體育與健康學(xué)科知識與教學(xué)能力(高中)

1、第一節(jié)第一節(jié)運動解剖學(xué)運動解剖學(xué)一、人體結(jié)構(gòu)的基本組成1.上皮組織具有保護、吸收、分泌、排泄和感受外界刺激的功能。2.結(jié)締組織由細(xì)胞和大量細(xì)胞間質(zhì)構(gòu)成，功能是保護、防御、支持、修復(fù)和貯存等。3.肌肉組織肌肉組織包括骨骼肌、心肌和平滑肌三大部分。心肌具有收縮和舒張、自律性和傳導(dǎo)性。骨骼肌與心肌的肌纖維均有橫紋，又稱橫紋肌。平滑肌纖維無橫紋。俯臥撐發(fā)展：前鋸肌、胸大?。ń潭ǎ?、肱三頭?。ㄟh(yuǎn)固定）；仰臥起坐發(fā)展：髂腰肌、股直??；臥推杠鈴發(fā)展

2、：前鋸肌、胸大肌、肱三頭?。ń潭ǎ灰w向上發(fā)展胸小肌、菱形肌、背闊?。ń潭ǎ?、胸大肌、肱??；負(fù)重深蹲起發(fā)展：豎脊肌、臀大肌、股四頭?。ㄟh(yuǎn)固定）、小腿三頭肌（近固定）；仰臥兩頭起發(fā)展：腹直肌、腹內(nèi)、外斜肌、髂腰肌、股直肌（近固定）；仰臥舉腿發(fā)展：腹直肌、髂腰肌、股直?。回?fù)重聳肩發(fā)展：斜方肌、頸肌、上臂肌群、菱形?。回?fù)重擴胸發(fā)展：斜方肌、背闊?。ń潭ǎ７瓮獾膭恿κ呛粑∈湛s；肺換氣的動力是分壓差。4.神經(jīng)組織神經(jīng)組織是由神經(jīng)元（

3、即神經(jīng)細(xì)胞）和神經(jīng)膠質(zhì)組成。神經(jīng)元神經(jīng)活動的基本功能單位。神經(jīng)膠質(zhì)在神經(jīng)組織中起著支持、保護和營養(yǎng)作用。人體神經(jīng)組織主要由神經(jīng)細(xì)胞構(gòu)成。神經(jīng)細(xì)胞也叫神經(jīng)元，包括細(xì)胞體和突起兩部分。二、人體主要器官和系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點（一）運動系統(tǒng)運動系統(tǒng)由骨、骨連接和骨骼肌組成。1.骨人體由206塊骨組成。長骨大部分由致密骨組成，主要分布于四肢，但是一些骨骼除外，如髕骨、腕骨、掌骨、跗骨等，短骨一般分布在手腕和腳踝，扁骨主要分布在顱和肩胛處，不規(guī)則骨主要分

4、布在軀干、顱部和髖骨。根據(jù)其存在部位分為附肢骨與中軸骨，附肢骨共126塊，包括上下肢骨，中軸骨共80塊，包括顱骨和椎骨、胸廓骨。骨主要是由骨質(zhì)、骨髓和骨膜三部分構(gòu)成，活體的骨還包括血管和神經(jīng)等。骨質(zhì)即骨組織，分為骨松質(zhì)和骨密質(zhì)，骨密質(zhì)由若干層緊密排列的骨板構(gòu)成，質(zhì)地致密，抗壓、抗扭曲性能強，構(gòu)成長骨骨干及骺和其他類型骨的外層。骨松質(zhì)由許多針狀、片狀的骨小梁構(gòu)成，結(jié)構(gòu)較疏松，骨小梁的排列與骨所承受的壓力和張力方向一致，組成壓力曲線和張力曲

5、線，使骨具有節(jié)省材料、輕便、堅固的特點。成熟骨組織中的主要細(xì)胞是骨細(xì)胞，骨細(xì)胞對骨吸收和骨形成都起作用，是維持成熟骨新陳代謝的主要細(xì)胞。骨髓填充于骨髓腔和骨松質(zhì)間隙內(nèi)。成人的紅骨髓分布在扁骨、不規(guī)則骨和長骨骨骺端的骨松質(zhì)中。紅骨髓具有造血功能。骨膜由結(jié)締組織構(gòu)成。骨由有機物（韌性）和無機物（韌性）構(gòu)成。骨中的有機物主要是膠原纖維和粘多糖蛋白，無機物主要是磷酸鈣和碳酸鈣等。2.骨連接無腔隙骨連接包括韌帶連接、軟骨連接和骨性連接。有腔隙連接

6、主要指關(guān)節(jié)連接。（1）關(guān)節(jié)的基本構(gòu)造包括關(guān)節(jié)面、關(guān)節(jié)囊和關(guān)節(jié)腔①關(guān)節(jié)面：分為關(guān)節(jié)頭和關(guān)節(jié)窩，關(guān)節(jié)面上覆蓋著關(guān)節(jié)軟骨。②關(guān)節(jié)囊：包在關(guān)節(jié)的周圍，封閉關(guān)節(jié)腔?？煞譃橥鈱拥睦w維膜和內(nèi)層的滑膜。③關(guān)節(jié)腔：密閉腔隙，腔內(nèi)有少量滑液，呈負(fù)壓，對維持關(guān)節(jié)的穩(wěn)固具有一定作用。（2）關(guān)節(jié)的輔助結(jié)構(gòu)包括關(guān)節(jié)唇、關(guān)節(jié)內(nèi)軟骨和韌帶滑液囊①韌帶：可加強關(guān)節(jié)的穩(wěn)固性和限制關(guān)節(jié)的運動。②關(guān)節(jié)唇：它加深關(guān)節(jié)窩，增大關(guān)節(jié)面，增加了關(guān)節(jié)的穩(wěn)固性。③滑膜囊：起充填和減少摩擦

