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1、运动生理学教案绪论一、生命的基本特征1新陈代谢启发学生举例说明新陈代谢概念：通过同化和异化过程，生物体实现自我更新的最基本生命活动过程，即机体与外界环境之间的物质转换和能量转换过程。为最基本的生命活动特征，新陈代谢一旦停止，生命也就结束。同化过程：生物体不断地从体外环境中摄取有用的物质，使其合成、转化为机体自身物质的过程。吸收能量过程。异化过程：生物体不断地将自身物质进行分解，并将分解产物排出体外的过程。产生能量过程。以上两过程同时进行并相互依存，是需要酶作用的一系列复杂的生化反应过程。新陈代谢包括物质代谢和能量代谢，物质代谢必然伴随着能量的产生和转移、利用，而能量的转变也必然伴随着物质的合成
2、和分解。2应激性 3兴奋性概念：生物体内可兴奋组织感受刺激产生兴奋的特性。刺激：引起组织产生兴奋的环境变化。物理、化学、生物、机械等分类，有强度和作用时间的要求。可兴奋组织：神经、肌肉、腺体。兴奋：可兴奋组织受刺激后产生可扩布的动作电位。兴奋性表现：兴奋：相对静止活动，弱强抑制：活动相对静止，强弱例：肌肉活动的兴奋收缩耦联、神经系统的兴奋抑制活动、心脏活动的强弱变化。比较应激性和兴奋性的区别。4适应性概念：生物体所具有的适应环境的能力。客观环境的长期影响可使生物体形成与环境相适应的，适合自身生存的反应模式。例：气候服习、高原环境中人体红细胞增多耐力运动员心脏肥大，肌纤维增粗。运动训练过程实质上
3、为人体机能对运动形式和运动强度的适应过程。启发学生结合运动实例说明适应性在训练比赛中的重要性5生殖二、人体生理机能的调节及调节的控制细胞外液内环境：人体细胞、组织、器官的生存环境。内环境理化因素相对稳定稳态稳态不断受到影响，又不断得以维持正常生理机能维持人体与外界环境之间也保持相互联系和彼此影响。体内调控机制调节生理机能，使人体对内外环境变化产生适应并维持内环境的稳定和生物节律。体内主要调控机制：神经调节、体液调节、自身调节、生物节律例：神经系统对运动中代谢率增高的适应性性调节：心输出量增加，呼吸频率变化等内分泌对运动中代谢率增高的适应性调节：心输出量增加，呼吸频率变化等。（一）调节1神经调节
4、概念：神经系统直接参与下所实现的生理机能调节过程结构基础：反射弧基本过程：反射。调节特点：快速、准确、短暂 例：运动神经对肌肉活动的支配性调节2体液调节：概念：人体血液或体液中的化学物质如激素等进行的生理调节。基本过程：内分泌腺、组织等血液靶器官或细胞调节特点：缓慢、广泛、准确例：胰岛素对血糖的调节、肾上腺素对心血管机能的调节、甲状旁腺素对钙磷代谢的调节举例说明神经、体液调节的作用和特点。3自身调节不依赖外来神经、体液调节，局部组织在特定的情况下，自身对刺激发生适应性反应。例：肌肉活动的初长度调节4生物节律（二）调解的控制1非自动控制系统 2反馈控制系统用图示解释反馈调节的作用。启发学生分析实
5、例中哪些是属于正、负反馈。3前馈控制系统三、运动生理学研究的基本方法，历史与研究现状（一）研究方法1动物试验法：慢性试验；急性试验2人体试验法：运动现场测试法；实验室测试法（二）历史与研究现状1运动生理学的历史希尔被誉为“运动生理学之父”。当时出版了三部运动生理学名著：肌肉活动、人类的肌肉运动-影响速度与疲劳的因素和有生命的机械。我国的运动生理学发展可追溯到 20 世纪的 40 年代。生理学家蔡翘于 1940 年出版了运动生理学一书。1957 年北京体育学院为我国首次培养出运动生理学研究生。其后，在高等学校体育东中也先后成立了运动生理学教研室。1958 年成立了国家体育科学研究所，其中设置了运
6、动生理学研究室，这是我国第一个专门研究运动生理学的科研机构。70 年代末至 80 年代，是我国运动生理学的教学及科研工作的第二次飞跃发展时期。2当前运动生理学的几个研究热点四、运动生理学的发展趋势1 微观水平研究不断深入2 宏观水平研究更加发展3 研究方法日益创新 4 应用性研究受到重视 5 研究领域不断扩大第一章第一章骨骼肌机能骨骼肌机能人体的肌肉分为骨骼肌、心肌和平滑肌三大类。骨骼肌的主要活动形式是收缩和舒张。通过舒缩活动完成运动、动作，维持身体姿势。骨骼肌的活动是在神经系统的调节支配下，在机体各器官系统的协调活动下完成的。第一节 肌纤维的结构一、肌原纤维和肌小节与解剖学结合复习肌纤维的结
