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运动生理学 开课前的几句话 第一节生命的基本特征 第二节人体生理机能的调节 绪论 第一章 绪论 1 教学目的 了解学习运动生理学的目的和意义 建立正确的学习动机 2 本章重点 生命活动的基本表现 人体功能活动的调节 3 本章难点 对神经调节的理解 一 开课前的几句话 1 为什么学习运动生理学 1 目前学习与今后工作的需要 2 生活的常识 使您和您家人好友因此受益 3 培养目标的要求 3个学分具有强制性 2 如何学好运动生理学 1 了解原理 掌握常识 重在运用 2 课上课下相结合 教材和笔记相结合 3 勤学好问 不拘形式 不分场所随问随答 二 生理学的概念 人体生理学 生命科学的一个分支 是研究人体生命正常活动规律的科学 是医学科学的重要基础理论学科 运动生理学 是人体生理学的分支 是专门研究人体的运动能力和对运动的反应与适应过程的科学 是体育科学中一门重要的应用基础理论学科 三 运动生理学的任务 揭示体育运动对人体机能影响的规律及机理 阐明运动训练 体育教学和运动健身过程中的生理学原理 指导不同年龄 性别和训练程度的人群进行科学的运动锻炼 以达到提高竞技运动水平 增强全民体质 延缓衰老 提高工作效率和生活质量的目的 第一节生命的基本特征 一 新陈代谢 二 兴奋性 三 应激性 四 适应性 五 生殖 一 新陈代谢 概念 机体与外界不断进行物质交换与能量转换的过程 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 异化过程 生物体不断地将体内的自身物质进行分解 并把所分解的产物排出体外 同时释放出能量供应机体生命活动需要的过程 二 兴奋性 兴奋性 在生物体内可兴奋的组织 具有感受刺激 产生兴奋的特性 可兴奋组织 神经 肌肉和某些腺体兴奋 在生理学中将这些可兴奋组织接受刺激后所产生的生物电反应过程及表现 生理活动表现 兴奋与抑制 四 适应性 适应性 生物体长期生存在某一特定的生活环境中 在客观环境的影响下可以逐渐形成一种与环境相适应的 适合自身生存的反应模式 如长期居住在高原地区的居民 其血液中的红细胞数量远远超过平原地区的居民 再如长期坚持冬泳的人因而不惧严寒 运动员经过长期的力量训练可使肌肉的力量和体积增加 长期经过耐力训练可使肌肉耐力 心肺功能得到改善等 这些都是人体对环境变化产生适应的结果 五 生殖 生物的生命是有限的 必须通过生殖过程进行自我复制和繁殖 使生命过程得到延续 生殖主要是通过两性的交配实现的 是生命的基本活动 但是 近几年由于生物技术的发展 可以通过克隆技术使生命得到复制 传统的生殖理论和观念受到挑战 第二节人体生理机能的调节 一 神经调节 二 体液调节 三 自身调节 一 神经调节神经调节 由神经系统的活动调节生理功能的调节方式 调节特点 快速 短暂 精确调节基本方式 反射调节结构基础 反射弧反射弧组成 传出N纤维 中枢 传入N纤维 效应器 感受器 反射弧分析实验 体液调节 某些特殊的化学物质经血液运输调节机体的生理功能的调节方式 调节特点 缓慢 广泛 持久调节方式 激素三 自身调节自身调节 指组织和细胞在不依赖于外来的神经或体液调节情况下 自身对刺激发生的适应性反应过程 调节特点 范围较小 不十分灵敏 二 体液调节 本章思考题 1 人体生理学的概念 2 运动生理学的概念 3 生命活动的基本特征有哪些 4 人体生理功能有哪三种调节方式 第一篇 肌肉的活动 第一章 肌肉的兴奋与收缩 第二章 骨骼肌肌纤维类型与运动 第一章 肌肉的兴奋与收缩 本章系统阐述神经肌肉的兴奋性 含兴奋的产生 传导和兴奋在神经肌肉接点的传递 认为这是完整机体内肌肉收缩的生理学基础 根据肌丝滑行理论着重对肌细胞的收缩过程与机制 以及肌肉收缩的形式进行分析 1 教学目的 通过学习使学生了解作为运动基础的肌肉活动的活动原理和过程 2 本章重点 肌肉收缩的原理 过程 形式 纤维类型与运动 3 