运动生理学(研究生).ppt

PHYSIOLOGY OF SPORT AND EXERCISE运动生理学 李良鸣 博士 教授 讲授提纲 学科概述 肌肉运动的生理学问题 肌肉运动的能量支持系统 肌肉运动的生理支持系统 肌肉运动的调节与控制系统 运动训练与健身的生理学分析 常用生理学指标在运动实践中的应用 运动生理学 EXERCISE PHYSIOLOGY 研究人体在急性和慢性运动影响下的结构和功能变化 SPORT PHYSIOLOGY 以exercise physiology为基础，研究运动员的训练和竞赛活动的生理学问题 稳态——生理学的研究主题 内环境（internal environment） 细胞 内环境 外环境 稳态（homeostasis） 内环境的相对稳定状态 不是凝固状态 稳态的维持需要完善的调节系统 反馈（正、负）、前馈 反应和适应——应用生理学的主题 运动生理学是应用生理学的一个分支 反应：一次或短期的内外环境变化所引起的人体生理变化，其变化可很快消失。 适应：反复的或长期的内外环境变化所导致的人体结构和功能改变，其变化可维持较长时期，有时可伴随终生。 适应以反应为基础，是量变到质变的过程 运动反应和适应的稳态和负反馈特征 反应和适应——运动训练和健身的关键 反应和适应既是目的，也是手段 反应要适度，适应才良好 急性运动的生理反应 监测指标 心脏活动：心率、心电图 呼吸频率 通气量 耗氧量 皮肤和身体内部温度 肌电图 功量计（Ergometers）的选择 自行车功量计 优点：不受体重影响、采样与指标检测容易 缺点：需监测功率，如不习惯、易疲劳，难以达到生理峰值 跑台 优点：不需检测功率，易适应，能达峰值 缺点：花费高、笨重、需电、噪音干扰大、采样困难 其他功量计 运动生理学与运动训练和身体锻炼学的联系与区别 前者研究运动为什么会以及如何引起生理反应与适应。 后者研究什么样的运动会引起理想的反应和适应。 学科形成与发展 早期人们只能用肉眼观察，1574年Hieronymus Fabricius认为肌肉收缩的力量来自肌腱，而不是它的“flesh” 1660年Leeuwenhoek发明显微镜，使解剖学家能观察到单根肌纤维的存在 上世纪中叶，电子显微镜的出现使研究肌肉蛋白的工作成为可能 上世纪60年代，肌肉活检技术的应用，使肌肉的代谢研究进入分子水平 计算机与遥测技术的应用，使整体研究迅猛发展 著名学者与研究机构 因为对肌肉及其运动的研究而获得Nobel Prize 的三位生理学家 A.V. Hill August Krogh Otto Meyerhof 著名研究机构与学派 Harvard Fatigue Laboratory（1927-47） 北欧（斯堪地拉维亚尔）学派（上世纪50年代以来） 学科形成与发展 liangming12j@126.com 肌肉运动的生理学问题 肌肉是如何工作的？ 肌肉力量是如何产生的？受哪些因素影响？ 肌肉收缩速度取决于什么？ 肌肉收缩力量与速度的关系 力量与做功能力的关系 力量的测量与评价 力量训练的生理学分析 肌肉疲劳的可能原因 肌肉是如何工作的？ 肌肉的结构（结构决定功能） 肌肉的结缔组织 肌外膜、肌束膜、肌内膜 肌细胞的显微结构 细胞膜 肌原纤维 肌管系统 肌浆 神经-肌肉接点 The Sliding Filament Model of Muscle Contraction肌丝滑行模型 Excitation-Contraction Coupling兴奋-收缩耦联 运动终板去极化（兴奋）与肌肉收缩耦联 兴奋经T-管传入细胞内，经三联管引起SR释放Ca2+ Ca++ 与肌钙蛋白结合，导致原肌球蛋白的位置改变，暴露肌动蛋白上的位点 横桥与位点结合，牵动细丝向粗丝中央滑行，肌肉收缩 肌浆网对Ca++再回收，肌肉舒张 肌肉力量是如何产生的？ 力量来源于横桥的摆动 参与摆动的横桥数目越多，力量越大 粗、细肌丝的重叠程度（初长度） 募集的运动单位数量（刺激强度） 募集的运动单位性质（肌纤维类型） 运动单位的神经刺激的频率（单收缩、强直收缩） 前负荷（初长度）对肌肉张力的影响 刺激强度对肌肉力量的影响 刺激频率对肌肉收缩的影响——肌肉收缩的总和 Individual Fiber Types肌纤维类型的划分 Fast fibers快纤维 Type IIb fibers- IIb型 Fast-twitch fibers Fast-glycolytic fibers快酵解型 Type IIa fibers-IIa型 Intermediate fibers Fast-oxidative glycolytic fibers 快氧化酵解型 Slow fibers慢纤维