社会人文体育专业生理学教案

源卅孽吃

2015-2016学年第二学期专业理论课教案

课程名称运动生理学

主讲教师郭丽丽

职称副教授

教研室理论教研室

体育学院

二。一六年二月

《运动生理学》教学大纲

英文课程名称：AthleticPhysiology

课程代码：al01300020

课程类别：专业基础课

学时：54

学分：3.5

开课学期：第2学期

适用专业：体育教育专业本科

考核方式：考试

先修课程：

开课单位：体育学院

一、课程简介

运动生理学是国家教育部颁布的普通高等学校本科体育教育专业十一门主

干课程之一，是体育专业的一门基础理论课。运动生理学的目的和任务是使学生

系统地掌握正常人体各系统的生理功能、生理活动的机制以及活动规律，认识体

育运动对人体器官功能的影响以及体育锻炼对各器官系统功能有何良好作用；了

解体育教学与训练的一般生理学原理与规律，以及儿童少年年龄、性别的生理学

特征与体育活动的关系，女子生理与体育活动的关系，为今后有效地从事体育教

学工作打下理论基础。

二、教学基本要求与内容安排

（一）教学目的与要求

通过本课程的学习，学生应达到下列要求：

1、通过课堂教学和实验，逐渐培养辩证唯物主义观点，求实的科学态度和

正确的思维方法。

2、了解正常人体生理活动的现象、规律极其调节机理。

3、掌握体育锻炼对机体各器官系统功能的影响极其机理，特别是青少年生

理特点及体育锻炼对其生理功能的影响。

4、掌握体育教学、体育锻炼及课余体育训练的生理学原理及常用人体生理

指标测试方法，并初步运用于体育实践。

(二)教学内容安排

学时分配

教学教学方重点难点

教学内容讲实上其备注

要求法(☆)(A)

课验机他

绪论A讲授法1

第一章运动的能量代谢

1生物能量学概要B讲授法A1

2运动状态下的能量代谢A讲授法☆2

第二章肌肉活动

1肌肉的特性A讲授法☆A2

2肌肉收缩与舒张原理A讲授法☆△2

3肌肉的收缩形式与力学特征A讲授法☆A2

4肌纤维类型与运动能力A讲授法1

5肌电图C讲授法1

第三章躯体运动的神经调控

1神经系统基本组件的一般功C讲授法0.5

2神经系统的感觉分析功能c讲授法☆△0.5

3躯体运动的脊髓和脑干调制c讲授法A0.5

4高位中枢对躯体运动的调控B讲授法0.5

第五章血液

1血液的组成及特性A讲授法☆A2

2血液的功能A讲授法☆△1

3运动对血液成分的影响A讲授法1

第六章呼吸与运动

1肺通气A讲授法☆△22

2气体的交换A讲授法☆△12

3呼吸运动的调节C讲授法1

第六章血液循环

1心脏生理A讲授法☆A22

2血管生理A讲授法☆A22

3心血管活动的调节A讲授法1

4运动时心血管功能的变化A讲授法☆A1

第十章肌肉力量

1肌肉力量的生理学基础C讲授法2

2肌肉力量训练A讲授法☆△1

3肌肉力量的检测及其评定C讲授法1

第十一章有氧工作能力

1有氧耐力的生理学基础C讲授法2

2有氧耐力的训练A讲授法☆A1

3有氧耐力的测定方法及评定B讲授法△11

第十二章速度和无氧耐力

1速度C讲授法1

2无氧耐力B讲授法1

第十四章运动过程中人体机能

状态的变化

1赛前状态B讲授法1

2进入工作状态及稳定状态A讲授法☆A1

3运动性疲劳B讲授法△21

4恢复过程B讲授法1

第十六章运动与环境

3高原环境B讲授法1

（教学要求：A一熟练掌握；B一掌握；C—了解）

三、习题课和课堂讨论内容

四、实验（实践）内容

1、人体安静与运动时心率和动脉血压的测定

2、肺通气功能的测定

3、最大吸氧量的测定

4、无氧功率的测评

5、运动性疲劳的特征、诊断与消除

五、成绩考核

1、考核方法与要求

平时成绩40%、期末考试60虬

2、要求熟练掌握本教材每章重点。

3、掌握每章后面的思考题。

六、推荐教材和主要参考书：

教材：邓树勋.运动生理学［M］.北京：高等教育出版社，2008.

参考书：

［1］杨锡让.运动生理学进展［加.北京：北京体育大学出版社，2000.

［2］吴鉴鑫.运动生理学［加.桂林：广西师范大学出版社，2004.

［3］人体生理学编写组.人体生理学［加.北京：高等教育出版社.2005.

［4］乔奇A.布茹克司.运动生理学［加.北京：北体大出版社，1998.

［5］陈永清.人体生理学习题集［M］.合肥：中科大出版社，2000.