本章难点 对肌肉收缩原理 过程的理解 第一章 肌肉的兴奋与收缩 第一节 神经肌肉的兴奋性 第二节 肌肉收缩的过程 第三节 肌肉收缩的形式 第一节 神经肌肉的兴奋性 组织为什么会兴奋组织是怎样兴奋的兴奋是如何传导的神经的兴奋是如何传导给肌肉的 本节要点 一 神经和肌肉是可兴奋的组织 一 引起组织兴奋的条件1 刺激强度 2 刺激的作用时间 3 强度 时间变化率 二 兴奋性的评价指标 1 阈强度 引起组织兴奋的临界强度 其值与组织兴奋性的高低成反比 2 基强度 引起组织兴奋的最小电流强度 3 时值 以两倍基强度刺激组织引起兴奋所需的最短时间 三 兴奋后恢复过程的兴奋性变化 绝对不应期 相对不应期 超常期 组织兴奋后不应期的存在 意味着单位时间内只能发生一定频数的兴奋 二 神经 肌肉的生物电现象 兴奋的产生与传导 一 兴奋的产生1 膜电位 存在于细胞膜两侧的电位差 1 静息膜电位 安静时存在于细胞膜两侧的电位差 2 动作电位 细胞膜在静息状态下 发生的一次膜两侧电位快速可逆的变化 2 膜电位产生的原理 离子学说 1 细胞膜内外存在着离子浓度的差异 这种差异决定了离子运动的方向 膜内外离子分布的不均匀性 Na Cl K A 2 细胞膜的通透性对离子的通过具有选择性 膜通道的选择性通透 Na 受刺激后 K 安静时 A Cl 在静息状态下 具有外流的趋势 Na 具有内流的趋势 但细胞膜只允许K 通过 其它离子则不能通过 结果 的外流导致膜内出现负离子的极化状态 静息膜电位形成 内负外正 静息膜电位的形成 Na K K K K A Cl 静息膜电位是K 外流所造成 静息 膜 电位 当神经纤维接受刺激后 细胞膜的通透性发生了变化 由只允许 外流 变为只允许Na 内流 结果 首先出现去极化 然后出现反极化 内正外负 标志着动作电位的形成 反极化形成后 细胞膜的通透性再次发生变化 出现 外流 Na 内流的趋势 复极化形成 恢复到静息膜电位状态 动作电位的形成 K Cl Na A 动作电位是Na 内流所造成 Na Na Na Na 3 钠钾泵的作用 二 兴奋地传导 在神经纤维上传导的动作电位称为 神经冲动 其特征为 1 生理的完整性 2 双向传导 3 绝缘性 4 不衰减和相对不疲劳性 接点前膜 神经膜 接点后膜 终板膜 接点间隙 三 兴奋在N M接头的传递 N和M之间没有原生质的联系 1 N M接头 又称为运动终板 的结构 1 兴奋传递的机制 N冲动 运动N末梢 去极化 Ca2 进入N膜内 小泡释放Ach 生成R Ach复合物 使后膜对Na 通透性 形成终板电位 肌膜锋电位 肌肉收缩 第二节 肌肉收缩的过程 一 肌肉的构造 复习 1 肌组织 2 结缔组织 3 神经组织 肌纤维 肌细胞 是肌肉收缩的基本单位 一块肌肉 一束肌纤维 肌束膜 肌纤维 肌外膜 肌原纤维 肌内膜 粗丝 肌球蛋白 细丝 肌动蛋白 原肌球蛋白 肌钙蛋白 肌原纤维和肌管系统是实现肌肉收缩的最重要的结构 一 肌原纤维和肌小节 骨骼肌超微结构示意图 每个肌细胞含有数百至数千条与肌纤维长轴平行排列的肌原纤维 直径约1 2微米 纵贯肌细胞全长 肌小节 两条Z线之间的结构 肌原纤维的结构示意图 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 把兴奋传向肌纤维内部 纵小管系统 肌质网系统 两端融合形成终池 贮存Ca2 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 肌管系统结构示意图 细肌丝与粗肌丝结构示意图 粗肌丝 主要由肌球蛋白分子组成 头部有一膨大部 横桥 能与细肌丝上的结合位点发生可逆性结合 具有ATP酶的作用 细肌丝 肌动蛋白原肌球蛋白肌钙蛋白 二 肌肉的收缩机制 过程 肌丝滑行学说由于肌小节中细肌丝在粗肌丝之间滑行造成的 从而使肌节缩短 肌肉缩短 暗带长度不变 明带和H区缩小暗带长度不变 明带和H区缩小 包括三个相互联系的过程 肌肉的缩短是1 兴奋 收缩偶联 