转《运动生理学》实验指导及教案

1、.转 运动生理学实验指导及教案实验一肺通气功能的测定一、实验目的掌握肺通气功能的测定方法，加深对肺容量各组成部分和肺通气功能常用指标的理解。二、实验原理机体在进行新陈代谢时，不断地消耗氧和产生二氧化碳。为了实现机体与环境之间的气体交换，肺必须不断地与外界大气进行通气活动。肺通气是指肺与外界环境之间的气体交换，其功能大小可用交换的气体量来衡量，与肺容量有关。肺可容纳的最大气体量称肺总容量，它由潮气量、补吸气量、补呼气量和余气量4个部分组成，除余气量外，各部分气量都可用肺量计测定。测定肺通气功能常用的指标为：肺活量、时间肺活量、每分最大随意通气量。通过肺量计测定人体肺容量和肺通气量来评定肺的通气功

2、能。(一)最大吸气后，尽力所能呼出的最大气量为肺活量。其为潮气量、补吸气量和补呼气量三者之和。肺活量是最常用的测定肺通气机能指标之一，反映了一次通气的最大能力。(二)在一次尽力吸气之后，用力并以最快的速度呼气，计算第1、2、3s末的呼出气量占肺活量的百分数为时间肺活量。时间肺活量既反映了肺的容量，又反映了肺通气的速度和呼吸道的通畅程度，是一个较好的动态指标。(三)每分最大随意通气量-在实验的条件下，最大限度地做深而快的呼吸，每分种吸入或呼出的气体量为每分最大随意通气量。每分最大随意通气量可反映肺的全部潜在的通气能力。它是衡量通气功能的重要指标，可以用来评价受试者的通气储备能力。三、实验器材单筒

3、肺量计或FGC-A+肺功能测试仪、橡皮吹嘴、鼻夹、75%乙醇、氧气、钠石灰、棉球等。四、实验步骤(一)单筒肺量计的结构和肺通气功能的测定1.单筒肺量计的结构和原理：单筒肺量计主要由一对套在一起的圆筒组成(图4-1)。外筒是一层夹水槽，夹层中装满清水，内筒中有进出2个通气管，远端有三通活门与外界相通，当活门开放时，呼吸气可经通气管进出肺量计，使倒置于水槽中的内筒随之上下移动，这时，经滑轮与内筒相对的平衡锤上安装的描笔便可在记录纸上记录出呼吸气量变化的曲线。在仪器内装有可吸收呼出气中二氧化碳的钠石灰。专用记录纸上印有表示容织和表示走纸速度的直格与横格(一小直格为100ml，一横格为25ml)。图4

4、-1 FJD-80型肺量计2.单筒肺量计测肺通气功能打开肺量计进气阀门，上提浮筒，使筒内充灌45L空气，然后关闭阀门。受试者将消毒处理过的橡皮吹嘴放置于口腔前庭，并用牙齿咬住吹嘴上的两个突起。用鼻夹夹鼻或用手捏鼻。受试者先将三通开关转向外界，练习用口呼吸，待受试者习惯用口呼吸后，再接通肺量计，进行各项测定。(1)肺容量组分的测定潮气量：开动慢鼓(0.83mm/s)，受试者的呼吸将随呼吸气量的变化描记在记录纸上。描记几次平静呼吸曲线，吸气或呼气量的平均值即为潮气量。受试者的呼吸将随呼吸气量补吸气量：描记从一次平静吸气之末起，继续做一次最大限度吸气，所能吸入的气量即为补吸气量。补呼气量：描记从一次

5、平静呼气之末起，继续呼气直至不能再呼出为止的气量，即为补呼气量。(2)肺活量的测定开动慢鼓(0.83mm/s)，描记受试者作最大限度深吸气后所尽力呼出的气体量，此气量即为肺活量。(3)时间肺活量的测定开动慢鼓(0.83mm/s)，记录平静呼吸34次后，令受试者作最大限度的深吸气，在吸气之末屏气12 s，此时开动快鼓(25mm/s)，描记以最快速度尽力深呼气至不能再呼时的气量，并计算呼气后第1秒、第2秒和第3秒终末时的呼气量各占全部呼出气量的百分率。(4)最大通气量的测定开动中速鼓(1.67mm/s)，受试者在15s内作最深最快呼吸，计算15s内呼出或吸入的气量，乘以4，即为每分钟最大随意通气量

