田径运动技术的生理学原理.ppt

Company Logo,第三节 田径运动技术的生理学原理,一、田径运动技术形成的反射学机制 田径运动技术是在复杂的反射活动中形成的，学习和掌握田径运动技术时，要在中枢神经系统建立新的条件反射。新技术的形成与原有的运动基础有密切的关系。通常，掌握的运动技术越多，人的运动素质发展水平就可能越高，新的技术就掌握的越快。以标枪为例：学生先通过助跑、投掷步，然后形成最后用力姿势，继而出枪。进行这一系列复杂活动时，是由外感受器，本体感受器和内感受器按一定的刺激依次传入学生的大脑皮层，引起一定的兴奋与抑制过程的序列体系，经过反复强化，就形成了掷标枪的技术定型。技术动力定型不仅包括骨骼肌运动的皮层兴奋与抑制过程，而且还包括呼吸，血液循环和其它系统的活动。所以，形成这一技术定型整个活动过程的同时，也相应使学生的速度、力量、灵敏、协调等运动素质得到有效的发展。,Company Logo,运动技术的形成可以分为互相联系不明显的四个时相，首先是泛化时相，在此时相兴奋过程在大脑皮层广泛扩散，技术动作完成的不协调，不连贯；然后是分化时相，在此时相，兴奋过程的扩散受到抑制，技术动作在时间和空间上变得逐渐精确起来，但是相互交替的兴奋和抑制体系还没有建立起来，动作紧张而不放松；接着是动力定型时相，在这一时相兴奋和抑制过程以一定的顺序和一定的部位在大脑皮层交替出现，动作变得协调连贯；最后是自动化时相，其特点是条件反射更加巩固，即使环境发生变化，动作也能很好地得以完成。,Company Logo,二、人体骨骼、肌肉的工作特征对形成田径运动技术的影响作用,1、骨杠杆 在人体中，骨可以在肌肉拉力的作用下围绕关节周转动，它的作用和杠杆相同，能把力的作用传递到一定距离，克服阻力，获得机械利益，所以叫做骨杠杆。骨杠杆有平衡杠杆，力量杠杆和速度杠杆三种。例如，做背越式跳高的竿上动作时，要求运动员头部尽量后仰，便可反射性地完成更好的背弓动作，这是充分利用了人体平衡杠杆的工作原理。投掷器械（铁饼、标枪、链球等）时，要想加大上肢运动的速度，必须全力伸长上肢，加大阻力臂，使其末端在同力点移动相等的时间内移动较大的距离，这是充分利用了人体速度杠杆的工作原理。在做不同器械投掷的动作时，随着器械重量的增加，运动员的投掷用力方法也随之而改变，这是须要充分利用人体的力量杠杆以克服更大阻力的原因。,Company Logo,2、肌肉收缩力量的生理学基础： 不同运动员肌肉的生理学特征不同（如；男、女，少年、青年、成年等），会对田径运动技术的形成与发展产生重要的影响作用。 A、肌肉的体积 肌肉体积的增加会直接引起肌肉力量的增加，一定程度上，性别和发育成熟度是造成肌肉体积差异的客观因素。另外有研究表明机体力量的大小与体重呈正相关。 B、肌肉的长度 肌肉的长度可以影响肌肉力量的大小，肌肉在收缩时的初长度与肌纤维中每个肌节的长度有关，因此肌节的长度可以影响肌纤维收缩的力量，研究表明，单一肌节处于最适度长度时产生的张力最大，过长或过短的肌节长度产生的张力皆小与此， C、肌肉纤维的类型 力量不仅取决于肌肉的体积而且取决于肌肉纤维的类型。根据肌肉的收缩速度，肌纤维可以分为快肌a快肌b和慢肌三种类型。肌纤维的类型与力量有着密切的关系，快肌纤维收缩的力量明显高与慢肌纤维，而慢肌纤维的抗疲劳的能力明显强于快肌。