7、的作用。（3）骨骼肌骨骼肌收縮是運動系統(tǒng)中的動力源。（二）消化系統(tǒng)1.消化系統(tǒng)的組成人體的消化系統(tǒng)包括消化管和消化腺?？?、咽、食管、胃、小腸、大腸和肛門組成消化管?？谇坏?2指腸為上消化道，12指腸到肛門為下消化道。消化腺包括肝臟、胰臟和唾液腺。2.消化和吸收食物的消化包括物理性消化和化學(xué)性消化。（三）心血管系統(tǒng)心血管系統(tǒng)是人體內(nèi)封閉的連續(xù)管道系統(tǒng)，由心臟和血管組成。心臟位于胸腔內(nèi)，心腔分左右兩個半心，兩半心之間互不相通，被房間隔和室間

8、隔隔開，上房下室。右心房上方有上腔靜脈開口，下方有下腔靜脈開口，右心房和右心室之間相通，但由右房室瓣控制，血液只能從心房流向心室，不能倒流。右心室的上方的出口為肺動脈口，由肺動脈瓣控制，血流不能倒流。左心房上有肺靜脈口，左心房和左心室之間相通，但是由左房室瓣控制，血液不能倒流。左心室流出口為主動脈口，并由主動脈瓣控制血流。此外，心臟上還有一套節(jié)律性波動的傳導(dǎo)系統(tǒng)。血管可以運行血液，具有傳輸營養(yǎng)和運輸氧氣等作用，可分為動脈、靜脈和毛細(xì)血管

9、。（四）淋巴系統(tǒng)淋巴系統(tǒng)是心血管系統(tǒng)的輔助結(jié)構(gòu)，由各級淋巴管道、淋巴器官和淋巴組織組成。淋巴管道包括毛細(xì)淋巴管、淋巴管、淋巴干和淋巴導(dǎo)管。管內(nèi)含有淋巴，淋巴產(chǎn)生于組織液。組織液與組織細(xì)胞進(jìn)行組織交換后，大部分在毛細(xì)血管靜脈端被吸入靜脈，少部分進(jìn)入盲端的毛細(xì)淋巴管成為淋巴。淋巴器官包括淋巴結(jié)、扁桃體、脾、胸腔等。淋巴器官具有產(chǎn)生淋巴細(xì)胞、漿細(xì)胞、濾過淋巴，參與免疫反應(yīng)等功能，是身體重要的防御裝置。（五）呼吸系統(tǒng)１氣體交換原理根據(jù)物理學(xué)原理

10、，各種氣體無論處于氣體狀態(tài)還是溶解在液體中，當(dāng)各處氣體分子壓力不等時，通過分子運動，氣體分子總是從壓力高處向壓力低處凈移動，直至各處壓力相等。２人的呼吸系統(tǒng)人的呼吸系統(tǒng)包括呼吸道和肺。呼吸道由鼻腔、咽、喉、氣管和支氣管組成。其中鼻、咽、喉稱為上呼吸道；氣管和支氣管稱為下呼吸道。呼吸道是氣體進(jìn)出肺的唯一通道。肺是氣體交換的場所。肺位于胸腔內(nèi)，肺由肺泡組成。肺泡壁僅由單層扁平上皮構(gòu)成，外面密布有毛細(xì)血管和彈性纖維，所以血液內(nèi)的氣體與肺泡內(nèi)的

11、氣體（主要是二氧化碳和氧氣）可以充分地進(jìn)行交換。３呼吸的全過程（1）人體的呼吸過程包括肺通氣（外界空氣與肺之間的氣體交換過程）、肺換氣（肺泡與肺毛細(xì)血管之間的氣體交換過程）和氣體在血液中的運輸。內(nèi)呼吸（或組織呼吸）即組織換氣是血液與組織、細(xì)胞之間的氣體交換過程，有時也將細(xì)胞內(nèi)的氧化過程包括在內(nèi)?？梢姾粑^程不僅依靠呼吸系統(tǒng)來完成，還需要血液循環(huán)系統(tǒng)的配合，這種協(xié)調(diào)配合與機體代謝水平相適應(yīng)，又都受到神經(jīng)和體液因素的調(diào)節(jié)。（2）發(fā)生在肺內(nèi)的

12、氣體交換：肺泡壁和毛細(xì)血管之間的距離很短，允許氣體分子自由通過。肺內(nèi)的大量肺泡為氣體交換提供了非常大的交換場所。在呼吸過程中，吸入氣體中氧氣的氣壓大于肺泡內(nèi)氧氣的氣壓，氧氣進(jìn)入肺中，而當(dāng)血液流經(jīng)肺毛細(xì)血管網(wǎng)時，血液中的氧比肺泡中氧的氣壓要低很多，肺泡內(nèi)的氧氣由于分壓差向血液凈擴散，血液的氧壓便逐漸上升，最后接近肺泡內(nèi)的氧壓。二氧化碳則從血液向肺泡擴散，快速達(dá)到平衡。（3）組織中的氣體交換：在組織中，由于細(xì)胞的新陳代謝，不斷消耗氧氣產(chǎn)生二