6、(L/min)。实验二人体安静与运动过程中心率和动脉血压的测定一、实验目的掌握人体安静时心率和动脉血压的测定方法，观察运动对心率和动脉血压的影响。二、实验原理(一)心率测定原理心率测定的方法有心音听诊法、指触法和心率遥测法。心脏在活动过程中产生的心音可通过周围组织传递到胸壁，用听诊器在胸壁特定部位听诊能测量出心率，此测定方法为心音听诊法。在每个心动周期中，动脉内的压力会发生周期性的波动，这种周期性的压力变化可引起动脉血管发生搏动，称为动脉脉搏。动脉脉搏起始于主动脉根部，可以沿着动脉管壁向外周血管传播。在身体的浅表部位可用手指扪到脉搏，每分钟脉搏的次数与心率一致。在实际应用中，常用手指触摸到的身

7、体浅表部位的动脉脉搏来代替心率，此测定方法为指触法。心率遥测法则是根据心脏活动时的电变化而采集心率的。心脏兴奋时的电变化传至体表，表面电极将心电信号接收后送入发射机，经接收机接收后显示。(二)动脉血压测定原理血压是指血管内的血液对于单位面积血管壁的侧压力，也即压强。单位常用帕(Pa)、千帕(Kpa)或毫米汞柱(mmHg)表示，1mmHg=133Pa=0.133Kpa。在一个心动周期中，动脉血压随着心室的收缩和舒张而发生规律性的波动。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，称收缩压。心室舒张时，主动脉压下降，在心舒末期主动脉内压力最低，称舒张压。收缩压与舒张压的差值称脉搏压，简

8、称脉压。一般所说的动脉血压是指主动脉压，通常用在上臂肱动脉处测得的血压代表主动脉压。我国健康青年人在安静状态下收缩压为100120 mmHg(13.316.0 Kpa)，舒张压为6080 mmHg(8.010.6Kpa)，脉压为3040 mmHg(4.05.3 Kpa)。人体动脉血压的测定，最常用的是间接测压法，测量部位为上臂肱动脉。用血压计的压脉带充气，通过在动脉外加压，然后根据血管音的变化来测量血压。通常血液在血管内流动时没有声音，但如果血液流经狭窄处形成涡流，则发出声音。当缠于上臂的压脉带内充气后压力超过肱动脉收缩压时，肱动脉内的血流完全被阻断，此时用听诊器在其远端听不到声音。徐徐放气，

9、降低压脉带内的压力，当压脉带内压力低于肱动脉收缩压而高于舒张压，血液将断续流过肱动脉而产生声音，在肱动脉远端能听到动脉音。继续放气，当压脉带内压力等于舒张压时，血流由断续流动变为连续流动，声音突然由强变弱并消失。因此，从无声音到刚刚听见的第一个动脉音时的外加压力相当于收缩压，动脉音突然变弱时的外加压力相当于舒张压。三、实验器材听诊器、节拍器、心率遥测仪、秒表、酒精棉球、血压计等。四、实验步骤(一)心率测定1.安静时心率及脉搏测量：受试者静坐5min，用听诊器放置心前区相应部位，采用心前区听诊法直接测量心率。指触法测量脉搏时，通常将食指、中指和无名指放在受试者一侧手腕桡动脉搏动处进行测量。心率或