制订人（签字）：翟薇薇审核人（签字）：武亚军日期：2013年3

月

教学进理表

授课教师姓名郭丽丽职称讲师

周数18周计划学时54一学时

授课专业体育教育班级体教12本2

讲课44学时课堂讨论——学时

课程名称运动生理学________________________

实验课_学时习题课——学时

教材名称运动生理学________________________

其他环节____学时

出版社高等教育出版社

#

周+

其

课

实

习

次

周

学

讲

他

堂教学内容摘要

验

题

日

期

讨

环

课

时（章节名称、讲述的内容提要、实验的名称、课堂讨论的题目等）

课

课

论

节

第一周绪论、第一章

2月27至322

月3日（第一节：生物能量学概要）

第二周第一章：第二节：运动状态下的能量代谢

3月4日至44第二章肌肉活动

3月8日

第一节：肌肉的特征

第三周

3月11日第二章肌肉活动

22

至3月15第二节：肌肉收缩与舒张原理）

日

第四周第三节：肌肉的收缩形式与力学特征

3月18日

44

至3月22第四节肌纤维类型与运动能力

日第五节肌电图

第三章躯体运动的神经调控

第五周第一节：神经系统基本组件的一般功能

3月25日

22

至3月29第二节：神经系统的感觉分析功能

日第三节：躯体运动的脊髓和脑干调制

第四节：高位中枢对躯体运动的调控

第五章血液

第六周

第一节血液的组成及特性

4月1日至44

4月5日第二节血液的功能

第三节运动对血液成分的影响

第七周

4月8日至22第六章呼吸：第一节：肺通气

4月12日

第八周

4月15日第二节：气体的交换

422

至4月19第三节：呼吸运动的调节

0

第九周

4月22日

22

至4月26实验:肺通气功能的测定

其中

其

周课

他

周次实习堂教学内容摘要

学讲

讨

日期验题环（章节名称、讲述的内容提要、实验的名称、课堂讨论的题目等）

论

时课节

课课

第十周第六章血液循环第一节：心脏生理

4月29至422

5月3日实验：人体安静与运动时心率的测定

第十一周

B月6日第二节：血管生理

一至22

5月10日实验：人体安静与运动时动脉血压的测定

第十二周第二节：血管生理

5月13日

431第十一章有氧工作能力

5月17日

第一节：有氧耐力的生理学基础

第十三周

5月20日第二节：有氧耐力的训练

22

5月24日第三节：有氧耐力的测定方法及评定

第十四周第十二章速度和无氧耐力

5月27日

42第一节：速度

5月31日

第二节：无氧耐力

第十四章运动过程中人体机能状态的变化

第十五周

6月3至22第一节：赛前状态

6月7日

第二节：进入工作状态及稳定状态

第十六周

6月10日第三节：运动性疲劳

431

6月14日实验：运动性疲劳的特征、诊断与消除

第十七周第四节：恢复过程

6月17日

至22第十六章运动与环境

6月21日

第三节：高原环境

第十八周

6月24

复习、考试

日至44

6月28日

第十九周

6月18

日至6月

24日

备注

教研室主任签名：院长签名：

2013年2月25日2013年2月26日

说明：1.本教学进度表由主讲教师负责填写，于每学期开学第一周内送交教师所在学院，经领导审定、签

字后备查。

2.此表一式三份，其中，任课教师一份，教师所在学院一份，教务处一份。

课次:第1、2次课

课堂教学基本内

绪论

教学目的与要求

1.了解运动生理学研究的对象、目的和任务。

2.了解运动生理学的发展、现状、展望。

3.掌握机体的基本生理特征及生理机能调节的方式和特点。。

4.了解运动生理学研究不同水平及方法、

5.了解运动生理学课程在体育类学科的重要性，它是考研必备的基础理论课之一。

教学重点与难点：

1.运动生理学研究的对象、目的和任务。运动生理学的研究方法。

2.生命活动的基本生理特征：新陈代谢、内环境和稳态、刺激与反应、兴奋性与兴奋、

反应与适应。

3.人体生理功能的调节方式：神经调节、体液调节、自身调节、反馈。运动生理学的

发展。

第一章运动的能量代谢

教学目的与要求

1、掌握ATP在肌肉活动的作用及其维持稳态的途径。

教学重点与难点：

1、ATP的生成过程

教学方法与手段：

1、教师讲授为主，并密切联系体育实践并与学生互动教学；

2、采用多媒体教学。

教学内容:

第一节生物能量学概要

一、叶绿体和线粒体是高等生物细胞主要的能量转换器

叶绿体通过光合作用将光能转化为化学能，并将其存储于糖类、脂肪和蛋白质等大分子

有机物中。线粒体将转换的能源物质转换成ATP。

二、ATP与ATP稳态

（一）细胞能量代谢的重要媒介一ATP

细胞在能量转换中利用的耦联，是一种既是能量受体又是能量供体的ATP。

（二）ATP的分解释能

ATP的分解放能，实际上是被酶断开末端高能磷酸键，水解成ADP和Pi并释放出能量

被人体直接利用的过程，即：ATP=ADP+Pi+能

（=）ATP稳态

机体在能量转换过程中维持其ATP恒定含量的现象。其途径有CP转化、无氧酵解、有

氧氧化等。

三、生命活动的能量来源

（一）糖类

机体所需能量的50-70%来自糖类，1克糖在体内完全氧化可释放约4kcal的热量，体内

糖类以糖原和葡萄糖的形式存在，其分解形式有无氧酵解和有氧氧化两种。超长时间的运动

可导致机体糖原的耗竭，因此应适当补糖。

（二）脂肪

是细胞能量的主要储存形式，1克脂肪在体内完全氧化可释放约9.5kcal的热量。机体

摄入并吸收过多的能源物质，在活动量减少时，脂肪储存会增多。

（三）蛋白质

主要由氨基酸组成，成人每天约有18%的能量来源于蛋白质，1克蛋白质在体内完全氧

化可释放约4.3kcal的热量，体内储备的能源物质不断被消耗且不能及时补充时，脂肪和蛋

白质提供的能量会增多。

四、ATP的生成过程

（一）ATP生成的无氧代谢过程

1.磷酸原供能系统：ADP+CPfATP+C

2.糖酵解供能系统：糖在缺氧的条件下合成ATP,这一过程中糖不完全分解生成乳酸。

（二）ATP生成的有氧代谢过程

第一阶段：葡萄糖一丙酮酸

第二阶段：丙酮酸经脱竣、脱氢反应生成乙酰辅酶A。

第三阶段：三般酸循环和氧化磷酸化

五、不同途径合成ATP的总量及效率

磷酸原系统ATP供应总量最低，但能提供最高的ATP合成效率；有氧氧化提供的总量

最多，但效率最低；糖酵解系统介于两者之间。

教学目的与要求

1.了解能源物质的消化、吸收与机体能量的利用。

2.掌握基础代谢的定义。

3.掌握能量代谢对急性运动的反应和对慢性运动的适应。

4.掌握不同体力活动项目的能量代谢特点。

5.了解与运动相关的能量代谢检测与评价。

教学重点与难点：

1.基础代谢的定义、能量代谢对急性运动的反应和对慢性运动的适应。

2.不同体力活动项目的能量代谢特点

教学方法与手段：

1、教师讲授为主，并密切联系体育实践并与学生互动教学；

2、采用多媒体教学。

教学内容：

一、能源物质的消化与吸收

（一）消化：食物在消化道内被分解为小分子的过程。

1.口腔内消化2.胃内消化3.小肠内消化

（二）吸收

1.吸收的部位：胃、小肠、大肠

2.糖、脂肪、蛋白质的吸收

二、机体能量的利用：化学能、机械能、热能

三、基础代谢：人体在基础状态下的能量代谢。

第二节运动状态下的能量代谢

一、能量代谢对急性运动的反应

1.急性运动时的无氧代谢

开始阶段主要来源于ATP、CP的分解，若运动维持足够的强度，呼吸和循环系统的动

员一旦不能满足运动骨骼肌对氧的需求，酵解系统逐渐占据能量供应的主导地位。

2.急性运动时的有氧代谢

运动刚开始的短时间内，摄氧量在短时间内呈上升趋势，这一阶段的供能主要来源于无

氧代谢。继续运动，强度小于无氧阈时，呼吸和循环的动员能够满足运动骨骼肌对样氧的需

求，有氧代谢开始占据主导地位。

3.急性运动中能量代谢的整合

运动模式、运动持续时间、运动强度不同，三个供能系统在总体能量供应中所占比例不

同。

二、能量代谢对慢性运动的适应

慢性运动可上调其主要能量代谢系统的酶活性，使急性运动对神经、激素的调节更加敏

感，内环境变化时各器官系统的功能更加协调，同时加速能源物质以及各代谢系统的恢复。

慢性运动对能量代谢的影响还可以用能量节省化反映，当机体在同等负荷运动下能够达到更

大的功率输出或更高的摄氧量水平，表明机体的运动节省化程度提高。

三、不同体力活动项目的能量代谢特点

田径项目中，随运动距离的延长，有氧代谢供能在总体能量供应中的比例逐渐增多，能

耗总量增多。球类项目中，低、中强度以及大强度爆发性体力活动在比赛中均有存在。

四、与运动相关的能量代谢检测与评价

用运动前后ATP、CP含量变化来评价ATP—CP供能系统；用运动骨骼肌运动前后丙酮

酸或乳酸含量变化反映糖酵解功能系统；用运动骨骼肌运动前后线粒体ATP合成速率及量

的变化反映有氧运动能力。

课次:第3次课

第二章肌肉活动

教学目的与要求：

1.掌握肌肉的物理特性和生理特性。

2.掌握肌纤维的微细结构与收缩、舒张过程。

教学重点与难点：

1.肌肉的物理特性和生理特性

2.肌纤维的微细结构与收缩、舒张过程。

教学方法与手段：

1、教师讲授为主，并密切联系体育实践并与学生互动教学；

2、采用多媒体教学。

教学内容：

第一节肌肉的特性

一、肌肉的物理特性

伸展性：骨骼肌在外力作用下可被拉长的特性。

弹性：当外力消失时肌肉又恢复原来形态的特性。

黏滞性：肌肉活动时由肌肉内部各部分蛋白质分子互相摩擦产生的内部阻力。

二、肌肉的生理特性

(-)兴奋性

1.兴奋与兴奋性概念

兴奋性：生物体具有对刺激发生反应(产生动作电位)的能力称为兴奋性。

动作电位：接受刺激后，在细胞膜两侧发生一次可传播的电位变化。

兴奋则是产生动作电位本身或动作电位的同义语。

引起兴奋的刺激条件：一定的刺激强度、持续一定的作用时间和一定的强度-时间变化率,

构成了被称为引起组织兴奋的三个刺激条件。

阈强度：在一定刺激作用时间和强度-时间变化率下，引起组织兴奋的最小刺激强度或阈