13、氧化碳，所以組織中的氧壓比動脈中的氧壓低，而二氧化碳的壓強高于動脈中二氧化碳的氣壓。氧便順著分壓差由血液向細(xì)胞擴散，二氧化碳則由細(xì)胞向血液擴散，組織細(xì)胞與血液間的氣體交換，使得組織不斷地從血液獲得氧，供代謝需要，同時把代謝產(chǎn)生的二氧化碳由血液運送到肺而呼出。（六）泌尿系統(tǒng)泌尿系統(tǒng)是由腎、輸尿管、膀胱和尿道組成。輸尿管管壁有較厚的平滑肌，可以節(jié)律性蠕動，把尿液排入膀胱。（七）神經(jīng)系統(tǒng)（1）神經(jīng)系統(tǒng)是由中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周圍神經(jīng)系統(tǒng)兩部分組成。

14、中樞神經(jīng)系統(tǒng)包括位于顱腔的腦和位于椎管的脊髓。周圍神經(jīng)系統(tǒng)是腦和脊髓以外的神經(jīng)成分，神經(jīng)系統(tǒng)的基本活動方式是反射。反射活動通過反射弧來實現(xiàn)。（2）反射弧的五個環(huán)節(jié)有：感受器、感覺神經(jīng)元、神經(jīng)中樞、運動神經(jīng)和效應(yīng)器。腦分為大腦、間腦、小腦、中腦、腦橋和延髓。腦神經(jīng)１２對。脊髓位于脊椎管內(nèi)，有３１個節(jié)段，由上至下具體包含：８個頸節(jié)、１２個胸節(jié)、５個腰節(jié)、５個骶節(jié)和１個尾節(jié)。脊神經(jīng)與脊髓節(jié)段相對應(yīng)，左右成為一對，共３１對。（八）感覺器感覺器是

15、感受器及其輔助裝置的總稱，是人類認(rèn)識世界的第一環(huán)節(jié)，把感受到的刺激，轉(zhuǎn)變?yōu)樯窠?jīng)沖動，沿著一定的傳導(dǎo)途徑至腦，產(chǎn)生相應(yīng)的感覺。視覺器官；聽覺器官；本體感受器三、人體各大系統(tǒng)的功能及與運動的關(guān)系（一）運動系統(tǒng)的功能及與運動的關(guān)系１骨和骨連接的功能特點運動系統(tǒng)由骨、骨連接和骨骼肌三種器官組成。骨以不同形式連結(jié)在一起，構(gòu)成骨骼，形成了人體的基本形態(tài)，并為肌肉提供附著。在神經(jīng)支配下，肌肉收縮，牽拉其所附著的骨，以可動的骨連接為樞紐，產(chǎn)生杠桿運動。

16、運動系統(tǒng)主要的功能是運動。簡單的移位和高級活動如語言、書寫等，都是由骨、骨連接和骨骼肌實現(xiàn)的。運動系統(tǒng)的第二個功能是支持。構(gòu)成人體基本形態(tài)，頭、頸、胸、腹、四肢，維持體姿。運動系統(tǒng)的第三個功能是保護。由骨、骨連接和骨骼肌形成了多個體腔，顱腔、胸腔、腹腔和盆腔，保護臟器。２大關(guān)節(jié)運動中的主要肌群關(guān)節(jié)在人體運動中發(fā)揮著重大作用。關(guān)節(jié)活動幅度是評定柔韌性的重要指標(biāo)。運動上肢的主要肌群是背肌和胸??；運動肩關(guān)節(jié)的主要肌群是背肌、胸肌和肩肌；運動肘

17、關(guān)節(jié)的主要肌群是上臂肌和前臂??；運動腕關(guān)節(jié)的主要肌群是前臂??；運動髖關(guān)節(jié)的主要肌群是下肢帶??；運動膝關(guān)節(jié)的主要肌群是周圍的屈肌、伸肌、旋內(nèi)肌和旋外??；運動踝關(guān)節(jié)的主要肌群是小腿后屈肌和小腿前伸肌。３肌肉的協(xié)調(diào)工作原動肌是主動收縮直接完成動作的肌肉或肌群。與原動肌作用相反的肌群叫做對抗肌。還有一些起到協(xié)調(diào)作用的固定肌和中和肌。身體所有的生活動作和體育運動都是由這四種肌肉協(xié)調(diào)配合來完成的。（二）消化系統(tǒng)的功能及與運動的關(guān)系運動對消化系統(tǒng)的整

18、體機能有提高作用。加強胃腸蠕動，促進(jìn)腸道內(nèi)消化廢物和毒素的排出。能預(yù)防和改善胃食道反流癥，促進(jìn)排便，改善便秘。長期運動鍛煉能使固定肝、胃、脾、腸等內(nèi)臟器官的韌帶得到加強，能有效地防治胃腸下垂病癥。胃腸蠕動的加強又能積極地消耗胃腸外壁的脂肪組織，縮小腹型、降低腹腔內(nèi)的壓力，解除腹內(nèi)壓力對肝、腎、脾等重要臟器的不良作用。經(jīng)常規(guī)律的運動鍛煉能促進(jìn)消化液分泌和脂肪代謝，增強消化道對食物的消化吸收能力。肝臟的脂肪代謝在運動鍛煉的作用下變得活躍，因

19、此，脂肪肝可以在運動鍛煉的作用下得到有效的防治，目前，脂肪肝防治的方法中運動鍛煉已是被公認(rèn)的切實有效的方法之一。但是長時間的劇烈運動就會引起過度疲勞而對消化系統(tǒng)產(chǎn)生不良的影響，會導(dǎo)致一些胃黏膜缺血、降低胃黏膜的防御能力、減少胃液分泌、削弱消化和吸收等。（三）心血管系統(tǒng)的功能及與運動的關(guān)系長期的有規(guī)律體育運動可引起心臟結(jié)構(gòu)域功能的適應(yīng)性變化，形成運動性心臟的特點。運動性心臟主要的特點是心室容積腔明顯增大，而且心室壁增厚，這樣就使每搏輸出量