,Company Logo,D、神经的控制能力 高效的神经控制能力可以动员更多的运动单位特别是快运动单位参与工作，从而明显地增加肌肉收缩力量。研究证实，人体内的神经肌肉系统有抑制机制，即防止肌肉力量超过骨骼和其关连组织的承受范围。但是，力量训练可以逐渐降低或抵消机体自身的抑制机制，保证肌肉产生更大的力量。力量训练的实践也表明：神经的控制能力是力量增加的主要因素，而肌肉的体积增加往往只是次要因素。 E、激素的影响 人体的内分泌系统与肌肉力量的大小也有一定的关系，对肌肉力量影响较大的分泌激素有生长激素，睾酮等。临床研究证明，生长激素能促进肌肉蛋白的生成，增加萎缩肌肉的体积，改善肌肉的功能。睾酮可以刺激肌肉摄取氨基酸，进而促进肌纤维的生长。,Company Logo,三、心血管及呼吸系统对形成田径运动技术的影响作用,1田径运动中的三个供能系统 A、磷酸原系统 磷酸原系统是由ATP和CP组成的系统，ATP在肌肉中的储量很少，若以最大功率输出仅能坚持2S左右，肌肉中的CP储量约为ATP的3-5倍。CP能以ATP分解的速率再合成。ATP-CP以最大功率输出能量可以维持7s左右，磷酸原系统是一切高速率输出运动项目的物质基础，数秒钟要发挥最大能量输出，只能依靠ATP-CP系统，如短跑，投掷和跳跃。 B、乳酸能系统 乳酸能系统是指糖原或葡萄糖在细胞浆内无氧分解生成乳酸的过程中，再合成ATP的能量系统。该系统是大约在12分钟内要求高能量输出的项目的物质基础。如跑400m，其特点是，供能总量较磷酸原系统多，输出功率次之，不需要氧，产生导致疲劳的物质乳酸。乳酸的积累会破坏机体内环境酸碱度的稳态，进而又会限制糖的无氧酵解，直接影响ATP的再合成。导致机体产生堵塞性疲劳。 C、有氧氧化系统 有氧氧化系统是指糖、脂肪、蛋白质在细胞内彻底氧化生成水和二氧化碳的过程中，再合成ATP的能量系统。其特点是ATP的生成量很大，但速率很低，需要氧的参与，不产生乳酸。该系统是进行长时间耐力运动的物质基础。,Company Logo,2、不同时间运动时血糖的变化及原因 A、1-2分钟的短时大强度运动，运动肌靠肌糖原酵解供能，基本不利用血糖，肝脏糖原的输出也无明显变化。因此血糖的浓度不受运动的影响。 B、4-10分钟的全力运动，运动肌靠糖酵解和有氧氧化综合供能，机体吸收和利用血糖的速率上升，同时肝脏糖的输出率高于肌肉的利用，因此血糖的浓度会明显上升。 C、15-20分钟的全力运动，运动以糖的有氧代谢供能为主要方式，肌肉吸收血糖增加，但是还是低于肝脏释放糖的数量，所以血糖的浓度还高于正常值。 D、1H-2H的长时运动，肌糖原大量消耗，肌肉利用血糖达到最快，供能的40%由血糖提供，此时，肝糖元大量分解，糖异生加强，但仍低于肌肉对血糖的吸收。 E、2h以上肌糖元耗尽，肝糖也不能再分解，只有靠糖异生供糖来保持血糖水平，但远不能满足肌肉的吸收，如果没有外援性糖的补充，会出现低血糖。,Company Logo,四、神经系统在田径运动技术练习中的工作特征,在田径运动中人体的各器官，系统的功能不是孤立发挥作用的，它们之间互相联系，互相制约，都是直接或间接处于神经系统的控制之下，神经系统是整体内起主导作用的调节系统。 高水平的马拉松运动员为了取得优异成绩会以最经济最有效的动作方式去完成比赛。而这种经济有效的动作方式是在神经系统的精确控制下，由肌肉的交替放松和紧张来完成的，这样做可以节省能量物质，这对于运动员取得优异成绩是至关重要的。 