7、构1肌细胞即肌纤维2肌纤维（肌内膜）集中形成肌束（肌束膜），肌束集中形成肌肉（肌外膜）3肌纤维直径 60 微米，长度数毫米数十厘米4肌肉两端为肌腱，跨关节附骨二、肌管系统三、肌丝分子的组成第二节 骨骼肌细胞的生物电现象可兴奋组织的生物电现象是组织兴奋的本质活动（结合绪论有关问题提问）生物电活动包括静息电位活动和动作电位活动，前者是后者的基础。一、静息电位1概念：细胞处于安静状态时细胞膜内外所存在的电位差。（视图）2产生原理 细胞内外各种离子的浓度分布是不均匀的；静息状态下细胞膜对各种离子通透具有选择性；静息状态时，细胞膜对K+的通透性大，而对Na+的通透性较小，K+向细胞外流动。造成细胞外电位
8、高而细胞内电位低的电位差；随着 K+外流，细胞膜两侧形成的外正内负的电场力会阻止细胞内K+的继续外流，当促使K+外流的由浓度差形成的向外扩散力与阻止 K+外流的电场力相等时，K+的净移动量就会等于零。这时细胞内外的电位差值就稳定在一定水平上，这就是静息电位。由于静息电位主要是 K+由细胞内向外流动达到平衡时的电位值，所以又把静息电位称为K+平衡电位。二、动作电位1概念可兴奋细胞兴奋时，细胞内产生的可扩布的电位变化称为动作电位。2产生原理膜外 Na+多于膜内，在受刺激时膜 Na+通道开放，Na+由膜外向膜内运动，达到 Na+的平衡电位，在此过程中，经过去极化形成膜外为负膜内为正的反极化（锋电位，
9、绝对不应期）状态，继而复极化（后电位，相对不应期、超常期），恢复到极化状态。3特点“全或无”现象任何刺激一旦引起膜去极化达到阈值，动作电位就会立刻产生，它一旦产生就达到最大值，动作电位的幅度不会因刺激加强而增大。不衰减性传导动作电位一旦在细胞膜的某一部位产生，它就会间整个细胞膜传播，而且其幅度不会因为传播距离增加而减弱。脉冲式由于不应期的存在使连续的多个动作电位不可能融合，两个动作电位之间总有一定间隔。三、动作电位的传导无髓神经纤维：局部电流有髓神经纤维：跳跃式以神经纤维局部电流环路方式双向传导有髓鞘神经呈跳跃式传导，速度快；无髓鞘神经传导速度慢。四、细胞间的兴奋传递1神经肌肉接点的结构、兴奋
10、传递过程运动终板：终板前膜（介质）、终板后膜（受体）、终板间隙（酶）2神经肌肉接头的兴奋传递冲动轴突末梢钙通道开放钙入突触小泡前移融合破裂释放乙酰胆碱乙经间隙与后膜受体结合终板电位（钠内流钾外流）总合为动作电位沿肌膜扩布五、肌电骨骼肌在兴奋时，会由于肌纤维动作电位的传导和扩布而发生电位变化，这种电位变化称为肌电。用适当的方法将骨骼肌兴奋时发生的电位变化引导、放大并记录所得到的图形，称为肌电图。引导肌电信号的电极可分为两大类，一类是针电极，另一类是表面电极。第三节 骨骼肌的收缩过程一、肌丝滑行学说1概念：在调节因素的作用下，肌小节中的细肌丝在粗肌丝的带动下向A 带中央滑行，使肌小节长度变短，导致
11、肌原纤维肌纤维以致整块肌肉的收缩。2要点：肌原纤维的缩短，是细肌丝在粗肌丝之间滑行的结果。3根据：肌细胞缩短时，Z 线互相靠拢，肌小节变短，明带和H 区变短甚至消失，暗带的长度则保持不变。二、肌纤维收缩的分子机制运动神经冲动（动作电位）神经末梢神经-肌肉接头兴奋传递肌膜兴奋横管膜兴奋三联管兴奋终池（纵管、肌质网）释钙肌钙蛋白亚单位 C+钙肌钙蛋白分子构型变化原肌球蛋白变构移位肌动蛋白结合位点暴露+粗肌丝横桥ATP 酶激活ATP 分解供能横桥摆动细肌丝向 H 区滑行（多次）肌小节缩短肌肉收缩三、兴奋-收缩耦联概念：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。钙离
12、子是重要的沟通物质。三个步骤：肌膜电兴奋的传导、三联管处的信息传递、肌浆网（纵管系统）中Ca2+的释放。第四节 骨骼肌的特性一、骨骼肌的物理特性伸展性、弹性、粘滞性二、骨骼肌的生理特性及兴奋条件1刺激强度：阈刺激强度。要引起骨骼肌兴奋必须具备必要的条件。即引起兴奋的最小刺激强度。因肌而异，与肌肉的训练程度有关，2刺激作用时间：兴奋的必需条件之一。作用时间与刺激强度成反比。时值：用 2 倍的基强度刺激组织，引起组织兴奋所需的最短时间。时值愈小则组织兴奋性愈高。（肱二头肌时值：一般人：0.058 毫秒；二级举重运动员：0.051 毫秒；举重运动健将：0.047 毫秒）3刺激强度变化率：刺激从无到有
