脈血壓和靜脈回心血量 (一)靜脈血壓 中心靜脈壓:右心房和胸腔內(nèi)大靜脈的血壓。值接近于0。反映心血管功能的指標(biāo)。心臟射血功能弱,靜脈
36、收縮,靜脈內(nèi)血量增多:值高 外周靜脈壓:各器官靜脈的血壓。值為1520 mmHg (二)靜脈回心血量及其影響因素 單位時(shí)間內(nèi)靜脈回心血量多少取決于外周靜脈壓和中心靜脈壓的差。 五、微循環(huán) (視圖) (一)概念:微動(dòng)脈和微靜脈之間的循環(huán)。其基本功能是進(jìn)行血液和組織液之間的物質(zhì)交換。 (二)組成:微動(dòng)脈、后微動(dòng)脈、毛細(xì)血管前括約肌、真毛細(xì)血管網(wǎng)、微靜脈、通血毛細(xì)血管和動(dòng)-靜脈吻合支 (三)毛細(xì)血管的數(shù)量及交換面積 數(shù)量:400億根密度:心腦肝腎骨骼肌骨、脂肪、結(jié)締組織 交換面積:22000um/根,1000/總 (四)血液和組織間的物質(zhì)交換 擴(kuò)散過(guò)濾(血管內(nèi)向血管外)和重吸收(血管外向血管內(nèi))吞飲
37、 第三節(jié) 心血管活動(dòng)的調(diào)節(jié) 一、神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)功能 (一)心血管活動(dòng)的神經(jīng)調(diào)節(jié) 1心臟的神經(jīng)支配 心交感神經(jīng)及其作用。心交感神經(jīng)對(duì)心臟有興奮作用,使心搏加快加強(qiáng)。 心迷走神經(jīng)及其作用。心迷走神經(jīng)對(duì)心臟有抑制作用,使心搏減慢減弱。 2血管的神經(jīng)支配 縮血管神經(jīng)。 舒血管神經(jīng)。 (二)心血管中樞 最基本的心血管中樞,是在延髓以上的腦干部分,以及小腦和小腦中。 (三)心血管反射 1頸動(dòng)脈竇和主動(dòng)脈弓壓力感性反射。減壓反射是體內(nèi)典型的負(fù)反饋,其生理意義在于保持動(dòng)脈血壓的穩(wěn)態(tài)。 2頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體化學(xué)感受性反射。 二、體液調(diào)節(jié) (一)腎上腺素與去甲腎上腺素 腎上腺素和去甲腎上腺素對(duì)心臟和血管都有興奮作
38、用,促進(jìn)心跳加快加強(qiáng),心輸出量增加,血壓顯著升高。(二)略 第四節(jié) 運(yùn)動(dòng)對(duì)心血管系統(tǒng)的影響 一、肌肉運(yùn)動(dòng)時(shí)血液循環(huán)功能的變化 (一)肌肉運(yùn)動(dòng)時(shí)心輸出量的變化 肌肉運(yùn)動(dòng)時(shí)循環(huán)系統(tǒng)的適應(yīng)性變化就是提高心輸出量以增加血流供應(yīng),運(yùn)動(dòng)時(shí)心輸出量的增加與運(yùn)動(dòng)量或耗氧量成正比。 運(yùn)動(dòng)時(shí),肌肉的節(jié)律性舒縮和呼吸運(yùn)動(dòng)加強(qiáng),回心血量大大增加,這是增加心輸出量的保證。運(yùn)動(dòng)時(shí)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(yùn)動(dòng)時(shí)各器官血液量的變化 運(yùn)動(dòng)時(shí)各器官的血流量將進(jìn)行重新分配。其結(jié)果是使心臟和進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的肌肉的血流量明顯增加,不參與運(yùn)動(dòng)的骨骼肌及內(nèi)臟的血流量減少。皮膚血