值。阈刺激：具有临界强度的刺激，称为阈刺激。

强度-时间曲线：引起组织兴奋所需的阈强度和刺激的作用时间呈反变关系。

基强度：刺激的强度低于某一强度时，无论刺激的作用时间怎样延长，都不能引起组织兴奋,

这个最低的或者最基本的阈强度，称为基强度。

时值：以2倍基强度刺激组织，刚能引起组织兴奋所需的最短作用时间。

2.兴奋本质：组织细胞产生、传导动作电位

3.动作电位的传导

（二）收缩性

课次:第4次课

第二节肌肉收缩与舒张原理

一、肌肉的微细结构

（一）肌原纤维：每个肌细胞含有数百至数千条肌原纤维。

（二）肌管系统

1.横管系统:肌细胞膜从表面横向伸入肌纤维内部的膜小管系统。

2.纵管系统:肌质网系统。

3.三联管:每一个横小管和来自两侧的终末池构成复合体。

二、肌肉收缩与舒张

（一）兴奋在神经-肌肉接点的传递

1.神经■■肌肉接点的结构

2.兴奋在神经-肌肉接点传递的机制

（二）肌肉的兴奋-收缩耦联：以肌细胞膜的电变化为特征的兴奋过程和以肌丝滑行为基础

的收缩过程之间的中介过程。

（三）肌肉的收缩与舒张过程：运动神经冲动（动作电位）一神经末梢一神经-肌肉接头兴

奋传递一肌膜兴奋一横管膜兴奋一三联管兴奋一终池（纵管、肌质网）释钙一肌钙蛋白亚单

位-Ca2+—肌钙蛋白分子构型变化一原肌球蛋白变构移位一肌动蛋白结合位点暴露+粗肌丝

横桥一ATP酶激活一ATP分解供能一横桥摆动一细肌丝向H区滑行（多次）一肌小节缩短

一肌肉收缩

一、肌原纤维

每个肌纤维含有大量直径1〜2um的纤维状结构，称为肌原纤维，它们平行排列，纵贯

肌纤维全长，在一个细胞中可达上千条之多。每条肌原纤维的全长都呈现规则的明、暗交替,

分别称为明带和暗带；而且在平行的各肌原纤维之间，明带和暗带又都分布在同一水平上。

肌小节:肌原纤维上每一段位于两条z线之间的区域,是肌肉收缩和舒张的最基本单位,

它包含一个位于中间部分的暗带和两侧各1/2的明带，合称为肌小节。

二、肌管系统

横小管系统:肌细胞膜从表面横向伸入肌纤维内部的膜小管系统。

纵小管系统:肌质网系统。

终池:肌质网在接近横小管处形成特殊的膨大。

三联管结构:每一个横小管和来自两侧的终末池构成复合体。

一、肌肉的物理特性

伸展性：肌肉在外力作用下可被拉长，为肌肉的伸展性。

弹性：当外力消失时，肌肉又恢复到原来形状，为肌肉的弹性。

粘滞性：肌肉活动时由于肌肉内部各蛋白分子相互摩擦产生的内部阻力为肌肉的粘滞

性。

肌肉的物理特性受温度的影响。当肌肉温度升高时，肌肉的粘滞性下降，伸展性和弹

性增加。因此，剧烈运动前，做好充分的准备活动，使肌肉温度升高，能降低肌肉的粘滞性,

提高肌肉伸展性和弹性，从而有利于提高运动成绩。

二、肌肉的生理特性

（一）兴奋和兴奋性概念

兴奋性：生物体具有对刺激发生反应的能力称为兴奋性。

兴奋细胞：神经、肌肉和腺细胞兴奋性最高，用较小的刺激强度就能表现出某种反应。

动作单位：接受刺激后，在细胞膜两侧发生一次可传播的电位变化。

兴奋则产生动作电位本身或动作单位同义语。

（二）引起兴奋的刺激条件派

一定的刺激强度、持续一定的作用时间和一定的强度-时间变化率，构成了被称为引起

组织兴奋的三个刺激条件。

1、阈强度和阈刺激

阈强度：在一定刺激作用时间和强度-时间变化率下，引起组织兴奋的这个临界刺激强

度。

阈刺激：具有这种临界强度的刺激，称为阈刺激。

强度小于阈值的刺激为阈下刺激，强度大于阈值的刺激为阈上刺激。

2、强度-时间曲线

强度-时间曲线：引起组织兴奋所需的阈强度和刺激的作用时间呈反变关系。如果以刺

激强度变化为纵坐标，刺激的作用时间为横坐标，将引起组织兴奋所需的刺激强度和时间的

上述关系，描绘在直角坐标系中，可得到一条曲线，称强度-时间曲线。

基强度：刺激的强度低于某一强度时，无论刺激的作用时间怎样延长，都不能引起组织

兴奋，这个最低的或者最基本的阈强度，称为基强度。

3、兴奋性的评价指标

兴奋性与阈强度呈倒数关系，即引起组织兴奋所需要的阈强度越低，表明组织的兴奋性

越高；反之，阈强度越高，则组织兴奋性越低。

时值是以2倍基强度刺激组织，刚能引起组织兴奋所需的最短作用时间。

4、兴奋后恢复过程的兴奋性变化

组织兴奋性经历4个时期：紧接兴奋之后，出现一个非常短暂的绝对不应期(absolute

refractoiyperiod),历时约0.3ms,兴奋性由原有水平降低到零，无论测试刺激的强度多大，

都不能引起第二次兴奋；继而出现历时3ms的相对不应期(relativerefractoryperiod),表现

兴奋性逐渐上升，但仍低于原来水平，需要高于正常阈值的刺激才能引起兴奋；接着为超常

(supernormalperiod),约12ms,兴奋性高于原来水平，用低于正常阈值的刺激也可引起第

二次兴奋；然后出现一个长达70ms的低常期(subnormalperiod),最后兴奋性恢复到原有

水平。

一、静息电位和动作电位

生物电现象是生物机体进行功能活动时显示出来的电现象，它在生物界普遍存在。细胞

的生物电现象主要表现为安静时膜的静息电位和受到刺激时产生动作电位。

(一)静息电位(restingpotential)

静息电位：安静时存在于细胞膜内外两侧的电位差，称为静息电位。

膜的极化：生理学将静息电位存在时膜两侧所保持的内负外正状态，称为膜的极化。在

一定条件下如细腻受到刺激，膜的极化状态就可能发生改变。如膜内电位负值减小，称为去

极化(depolarization)；相反，如膜内电位负值增大，称超极化(hyperpolarization)；膜去极

化后，又恢复到安静时的极化状态，则称复极化(repolarization)。

(二)动作电位(actionpotential)