肌细胞兴奋触发肌肉收缩 包括三个步骤 动作电位通过肌管系统传导到肌细胞深部 直达终末池 三联管结构传递信息 纵管系统对钙离子的释放与再聚集 2 横桥运动引起肌丝滑行 实现收缩的基本条件是肌动蛋白与横桥位点的结合 安静状态下 肌动蛋白 肌球蛋白 原肌球蛋白 肌钙蛋白以及钙离子之间的关系 横桥移动的前提是肌动蛋白和肌球蛋白的结合 原肌球蛋白横在肌动蛋白和肌球蛋白之间 使其不能结合 原肌球蛋白的活动受肌钙蛋白的控制 肌钙蛋白与钙离子间有强大的亲和力 肌细胞兴奋后 肌钙蛋白在钙离子的作用下 失去对原肌球蛋白的控制 导致原肌球蛋白从横桥与肌动蛋白间脱离 二者结合 细肌丝向肌节滑行 肌肉收缩了 只要钙离子的浓度合适 收缩就会持续进行 横桥与肌动蛋白结合后的摆动 3 收缩肌肉的舒张 刺激结束后 钙离子被收回到终末池 肌浆中的钙离子浓度下降 钙离子与肌钙蛋白的结合解除 原肌球蛋白复位 隔断了横桥与肌动蛋白的结合 肌丝舒张 三 单收缩与强直收缩单收缩 肌纤维接受一次单个刺激 产生一次单个的收缩 强直收缩 肌纤维接受一连串的刺激 产生一连串的连续收缩 1 伸展性指肌肉在外力的作用下可被拉长的特性 2 弹性指外力消失之后 肌肉又可以恢复原状的特性 四 肌肉的物理特性 3 粘制性 1 粘滞性是由于肌浆内各分子之间的相互摩擦所产生的 2 肌肉的粘滞性与肌肉温度呈负相关关系 1 兴奋性2 收缩性 五 生理特性 第三节 肌肉收缩的形式 一 缩短收缩 肌肉收缩力大于外加阻力 肌肉缩短 1 等动收缩 在专门性器械上表现出来的一种收缩方式2 等张收缩 肌肉收缩力大于阻力 表现为肌肉长度缩短 张力不变 动力性收缩 二 拉长收缩 肌肉张力的方向与阻力方向相反 肌肉做负功 如制动 克服重力等 三 等长收缩 阻力与肌肉收缩力相等 表现为肌肉长度不变 张力增加 静力性收缩 第二章 骨骼肌肌纤维类型与运动 1673年 荷兰的生理学家洛伦齐尼发现肌纤维的类型有红 白之分 肌纤维类型与运动关系的研究对运动员选材有重要意义 第一节 不同类型肌纤维的形态 机能特征 第二节 骨骼肌类型与运动的关系 第二章 骨骼肌肌纤维类型与运动 第一节 不同类型及纤维的形态 机能特征 一 肌纤维类型的区分现在分得很细 我们只需了解红肌 慢肌 白肌 快肌 既可 二 分布特征 混合分布 优势类型 三 机能特征 快肌收缩力强 爆发力好 但工作持久力差 慢肌收缩力差 爆发力差 但工作持续能力强遗传因素 男性95 5 女性92 2 年龄因素 从青少年到老年 慢肌的比例逐渐加大 性别因素 女性的慢肌比例大于男性 四 生理特征 1 形态特征 快肌纤维的直径大于慢肌 女子相反 快肌的肌浆网较慢肌发达2倍 慢肌纤维周围的毛细血管较快肌丰富 供养能力强 2 神经调节 支配快肌纤维的神经传导速度快与慢肌 3 肌纤维的体积 无明显差异 但存在个体差异 4 代谢特征 快肌纤维无氧代谢能力强 慢肌纤维有氧代谢能力强 5 生理特征 收缩速度 快肌强与慢肌 收缩力量 快肌强与慢肌 抗疲劳性 慢肌优于快肌 第二节 骨骼肌类型与运动的关系 肌纤维的上述特征决定了快肌纤维占优势的运动员适应诸如短跑 拳击 举重等爆发力要求较高的项目 慢肌纤维占优势的运动员则适合从事长跑类的低强度项目 是运动员选材的依据之一 不是绝对的 运动对肌纤维类型的影响 遗传因素是主要的 长期有效的训练可通过对某一类型的肌纤维的数量的增加来改变先天的比例 在业余训练中 应加强运动员薄弱类型肌肉的训练 本章思考题 1 引起组织兴奋的条件有哪些 2 简要了解肌丝的滑行学说 3 试述从肌肉的兴奋到收缩的全过程 4 简述不同类型骨骼肌纤维的形态特征 第二篇 氧运输系统 1 教学目的 通过学习了解氧的运输过程 特别是氧的运输与运动的关系 2 教学内容 呼吸 血液 血液循环 运动中的氧供应与氧耗 3 本章重点 呼吸运动的三个环节 血液的运输功能 血液循环与运动 运动与氧 4 本章难点 呼吸 血液 血液循环三者之间的联系 第二篇 氧运输系统 人体的活动需要能量 能量的供给需要氧气氧化 O2在体。