39、管舒張,血流增加,以增加皮膚散熱。運(yùn)動(dòng)時(shí)血流量重新分配的生理意義,還在于維持一定的動(dòng)脈血壓。 (三)肌肉運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)脈血壓的變化 運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)脈血壓水平取決于心輸出量和外周阻力兩者之間的關(guān)系。在有較多肌肉參與運(yùn)動(dòng)的情況下,肌肉血管舒張對(duì)外周阻力的影響大于其他不活動(dòng)器官血管收縮的代償作用,故總的外周阻力仍有降低,表現(xiàn)為動(dòng)脈舒張壓降低;另一方面,由于心輸出量顯著增加,故收縮壓升高。 二、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)心血管系統(tǒng)的長(zhǎng)期性影響 1竇性心動(dòng)徐緩 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練,特別是耐力訓(xùn)練可使安靜時(shí)心率減慢。某些優(yōu)秀的耐力運(yùn)動(dòng)員安靜時(shí)心率可低至40-60次/分,這種現(xiàn)象稱為竇性心動(dòng)徐緩。一般認(rèn)為,運(yùn)動(dòng)員的竇性心動(dòng)徐緩是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期訓(xùn)練后
40、心功能改善的良好反應(yīng)。 2運(yùn)動(dòng)性心臟增大 研究發(fā)現(xiàn),運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可使心臟增大,運(yùn)動(dòng)性心臟增大是對(duì)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的良好適應(yīng)。 3心血管機(jī)能改善 運(yùn)動(dòng)員每搏輸出量的增加是心臟對(duì)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的適應(yīng)。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練不僅使心臟在形態(tài)和機(jī)能上產(chǎn)生良好適應(yīng),而且也可使調(diào)節(jié)機(jī)能得到改善。 四、測(cè)定脈搏(心率)在運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中的意義 (一) 脈搏(心率) 1基礎(chǔ)心率及安靜心率清晨起床前靜臥時(shí)的心率為基礎(chǔ)心率。身體健康、機(jī)能狀況良好時(shí),基礎(chǔ)心率穩(wěn)定并隨訓(xùn)練水平及健康狀況的提高而趨平穩(wěn)下降。如身體狀況不良或感染疾病等,基礎(chǔ)脈搏則會(huì)有一定程度的波動(dòng)。 在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練期間,運(yùn)動(dòng)量適宜時(shí),基礎(chǔ)心率平穩(wěn),如果在沒(méi)有其他影響心率因素(如疾病、強(qiáng)烈
41、的精神刺激、失眠等)存在的情況下,在一段時(shí)間內(nèi)基礎(chǔ)心率波動(dòng)幅度增大,可能是運(yùn)動(dòng)量過(guò)大,身體疲勞積累所致。 安靜心率是空腹不運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的心率。運(yùn)動(dòng)員的安靜心率低于非運(yùn)動(dòng)員,不同項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的安靜心率也有差別,一般來(lái)說(shuō),耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的安靜心率低于其他項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員,訓(xùn)練水平高的運(yùn)動(dòng)員安靜心率較低。評(píng)定運(yùn)動(dòng)員安靜心率時(shí),應(yīng)采用運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練前后自身安靜心率進(jìn)行比較,運(yùn)動(dòng)后心率恢復(fù)的速度和程度也可衡量運(yùn)動(dòng)員對(duì)負(fù)荷的適應(yīng)水平。 