动作电位：给予神经轴突一次有效刺激，则在示波器上可记录到一个迅速而短促的波动

电位，即膜内、外的电位差迅速减少直至消失，进而出现两侧电位极性的倒转，由静息时膜

内为负膜外为正，变成膜内为正膜外为负。然而，膜电位的这种倒转是暂时的，它很快又恢

复到受刺激前的静息状态。膜电位的这种迅速而短暂波动，称为动作电位。动作电位产生后，

可沿着细胞膜迅速传播，从而使整个细胞都经历一次产生动作电位过程。

二、静息电位和动作电位形成的原因

关于膜电位的产生机制，目前证据比较充分，并为多数学者所接受的是霍奇金(Hodgkin)

的离子学说。该学说认为，生物电的产生依赖于细胞两侧离子分布的不均匀性和膜对离子严

格选择的通透性，及其不同条件下的变化，而膜电位产生的直接原因是离子的跨膜运动。静

息时膜主要对K+有通透性和K+的外流是静息电位形成的原因。

使用何种性质的刺激，只要达到一定的强度，它们在同一细胞所引起的动作电位的波形

和变化过程是一样的，并在刺激强度超过阈值时，即使刺激强度再增加，动作电位幅度不变,

这种现象被称为“全或无”现象。

三、动作电位的传导

动作电位的特征之一就是它的可传导性，即细胞膜任何一处兴奋时，它所产生的动作电

位可传播到整个细胞，如图2-7所示。

动作电位在神经纤维的传导具有以下特征：生理完整性、双向传导、不衰减和相对不疲

劳性、绝缘性。

四、局部兴奋X

局部兴奋：动作电位产生的基本条件是刺激的强度必须达到阈值水平，如果刺激的强度

小于阈值，虽然不能引起可传播的动作电位，但并非对细胞不产生影响。这种电位变化小，

而且只局限在受刺激的局部范围，故称为局部反应或局部兴奋。

阈下刺激引起的局部兴奋有下列特点：

①不是“全或无”的，它可随着刺激强度增加而增大。

②只能向邻近细胞膜作电紧张性扩布。

③没有不应期。

④有总和现象。

课次:第5次课

第三节肌肉的收缩形式与力学特征

一、缩短收缩、拉长收缩和等长收缩

（一）缩短收缩缩短收缩是指肌肉收缩所产生的张力大于外加的阻力时，肌肉缩短，并牵

引骨杠杆做相向运动的一种收缩形式。缩短收缩时肌肉起止点靠近，又称向心收缩。依据整

个关节运动范围肌肉张力与负荷的关系，缩短收缩又可分非等动收缩和等动收缩两种。

（二）拉长收缩当肌肉收缩所产生的张力小于外力时，肌肉积极收缩但被拉长，这种收缩

形式称拉长收缩。拉长收缩时肌肉起止点逐渐远离，又称离心收缩。

（三）等长收缩当肌肉收缩产生的张力等于外力时，肌肉积极收缩但长度不变，这种收缩

形式称等长收缩。肌肉没有做外功，但仍消耗很多能量。等长收缩是肌肉静力性工作的基础,

在人体运动中对运动环节固定、支持和保持身体某种姿势起重要作用。

二、肌肉收缩的力学特征

（一）后负荷对肌肉收缩的影响一一张力与速度关系

后负荷（after-load）：后负荷是肌肉收缩开始之后所遇到的负荷；

力-速度曲线：固定前负荷不变，让肌肉在不同的后负荷条件下进行等张收缩。把肌肉所

产生的张力和缩短初速度绘成坐标曲线。

（二）前负荷对肌肉收缩的影响一一长度与张力关系

前负荷（preload）：肌肉收缩之前所遇到的负荷，决定于初长度。

初长度（initiallength）：肌肉收缩之前的长度。

在一定范围内，前负荷越大，初长度越长，粗细肌丝的有效重叠越多，肌肉收缩越强。

当肌肉收缩达到最大时所对应的为最适前负荷和最适初长度

课次:第6次课

第四节肌纤维类型与运动能力X

一、人类肌纤维类型的类型

依据收缩机能将骨骼肌纤维分为“慢肌”和“快肌”两种类型的观点。这一分类方法通

常只适用于区别动物骨骼肌纤维类型，而不完全适合于区别人类的骨骼肌纤维类型。

（一）根据组织化学染色法

依据具有不同酶活性的肌原纤维ATP酶在各种不同pH环境中预孵育时染色程度的差

异，可将骨骼肌纤维划分为I型n型，以及Ic、Ila、IIb.lie、Ilac和Ilab六种亚型。

其中，lie型纤维被认为是一种未分化的较原始的肌纤维。

（二）根据肌纤维代谢特征

1972年彼德（Peter）将肌原纤维ATP酶反应，肌收缩性和肌肉的氧化酶、磷酸化酶含

量相联系，把骨骼肌纤维分为慢缩强氧化型、快缩强氧化酵解型和快缩强酵解型三种类型

二、两类肌纤维的形态、代谢和生理特征

1、形态特征

①结构特征。一般情况下，人类绝大部分骨骼肌中I型肌纤维的直径略小于n型肌纤维,