20、增大和心肌收縮力增強。合理的體育鍛煉對血管的內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌的形態(tài)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生良性作用，有利于維持血管的彈性，促進(jìn)微循環(huán)的功能，維持適當(dāng)?shù)难獕海ＷC重要器官的血液供應(yīng)，并能預(yù)防和減緩高血壓的發(fā)生。（四）呼吸系統(tǒng)的功能及與運動的關(guān)系呼吸系統(tǒng)的生理指標(biāo)在長期有規(guī)律的運動鍛煉下會有所提高，特別是青少年，效果會更加顯著。在一些運動中要防止特定的呼吸動作所產(chǎn)生的不利影響。過高的胸內(nèi)壓就會引發(fā)上下腔靜脈的血液回流，可能會造成心輸出量不足，從而發(fā)生腦部暫

21、時性缺血導(dǎo)致暈厥。（五）泌尿系統(tǒng)的功能及與運動的關(guān)系泌尿系統(tǒng)由腎、輸尿管、膀胱、尿道組成。主要功能是排出體內(nèi)在代謝過程中的殘渣和多余的物質(zhì)，以及維持機體內(nèi)環(huán)境的酸堿平衡，但在運動中，腎臟一般會處于缺血狀態(tài)從而導(dǎo)致少尿，這個時候，代謝的終產(chǎn)物的排泄主要靠汗液的分泌。劇烈運動可能會導(dǎo)致腎臟受損，會出現(xiàn)蛋白尿甚至血尿等現(xiàn)象。（六）神經(jīng)系統(tǒng)的功能及與運動的關(guān)系神經(jīng)系統(tǒng)由中樞和周圍神經(jīng)系統(tǒng)組成，中樞位于腦和脊髓。功能是對機體進(jìn)行調(diào)節(jié)和指揮，并且直

22、接控制人體的運動。運動單位是任何一種動作的基本功能單位，而運動單位就是由一條運動神經(jīng)纖維的所有分支及其所支配的肌纖維所組成的，也就是說肌肉只有接受神經(jīng)的直接支配才能產(chǎn)生運動。腦干具有傳導(dǎo)、反射的低級中樞、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)功能；小腦具有協(xié)調(diào)軀體運動、調(diào)節(jié)肌緊張、維持平衡的功能；脊髓具有傳導(dǎo)、反射的功能。脊髓內(nèi)最簡單的反射弧只有兩個神經(jīng)元，如膝反射。（七）感受器與運動的關(guān)系本體感受器又稱運動感覺，其特點是它可以相對獨立于視覺和聽覺而起作用，比如說人

23、即使閉上眼睛都能感受到自身身體各個部位的位置及狀態(tài)，籃球運動員即使不需要依靠視覺也可以進(jìn)行運球。本體感受器具有可訓(xùn)性，有效的重復(fù)訓(xùn)練可以提高本體感受的靈敏度，本體感受器在把它所接受到的刺激以神經(jīng)沖動的形式傳輸?shù)街袠猩窠?jīng)引起本體感覺的同時，還把肌肉關(guān)節(jié)處的活動信息及時反饋給中樞，來調(diào)整和矯正中樞神經(jīng)對外界的控制，使運動完成得更為準(zhǔn)確。本體感受器主要包括肌梭、腱梭，具有感受肌肉牽張、收縮和關(guān)節(jié)伸展的功能。第二節(jié)第二節(jié)運動生理學(xué)運動生理學(xué)一、

24、骨骼肌收縮的生理學(xué)原理（一）肌肉的細(xì)微結(jié)構(gòu)與收縮原理１肌肉的細(xì)微結(jié)構(gòu)（１）肌原纖維骨骼肌由束狀排列的肌細(xì)胞組成，又稱肌纖維。一條肌纖維由許多肌原纖維組成。肌原纖維是由可調(diào)節(jié)的粗肌絲和細(xì)肌絲組成。在顯微鏡下每條肌原纖維全長都呈現(xiàn)有規(guī)則的明暗交替，分別稱為明帶（Ｉ帶）和暗帶（Ａ帶）。在肌原纖維上，暗帶長度比較固定，其中間有一個比較透明的區(qū)域為Ｈ區(qū)，Ｈ區(qū)中間有一橫向暗線稱Ｍ線，明帶長度可變，其中央有一條橫向的暗線稱Ｚ線。（２）肌管系統(tǒng)注：鈣離

25、子在肌肉收縮過程中起重要作用。２肌肉的收縮原理在完整的機體內(nèi)，肌肉的收縮活動都是在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的控制下完成的，其收縮過程至少包括：興奮在神經(jīng)—肌肉接點的傳遞、肌肉興奮—收縮偶聯(lián)和肌肉的收縮與舒張三個環(huán)節(jié)。（１）興奮在神經(jīng)—肌肉接點的傳遞運動神經(jīng)纖維在到達(dá)所支配的骨骼肌時發(fā)出分支，形成末端膨大的神經(jīng)末梢。神經(jīng)末梢與肌纖維接觸前先失去髓鞘，再以裸露末梢嵌入肌膜上被稱為終板膜的凹陷中，形成神經(jīng)—肌肉接點。神經(jīng)—肌肉接點類似于突觸，其結(jié)構(gòu)包括突

