运动生理学应用篇
第九章 运动技能
第一节 运动技能的基本概念和生理本质 一、运动技能的基本概念
1．运动技能的基本概念：人体在运动中有效地掌握和完成专门动作的能力。即在准确的时间和空间内大脑皮质精确支配肌肉收缩的能力。
2．运动技能的分类：分为闭式运动及开式运动两类。
闭式运动的特点：不因外界环境的变化而改变自己的动作；动作结构周期性重复；反馈信息来自本体感受器；田径、游泳、自行车等项目属闭式运动。
开式运动的特点：随外界环境的变化而改变自己的动作；动作结构为非周期性；反馈信息来自多种感受器，以视觉分析器起主导作用；球类、击剑、摔交等对抗性项目属开式运动。 3．运动技能的生理本质
根据巴甫洛夫高级神经活动学说，人随意运动的生理机理是以大脑皮质活动为基础的肌肉活动。大脑皮质动觉细胞可与皮质所有其他中枢建立暂时性神经联系，学习和掌握运动技能，其生理本质就是建立运动条件反射的过程。
人形成运动技能就是形成复杂的、连锁的、本体感受性的条件反射。 复杂性：有多个中枢参与运动条件反射的形成。
连锁性：反射活动是一连串的，具有严格的时序特征，前一个动作即后一个动作的条件刺激。
本体感受性：在动作形成的过程中，肌肉的传入冲动起重要作用。
运动动力定型：大脑皮质运动中枢内支配部分肌肉活动的神经元在机能进行排列组合，兴奋和抑制在运动中枢内有顺序地，有规律地和有严格时间间隔地交替发生，形成了一个系统，成为一定的形式和格局，使条件反射系统化。
动力定型越巩固，动作完成越轻松自如；动力定型越建立得多，改建越容易皮质的灵活性越高。即基本技术掌握越多，越熟练，新的运动技能掌握越快，越自如。
大脑皮质机能的可塑性：在一定条件下，新的动力定型可以代替旧的动力定型。 4．运动技能的信息传递与处理
形成运动技能的信息来自体内和体外
体内信息：大脑皮质视觉、听觉、躯体感觉中枢的联合区形成一般解释区，由此转移信号到运动中枢。
体外信息：教师信息传输，学生感官——神经分析综合。
第二节 形成运动技能的过程及发展
运动技能的形成可划分为相互联系的四个阶段或四个过程。 一、泛化过程
发生在学习技术初期。通过教师的讲解和示范以及自己的运动实践，都只能获得一种感性认识，而对运动技能的内在规律并不完全理解。由于人体内外界的刺激通过感受器传到大脑皮质引起大脑皮质细胞强烈兴奋，另外，因为皮质内抑制尚未建立，所以大脑皮质中的兴奋与抑制都成扩散状态，使条件反射建立不稳定，出现泛化现象。表现为动作费力，僵硬不协调，有多余动作。这些现象是大脑皮质细胞兴奋扩散的结果。教学重点是强调动作的主要环节和纠正学生存在的主要问题，强调正确示范，不强调动作细节。 二、分化过程
发生在不断的学习过程中。外界刺激引起大脑皮质兴奋和抑制过程逐渐集中，分
化抑制发展，条件反射建立渐稳定，动力定型初步建立，大脑皮质的活动由泛化进入分化阶段。表现为不协调和多余动作逐渐消失，错误动作逐渐纠正，但动力定型不巩固，遇新异刺激可重新出现多余和错误动作。教学重点是强调错误动作的纠正，让学生重点体会动作细节。
三、巩固过程
发生在反复练习之后。运动条件反射系统已建立巩固，大脑皮质兴奋和抑制过程在时间和空间上更加集中、精确。动力定型牢固建立。表现为动作准确、优美，某些环节出现自动化。由于内脏器官活动与动作配合协调，动作完成轻松省力。环境变化时动作结构也不易受破坏。应精益求精，不断完善巩固动作技术。 四、动作自动化
所谓动作自动化，就是练习某一套技术动作时，可以在无意识的条件下完成。其特征是对整个动作或者是对动作的某些环节，暂时变为无意识的。