13、，从小变大的变化速率（通电、断电霎那）。第五节 骨骼肌收缩一、骨骼肌的收缩形式肌肉收缩时，可表现为肌丝滑动引起的肌小节缩短，也可表现为无肌小节缩短的肌肉张力增加。根据肌肉收缩时的长度和张力变化，肌肉收缩可分为4 种类型：等张（向心）收缩、等长收缩、离心收缩、等动收缩。（一）等张（向心）收缩1概念：肌肉收缩时张力首先增加，后长度变短，起止点彼此靠近，引起身体运动。2特点：张力增加在前，长度缩短在后；缩短开始后，张力不再增加，直到收缩结束。是动力性运动的主要收缩形式。例：杠铃举起后；跑步；提重物等。（二）等长收缩1概念：肌肉收缩时张力增加长度不变。即静力性收缩，此时不做机械功。（不推动物体，不提起
14、物体）2特点：超负荷运动；与其他关节的肌肉离心收缩和向心收缩同时发生，以保持一定的体位，为其他关节的运动创造条件。例：蹲起、蹲下（肩带、躯干；腿部、臀部）；体操十字支撑、直角支撑；武术站桩等。（三）离心收缩1概念：肌肉在产生张力的同时被拉长。2特点：控制重力对人体的作用退让工作；制动防止运动损伤。例：下蹲股四头肌；搬运放下重物上臂、前臂肌；高处跳下股四头肌、臀大肌（四）等动收缩1概念：在整个肌肉活动的范围内，肌肉以恒定的速度、始终与阻力相等的力量收缩。2特点：收缩过程中收缩速度恒定；肌肉在整个运动范围内均可产生最大张力；为提高肌肉力量的有效手段。例：自由泳划水（五）骨骼肌不同收缩形式的比较1力
15、量：离心收缩力量最大。2代谢：离心收缩耗能低，生理指标反应低于向心收缩 3肌肉酸痛：离心收缩等长收缩向心收缩二、骨骼肌收缩的力学表现（略）三、运动单位的动员1运动单位的概念1 个 a-运动神经元及其支配的肌纤维组成1 个运动单位。运动单位是最基本的肌肉收缩单位。2运动单位的动员概念：参与活动的运动单位数目和神经发放冲动频率的高低结合，形成运动单位的动员。表现：最大收缩运动单位动员特点。训练：欲使肌肉长时间保持一定的收缩力量应以次最大力量为基础。第六节 肌纤维类型与运动能力一、肌纤维类型的划分方法：根据收缩速度；根据收缩及代谢特征；根据收缩特性和色泽；罗马数字等二、不同类型肌纤维的形态、机能及代
16、谢特征（一）形态特征直径（快）、收缩蛋白（快）与肌红蛋白量（慢）、肌浆网（快）、毛细血管网（慢）、线粒体（慢）、所支配的运动神经元等快、慢肌的不同。（二）生理学特征1.收缩速度（快），因每块肌肉中快慢肌不同比例混合，快肌比例高的肌肉收缩速度快。2.力量（快），因快肌直径大于慢肌，快肌中肌纤维数目多。3.运动训练可使肌肉的收缩速度加快，收缩力量加大。4.肌纤维类型与疲劳：慢肌抗疲劳能力强于快肌。（三）代谢特征三、运动时不同类型运动单位的动员低强度运动慢肌首先动员；大强度运动快肌首先动员。不同强度的训练发展不同类型的肌纤维：大强度快肌；低强度，长时间慢肌。第二章第二章血液血液第一节 概 述一、血液
17、的组成 1血细胞与血浆组成：血细胞（40%50%）：红细胞（男：40%50%女：37%48%）、白细胞、血小板（1%）血浆（50%60%）：水、无机物（无机盐离子）、有机物（代谢产物、营养物质、激素、抗体等）血清：消耗了纤维蛋白原的血液液体成分主要区别在于血浆含有纤维蛋白原，而血清不含有纤维蛋白原。这是因为血液凝固时，血浆中的液体纤维蛋白原转化为固体的纤维蛋白，网罗血细胞成为血块。2血液与体液 体液：体内含有的大量液体及溶于其中的各种物质。为体重的60%70%。细胞外液（20%）：血浆（15%）、组织间液（5%）、体腔液二、内环境1概念：体内细胞直接生存的环境。即细胞外液。细胞外液内环境的主要
18、功能是细胞通过其与外界环境进行物质交换，以保证新陈代谢正常进行。2内环境相对稳定的意义 概念通过人体内多种调节机制的调节，内环境中各种理化因素的变化不超出正常生理范围，保持动态平衡。（在一定范围内变化。例：运动中酸性程度增加缓冲调节等，体内温度增加散热增加；出汗使血液浓缩尿量减少，多饮；高原环境氧分压低，体内环境氧分压低 循环、呼吸代偿，EPO 增加等）。内环境相对稳定的生理意义内环境的相对稳定是细胞进行正常新陈代谢的前提，是维持细胞正常兴奋性和各器官正常机能活动的必要保证。三、血液的功能1维持内环境的相对稳定作用2运输作用 3调节作用 4防御和保护作用四、血液的理化特性1颜色和比重2粘滞性：
19、主要取决于红细胞的数量和血浆蛋白的含量登山运动和长跑运动后血液粘滞性增加的机制不同3渗透压 血浆渗透压包括晶体渗透压、胶体渗透压4酸碱度正常人血浆的pH值约为7.35-7.45，平均值为7.4。人体生命活动所能耐受的最大pH值变化范围为6.9-7.8。主要缓冲对：血浆：碳酸氢钠/碳酸蛋白质钠盐/蛋白质磷酸氢二钠/磷酸二氢钠红细胞：碳酸氢钾/碳酸血红蛋白钾盐/血红蛋白磷酸氢二钾/磷酸二氢钾。碱贮备：血液中缓冲酸性物质的主要成分是碳酸氢钠，通常以每100 毫升血浆的碳酸氢钠含量来表示碱贮备量。碱贮备正常约为50%-70%。意义：碱贮备是一个很重要的生理生化指标，它能反映身体在运动时的缓冲能力，从而