26、觸前膜、突觸后膜和突觸間隙三個部分。興奮在神經(jīng)—肌肉接點的傳遞是通過化學(xué)遞質(zhì)乙酰膽堿和終板膜電位變化的心率貯備。研究發(fā)現(xiàn)，運動訓(xùn)練不能提高最大心率，但運動訓(xùn)練，特別是耐力訓(xùn)練能降低安靜心率，故耐力運動員的心率貯備較大。4）動脈血壓動脈血壓的形成與心臟射血、外周阻力、主動脈和大動脈管壁的可擴張性和彈性以及血管系統(tǒng)內(nèi)有無足夠的血液充盈量等因素有關(guān)。①血壓是指血管內(nèi)血液對于單位面積血管壁的側(cè)壓力，即壓強。血壓的形成還有賴于心臟的射血和血液流動

27、過程中所遇到的外周阻力。②主動脈和大動脈管壁的彈性對動脈血壓起緩沖作用，當(dāng)主動脈和大動脈管壁的彈性降低時，表現(xiàn)為收縮壓升高而舒張壓不變或稍高，脈壓增大。③在一個心動周期中，盡管血液是連續(xù)不斷的，但動脈血管內(nèi)的血壓卻是周期性變化著的，心室收縮時，主動脈壓急劇升高，在收縮中期動脈血壓達(dá)到最大值，稱收縮壓。心室舒張時主動脈壓下降，在心舒末期主動脈壓最低值稱舒張壓。④動脈血壓通常用在上臂肱動脈處測得的血壓來代表。⑤正常人動脈血壓在一定范圍內(nèi)變動

28、，但保持相對穩(wěn)定。如果動脈血壓過低，各器官得不到足夠的血液供應(yīng)，可導(dǎo)致腦、心、腎等器官缺血、缺氧，嚴(yán)重時將危及生命。血壓過高，則心臟射血的阻力增大，心肌負(fù)荷加重，久之可導(dǎo)致心臟擴大，以致心力衰竭，嚴(yán)重時可致血管壁受損。如果腦血管損傷，會發(fā)生腦出血。5）運動時血液循環(huán)功能的調(diào)節(jié)與適應(yīng)①運動時，由于體內(nèi)能量物質(zhì)消耗的增強和代謝物的增多，因此就必須加快血液的流通量，及時滿足機體各部能源的供應(yīng)和代謝物的排泄。由于心交感神經(jīng)活動加強，因此心率加快

29、，心肌收縮力加強，心輸出量增加。骨骼肌節(jié)律性收縮的靜脈泵作用和呼吸運動的加強等也有利于靜脈血液回流，導(dǎo)致心輸出量增加，②運動中動用心率貯備是調(diào)節(jié)輸出量的主要途徑，充分動員心率貯備可使心輸出量增加1.52倍。長期從事耐力訓(xùn)練的運動員，運動時心輸出量可比靜息時增加78倍。運動時心輸出量的增加并不是平均分配給全身各個器官，而是心臟和進(jìn)行運動的肌肉里的血流量明顯增加，不參與運動的骨骼肌及內(nèi)臟的血流量增加不大或減少。在最大強度運動時，所增加的心輸

30、出量中由８８％流向了運動的肌肉。（二）運動中的能量物質(zhì)與能量供應(yīng)１機體的能源物質(zhì)及其能量價值1）能源物質(zhì)。體內(nèi)貯存的能量物質(zhì)有多種形式，包括血液中葡萄糖、肝糖原、肌糖原等。食物中的營養(yǎng)物質(zhì)包括糖、脂肪、蛋白質(zhì)、無機鹽、維生素、水、膳食纖維等７大類，其中只有糖、脂肪、蛋白質(zhì)是能源物質(zhì)。另外，體內(nèi)還有兩種高能磷酸化合物，即三磷酸腺苷和磷酸肌酸。2）糖、脂肪和蛋白質(zhì)的能量價值。２運動中的能量供應(yīng)（1）三磷酸腺苷（ATP）在生物體內(nèi)的作用可形象

31、地比喻為能量轉(zhuǎn)化與傳遞的“載體”或“通貨”，是肌肉活動時能量的直接來源。三磷酸腺苷（ATP）存在于細(xì)胞內(nèi)，由自身合成并可迅速分解從而被直接利用的一種自由存在的化學(xué)能形式。它由一個大分子的腺苷和三個磷酸根組成，故稱為三磷酸腺苷。在ATP分子結(jié)構(gòu)的后兩個磷酸根結(jié)合鍵中蘊藏著大量的化學(xué)能，故稱為高能磷酸鍵。ATP也因此被稱為高能磷酸化合物。ATP是肌肉活動唯一的直接能源。肌肉活動時，貯存在肌肉細(xì)胞中的ATP不斷在ATP酶的催化下，迅速分解為二

32、磷酸腺苷（ADP）和無機磷（Pi），并釋放出能量用于肌肉運動，完成機械功。然而，肌肉中的ATP儲量很少，僅為5mmol／kｇ（濕肌），肌肉運動時若不及時補充，ATP可在極短時間內(nèi)消耗殆盡，必須邊分解邊合成ATP才能不斷供應(yīng)肌肉活動所需要的能量，該能量提供給肌小節(jié)中的橫橋擺動，產(chǎn)生肌絲滑行，引起肌肉收縮。ATP的分解與再合成，即高能鍵的斷裂與再連接在活的細(xì)胞內(nèi)是永不停止地進(jìn)行著，運動中當(dāng)ATP再合成速率下降時，表明能量供應(yīng)受阻，意味著疲勞