但这一规律取决于取样分析的肌肉并受性别、年龄及身体活动状态等因素影响。

II型肌纤维的肌浆网较I型肌纤维发达2倍，故II型肌纤维肌浆网的摄Ca2+能力大于

I型肌纤维，从而加快了II肌纤维的反应速度；I型肌纤维的线粒体数量较II型肌纤维多且

直径大，同时I型肌纤维周围的毛细血管分布比n型肌纤维多，其间的比率为1：0.8,故I

型肌纤维的血液供应较n型肌纤维好。II型肌纤维肌原纤维含量较I型肌纤维多，意味着肌

纤维内部含有较多肌球蛋白横桥，收缩时可产生较大的收缩力。

②神经支配。不同类型骨骼肌纤维由大小不同的a运动神经元所支配，大a运动神经元

支配n型肌纤维，其轴突较粗，神经冲动传导速度快；小a运动神经元支配I型肌纤维，神

经冲动传导速度较慢。

③肌纤维面积。肌纤维面积大小取决于肌纤维的直径并受年龄、训练和肌纤维类型的影

响。

2、代谢特征

①代谢底物。②代谢酶活性。

3、生理特征

①收缩速度，肌肉中快肌纤维百分比较高者，其收缩速度也较快。

②收缩力量，肌肉收缩力大小取决于肌肉的横断面积并受肌纤维类型等因素影响，多

数研究认为动物快肌收缩力量明显大于慢肌。

③抗疲劳性，动物和人体实验均证明，慢肌纤维的抗疲劳能力较快肌强，故快肌纤维较

慢肌纤维更易疲劳。

三、不同类型肌纤维的分布

(1)肌纤维类型分布的一般规律

骨骼肌均由不同类型的肌纤维混合而成，各类肌纤维的分布是混杂的，但受同一运动神

经元支配的所有肌纤维具有相同的类型。

(2)骨骼肌纤维分布的“亚部化”现象

(3)骨骼肌纤维类型的性别差异，一般认为，男、女肌纤维类型的百分组成没有性别

差异。

(4)骨骼肌纤维类型组成的年龄变化

(5)遗传因素对骨骼肌纤维类型分布的影响

四、肌纤维类型与运动能力

运动员的肌纤维百分组成具有明显的运动项目特异性。快肌百分比与速度、爆发力素质

有关，而慢肌百分比与一般耐力和力量耐力有关。

五、训练对肌纤维的影响

(一)运动能否引起肌纤维组成的改变。

首先，快肌亚型(Ha和Db)在训练影响下可相互转化。

专门性的训练可使慢肌纤维转变为快肌，或使快肌纤维转变为慢肌，这种转变的中介是

快C纤维，即：

慢肌纤维一快C纤维一快肌纤维

快肌可以被低频冲动刺激改造慢肌，而慢肌不受高频冲动刺激的影响。

(二)不同训练形式对肌纤维影响的专门性

经常进行体育锻炼或系统的运动训练，可使骨骼肌组织壮大，肌肉功能得以改善。肌组

织壮大的原因与肌纤维增粗、肌原纤维增多，即肥大和肌纤维数量增加，即增生两方面因素

有关。

六、运动时不同肌纤维的动员

实验表明：在进行低强度或轻负荷活动时，优先使用慢肌纤维，随着运动强度的增加

或负荷的加大，快A和快B纤维依次被募集，当强度或负荷最大时，快A和快B纤维募集

的百分比大于慢肌纤维。

第五节肌电图派

一、肌电的引导

表面电极所引导的是整块肌肉的综合电活动，它具有操作简便，无损伤和无痛苦等优点，

被广泛应用于体育科学研究，缺点是不能记录深层肌肉电活动。

二、正常肌电图

正常肌肉在完全松弛情况下不出现电活动，引导电极插入肌肉后，在记录仪上仅描记出

一条平稳的基线。

运动单位电位的波幅代表放电的强度,其大小取决于兴奋的运动单位大小或活动肌纤维

数目。

三、肌电图的应用

1、利用肌电图分析技术动作，了解完成该项动作的主要肌群，及其用力程度和顺序，

为体育教学与训练提供依据。

2、利用肌电图解决体育基础学科（如运动生理学、运动解剖学、运动生物力学和运动

医学）中某些理论与实践问题。

3、利用肌电图了解训练对神经肌肉的影响，为评定运动员训练水平提供依据。

小结：

1、细胞生物电现象主要表现为安静时的膜电位和受到刺激时产生动作电位。

2、动作电位是全或无的可传播的电信号，是由于离子的跨膜流动引起的。

3、动作电位的传导是不衰减的，在缝隙连接的组织中，动作电位可以由一个细胞直接

传到下一个细胞。

思考题：

1、简述不同类型骨骼肌纤维的形态、代谢和生理特征，指出它们与运动能力的关系。

2、简述运动训练对不同类型肌纤维的影响。

课次:第7次课

第三章肌肉活动的神经调控

教学目的与要求：

1、了解神经元、突触、神经递质、受体和神经营养因子的功能。

2、详细了解视觉、听觉、位觉和本体感觉的基本结构和功能。

3、掌握脊髓、脑干和高位中枢对躯体运动的调控机制以及它们的协调配合。