20、了解体内的代谢情况。有人测定运动员的碱贮备量比未受过训练的人高10%。经常锻炼的人可使血液的缓冲能力提高，碳酸酐酶的活性增强。五、红细胞（一）红细胞的主要功能:运输氧和二氧化碳（依靠Hb）。（二）红细胞的生理特性1悬浮稳定性红细胞能稳定地分散悬浮于血浆中不易下沉的特性。2红细胞的渗透脆性3红细胞形态的可塑性:红细胞具有可塑性变形能力。（三）红细胞的生成和破坏1红细胞的生成 红骨髓（1）生成原料：铁与蛋白质（2）成熟因子：叶酸维生素 B12（3）生成调节：促红细胞生成素(EPO)雄激素：2红细胞的破坏六、白细胞（一）白细胞的分类和正常值根据白细胞细胞质和细胞核的染色特点，可分为两大类。一类是有颗
21、粒白细胞，包括嗜中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞三种；另一类是无颗粒白细胞，包括淋巴细胞和单核细胞。正常成人在安静时，每立方毫米血液中所含白细胞总数在5000-10000 之间变动，平均约为 7000 左右。（二）白细胞的功能白细胞的主要功能是防卫，它参与人体对入侵异物的反应过程。1吞噬细胞的非特异免疫功能 2淋巴细胞的特异免疫功能3嗜碱性粒细胞七、血小板主要生理功能为：1.参与生理止血 2.促进凝血 3.维持毛细血管壁正常通透性。八、血量和血型（一）血量正常成人血液的总量约为体重的78。血量是相对恒定的。使血管保持一定的充盈度，从而维持正常血压和血流。（二）血型血型血细胞上特异凝集原的
22、类型。一般所说的血型是指红细胞上特异凝集原的类型而言。1 ABO 血型系统 2 ABO 血型与输血 3 Rh 血型系统第二节 运动对血量的影响一、成年人总血量：体重的7%8%。约每公斤体重 7080 毫升。二、失血一次失血总血量的 10%，对生理可无明显影响，失血可分别从组织液、血浆、红骨髓处补充；如超过30%，可出现血压降低，需及时输血补充血量。三、运动项目耐力性项目（长时间，强度较低）：血量增加最为显著。变化亦最为显著。第三节 运动对血细胞的影响一、运动对红细胞的影响（一）红细胞的生理特性1生理特性：无核、双凹圆盘形、直径：69 微米；具有可塑变形性：可随血液流速和血管口径而改变形态2主要
23、功能：运输氧及二氧化碳；缓冲血液酸碱度（二）运动对红细胞数量的影响（大强度运动后即刻：10%，运动后 30 分钟：5%）1一次性运动对红细胞数量的影响一次性运动中，红细胞数量的增加与运动强度正相关，主要受血浆相对或绝对的减少的影响。2长期训练对红细胞数量的影响表现：红细胞数量绝对减少，红细胞比容绝对降低原因：运动中红细胞破坏增多生理意义：安静状态下降低血黏度，减少循环阻力，减少心脏负荷；运动状态下血液相对浓缩，保证血红蛋白量相应提高，为优秀运动员有氧工作机能潜力的重要影响因素之一。第四节 运动对血红蛋白的影响一、血红蛋白的功能1概述：血红蛋白是红细胞内的主要成分，其缩写为Hb，是一种结合蛋白质
24、。每一血红蛋白分子由一分子的珠蛋白和四分子亚铁血红素组成，珠蛋白约占96%，血红素占 4%，红细胞携带 O2(氧)和 CO2(二氧化碳)这一机能是靠红细胞内的Hb 来完成的。2血红蛋白功能 运输 O2 的作用 运输 CO2 和缓冲血液酸碱度的作用。二、血红蛋白与运动训练(一)对运动员血红蛋白正常值评定(二)用 Hb 指标进行运动员选材运动训练实践证明，以血红蛋白值高、波动小者为最佳。这种类型运动员能耐受大负荷运动训练，从事耐力性项目运动较好。而以血红蛋白值偏低波动小者为较差。第五节 运动对血液凝固和纤溶能力的影响（略）第一节 心脏的机能一、心脏结构主要机能：实现泵血功能的肌肉器官、内分泌器官心
25、脏的一般结构（复习）二、心肌的生理特性1自动节律性概念：心肌在无外来刺激的情况下，能够自动地产生兴奋、冲动的特性。起搏点：窦房结，窦性心律自律细胞 具有自动产生节律性兴奋能力的细胞，收缩功能已基本消失，如心内特殊传导系统的大部分细胞。非自律细胞如心房肌和心室肌细胞，主要功能是收缩与射血，又称工作细胞。只有在兴奋传来或受到刺激时才出现去极化过程。窦性心律由窦房结控制的心搏节律。潜在起搏点其它部位的自律细胞自律性较低，受窦房结的控制，本身的自律性表现不出来，称为潜在起搏点。异位起搏点潜在起搏点的自律性可取代窦房结引发心房或心室的兴奋和收缩，这些起搏部位称为异位起搏点。2传导性概念：心肌自身传导兴奋