2評(píng)定心臟功能及身體機(jī)能狀況 通過(guò)定量負(fù)荷或最大強(qiáng)度負(fù)荷試驗(yàn),比較負(fù)荷前后心率的變化及運(yùn)動(dòng)后心率恢復(fù)過(guò)程,可以對(duì)心臟功能及身體機(jī)能狀況作出恰當(dāng)?shù)呐袛唷?3控制運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度 運(yùn)動(dòng)中的吸氧量是運(yùn)動(dòng)
42、負(fù)荷對(duì)機(jī)體刺激的綜合反應(yīng),目前在運(yùn)動(dòng)生理學(xué)中廣泛使用吸氧量來(lái)表示運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。 心率和吸氧量及最大吸氧量呈線性相關(guān),最大心率百分比和最大吸氧量的百分比也呈線性相關(guān),這就為使用心率控制運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度奠定了理論基礎(chǔ)。 在耐力訓(xùn)練中,使用心率控制運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度最為普遍,常用的公式為:(最大心率-運(yùn)動(dòng)前安靜心率)/2+運(yùn)動(dòng)前心率。所測(cè)定的心率可為教學(xué)、訓(xùn)練及健身鍛煉提供生理學(xué)依據(jù)。 在涉及游泳等運(yùn)動(dòng)的間歇訓(xùn)練中,一般多將心率控制在120-150次/分的最佳范圍內(nèi)。一般學(xué)生在早操跑步中的強(qiáng)度,可控制在130-150次/分之間。成年人健身跑可用170減去年齡所得的心率數(shù)值來(lái)控制運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。 五、測(cè)定血壓在運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中的意義
43、1清晨臥床時(shí)血壓和一般安靜時(shí)血壓較為穩(wěn)定,測(cè)定清晨臥床血壓和一般安靜時(shí)血壓對(duì)訓(xùn)練程度和運(yùn)動(dòng)疲勞的判定有重要參考價(jià)值。 2運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練時(shí),可根據(jù)血壓變化了解心血管機(jī)能對(duì)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的適應(yīng)情況。第四章呼吸機(jī)能一、概念:在生命活動(dòng)過(guò)程中人體不斷地從外界攝取氧氣,同時(shí)不斷地向外界排出代謝中產(chǎn)生的二氧化碳的過(guò)程。人體與外界環(huán)境之間進(jìn)行的氣體交換稱為呼吸。 二、呼吸的三個(gè)環(huán)節(jié)(連續(xù)過(guò)程): 外呼吸(肺通氣、肺換氣),氣體運(yùn)輸,內(nèi)呼吸(組織換氣、細(xì)胞內(nèi)氧化代謝) 呼吸系統(tǒng)結(jié)構(gòu):上呼吸道、下呼吸道、肺泡(數(shù)量、面積、壁6層=1微米、功能、彈力纖維、表面張力) 第一節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)和肺通氣機(jī)能 一、肺通氣的動(dòng)力學(xué) (一)呼吸