短距离跑运动参与者神经系统的协调同样重要。一方面神经系统的高度兴奋可以动员更多的快肌纤维参加工作，另一方面，神经系统的精确协调可以使运动员更放松的跑，以便更有效地利用磷酸原供能系统供能。 投掷类项目要求的是一次性完成动作，高度有效的神经兴奋与控制可以使肌肉力量更好地作用在器械上，所以神经系统的协调可以有效的汇集肌肉合力于投掷臂上，完成最后用力动作。 对于动作比较复杂的运动项目，如铁饼和跳高，神经系统的协调与控制显得更为重要，这是因为这类项目不仅需要运动参与者具有良好的爆发力，更要求参与者有较好的时空感和肌肉在神经系统的协调下快速、正确、经济地完成动作的能力,Company Logo,第四节 田径运动技术形成的心理学原理,田径运动项目繁多，学习和掌握各项目运动技术的效果，与心理因素有密切关系。因为在运动技术的形成和发展过程中，心理过程始终都会参与对技术动作的控制和调节。在完成田径运动技术时，心理因素主要包括：心理定向、运动知觉、空间定向、时间判断、思维、想象、注意力、情绪、意志、精神活动特点与个性特征等。,Company Logo,一、心理定向在田径运动技术中的作用,心理定向是指动作开始以前和完成动作过程中心理的准备状态和注意的指向性。心理定向是掌握和提高技术动作的重要心理条件。由于心理定向，往往会引起一系列综合反应和心理活动的调整，继而影响着合理技术的形成。准确的心理定向，可以使动作在内容、结构方面调整得与技术动作的特点完全一致，这时，学习者便会在头脑中设计出达到目的的行动模式，这些模式反映了活动所要取得的结果，并能调节、争取获得这种结果的全部行动。 例如，预先心理定向对形成跳远技术动作结构的影响主要有速度型、力量型、混合型三种方式。这三种心理定向的区别主要表现在完成动作的时间、空间和速度力量的参数各不相同。速度型的心理定向，是学习者在练习中把注意力更多地集中在最大限度地发挥速度上；力量型的心理定向，是学习者在练习中会把注意力主要集中在尽可能用力起跳的意向上；混合型的心理定向，是学习者在练习中把注意力平均分配到发挥速度和用力起跳方面。 在学习运动技术的过程中，练习方法和手段不同，会引导学习者形成不同的心理定向，而不同的预先心理定向对形成不同的技术特点和技术风格会产生重要的影响作用，这是由于学习者注意力的集中点不同而造成的。,Company Logo,二、运动知觉在田径运动技术中的作用,运动知觉是人脑对外界事物和人体自身运动状态的反映。人脑对外界事 物运动状态的反映叫客体运动知觉，人脑对自身运动状态的反映叫主体运 动知觉。这两种运动知觉在田径运动技术的掌握中各有其独特作用。运动 技术是以运动操作为基础实现的，而准确、协调的运动操作，则是以高度 分化的运动知觉为基础而实现的。所以，精确分化的运动知觉在运动技术 练习中具有重要作用，正确的运动知觉是掌握各种技术动作的重要心理因 素。 运动知觉是一种由许多感觉要素构成的复杂知觉，如重力感觉、速度感觉、 肌肉感觉、用力感觉等。 （一）走、跑项目的速度感觉 速度知觉是竞走和跑类项目运动参与者的重要心理特征。它是运动参与者准 确估计自己的体能，合理和正确地分配力量所必备的心理因素。所谓速度知觉， 主要是对自身身体位移在时间上的反映。对速度的反映，一方面可借助视觉、听 觉信号来感知，另一方面可凭借肌肉运动感觉的信号来估计。