26、的能力。特殊传导系统：窦房结结间束房室结房室束浦纤维心室肌。3兴奋性概念：心肌细胞具有对刺激产生反应的能力。兴奋性分期：有效不应期（钠通道失活，绝对不接受刺激）相对不应期（阈上刺激可接受，产生动作电位小，传导慢）超常期（兴奋性高易受刺激）特点：有效不应期特别长期前收缩额外刺激引发的兴奋和收缩，发生在下一个心动周期的窦房结兴奋传来之前，称为期前兴奋和期前收缩，亦称早搏。代偿性间歇期前兴奋的有效不应期，使随后来的窦房结兴奋失去作用，必须等下一次窦房结兴奋传来，故在一次期前收缩之后往往有一段较长的心舒期，称为代偿性间歇。4收缩性概念：心肌受到刺激时发生兴奋-收缩耦联，完成肌丝滑行的特性。特点：1对细
27、胞外液的 Ca2+浓度有明显的依赖性。2“全或无”同步收缩3不发生强直收缩三、心脏的泵血功能（一）心动周期与心率1心动周期概念：心房或心室每收缩与舒张一次。2心率概念：每分钟心脏搏动的次数。60100 次/分，最大心率(次/分)=220-年龄(岁)。3心率实践意义：了解循环系统机能的简单易行指标。在运动实践中常用心率来反映运动强度和生理负荷量，并用于运动员的自我监督或医务监督。（二）心脏的泵血过程等容收缩期：动脉瓣和房室瓣均关闭，心室容积不可能变化，室内压急剧上升。约0.05s。快速射血期：室内压超过动脉压，动脉瓣被推开，心室快速射血，历时约0.1s。减慢射血期：心室内血液减少，收缩减弱，射血
28、速度变慢。历时约0.15s。等容舒张期：心室肌舒张，室内压下降，动脉瓣与房室瓣均关闭，心室容积不变，约0.07s。快速充盈期：心室肌舒张，室内压继续下降，房室瓣开放，心房血液被“抽吸”快速流入心室，占总充盈量的 2/3，约 0.11s。减慢充盈期：心室内血量增多，房室之间压差减小，血流速度减慢，约 0.22s。（三）心音在每一个心动周期中，一般可以听到两个心音，分别称第一心音和第二心音。在某些健康儿童或青年人，有时可听到第三心音。第一心音：心室开始收缩的标志，主要由房室瓣关闭和心室肌收缩造成。第一心音的音调较低、持续时间较长。第二心音：心室开始舒张的标志，主要由主动脉和肺动脉半月瓣关闭造成。第
29、二心音的音调较高，持续时间较短。（四）心泵功能的评定1心输出量概念：每分钟左心室射入主动脉的血量。每搏输出量与射血分数每搏输出量：一侧心室每次收缩所射出的血量。正常成年人，左心室舒张末期容积约145ml(毫升)，收缩末期容积约 75ml，每搏输出量约 70ml。心指数：以每一平方米体表面积计算的心输出量。心输出量的测定经典的费克氏法是从气体代谢率来计算单位时间经过肺循环的血液量来测定心输出量的。2心输出量的影响因素 心率和每搏输出量 每搏量心输出量影响搏出量的因素：前负荷心室肌收缩前所承受的负荷。心室肌的初长度。后负荷动脉压是心室收缩射血时所承受的后负荷。心肌收缩力心肌收缩力每搏量射血分数心室
30、腔余血 静脉回流量心输出量持续增加的前提。3心脏做功4心脏泵功能的贮备心脏的泵血功能可以随着机体代谢率的增长而增加。心力贮备：心输出量随机体代谢增加而增长的能力。影响因素：心率、搏出量四、心电图用引导电极置于肢体或躯体的一定部位记录出来的心脏电变化曲线称心电图(ECG)。心电图反映心脏兴奋的产生、传导和恢复过程中的生物电变化，它与心脏的机械收缩活动无直接关系。（一）正常典型心电图的描记及导联1肢体导联 2加压肢体导联 3心前区导联（胸导联）（二）正常典型心电图的波形及生理意义P 波表示左右心房兴奋除极时产生的电变化。P-Q(P-R)间期指从 P 波的起点到 QRS 波起点之间的时程，表示心房除
31、极化开始到心室除极化开始所需要的时间。QRS 波群表示左右心室先后除兴奋极化所产生的电变化。ST 段指从 QRS 波群终了到 T 波起点之间的与基线平齐的线段，表示心室除极完毕，复极尚未开始，各部位之间无电位差。Q-T 间期指从 QRS 波起点到 T 波终点的时程，表示心室开始兴奋除极化到全部复极化所需的时间。（三）动态心电图（四）心电图运动负荷试验通过运动以诱发心肌缺血，导致心电图异常，借以诊断冠心病或判断受试者心脏功能的方法，称为心电图运动负荷试验。临床常用的运动负荷试验方法有二阶梯双倍运动试验、跑台运动试验和功率自行车运动试验。第二节 血管生理一、各类血管的功能特点1血管壁的基本组织结构