44、運(yùn)動(dòng) 概念:胸廓的節(jié)律性擴(kuò)大與縮小 產(chǎn)生機(jī)制:呼吸肌舒縮胸廓運(yùn)動(dòng)肺擴(kuò)張回縮 呼吸?。何鼩饧。豪唛g外肌、膈肌、胸頸背肌肉 呼氣?。豪唛g內(nèi)肌、腹部肌 1平靜呼吸過(guò)程:主動(dòng)吸氣,被動(dòng)呼氣 ; 用力呼吸過(guò)程:呼吸氣均為主動(dòng) 2呼吸形式:腹式呼吸:膈肌活動(dòng)為主; 胸式呼吸:肋間肌活動(dòng)為主 ; 混合呼吸 逆呼吸:吸氣時(shí)收腹 (二)肺內(nèi)壓 概念:肺泡內(nèi)的壓力。 吸氣時(shí)減小,呼氣時(shí)增大,均與大氣壓相差2-3或2-4毫米汞柱。 (三)胸內(nèi)壓: 概念:胸膜腔內(nèi)的壓力。 胸內(nèi)壓=肺內(nèi)壓(大氣壓)-肺的彈性回縮力 生理作用: 牽拉肺擴(kuò)張,有利于氣體交換。 二、肺通氣機(jī)能 (一)肺容量及其變化 1潮氣量:平靜時(shí)每次吸入
45、或呼出的氣量。約500毫升。 2補(bǔ)吸氣量:平靜吸氣之末最大吸氣量。約1200毫升。 3補(bǔ)呼氣量:平靜呼氣之末最大呼氣量。約1000毫升。 4余氣量:最大呼氣后仍貯留于肺內(nèi)的氣量。 (1+2=深吸氣量 1+2+3=肺活量 3+4=功能余氣量) 5肺活量:身體素質(zhì)及訓(xùn)練程度評(píng)定指標(biāo)之一,因限制因素較多,供參考。 男:3500毫升 女:2500毫升 6功能余氣量:平衡肺泡內(nèi)氣體分壓,使吸氣時(shí)不致于O2分壓過(guò)高,呼氣時(shí)不致O2分壓過(guò)低,造成靜脈血液動(dòng)脈化時(shí)斷時(shí)續(xù),影響氣體交換。呼氣困難會(huì)使功能余氣量增加。 7肺總?cè)萘浚耗校?000毫升,女:3500毫升 (二)肺通氣量 概念:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)吸入或呼出的氣量
46、。 每分肺通氣量= 潮氣量(呼吸深度)呼吸頻率 成年人:6-8升 代謝水平高時(shí)增加。 (三)肺泡通氣量 概念:每分鐘進(jìn)入肺泡與血液實(shí)際進(jìn)行氣體交換的氣量。 每分肺泡通氣量=(潮氣量-生理無(wú)效腔) 呼吸頻率 三、肺通氣機(jī)能的指標(biāo) 1肺活量:反映肺一次通氣的最大能力。每十年下降9%以內(nèi)。 2連續(xù)肺活量:連續(xù)五次測(cè)肺活量。一次強(qiáng)于一次說(shuō)明呼吸肌機(jī)能能力強(qiáng)。 3時(shí)間肺活量 第二節(jié)氣體交換和運(yùn)輸 一、氣體交換 肺換氣:肺泡內(nèi)的氣體與肺毛細(xì)血管血液中的氣體進(jìn)行氣體交換。 組織換氣:組織毛細(xì)血管血液中的氣體與組織細(xì)胞中的氣體進(jìn)行氣體交換。 (一)氣體交換的原理 1氣體分壓和分壓差: 在混合氣體中某種氣體所占
47、有的壓力即為該氣體的分壓。 存在于體內(nèi)不同部位的同種氣體的不同分壓形成該氣體的分壓差。 氣體分子總是順?lè)謮翰顝姆謮焊叩囊粋?cè)流向分壓低的一側(cè)。即氣體的擴(kuò)散或彌散。 2人體不同部位氧和二氧化碳的分壓 O2:肺泡104動(dòng)脈血100靜脈血40組織0-30 CO2:肺泡40=動(dòng)脈血40靜脈血46組織50-80 3氣體擴(kuò)散的速率:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)氣體的擴(kuò)散容積。 正比于擴(kuò)散面積、氣體分壓差、溶解度、溫度 反比于氣體分子量的平方根和擴(kuò)散距離。 4氣體的肺擴(kuò)散容量: 在1毫米汞柱的分壓差下,每分鐘通過(guò)呼吸膜的氣體擴(kuò)散量。 (二)肺換氣和組織換氣 O2及CO2均順?lè)謮翰顡Q進(jìn)或換出。 運(yùn)動(dòng)中O2攝入增多,組織代謝旺盛,
48、CO2產(chǎn)生增多,分壓差加大,換氣效率高。 (三)影響換氣的因素 1氣體的分子量愈大,換氣愈快。 2溶解度愈大,換氣愈快。 3呼吸膜愈薄,面積愈大,通透性愈好,換氣愈容易。 4通氣/血流比值=0.84時(shí),換氣效率高 (四)局部器官血流量 : 組織血流量愈大組織換氣愈容易。 二、氣體運(yùn)輸 概念:氧和二氧化碳在血液中的運(yùn)輸 方式:物理溶解(1.5%)化學(xué)結(jié)合(98.5%) (一)氧運(yùn)輸 運(yùn)輸載體:血紅蛋白(Hb)結(jié)構(gòu)的亞鐵離子 1.血紅蛋白與氧的結(jié)合 Hb+O2HbO2(可逆氧分壓高結(jié)合氧分壓低解離) 2.氧離曲線 影響因素: 血二氧化碳分壓、血液酸堿度、體溫、2,3二磷酸甘油酸(紅細(xì)胞糖酵解產(chǎn)物)