任何人从自己的经 验中都可以借助于灵敏的肌肉感觉分辨出自己身体运动的各种不同速度和延续 性，而且这种分辨能力会通过反复的练习变得愈加精细。此外，高水平运动员还 能借助机体不同感觉的变化，如心跳、脉搏、呼吸、血液循环等自我感受来估计 跑速。,Company Logo,（二）跳跃项目的速度知觉与空间知觉 速度知觉与空间知觉是形成跳跃技术的重要心理特征。它是准确估计助跑距离和横杆高度、合理而正确地分配、使用力量以及把握节奏、准确起跳所必备的心理因素。 助跑时的节奏感和正确估计助跑距离、横杆高度的能力，是在长期的专项练习中，通过肌肉运动觉和视觉、平衡觉的精细分化发展而逐渐发展起来的专门化知觉能力节奏感、横杆感和距离感。 （三）投掷项目的专门化知觉 各专项的器械感是形成投掷技术的重要心理因素。它是能否得心应手地运用各种运动器械，恰如其分地利用其固有特性，准确地完成技术动作的重要心理基础。各种器械感，主要由肌肉运动觉、触摸觉、视觉和平衡觉的参与而逐渐形成的，其中尤以肌肉运动觉为主，它是上述各种感受性与其相互间差别感受性精细分化发展的结果。,Company Logo,三、注意在田径运动技术形成中的作用,注意是心理活动对一定对象的选择性指向和集中，是一种心理状态。在田径运动技术的学习中，不同运动项目集中注意的指向不一样。 （一）走、跑项目的运动技术与注意 竞走、各类跑的运动项目技术具有单调和高度“自动化”的特点，因此在完成动作的过程中注意力全部集中在解决当前主要任务上。例如：在短跑练习中，起跑时的注意力都集中于即将发生的起动动作和感知刺激信号（发令枪声）上，目的在于快速起跑。竞走、中长距离跑的注意，主要表现为稳定的有意注意，活动过程中注意的内容一方面指向于如何保持正确的技术动作，另一方面指向于如何合理分配力量、调整速度以及需要采取的战术行动。长距离的竞走、赛跑过程中可能会因外界刺激的干扰而引起无意注意，此时产生的无意注意对正确控制跑速具有消极作用。但随着疲劳的加深，有时也需要有意识地将注意力从身心活动方面移至其他方面，以消除因长时间的注意高度集中而带来的身心疲劳。,Company Logo,（二）跳跃项目的运动技术与注意 跳跃项目动作技术具有复杂协调和高度“自动化”的特点。学习者在完成整个技术动作的过程中注意力全部高度地指向与集中在解决当前主要任务上。同时，需要学习者具有较高发展水平的注意和分配转移能力。例如，在完成助跑动作过程中，学习者一方面要把心理活动指向到完成正确助跑动作的肌肉活动上，另一方面又要把注意集中在感知和调节助跑的节奏上，目的在于加速和准确地起跳。又如，在完成起跳动作时，一方面要把注意集中于完成起跳动作的主动用力上，另一方面又要把注意分配到感知起跳点的信号上，其目的在于准确的踏跳和最大程度地腾空。 （三）投掷项目运动技术与注意 投掷项目是以力量为主，其动作又具有较为复杂和较高的协调。高度的注意集中和集中转移能力是该项目运动参与者的注意特征。因为学习者在完成技术动作过程中，注意力必须高度指向和集中在完成动作的全过程中。包括持握器械、预备姿势、滑步或旋转、最大限度地使用力量、投掷出手的速度、角度等。同时，由于在练习中，每一次投掷动作之间均有一定的间隙，需要学习者发展较高水平的注意转移力，避免因心理能量的无意义消耗而影响练习效果。,Company Logo,四、情绪在田径运动技术中的作用,情感是人体对客观事物是否符合自己的需要而产生的体验。情绪是情感体验的心理过程进行的具体形式。