33、開始出現(xiàn)。（2）ATP的再合成過程。ATP的再合成實際上是ADP與Pi再連接，是一個磷酸化的吸能過程。ATP再合成所需要的能量來源有三個途徑：一是磷酸肌酸的分解供能；二是糖原無氧酵解供能；三是糖和脂肪（可能還有蛋白質(zhì)）的有氧氧化供能。①磷酸肌酸的分解——磷酸源供能系統(tǒng)。磷酸肌酸是儲存在細(xì)胞中的另一種高能磷酸化合物，分解時可釋放出大量能量。當(dāng)肌肉收縮時?？呻S著ATP的迅速分解而立即分解，為ADP與Pi再合成ATP提供能量。然而，肌纖維中C

34、P的含量也是有限的。當(dāng)其全部分解時，釋放出的能量也只能維持?jǐn)?shù)秒鐘的劇烈運動。磷酸肌酸在三磷酸腺苷再合成中的重要意義在于其快速動用性。②糖原的酵解——乳酸能系統(tǒng)。當(dāng)運動的持續(xù)時間達(dá)10秒以上時，體內(nèi)能量主要依靠糖原的無氧酵解來提供。1mmol肌糖原酵解后釋放的能量可合成3mmolATP，1mmol葡萄糖酵解后釋放的能量可合成2mmolATP。糖的酵解雖然生成的能量少，但在運動時，特別是機體處于缺氧或供氧相對不足的條件下，是機體保證能量供應(yīng)

35、的應(yīng)急措施，因而具有重要的生理意義。因為在糖的無氧酵解過程中產(chǎn)生副產(chǎn)品——乳酸，所以，這個供能系統(tǒng)又被稱為乳酸能系統(tǒng)。乳酸產(chǎn)生后，會引起肌肉疲勞，這是限制運動能力的一個因素。③糖和脂肪的有氧氧化——糖的有氧氧化供能系統(tǒng)。當(dāng)運動中氧的供應(yīng)能滿足機體需要時，ATP再合成所需能量要由糖、脂肪的有氧氧化提供。有氧氧化過程提供的能量較多，有利于維持較長時間的運動。1mmol子糖原通過有氧氧化，最終可產(chǎn)生3mmolATP，1mmol葡萄糖通過有氧氧

36、化可產(chǎn)生38mmolATP。此過程的產(chǎn)能是糖無氧酵解過程產(chǎn)能的13倍。三、運動過程中人體功能的變化與運動技能的形成（一）運動過程中人體功能的變化規(guī)律１競技狀態(tài)及其調(diào)節(jié)在參加比賽或訓(xùn)練前，身體的某些器官和系統(tǒng)會產(chǎn)生一系列條件反射性變化，由此引起的生理過程和機能反應(yīng)稱為賽前狀態(tài)。它可產(chǎn)生在比賽前數(shù)天、數(shù)小時或數(shù)分鐘，并一直持續(xù)到運動結(jié)束后的一段時間。按其發(fā)生的順序可分為賽前狀態(tài)、準(zhǔn)備活動、進(jìn)入工作狀態(tài)、穩(wěn)定狀態(tài)、疲勞和恢復(fù)６個階段。２賽前狀

37、態(tài)的生理意義及其調(diào)整賽前狀態(tài)可分為三種，不同的賽前狀態(tài)對運動能力產(chǎn)生不同的影響。（１）準(zhǔn)備狀態(tài)賽前狀態(tài)的生理反應(yīng)主要表現(xiàn)在神經(jīng)系統(tǒng)、氧運輸系統(tǒng)和物質(zhì)代謝等方面的變化。其特點是：中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮性適度提高，自主性神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)臟器官的惰性得到一定的克服，進(jìn)入工作狀態(tài)的時間適當(dāng)縮短，有利于發(fā)揮機體工作能力和提高運動成績。（２）起賽熱癥其特點是：中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性過高，表現(xiàn)為過度緊張，常有寢食不安、四肢無力、喉嚨發(fā)堵等不良反應(yīng)，運動能力和成績

38、下降。例如，初次參加比賽的年輕選手，或參加特別重大比賽的運動員，或運動員過分重視比賽結(jié)果時都容易出現(xiàn)起賽熱癥。（３）起賽冷淡其特點是：賽前興奮性過低，引起超限抑制，表現(xiàn)為對比賽淡漠、渾身無力，比賽時不能充分發(fā)揮體能與技能，通常是起賽熱癥的繼發(fā)反應(yīng)。為了提高運動員的運動能力，必須把起賽熱癥和起賽冷淡調(diào)整到準(zhǔn)備狀態(tài)。因此，要求運動員提高心理素質(zhì)，正確對待比賽；讓運動員多參賽，增加比賽經(jīng)驗。例如，運動員興奮性過低時，可做強度較大的準(zhǔn)備練習(xí)；運

39、動員興奮性過高時，準(zhǔn)備活動的強度可小些，可安排輕松和轉(zhuǎn)移注意力的活動，賽前作息制度應(yīng)盡量與比賽條件一致。此外，準(zhǔn)備活動與正式練習(xí)的時間間隔一般不超過１５分鐘，在一般的體育教學(xué)課中以２~３分鐘為宜。3準(zhǔn)備活動與整理活動1）準(zhǔn)備活動準(zhǔn)備活動的時間、強度、內(nèi)容、形式以及正式練習(xí)之間的時間間隔等因素都能影響準(zhǔn)備活動的生理效應(yīng)。在比賽、訓(xùn)練和體育課的基本部分之前進(jìn)行身體練習(xí)，目的是為即將來臨的劇烈運動或比賽做好準(zhǔn)備。準(zhǔn)備活動的生理作用是：①調(diào)整賽