49、氧解離作用增強(qiáng)(氧離曲線右移) 3.氧儲(chǔ)備 4.氧利用率 概念:每100毫升動(dòng)脈血流經(jīng)組織時(shí)所釋放的氧占動(dòng)脈血氧含量的百分?jǐn)?shù)。 5.氧脈搏 概念:心臟每次搏動(dòng)輸出的血量。為評(píng)定心肺功能的綜合指標(biāo)。 氧脈搏= 每分輸出量/心率 值愈高說(shuō)明心肺功能愈好,效率愈高。 (二)二氧化碳的運(yùn)輸 形式: 1物理溶解:6% 2化學(xué)結(jié)合: 氨基甲酸血紅蛋白7%,血紅蛋白氨基與二氧化碳結(jié)合,其分壓為條件。 碳酸氫鹽 87%,在血液中以碳酸氫根離子的形式運(yùn)輸,在此過(guò)程中排出CO2,調(diào)節(jié)酸堿平衡。 意義:血液酸堿度發(fā)生變化,呼吸機(jī)能可發(fā)生代償反應(yīng)。 第三節(jié) 呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié) 呼吸運(yùn)動(dòng)為非意識(shí)性節(jié)律活動(dòng),同時(shí)具有一定的隨
50、意性。 一、調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)系統(tǒng) (一)神經(jīng)支配:膈神經(jīng)膈肌下降、復(fù)位胸腔上下徑線變化 肋間神經(jīng)肋間肌活動(dòng)胸腔前后左右徑線變化 (二)反射: 1肺牽張反射:維持呼吸的節(jié)律性。為負(fù)反饋調(diào)節(jié)。 吸氣肺泡擴(kuò)張感受器延髓中樞抑制吸氣,引起呼氣。 2呼吸肌本體感受性反射 正反饋 骨骼肌運(yùn)動(dòng)呼吸運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)。 3防御性呼吸反射 病理因素、異物咳嗽等活動(dòng)。 三、化學(xué)因素對(duì)呼吸的調(diào)節(jié) (一)化學(xué)感受器 1中樞化學(xué)感受器(CO2、H+):延髓腹外側(cè)淺表部 2外周化學(xué)感受器(PO2、P CO2、H+):頸動(dòng)脈體、主動(dòng)脈體 (二)化學(xué)因素對(duì)呼吸的影響 1 CO2:維持正常呼吸最重要的生理性刺激??纱碳ね庵芗爸袠懈惺芷?/p>
51、。 2 H+:直接刺激外周感受器,間接刺激中樞感受器,使呼吸加深加快。 3 O2:刺激外周感受器,使呼吸加強(qiáng)。(輕度缺氧) 抑制呼吸中樞,抑制呼吸。(重度缺氧) 4化學(xué)因素在調(diào)節(jié)呼吸中的相互作用 第四節(jié) 運(yùn)動(dòng)對(duì)呼吸機(jī)能的影響 一、運(yùn)動(dòng)時(shí)通氣機(jī)能的變化 呼吸加深加快,肺通氣量增加。 中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng):呼吸深度增加。 最大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng):呼吸頻率增加,肺通氣氧耗增加 呼吸當(dāng)量:每分通氣量/每分?jǐn)z氧量每1升的氧要經(jīng)24升的通氣量獲得。 呼吸當(dāng)量值愈大,攝氧率愈低,反之則愈高。呼吸當(dāng)量小為訓(xùn)練程度高的評(píng)定指標(biāo)之一。 二、運(yùn)動(dòng)時(shí)換氣機(jī)能的變化 三、運(yùn)動(dòng)時(shí)呼吸的調(diào)節(jié) 1神經(jīng)調(diào)節(jié):條件反射、運(yùn)動(dòng)中樞刺激呼吸中樞、本體感受器反射 2體液調(diào)節(jié):CO2明顯增加、O2刺激較小、H+劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)表現(xiàn)增多。體溫增高、靜脈回流量增加等。 四、
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