教学重点与难点：

1、脊髓、脑干和高位中枢对躯体运动的调控。

2、大脑皮质对各级中枢功能进行的整合。

第一节神经系统基本组件的一般功能

一、神经元

（一）神经元的一般结构和功能

结构：每个神经元依据某些结构特征可分为三个组成部分：细胞体、树突和轴突。

功能：接受刺激，传递信息

（二）神经元的类型：感觉神经元、运动神经元、中间神经元

（三）神经纤维：神经元的轴突和包被它的结构总称神经纤维。

（四）神经的营养性作用

（五）神经冲动的传导

1.局部电流方式传导2.跳跃式传导

二、突触及突触传递

（一）突触及其分类：化学性突触、电突触、混合性突触

（二）突触传递

1.化学突触传递

（1）突触的微细结构

（2）突触的传递过程

（3）突触后电位

2.电突触传递

（三）突触的整合作用

（四）突触可塑性

三、神经递质和受体

（一）神经递质：指由突触前神经元合成并在末梢处释放，能特异性作用于突触后神经元或

效应细胞产生一定效应的信息传递物质

（二）受体

四、神经胶质细胞

第二节神经系统的感觉分析功能

一、感受器

（一）感受器的定义和分类

（二）感受器的一般生理特性

二、机体部分感觉信息的产生过程

（一）视觉

1.光感受和光信息处理2.视觉中枢的神经机制

（二）听觉

1.声音信息的感受与传递2.听觉的中枢分析

（三）位觉

1.位觉产生的机制2.前庭反应和前庭稳定性

（四）本体感觉

1.肌梭2.腱器官

第三节躯体运动的脊髓和脑干调控

一、脊髓对运动的调控

（~）脊髓神经元

1.运动神经元：a、8、丫三类

2.中间神经元

3.感觉神经元

（二）脊髓反射

1.牵张反射：在脊髓完整的情况下，一块骨骼肌受到外力牵拉使其伸长时，能反射性地引起

受牵拉的同一肌肉收缩，这种反射称为牵张反射。它有动态牵张反射（腱反射）和静态牵张

反射（肌紧张）两种形式。

2.屈肌反射：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回撤。

（三）高位中枢对脊髓反射的调控

二、脑干对躯体运动的调控

（一）脑干对肌紧张的调控

（二）脑干对节律性运动的调控

（三）姿势反射：在躯体活动过程中，中枢神经系统不断地调节不同部位骨骼肌的张力，以

完成各种动作，保持或变更躯体各部分的位置。

1.状态反射：头部在空间的位置的改变及头部与躯干的相对位置发生改变时，将反射性地引

起躯体和四肢肌肉紧张性的改变，这种反射称为状态反射。它包括迷路紧张反射和颈紧张反

射。

2.翻正反射：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。

第四节高位中枢对躯体运动的调节

一、大脑皮质的运动调节功能

（­）大脑皮质的运动区

1.主运动区和运动前区：中央前回和中央旁小叶前部。特点：交叉支配、精细的功能定位、

倒置支配。

2.辅助运动区：大脑皮质的内侧面和背外侧面上部的6区。

3.顶后叶皮质和扣带运动区：顶后叶皮质位于5区和7区。

（二）大脑皮质运动区神经元的组构原则

二、基底神经节对躯体运动的调控

基底神经节包括尾核、壳核、苍白球、丘脑底核和黑质。

（一）基底神经节的神经通路：

有直接通路、间接通路两条。

（二）基底神经节的运动调控功能：参与运动设计和程序编制；与随意运动的产生和稳定、

肌紧张调节、本体感受传入信息处理有关。

三、小脑对躯体运动的调控

（一）小脑的分区与纤维投射

（二）小脑的运动调节功能：调节肌紧张、维持姿势、协调和形成随意运动。

1.前庭小脑2.脊髓小脑3.皮质小脑

课次:第8次课

第五章血液

教学目的与要求：

1、了解血液的组成及理化性质。

2、掌握血液运输氧的功能。

教学重点与难点：

1、运动训练对血液有形成分的影响。

2、血液的载氧功能。

教学内容：

第一节血液的组成与特性

一、血液的组成

（一）血浆

（二）血细胞

1、红细胞。红细胞是血细胞中最多的一种，红细胞约占血细胞总数的99%。红细胞在

全血中所占的容积百分比，称为红细胞比容。红细胞中含有血红蛋白，它是运输。2和CO2

的重要载体。成年男性血红蛋白浓度为120-160g•1?,平均160g•1?；女性为110-150g•!?,

平均130g•L'1.