40、前狀態(tài)，提高中樞神經(jīng)系統(tǒng)和肌肉組織的興奮性。②克服心血管系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)的生理惰性，使肺通氣量及心輸出血量增加，心肌和骨酪肌毛細(xì)血管擴張，工作肌能獲更多的氧，縮短進(jìn)入工作狀態(tài)的時程。③提高組織的興奮性與代謝水平，升高體溫，降低肌肉黏滯性，增加肌肉的伸展性、柔韌性，提高收縮和舒張速度，增加肌力并預(yù)防損傷；使血紅蛋白和肌紅蛋白釋放更多的氧；增加體內(nèi)酶的活性，保證有較充足的能量供應(yīng)。④增強皮膚的血流量以利于散熱，防止正式比賽時體溫過高。準(zhǔn)備活動

41、的時間、強度與正式練習(xí)的時間間隔、內(nèi)容和形式等是影響其生理效應(yīng)的主要因素。準(zhǔn)備活動以４５％最大攝氧量、心率在１００~１２０次／分、時間在１０~３０分之間為宜。此外，還應(yīng)根據(jù)項目特點、個人習(xí)慣、訓(xùn)練水平和季節(jié)氣候等因素適當(dāng)加以調(diào)整，通常以微微出汗為宜。若準(zhǔn)備活動與正式練習(xí)之間的間隔時間過長，其痕跡效應(yīng)則消失。實驗證明，準(zhǔn)備活動后間隔４５分鐘其痕跡效應(yīng)全部消失。（２）整理活動人體在承受一定的運動負(fù)荷刺激后，機體機能和工作效率會逐漸降低，整理

42、活動就是指在正式練習(xí)后所做的一些加速機體功能恢復(fù)的較輕松的身體練習(xí)。通過整理活動，可減少肌肉的延遲性酸疼，有助于消除疲勞；可使肌肉血流量增加，加速乳酸利用；可預(yù)防激烈活動驟然停止可能引起的機體功能失調(diào)。例如，跑到終點后站立不動，血液大量集中在下肢擴張的血管內(nèi)，使靜脈回心血量減少，因而心輸出量下降，血壓降低，造成暫時性腦缺血，甚至出現(xiàn)“重力性休克”。因此機體對運動負(fù)荷的耐受程度有較大的個體差異，并受許多因素，如訓(xùn)練負(fù)荷的量和強度、訓(xùn)練后機

43、體機能的恢復(fù)及運動員的身體機能狀態(tài)等因素的影響。４穩(wěn)定狀態(tài)與進(jìn)入工作狀態(tài)1）穩(wěn)定狀態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)可分為真穩(wěn)定狀態(tài)和假穩(wěn)定狀態(tài)。①運動時進(jìn)入工作狀態(tài)結(jié)束后，人體的機能水平和工作效率在一段時間內(nèi)處于一種動態(tài)平衡或相對穩(wěn)定狀態(tài)，這稱為穩(wěn)定狀態(tài)。②在進(jìn)行中小強度的長時間運動時，進(jìn)入工作狀態(tài)結(jié)束后，機體的攝氧量能夠滿足需氧量，各項生理指標(biāo)保持相對穩(wěn)定，這種狀態(tài)為真穩(wěn)定狀態(tài)。③在進(jìn)行強度較大、持續(xù)時間較長的運動時，進(jìn)入工作狀態(tài)結(jié)束后，機體攝氧量已達(dá)到并

44、穩(wěn)定在最大攝氧量水平上，但仍不滿足機體對氧的需求，運動過程中氧虧不斷增多，這種狀態(tài)稱為假穩(wěn)定狀態(tài)。2）“極點”與“第二次呼吸”在進(jìn)行劇烈運動開始階段，內(nèi)臟器官的活動滿足不了運動器官的需要，會出現(xiàn)呼吸困難、胸悶、肌肉酸軟無力、動作遲緩不協(xié)調(diào)、心率劇增及精神低落等一系列暫時性生理機能低下綜合征。這種機能狀態(tài)稱為“極點”。“極點”出現(xiàn)后，采取適當(dāng)降低運動強度、調(diào)整呼吸節(jié)奏等自我緩解措施，生理機能低下綜合征癥狀會明顯減輕或消失。這時，自主神經(jīng)與

45、軀體神經(jīng)系統(tǒng)機能水平會達(dá)到新的動態(tài)平衡，人體的動作會變得輕松有力，呼吸也會變得均勻自如，這種機能變化過程和狀態(tài)稱為“第二次呼吸”?！暗诙魏粑钡某霈F(xiàn)標(biāo)志著進(jìn)入工作狀態(tài)階段的結(jié)束。3）進(jìn)入工作狀態(tài)進(jìn)行體育運動時，人的運動能力逐漸提高的生理過程叫進(jìn)入工作狀態(tài)。肌肉活動必須依賴內(nèi)臟各器官的協(xié)調(diào)活動和配合才能實現(xiàn)，協(xié)調(diào)循環(huán)與呼吸系統(tǒng)的惰性對進(jìn)入工作狀態(tài)影響較大。研究表明，在不做準(zhǔn)備活動的情況下跑1500米，呼吸和循環(huán)系統(tǒng)的活動需要在運動開始后