不同田径项目对学习者的情绪要求是不一样的，心理学的研究表明，情绪对技术的掌握起着非常重要的作用。 （一）走、跑项目运动技术与情绪 在各种走、跑项目中运动参与者在运动活动中都带有强烈而鲜明的情绪体验。这种情绪体验具有增力的特点，这一过程是因运动参与者为了克服各种困难而产生的生理状态变化所引起的。由于竞走、跑的各种距离的动作强度、持续时间和运动参与者当时的生理变化状态以及对比赛或练习意义的认识不同，就会产生不同的情绪体验以及复杂的情绪变化。在各种距离的竞走、跑的过程中运动员情绪状态的特征虽然各不相同，但一些高级情感，如责任感、道德感等，则是他们能够克服各种内、外部困难，取得胜利的重要心理因素。,Company Logo,（二）跳跃、投掷项目运动技术与情绪 爆发式的强烈情感体验是跳跃、投掷项目参与者必须具备的心理特征，它直接影响了神经系统的兴奋性，有利于提高肌肉的收缩力量和速度。对于跳跃项目，这种情绪体验有助于在起跳后使身体腾空至最高点或最远点；而对于投掷项目，这种情绪特征有助于投掷出手的初速度、最佳角度和动员身体潜力，最大限度地发挥力量。,Company Logo,五、意志在田径运动技术中的作用,意志是人为了实现既定目标，而支配自己的行动并在行动时自觉克服困难的心理过程。意志和行动是不可分割的。意志支配行动，同时也在行动中得以体现。 （一）走、跑项目运动技术与意志 竞走、跑类的运动是有意识有目的的意志行动，其目的是以最快的速度完成一定的距离，达到既定的目标（终点）。运动参与者为此需要付出巨大的意志努力。这种意志努力是与参与者克服各种来自机体内外部困难以及正确估计时间、合理分配能量、实施预定的战术任务相联系的。在练习中，不同的竞走或跑的距离，对参与者意志品质的要求和表现特点有所区别。长距离竞走、跑的参与者必须具备的意志品质是：持久、顽强、自制、沉着、果断等。中距离跑是一个比较繁难的项目，要求参与者具备自觉、主动、沉着、顽强、机智、果断等意志品质。短距离跑的意志努力，主要是克服由最快速度而造成的身心极度紧张，要求参与者动用一切潜力迅速跑到终点，与此相联系的意志品质主要是自信心、自觉性、顽强性和自制力等品质。,Company Logo,（二）跳跃项目运动技术与意志 跳跃项目也是有意识的意志行动。其目的是克服机体的垂直或水平障碍，达到最高运动练习成绩。这种意志努力既与运动参与者克服来自机体内外部的困难，以及合理的掌握节奏、正确地分配力量、最大限度地使用力量相联系，又与克服因使用最大力量而造成的身心极度紧张的困难、动员一切潜力达到至高或至远点相联系。因此，跳跃项目运动参与者的意志品质是以自制性、自信心、果断性、顽强性、自觉性、大胆敢为为特征。 （三）投掷项目运动技术与意志 投掷项目参与者的意志努力，与克服因最大用力而造成的身心极度紧张的困难相联系。因此，其意志品质以自制性、坚持性、果断性、主动性和独立性为特征。,Company Logo,六、田径运动技术中的精神活动特点与个性特征,田径因项目差异，要求运动参与者的神经类型和项目特点吻合。不同项目对参与者的个性也有一定的倾向性的心理特征。 （一）走、跑项目运动技术的精神活动特点与个性特征 竞走、各类跑的运动项目由于其肌肉活动方式具有动作结构单调、强度极大、节奏感强而且持续时间长短不一，要求学习者具备的精神活动特点与个性特征也不尽相同。 