10、脉搏测量时应先以10s为单位，连续测量3个10s，其中两次相同并与另一次相差不超过1次时，即可认为是相对安静状态，否则应适当休息后继续测量，直至符合要求。然后，再测量30s脉搏乘于2，即为心率。图4-3运动中心率遥测2.运动过程中心率的测量：运动过程中心率的测量常采用POLOR法。首先，将带有传感发射器(图4-3)的胸带固定在胸前，松紧适宜。再将心率遥测仪戴在手腕上，使"选择"键处于"测试"状态，按"使处于状态/起动停止"键开始测定相对安静状态和运动过程中的心率变化。测试完毕，再按"使处于状态/起动-停止"键，心率

11、遥测仪停止记录。最后，按"回收"键，手控提取记录数据或将数据输入到计算机进行分析处理。(二)安静时动脉血压的测量1.熟悉血压计的结构图4-4人体动脉血压测定血压计有汞柱式、弹簧式和电子式，一般常用的是汞柱式血压计(图4-4)。它由检压计、压脉带和橡皮充气球三部分组成。检压计是一标有压力刻度的玻璃管，上端通大气，下端和水银槽相通。压脉带为外包布套的长方形橡皮囊，它借橡皮管分别与检压计的水银槽和充气球相通。橡皮充气球是一个带有螺丝帽的橡皮囊，供充气、放气用。2.令受试者脱去一侧衣袖，静坐5min以上。3.松开血压计橡皮球螺丝，驱出压脉带内残留气体，再旋紧螺丝。4.令受试者将脱了

12、衣袖的前臂平放于桌上，与心脏在同一水平位，手掌朝上。将压脉带缠在该上臂，压脉带下缘至少在肘关节上2cm，松紧适宜。5.将听诊器耳件塞入外耳道，其弯曲方向与外耳道一致，即略向前弯曲。6.在肘窝内侧先用手指触及肱动脉脉搏，将听诊器放在肱动脉搏动处。7.测量收缩压：用橡皮球将空气打入压脉带内，使检压计中水银柱逐步上升，直到听诊器听不到脉搏音为止。继续打气，使水银柱再上升。随即松开充气球螺丝，连续缓缓放气，减低压脉带内压力，在水银柱缓慢下降的同时仔细听诊。当开始听到"砰、砰"的动脉音时，检压计上水银柱的刻度即为收缩压。8.测量舒张压：继续缓缓放气，动脉音先由低到高，然后由高变低，最

13、后完全消失。在声音突然变弱的瞬间，检压计上水银柱的刻度即代表舒张压。(三)运动后心率和动脉血压测量拉开压脉带与检压计相连的橡皮管接头，注意不要取下压脉带。令缠好压脉带的受试者按节拍器节律(30次/min)按1次/2s的速度连续做蹲起运动，结束后取坐位测定运动后即刻、2min、4min、6min时的心率和血压。五、注意事项(一)测量应在安静环境中进行。(二)受试者在测血压时应脱去衣袖，以免袖口过紧阻碍血液循环。(三)打气时不宜太快，以防水银柱喷出管外。(四)重复测量血压时，应让水银柱回到零位后再测，以防静脉回流不畅。实验三感觉机能的测定一、实验目的掌握视野及前庭功能稳定性的测定原理和方法。二、实

14、验原理(一)视野单眼固定注视正前方某一点不动，所感受到的空间范围称为视野。视野的大小随视分析器的构造(如视网膜上圆柱细胞与圆锥细胞的分布情况)和功能状况，以及所用的视标颜色、实验环境条件(如光亮程度)、人体面部骨骼结构而不同。(二)前庭功能稳定性当人的身体或头在空间作直线或旋转的变速运动时，由于产生的直线加速度或角速度的变化，引起前庭感受器的兴奋，从而产生机体在空间的位置感觉与变速感觉，并产生许多反射性反应。如姿势反射(肌紧张发生改变)、眼震颤、植物性功能反应(脉搏、血压、呼吸频率、汗腺活动、消化系统等功能变化)等。前庭感受器受到刺激的强度愈大，这些反应也就表现得愈明显。如果前庭功能的稳定性较