46、23分才能達(dá)到最高水平，而骨骼肌在2030秒內(nèi)就可發(fā)揮出最大工作效率。4）減輕極點反應(yīng)的措施①良好的賽前狀態(tài)和適當(dāng)?shù)臏?zhǔn)備活動都能預(yù)先克服內(nèi)臟器官的生理惰性，從而減輕極點的反應(yīng)程度。②極點出現(xiàn)時，應(yīng)繼續(xù)堅持運動，并注意加深呼吸和適當(dāng)控制運動強度，有助于減輕極點的反應(yīng)和促使第二次呼吸的出現(xiàn)。5運動性疲勞運動性疲勞是指機體生理過程不能繼續(xù)維持在特定水平或不能維持預(yù)定的運動強度，關(guān)于運動性疲勞產(chǎn)生機制最具代表性的理論有衰竭學(xué)說、堵塞學(xué)說、內(nèi)環(huán)境

47、穩(wěn)定性失調(diào)學(xué)說、保護性抑制學(xué)說、突變理論和自由基學(xué)說。6運動后的恢復(fù)與運動能力的提高恢復(fù)過程運動后的恢復(fù)與運動能力的提高恢復(fù)過程是指人體在運動過程中和運動結(jié)束后，各種生理機能和能源物質(zhì)逐漸恢復(fù)到運動前水平的功能變化過程。1）促進(jìn)人體功能恢復(fù)的措施。有活動性手段、營養(yǎng)性手段、睡眠、物理手段和心理學(xué)手段等。2）恢復(fù)過程的一般規(guī)律?；謴?fù)過程可分為三個階段：第一階段，運動時能源物質(zhì)消耗占優(yōu)勢，消耗大于恢復(fù)，能源物質(zhì)逐漸減少，各器官系統(tǒng)的工作能力

48、下降；第二階段，運動停止后能源物質(zhì)消耗減少，恢復(fù)占優(yōu)勢，能源物質(zhì)和各器官系統(tǒng)的功能逐漸恢復(fù)到原來水平；第三階段，運動時消耗的能源物質(zhì)及各器官系統(tǒng)機能不僅恢復(fù)到原來水平，甚至超過原來水平，這種現(xiàn)象稱為超量恢復(fù)或超量代償。超量恢復(fù)保持一段時間后又回到原來水平。（二）運動技能的形成1運動技能的條件反射本質(zhì)從生理學(xué)本質(zhì)來看，運動技能的學(xué)習(xí)就是建立復(fù)雜的、連鎖的、本體感受性的運動條件反射。在學(xué)習(xí)運動技能時，大腦皮質(zhì)運動中樞內(nèi)支配肌肉活動的相關(guān)神經(jīng)

49、元在機能上進(jìn)行排列組合，興奮和抑制在運動中樞內(nèi)有序、規(guī)律地交替發(fā)生，這種條件反射的系統(tǒng)化表現(xiàn)為相對固定的動作定型。也就是說，運動技能的形成是建立動作定型的結(jié)果。2運動技能的形成過程運動技能的形成可以用神經(jīng)反射機制和控制論機制來說明。根據(jù)大腦皮質(zhì)建立條件反射的機制，可以把運動技能的形成分為相互聯(lián)系的４個過程。1）泛化過程在學(xué)習(xí)一個動作的初期，由于人體內(nèi)外環(huán)境的刺激通過感受器（特別是本體感覺）傳到大腦皮質(zhì)，引起皮質(zhì)細(xì)胞的興奮，而這一階段皮質(zhì)

50、的內(nèi)抑制尚未精確建立，故大腦皮質(zhì)的興奮和抑制呈現(xiàn)擴散狀態(tài)，條件反射的通路不能集中，缺乏特異性，這稱為泛化階段。這一階段的行為特點是動作僵硬、不協(xié)調(diào)、不夠放松，出現(xiàn)多余動作。在技能學(xué)習(xí)的泛化階段，教師應(yīng)抓住動作的主要環(huán)節(jié)進(jìn)行教學(xué)，不宜過多強調(diào)動作的細(xì)節(jié)。2）分化過程在不斷練習(xí)動作的過程中，大腦皮質(zhì)運動中樞的興奮和抑制從分散趨于集中，而且抑制過程增強，特別是分化抑制得到發(fā)展，能比較精確地反映動作的細(xì)節(jié)，這就進(jìn)入了技能形成的分化階段。這一階段

51、動作定型初步建立但不夠鞏固，容易受新異刺激的干擾而出現(xiàn)錯誤。教師在教學(xué)中應(yīng)幫助學(xué)生體會動作的細(xì)節(jié)，注意糾正錯誤動作。3）鞏固過程經(jīng)過對正確動作的不斷重復(fù)，大腦皮質(zhì)的興奮與抑制在空間和時間上更加集中、精確，動作定型比較穩(wěn)定地建立起來，而且運動器官和內(nèi)臟器官配合協(xié)調(diào)，這就進(jìn)入了運動技能形成的鞏固階段。在這一階段仍然要堅持不斷的重復(fù)性技術(shù)練習(xí)，以防止動作定型的消退。4）自動化過程隨著對動作的練習(xí)和記憶，動作定型已經(jīng)牢固建立，并能自動重現(xiàn)，而且

52、在完成動作時可以暫時不需要有意識地控制，而是可以讓整套動作流暢自如地展現(xiàn)出來，這時就進(jìn)入了運動技能形成的自動化階段。達(dá)到自動化階段的動作精確、自然，并具有美感。四、身體素質(zhì)的生理學(xué)基礎(chǔ)（一）力量素質(zhì)的生理學(xué)基礎(chǔ)1力量素質(zhì)與神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)實現(xiàn)肌肉運動，神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)機能是肌肉力量大小的決定因素。發(fā)展肌肉最大力量取決于支配肌肉的神經(jīng)中樞的機能改善，肌肉中每一運動單位發(fā)生最大的緊張性變化，肌肉中更多的運動機能單位參加活動，肌肉活動過