32、：内皮、弹力纤维、平滑肌、胶原纤维2各类血管此四种基本成分的相对比例有很大差别。（视图）主动脉、大动脉：弹力纤维丰富，弹力血管；中等动脉、小动脉、微动脉、毛细血管前括约肌：平滑肌层厚，前阻力血管；毛细血管：一层内皮细胞及基膜，交换血管；静脉：有平滑肌层，后阻力血管，壁薄，数量多，口径大，容纳循环血量60%70%，容量血管。二、血压（一）概念：血管内流动的血液对血管单位面积的侧压力。血液流动是由于心脏射血造成的主动脉首端与右心房之间的压力差决定的，而各段血管口径不一样，对血流的阻力不一样，血液的流速亦不同，因此各段血管的血压不一样。（二）动脉血压的正常值收缩压：心室收缩射血形成。100120mm
33、Hg（1 mmHg=0.133KPa）舒张压：心室舒张时，动脉弹性回缩形成。6080 mmHg平均动脉压：心动周期内各瞬间动脉血压的平均值。舒张压+脉压/3脉搏压：收缩压-舒张压 2040 mmHg高血压：收缩压160 mmHg 舒张压95 mmHg低血压：收缩压90 mmHg 舒张压50 mmHg生理：性别影响（男女），年龄影响（青老），活动状态（动静），遗传因素（三）动脉血压的形成及影响因素动脉血压形成的基本因素：心室射血作用、外周阻力作用、大动脉弹性作用，循环血量充足，血管充盈为前提。心室收缩射血入动脉对管壁产生侧压力，形成收缩压。每搏量大则收缩压高。每搏出量心缩期射入 A 血量管壁侧压
34、力收缩压心率加快使心舒期缩短，心舒期内流走血液减少，动脉存血增多，舒张压增高。反之则舒张压降低。心率心舒期心舒末期 A 血量管壁侧压力舒张压外周阻力大则舒张压明显增高，收缩压也增高。外周阻力心舒期血流速心舒期 A 血量管壁侧压力舒张压主动脉、大动脉管壁弹性贮器作用。大动脉管壁弹性好，血压正常；如硬化则可使收缩压上升，舒张压下降，脉压增大。循环血量：血管系统内血量充盈，循环血量与血管容量相适应是血压形成的 前提条件。三、动脉脉搏概念：心动周期内动脉内压力周期性变化所引起的动脉血管搏动。正常值：一般与心率一致。作用：诊断疾病；了解运动强度、训练水平及训练后恢复状况。四、静脉血压和静脉回心血量（一）
35、静脉血压中心静脉压：右心房和胸腔内大静脉的血压。值接近于 0。反映心血管功能的指标。心脏射血功能弱，静脉收缩，静脉内血量增多：值高外周静脉压：各器官静脉的血压。值为1520 mmHg（二）静脉回心血量及其影响因素单位时间内静脉回心血量多少取决于外周静脉压和中心静脉压的差。五、微循环（视图）（一）概念：微动脉和微静脉之间的循环。其基本功能是进行血液和组织液之间的物质交换。（二）组成：微动脉、后微动脉、毛细血管前括约肌、真毛细血管网、微静脉、通血毛细血管和动-静脉吻合支（三）毛细血管的数量及交换面积数量：400 亿根密度：心脑肝肾骨骼肌骨、脂肪、结缔组织交换面积：22000um/根，1000/总（
36、四）血液和组织间的物质交换扩散过滤（血管内向血管外）和重吸收（血管外向血管内）吞饮第三节 心血管活动的调节一、神经系统的调节功能（一）心血管活动的神经调节1心脏的神经支配 心交感神经及其作用。心交感神经对心脏有兴奋作用，使心搏加快加强。心迷走神经及其作用。心迷走神经对心脏有抑制作用，使心搏减慢减弱。2血管的神经支配 缩血管神经。舒血管神经。（二）心血管中枢最基本的心血管中枢，是在延髓以上的脑干部分，以及小脑和小脑中。（三）心血管反射1颈动脉窦和主动脉弓压力感性反射。减压反射是体内典型的负反馈，其生理意义在于保持动脉血压的稳态。2颈动脉体和主动脉体化学感受性反射。二、体液调节（一）肾上腺素与去甲
37、肾上腺素肾上腺素和去甲肾上腺素对心脏和血管都有兴奋作用，促进心跳加快加强，心输出量增加，血压显著升高。（二）略第四节 运动对心血管系统的影响一、肌肉运动时血液循环功能的变化（一）肌肉运动时心输出量的变化肌肉运动时循环系统的适应性变化就是提高心输出量以增加血流供应，运动时心输出量的增加与运动量或耗氧量成正比。运动时，肌肉的节律性舒缩和呼吸运动加强，回心血量大大增加，这是增加心输出量的保证。运动时交感缩血管中枢兴奋，使容量血管收缩，体循环平均充盈压升高，也有利于增加静脉回流。(二)肌肉运动时各器官血液量的变化运动时各器官的血流量将进行重新分配。其结果是使心脏和进行运动的肌肉的血流量明显增加，不参与