15、好或经常参加体育运动，可提高前庭功能稳定性，其反应程度较小。实验时让受试者坐在产生角加速度变化的转椅上，头前倾30°，使水平半规管处于完全水平位置，转动转椅，使受试者被动接受加速度运动的刺激，根据前庭器官受到刺激所引起的反应程度来判断其功能稳定性水平。三、实验器材视野计、各色视标、视野图表、旋转椅、血压计、听诊器、节拍器、秒表、皮尺、评分表等。四、实验步骤(一)视野的测定1.将视野计放置于光线充足的地方，受试者背向光源。2.受试者下颌靠在视野计的托颌架上，调节高低，使眼眶下缘靠在眼眶托上，眼与托颌架中心点的小镜子处在同一水平面。用手或遮眼小板遮蔽一眼，另一眼固定注视弧架中心点(图4-

16、5)。3.旋转弧架到水平位置，主试者手持白色视标在弧架内侧面从外向中心慢慢移动，并随时询问受试者，直至受试者看见视标为止。再将试标由内向外移动，然后再由外向内移动，重复数次，得出一致结果。然后将受试者刚能看到视标所在位置上的数值标记在印好的视野图表上的相应经纬度上(图4-6)。4.转动弧架至不同经纬度，用同样方法测定45°、90°、135°、180°、225°、275°、310°、365°等不同方向的视野，并分别将测得的数值记在视野图表上，然后用曲线连接，得出视野图，即该眼的白色视野。5.同样可用红、黄、绿、蓝等颜

17、色视标，按照上述方法，测定各色觉的视野(用颜色视标时必须看清颜色)。图4-5视野计6.依同样的方法测定另一眼的白色视野和其他颜色视野。图4-6左眼视野图(二)前庭功能稳定性的测定1.观察植物性功能的反应图4-7前庭功能转椅(1)受试者坐在旋转椅上(图4-7)，平静3min，测其安静时的脉搏频率和动脉血压。(2)受试者闭眼，头前倾30°，以1周/2s的速度均匀地旋转(采用单方向的旋转)。旋转停止后，立即测出旋转后第1个10s的脉率和血压。(3)根据旋转前后脉率和血压的变化值，按陆查诺夫和柏钦柯所制定的前庭器官功能稳定性评分表(表4-1)来评定受试者的前庭器官功能稳定性。表4-1前庭器官

18、功能稳定性评分表脉率变化(每10s次数)+5+4+3+2+1 0-1-2-3-4-5-6最高血压变化(kPa)4.00 3.45 3.05 2.67 2.26 1.86 1.46 1.06 0.66±0.26-0.66-1.06-1.46-1.86-2.26-2.0 2.25 2.5 2.75 3.0 3.25 3.5 3.75 2.5 2.25-2.0 2.25 2.5 2.75 3.0 3.25 3.5 3.75 4.0 3.0 2.75 2.5-2 2.25 2.5 2.75 3.0 3.25 3.5 3.75 4.0 4.25 3.5 3.25 2.75 2.25-2.25

19、2.5 2.75 3.0 3.25 3.5 3.75 4.0 4.25 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 22.5 2.75 3.0 3.25 3.5 3.75 4.0 4.25 4.5 4.75 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.75 3.0 3.25 3.5 3.75 4.0 4.25 4.50 4.75 5.0 4.75 4.25 3.75 3.25 2.75-2.5 2.75 3.0 3.25 3.5 3.75 4.0 4.25 4.5 4.25 3.75 3.25 2.75 2.25-2.5 2.75 3.0 3.25 3.5 3.75 4.0 3.75 3.25 2

20、.75 2.25-2.0 2.5 2.75 3.0 3.25 3.5 3.35 2.75 2.25-2 2.25 2.5 2.75 3.0 2.75 2.25-2.5-2.0-(4)评分表使用说明受试者在安静时脉搏11次/10s，动脉血压116/64mmHg。旋转后的脉搏是13次/10s，动脉血压是122/60mmHg，旋转后脉率增加了2次；收缩压上升6mmHg。从评分表上端的脉率变化+2和表左侧所表示的收缩压变化+8，交叉点为4，即为受试者前庭器官稳定性的评分值。受试者在旋转后脉率和血压的变化越小，所得到评分也就越高，说明前庭器官的稳定性好，所查值在3分以下，则为稳定性不良的表现。收缩压变化