2、白细胞

3、血小板

二、血液的理化特性

（一）颜色和比重

全血的比重为1.050〜1.060；血浆的比重为1.025〜1.034；红细胞比重约为1.090。

（二）黏滞性

全血的粘度主要取决于红细胞数量。

（三）血浆渗透压

渗透压的大小与溶液中所含溶质的颗粒数目成正比。

（四）血浆pH值

正常人血浆pH为7.35-7.45o

课次:第9次课

第二节血液的功能

一、运输功能

（一）02的运输

血液运输02有两种形式，即物理溶解和化学结合。

（二）C02的运输

1、碳酸氢盐（88%）

2、氨基甲酸血红蛋白（7%）：HbNHCOOH

（三）血红蛋白氧饱和度、氧容量和氧含量

血红蛋白氧饱和度是指血液中Hb与。2结合（被氧饱和的程度。血氧饱和）的程度是

由氧分压所决定的。血红蛋白氧容量是指血氧饱和度达100%时，每1L血液中血红蛋白所

能结合。2的最大量。

（四）氧解离曲线

血氧饱和度与血氧分压之间关系的曲线称血红蛋白氧离曲线，简称氧解离曲线。氧解离

曲线近似“S”型，这一特征具有重要的生理意义。

1）上段：曲线平坦一保证机体不缺02；

2）中段：曲线较陡->利于组织供03

3）下段：曲线最陡一代表&的储备。

4）影响氧解离曲线的因素

第三节运动对血液成分的影响

一、运动对血浆和血细胞的影响

（一）运动对血浆的影响

（二）运动对红细胞的影响

（三）运动对白细胞的影响

二、Hb与运动

（一）Hb与运动员机能状态

（二）运动性贫血

小结：

1.血液由血浆和血细胞两部分组成，它在实现体内物质运输及维持机体内环境稳态中起

着关键作用。

2.血液有载氧的功能。

思考题：

1、血液是如何载。2、释。2的？

2、运动对氧解离曲线有何影响，为什么？

课次:第10次课

第六章呼吸

教学目的与要求：

1、了解呼吸的意义及呼吸的基本过程。

2、掌握肺通气和肺换气的原理。

3、熟悉气体的血液运输形式，呼吸节律的产生和呼吸运动的调节。

教学重点与难点：

1、外呼吸的活动规律。

2、呼吸运动的调节机制以及运动对呼吸机能的影响。

教学内容：

第一节肺通气

一、肺通气功能的评定

（一）肺容积

1.潮气量：500ml；2.补吸气量、补呼气量；3.余气量；4.深吸气量=潮气量+补

吸气量；5.功能余气量=补呼气量+余气量；6.肺总量

（二）深吸气量和功能余气量

1、深吸气量，补吸气量与潮气量之和为深吸气量。

2、功能余气量，在平静呼气末，肺内所余留的气体量为功能余气量。

（三）肺活量和时间肺活量

1.肺活量

1）定义：尽力吸气，再尽力呼气，所呼出的气量；

2）肺活量=潮气量+补吸气量+补呼气量（男：3.5L,女：2.5L）；

3）意义：衡量肺通气能力，但只能自身比较。

2.时间肺活量

1）定义：第1、2、3秒末呼出气量占肺活量的

83姒96%>99%；

2）意义：既反应了肺的容量，又反应了肺通气

的速度和呼吸道的通常程度。

（四）每分通气量和每分最大通气量

1）每分通气量=潮气量x呼吸频率；2）最大通气量

（五）肺泡通气量

定义：每分钟肺泡吸入的新鲜空气量=（潮气量-无效腔气量）x呼吸频率

意义：能更好反应肺的实际通气功能

二、肺通气功能对训练的反应与适应

（一）通气效率的提高和呼吸肌耗氧量的下降

（二）氧通气当量的下降

（三）训练对运动时每分通气量的影响

三、运动与呼吸

（一）呼吸方法

运动时，为了提高呼吸的效率，增加散热途径，常采取嘴鼻并用的呼吸方法。对于锻

炼者来说，主观感觉必须使用嘴帮忙呼吸时，说明跑步速度太快，此时应适当放慢运动速度。

（二）呼吸形式

以膈肌收缩为主的呼吸称为腹式呼吸，以肋间外肌收缩为主的呼吸称为胸式呼吸，人体

一般采用腹式和胸式都参与的混合式呼吸。

（三）憋气

（四）过度通气

（五）哮喘和运动诱发的支气管痉挛

课次:第U次课

第二节气体的交换

一、气体交换的原理

1.气体扩散动力：

2.气体分压的计算=总压力x该气体在混合气中的容积

3.肺换气和组织换气

二、气体交换的过程

三、影响气体交换的因素

（-）气体扩散速率

（二）通气/血流比值（V/Q）

1）定义：每分肺泡通气量与肺血流量的比值；

2）正常值：0.84

3）V/Q异常一肺换气缺

>0.847产生肺泡无效腔

<0.847产生功能性A-V短路

正常人肺泡上下V/Q不均衡

第三节呼吸运动的调节

一、呼吸中枢及呼吸的反射性调节

1、肺牵张反射

1）定义；2）分类：肺扩张反射：迷走神经是传入神经；肺萎陷反射。

2、呼吸肌本体感受性反射

3、防御性呼吸反射

二、化学因素对呼吸的调节

1、PCO?的变化；2、『的变化;3、POz的变化。

三、运动时呼吸变化的调节

PCO?、PO?、H+在呼吸调节中的相互作用

1、PCOzT—H+->T协同作用

2、H+T或POe-J呼吸快、深TPCOZ-4作用抵消

小结：

1、呼吸系统是氧运输系统的重要组成部分，其主要机能是实现机体与外界环境的气体

交换，以使血液中的PO?、PCOz、PH维持在正常生命活动所允许的范围之内。

2、运动时，机体代谢旺盛，呼吸过程必须加强，特别是耐力训练必将使呼吸系统的形

态、机能、产生适应性变化。

思考题：

1、试述胸内负压成因及其生理意义。

2、为什么在一定范围内深而慢的呼吸比浅而快的呼吸效果好？

课次:第12次课

第七章血液循环

教学目的与要求：

1、心肌细胞动作电位的特点和产生机制。

2、掌握动脉血压的概念、形成过程及影响因素。

3、掌握心血管功能的调节机制。

4、掌握运动训练对心血管功能的影响。

教学重点与难点：

1、动脉血压成因及影响因素。

2、心血管活动的神经与体液调节。

3、肌肉运动时的血液循环功能变化。

教学内容：

第一节心脏生理

一、心肌的生理特性

(一)兴奋性

1、心肌细胞的生物电现象

(1)去极化过程(0期)；(2)复极化过程(1期、2期、3期、4期)

2、兴奋性的周期性变化

(1)有效不应期(effectiverefractoiyperiod,ERP)：。期去极化到3期复极至-60mV

绝对不应期(absoluterefractoryperiod)0期去极化到3期复极化至-55mV

(2)相对不应期(relativerefractoryperiod)：复极化-60mV至-80mV的时间

(3)超常期(supernormalperiod)：膜内电位由-80mV恢复到-90mV

(二)自动节律性

概念：心肌在不受外来刺激的情况下，能自动地产生兴奋和收缩的特性。

窦性心率：正常心脏活动的起搏点，