38、运动的骨骼肌及内脏的血流量减少。皮肤血管舒张，血流增加，以增加皮肤散热。运动时血流量重新分配的生理意义，还在于维持一定的动脉血压。（三）肌肉运动时动脉血压的变化运动时的动脉血压水平取决于心输出量和外周阻力两者之间的关系。在有较多肌肉参与运动的情况下，肌肉血管舒张对外周阻力的影响大于其他不活动器官血管收缩的代偿作用，故总的外周阻力仍有降低，表现为动脉舒张压降低；另一方面，由于心输出量显著增加，故收缩压升高。二、运动训练对心血管系统的长期性影响1窦性心动徐缓运动训练，特别是耐力训练可使安静时心率减慢。某些优秀的耐力运动员安静时心率可低至 40-60 次/分，这种现象称为窦性心动徐缓。一般认为，运动
39、员的窦性心动徐缓是经过长期训练后心功能改善的良好反应。2运动性心脏增大研究发现，运动训练可使心脏增大，运动性心脏增大是对长时间运动负荷的良好适应。3心血管机能改善运动员每搏输出量的增加是心脏对运动训练的适应。运动训练不仅使心脏在形态和机能上产生良好适应，而且也可使调节机能得到改善。四、测定脉搏(心率)在运动实践中的意义(一)脉搏(心率)1基础心率及安静心率清晨起床前静卧时的心率为基础心率。身体健康、机能状况良好时，基础心率稳定并随训练水平及健康状况的提高而趋平稳下降。如身体状况不良或感染疾病等，基础脉搏则会有一定程度的波动。在运动训练期间，运动量适宜时，基础心率平稳，如果在没有其他影响心率因素
40、(如疾病、强烈的精神刺激、失眠等)存在的情况下，在一段时间内基础心率波动幅度增大，可能是运动量过大，身体疲劳积累所致。安静心率是空腹不运动状态下的心率。运动员的安静心率低于非运动员，不同项目运动员的安静心率也有差别，一般来说，耐力项目运动员的安静心率低于其他项目运动员，训练水平高的运动员安静心率较低。评定运动员安静心率时，应采用运动训练前后自身安静心率进行比较，运动后心率恢复的速度和程度也可衡量运动员对负荷的适应水平。2评定心脏功能及身体机能状况通过定量负荷或最大强度负荷试验，比较负荷前后心率的变化及运动后心率恢复过程，可以对心脏功能及身体机能状况作出恰当的判断。3控制运动强度运动中的吸氧量是
41、运动负荷对机体刺激的综合反应，目前在运动生理学中广泛使用吸氧量来表示运动强度。心率和吸氧量及最大吸氧量呈线性相关，最大心率百分比和最大吸氧量的百分比也呈线性相关，这就为使用心率控制运动强度奠定了理论基础。在耐力训练中，使用心率控制运动强度最为普遍，常用的公式为:(最大心率-运动前安静心率)/2+运动前心率。所测定的心率可为教学、训练及健身锻炼提供生理学依据。在涉及游泳等运动的间歇训练中，一般多将心率控制在120-150 次/分的最佳范围内。一般学生在早操跑步中的强度，可控制在130-150 次/分之间。成年人健身跑可用170 减去年龄所得的心率数值来控制运动强度。五、测定血压在运动实践中的意义
42、1清晨卧床时血压和一般安静时血压较为稳定，测定清晨卧床血压和一般安静时血压对训练程度和运动疲劳的判定有重要参考价值。2运动训练时，可根据血压变化了解心血管机能对运动负荷的适应情况。第四章第四章呼吸机能呼吸机能一、概念：在生命活动过程中人体不断地从外界摄取氧气，同时不断地向外界排出代谢中产生的二氧化碳的过程。人体与外界环境之间进行的气体交换称为呼吸。二、呼吸的三个环节（连续过程）：外呼吸（肺通气、肺换气），气体运输，内呼吸（组织换气、细胞内氧化代谢）呼吸系统结构：上呼吸道、下呼吸道、肺泡（数量、面积、壁 6 层=1 微米、功能、弹力纤维、表面张力）第一节呼吸运动和肺通气机能一、肺通气的动力学（一
43、）呼吸运动概念：胸廓的节律性扩大与缩小产生机制：呼吸肌舒缩胸廓运动肺扩张回缩呼吸肌：吸气肌：肋间外肌、膈肌、胸颈背肌肉呼气肌：肋间内肌、腹部肌1平静呼吸过程：主动吸气，被动呼气；用力呼吸过程：呼吸气均为主动2呼吸形式：腹式呼吸：膈肌活动为主；胸式呼吸：肋间肌活动为主；混合呼吸逆呼吸：吸气时收腹（二）肺内压概念：肺泡内的压力。吸气时减小，呼气时增大，均与大气压相差2-3 或 2-4 毫米汞柱。（三）胸内压：概念：胸膜腔内的压力。胸内压=肺内压（大气压）-肺的弹性回缩力生理作用：牵拉肺扩张，有利于气体交换。二、肺通气机能（一）肺容量及其变化1潮气量：平静时每次吸入或呼出的气量。约500 毫升。2补
44、吸气量：平静吸气之末最大吸气量。约 1200 毫升。3补呼气量：平静呼气之末最大呼气量。约 1000 毫升。4余气量：最大呼气后仍贮留于肺内的气量。（1+2=深吸气量 1+2+3=肺活量 3+4=功能余气量）5肺活量：身体素质及训练程度评定指标之一，因限制因素较多，供参考。男：3500 毫升 女：2500 毫升6功能余气量：平衡肺泡内气体分压，使吸气时不致于O2 分压过高，呼气时不致O2 分压过低，造成静脉血液动脉化时断时续，影响气体交换。呼气困难会使功能余气量增加。7肺总容量：男：5000 毫升，女：3500 毫升（二）肺通气量概念：单位时间内吸入或呼出的气量。每分肺通气量=潮气量（呼吸深度