21、一栏的数字，正数是表示血压上升的差数，负数代表血压下降的差数。因此，当旋转后血压上升时按正数查表，下降时则按负数查表。表中收缩压变动数字"±2"一栏，是表示旋转后最高血压变动在-2+2之间，就按这行一行数字查表。表中+5即是变动在+3+5之间，+8即是变动在+6+8之间，-5即是变动在-5-3之间，依此类推。当脉压没有降低，舒张压变化在±10±15 mmHg时，要在查表所得分中减0.5分，在±16±20 mmHg时减去1.0分，在±21 mmHg时减去1.5分。如遇到脉压降低时，就不能按收缩压的变化查表，而是把收缩

22、压和舒张压变动数字相加之后按负数查表。2.观察躯体运动性反应(1)用粉笔在旋转椅前方正中的地面上画一条长6cm的直线。(2)受试者坐在转椅上闭眼，头前倾30°，以1周/2s的速度均匀地旋转10周。在旋转同时，主试者注意观察受试者，在旋转时身体姿势是否有变化。(3)令受试者在旋转停止后，立刻抬头睁眼，并站立起来尽力控制自己沿直线行走。主试者要注意受试者行走的脚印，并用粉笔作以标记。(4)量出脚印与直线的垂直距离，并注意受试者偏倒的方向。(5)结果评定：旋转停止后，能沿直线正常行走，或偏离直线不超过0.25m者，属于前庭器官功能稳定性好，得5分。旋转停止后，沿直线行走偏离直线不超过0.5

23、m者，得4分。旋转停止后，沿直线行走偏离直线不超过1m者，得3分。旋转停止后，2s内站不起来，或行走时偏离直线1m以上者，属前庭器官功能稳定性不好，得2分，为不及格。3.观察眼震颤(1)让受试者坐在旋转椅子上，头前倾30°，闭眼以每1周/2s的速度均匀地旋转10周。(2)10周后突然停止旋转(头仍然保持前倾位)，让受试者睁眼，同时开动秒表观察受试者眼震颤的强度、方向、次数以及持续时间。(3)结果评定：正常人旋转停止后，应有中等强度、水平性眼震颤，快动相方向与旋转方向相反，持续时间为1540s。迷路功能减退者旋转停止后眼震颤消失或减弱，或持续时间缩短。迷路功能亢进者旋转停止后眼震颤持续

24、时间延长，并伴有晕眩或恶心呕吐等症状。五、注意事项(一)旋转时让受试者坐稳，并加以保护。(二)转椅旋转速度要严格按规定进行，不得忽快忽慢。(三)实验时每组3人，在每项实验前同一小组人员要做好分工。按实验要求及时准确地作好测定与观察，3人在实验中可轮流进行。(四)测定植物性功能反应时，为了尽量做到及时和准确，要在旋转前作好测定准备。如让受试者左上臂扎好血压计压脉带，操作者戴好听诊器等，以便旋转停止后，能立刻接上血压计的接头，马上进行测量。另一操作者者则要做好测量脉率的准备。(五)在做行走运动反应观察时，操作者要跟随受试者，注意保护，以免因眩晕而跌倒或碰撞在其他物体上。但也不要扶他，以免影响实验结

25、果。实验四体成分的测量与评价一、实验目的掌握用皮褶钳测量皮褶厚度的技术；熟悉或了解生物电阻抗检测法。掌握体脂、体脂重和瘦体重的推算方法，分析评价体成分与健康的关系。二、实验原理(一)皮褶厚度法人体脂肪分布有一定的规律，通常2/3存在于皮下，1/3存在于身体内部、脏器周围，皮下脂肪厚度与体脂总量有一定的比例关系，因此，皮褶厚度的测量不仅可以反映体脂分布情况，也可以从不同部位的皮褶厚度推算出体脂总量。但反映全身体脂含量的程度受年龄、性别、总脂肪量及测量部位和技术的影响。一般情况下，同年龄女性皮下脂肪要多于男性；同性别年轻人皮下脂肪要多于老年人。(二)生物电阻抗法(BIA)法采用微弱的(人体感觉不到