从精神运动特点来看，短距离跑的参与者应具备神经过程强度较大，兴奋过程和抑制过程趋于平衡，兴奋与抑制过程的交替灵活为好。竞走、长跑参与者所需的精神活动的特点是，神经过程强度较大，并具有较高的耐受性；兴奋与抑制过程趋向平衡，且又以抑制稍大于兴奋为好，并具有较佳的灵活性。中距离跑参与者偏向于短跑参与者的精神活动特性。 从个性特征方面看，中、短距离跑的参与者应以外向型或偏极端外向型为主，具有情绪稳定、轻松兴奋、恃强独立、积极、自信等个性心理特征。竞走、长距离跑参与者应具备的主要个性特征以内向型为主，具有情绪稳定、沉着自信、有恒负责、注重实际、轻松自律、忍耐与坚韧等个性品质。 （二）跳跃、投掷项目运动技术的精神活动特点与个性特征 跳跃、投掷项目由于具有技术动作复杂、强度极大、动作练习过程中既有间隙且持续较长等专项特点。因而，从精神活动特点上看，以神经过程的强度大，兴奋与抑制过程平衡，兴奋与抑制转换灵活为好。 从个性特征上看，应以内向型和外向型相结合，具有沉着冷静、主动而独立、自信、轻松兴奋、自制性、坚韧等品质为特点。,第五节 田径运动技术的社会学原理,Company Logo,一、田径运动技术的形成,田径运动技术由走、跑、跳、投等动作形式组成，可以说有人类时就已经有了这些动作的学习和练习形式。在原始社会，人类为了保存生命，进行渔猎，或与猛兽搏斗等活动，不得不以走、跑相当的距离，跳越各种障碍、掷击石块等手段而获取食物。在日常生活中不断重复这些动作，逐步提炼形成了走、跑、跳跃、投掷等技能，并有意识地把这些人类赖以生存的生产和防身基本技能传授给下一代。这种保存生命技能的传授，是原始社会主要的教育内容。随着时代的变迁，它逐渐成为现代田径运动技术的基本雏形。,Company Logo,二、田径运动技术的发展：,1、田径运动技术源于劳动。 在远古时期和奴隶社会，人们在劳动过程中，有些技能需要平时练习，以便提高劳动能力。狩猎过程中人们长时间的奔跑或短时间的快速跑，以及用长矛刺中猎物的技能就需要平时的练习，特别是掷长矛动作，不但要投掷一定的远度，而且要有一定的准确性。这类技能如不在平时经常锻炼，在狩猎时很可能将一无所获。后来，人们为进一步提高练习者的兴趣和练习的效果，又将其练习过程加进了一些竞赛因素。逐渐，当这些活动有了固定的规则并经常举行时，就成了田径运动竞赛项目。 2、田径运动技术寓于游戏与娱乐 走、跑、跳跃、投掷的娱乐和竞赛，是在生产劳动环境中逐渐萌发和发展的。人们最初的娱乐(游戏、竞技)动作和生活动作是没有太大区别的，而是自然地表现在生活之中。例如，由于生存需要而进行渔猎，有时在同伴之间开始竞赛，看谁打得多，看谁打得快，看谁撵得上，看谁投得远和准。逐渐，随着人类生活的社会多元化，闲暇时铁匠比赛投铁锤掷远，演变成今日的投掷链球运动，水兵战士把用作炮弹的铁球来比赛掷远，演变成现在的投掷铅球运动，放羊娃在闲暇时做跨越围羊群的栅栏比赛游戏，演变成今日的跨栏赛跑。由于这些闲暇、娱乐性竞赛活动的逐渐普及化和社会化，人类有效地使走、跑、跳、投等自身基本活动技能通过游戏和娱乐的形式得到不断完善和发展，从而形成了现代的田径运动技术。,Company Logo,3、军事活动中的田径运动技术。 人类自进入阶级社会以来，战争经常发生。战争中的打、斗是主要活动方式，但在战争前的准备及战斗中的退却或攻击均离不开跑、跳动作。人们为了做好这方面的准备，往往需要对战士进行各种训练，我国元代士兵“贵由赤”每年清