45、）呼吸频率成年人：6-8 升 代谢水平高时增加。（三）肺泡通气量概念：每分钟进入肺泡与血液实际进行气体交换的气量。每分肺泡通气量=（潮气量-生理无效腔）呼吸频率三、肺通气机能的指标1肺活量：反映肺一次通气的最大能力。每十年下降9%以内。2连续肺活量：连续五次测肺活量。一次强于一次说明呼吸肌机能能力强。3时间肺活量第二节气体交换和运输一、气体交换肺换气：肺泡内的气体与肺毛细血管血液中的气体进行气体交换。组织换气：组织毛细血管血液中的气体与组织细胞中的气体进行气体交换。（一）气体交换的原理1气体分压和分压差：在混合气体中某种气体所占有的压力即为该气体的分压。存在于体内不同部位的同种气体的不同分压形
46、成该气体的分压差。气体分子总是顺分压差从分压高的一侧流向分压低的一侧。即气体的扩散或弥散。2人体不同部位氧和二氧化碳的分压O2：肺泡 104动脉血 100静脉血 40组织 0-30CO2：肺泡 40=动脉血 40静脉血 46组织 50-803气体扩散的速率：单位时间内气体的扩散容积。正比于扩散面积、气体分压差、溶解度、温度反比于气体分子量的平方根和扩散距离。4气体的肺扩散容量：在 1 毫米汞柱的分压差下，每分钟通过呼吸膜的气体扩散量。（二）肺换气和组织换气O2 及 CO2 均顺分压差换进或换出。运动中 O2 摄入增多，组织代谢旺盛，CO2 产生增多，分压差加大，换气效率高。（三）影响换气的因素
47、1气体的分子量愈大，换气愈快。2溶解度愈大，换气愈快。3呼吸膜愈薄，面积愈大，通透性愈好，换气愈容易。4通气/血流比值=0.84 时，换气效率高（四）局部器官血流量：组织血流量愈大组织换气愈容易。二、气体运输概念：氧和二氧化碳在血液中的运输方式：物理溶解（1.5%）化学结合（98.5%）（一）氧运输运输载体：血红蛋白（Hb）结构的亚铁离子1.血红蛋白与氧的结合Hb+O2HbO2（可逆氧分压高结合氧分压低解离）2.氧离曲线影响因素：血二氧化碳分压、血液酸碱度、体温、2，3二磷酸甘油酸（红细胞糖酵解产物）氧解离作用增强（氧离曲线右移）3.氧储备 4.氧利用率概念：每 100 毫升动脉血流经组织时所
48、释放的氧占动脉血氧含量的百分数。5.氧脉搏概念：心脏每次搏动输出的血量。为评定心肺功能的综合指标。氧脉搏=每分输出量/心率值愈高说明心肺功能愈好，效率愈高。（二）二氧化碳的运输形式：1物理溶解：6%2化学结合：氨基甲酸血红蛋白 7%，血红蛋白氨基与二氧化碳结合，其分压为条件。碳酸氢盐 87%，在血液中以碳酸氢根离子的形式运输，在此过程中排出CO2，调节酸碱平衡。意义：血液酸碱度发生变化，呼吸机能可发生代偿反应。第三节 呼吸运动的调节呼吸运动为非意识性节律活动，同时具有一定的随意性。一、调节呼吸运动的神经系统（一）神经支配：膈神经膈肌下降、复位胸腔上下径线变化肋间神经肋间肌活动胸腔前后左右径线变
49、化（二）反射：1肺牵张反射：维持呼吸的节律性。为负反馈调节。吸气肺泡扩张感受器延髓中枢抑制吸气，引起呼气。2呼吸肌本体感受性反射 正反馈骨骼肌运动呼吸运动加强。3防御性呼吸反射病理因素、异物咳嗽等活动。三、化学因素对呼吸的调节（一）化学感受器1中枢化学感受器（CO2、H+）：延髓腹外侧浅表部2外周化学感受器（PO2、P CO2、H+）：颈动脉体、主动脉体（二）化学因素对呼吸的影响1 CO2：维持正常呼吸最重要的生理性刺激。可刺激外周及中枢感受器。2 H+：直接刺激外周感受器，间接刺激中枢感受器，使呼吸加深加快。3 O2：刺激外周感受器，使呼吸加强。（轻度缺氧）抑制呼吸中枢，抑制呼吸。（重度缺氧
50、）4化学因素在调节呼吸中的相互作用第四节 运动对呼吸机能的影响一、运动时通气机能的变化呼吸加深加快，肺通气量增加。中等强度运动：呼吸深度增加。最大强度运动：呼吸频率增加，肺通气氧耗增加呼吸当量：每分通气量/每分摄氧量每 1 升的氧要经 24 升的通气量获得。呼吸当量值愈大，摄氧率愈低，反之则愈高。呼吸当量小为训练程度高的评定指标之一。二、运动时换气机能的变化三、运动时呼吸的调节1神经调节：条件反射、运动中枢刺激呼吸中枢、本体感受器反射2体液调节：CO2明显增加、O2刺激较小、H+剧烈运动时表现增多。体温增高、静脉回流量增加等。四、运动时的合理呼吸（一）减小呼吸道阻力：口鼻并用，以口代鼻；（二）