26、)恒定交流电流，通过人体手、足与电极连接测量人体各部分的电阻抗。人体内脂肪为非导电体，而肌肉水分含量较多，为易导电体。非脂肪组织比脂肪组织有更高的电荷容量，更易于导电。如脂肪含量多，肌肉少，电流通过时生化电阻值相对较高；反之生化电阻值相对较低。因此，电流传导速度越慢，表示身体所含脂肪越多。本测量法就是通过测量电流通过身体脂肪和非脂肪组织时的差别估算体成分。三、实验器材皮褶厚度计、生物电阻抗体成分分析仪、测试平台、酒精棉球等。四、实验步骤(一)皮褶厚度法1.皮褶厚度计的校正(1)皮褶厚度计指针刻度的校正：合上钳口，观察指针是否停在"0"位，如果不在"0"位

27、，可转动刻度盘，使指针对准"0"位。(2)皮褶厚度计压强的校验：指针校正"0"位后，再检查钳口压强是否合乎要求(图4-11)。将砝码挂于钳口，调整指针至红色标记刻度的1520mm范围内，此时皮褶厚度计压强保持在10g/mm2，若指针超过25mm，表明压力不足，须转动压力调节旋钮增加压力至1520mm。反之，若指针不到15mm，表明压力过高，须转动压力调节旋钮至正常范围内。图4-11皮褶厚度计的校正2.测量方法(1)受试者自然站立，暴露身体的右侧测量部位。(2)测量时，检测者选准测量点，右手持皮褶厚度计，并将卡钳张开，用左手拇指和食指将受试者测量部位的皮脂

28、捏起，两指间相距3 mm左右。将张开的卡钳钳在捏起部位下方约1cm处，待指针停稳，立即读数并作记录，测量3次取中间值或取其均值，两次测量误差不得超过5%，以mm为单位。取小数点后一位记录。(3)测量部位上臂部：上肢自然下垂，在右上臂肩峰顶与尺骨鹰嘴突连线中点，肱三头肌的肌腹处，顺直捏起皮褶(图4-12)。背部：在右肩胛骨下角的下方约1cm处，皮褶方向向外下方，与脊柱成45°角(图4-12)。腹部：在脐的右侧2cm处，垂直于腹肌捏起皮褶(图4-12)。髂部：髂脊上缘与腋前线交界处，方向向下前方倾斜(图4-12)。图4-12测量部位3.计算身体成分(1)计算人体密度：将皮褶厚度(mm)测

29、量数据带入相应身体密度公式，计算身体密度值。已知上臂部和肩胛部皮褶厚度的推测方程式(表4-9)表4-9推测体密度的回归方程式年龄男子女子9-11岁12-14岁15-18岁成人D=1.08790.00151 XD=1.08680.00133 XD=1.09770.00146 XD=1.09130.00116 XD=1.07940.00142 XD=1.08880.00153 XD=1.09310.00160 XD=1.08970.00133 X巳知腹部和髂部皮褶厚度的推测方程式(表4-10)。表4-10推测体密度的回归方程式部位性别推测部位腹部男子女子D=1.8630.00176 X1 D=1.07090.00105 X1髂部男子女子D=1.08720.00205 X2 D=1.07110.00164 X2注：D为体密度，X1为腹部皮褶厚度，X2为髂部皮褶厚度(2)计算体脂%：将推算出的身体密度值带入下列公式，计算体脂%。体脂(F)%=4.570/身体密度(D)-4.142·100(3)计算体脂重量：将所得的体脂%，按下列公式换算成体脂重量。体脂重量=体脂%×