动作技能巩固之后，在无意识的条件下完成技术动作。此时大脑皮质有关区域兴奋性可较低，但动作完成仍是在大脑皮质的控制之下，必要时又可转换为有意识活动。 第一信号系统的活动与第二信号系统的活动相对脱离，第二信号系统的活动可独立进行。必要时，两个系统的活动仍可成为运动动力定型的统一机能体系。 动作自动化阶段仍应不断检查动作质量，以防动作变形、变质。 第三节 影响运动技能形成与发展的因素 影响运动技能形成与发展的因素：
1、充分利用各个感觉技能之间的相互作用。
运动技能的形成过程，就是在多种感觉技能参与下同大脑皮质动觉细胞建立暂时的神经联系，特别是本体感觉，对形成运动技能尤有特殊意义。人体各种感觉都可帮肌肉产生正确的肌肉感觉，没有正确的肌肉感觉就不可能形成运动技能。在形成运动技能时，除视、听、位、皮肤感受起重要作用外，同时也与内脏感觉机能存在着密切的联系。 2、充分利用两个信号系统的相互作用。
运用两个信号系统相互作用的规律，可以加速运动技能的形成与发展。发挥第一信号系统的作用，多利用具体的直接的形象刺激，是建立条件反射的基本条件，实践证明，在注意利用第一信号系统的同时，更要发挥第二信号系统的作用。 3、促进分化抑制。
分化抑制属于内抑制，是纠正错误动作建立正确动作的重要神经过程。特别在掌握动作的初期，大脑皮质暂时神经联系尚未形成，易出现多余动作，此时，教师应该用明确的语言以促进分化抑制的发展，尽快形成精细的分化。与此同时，应特别注意对动作细节的分化，此外，还可以利用正误对比的方法，加速分化抑制的发展。 4、 消除防御性的反射心理。
在运动实践中因某种原因以造成运动员防御性反射和害怕心理时，教师要及时找出产生防御性反射和害怕心理的原因，同时，要制定消除防御性反射的具体措施。 5、 充分利用运动技能间的相互影响。
在各项运动中都有很多基本环节相同的动作或附属细节相同的动作。在练习中，运动技能彼此会产生相互影响，善于利用良好影响，以加速运动技能的形成。 章节考点：
1、 运动技能形成的生理本质？
2、 运动技能形成的阶段划分和各阶段注意的问题？ 3、 影响运动技能形成与发展的因素？
第十章 有氧、无氧工作能力 第一节 概述
一、 需氧量与攝氧量 （一） 需氧量
需氧量是指人体为维持某种生理活动所需要的氧量。通常以每分种为单位计算，正常人安静时需氧量约为250ml/min(毫升/分)。运动强度越大、持续时间越短的运动项目，每分需氧量则越大；反之，运动强度较小、持续时间长的运动项目，每分需氧量少，但运动的总氧量却大。
（二） 攝氧量
单位时间内，机体攝取并被实际消耗或利用的氧量称为攝氧量（oxygen uptake）。有时把攝氧量也称为吸氧量(oxygen intake)或耗氧量 (oxygen consumption)，通常以每分钟为单位计量攝氧量。
二、氧亏与运动后过量氧耗
在运动过程中，机体攝氧量满足不了运动需氧量，造成体内氧的亏欠称为氧亏
运动结束后，肌肉活动虽然停止，但机体的攝氧量并不能立即恢复到运动前相对安静的水平。将运动后恢复处于高水平代谢的机体恢复到安静水平消耗的氧量称作运动后过量氧耗运动后恢复期的攝氧量与运动中的氧亏并不相同，而是大于氧亏。 影响运动后过量氧耗的主要原因： 1、 体温升高
运动使体温升高，而运动后恢复期体温不可能立即下降到安静水平，肌肉的代谢和肌肉温度仍继续维持在一个较高水平上，经一定时间逐渐恢复。实验证明，体温和肌肉温度与运动后恢复其耗氧量的曲线使同步的。因此，运动后体温较高是运动后耗氧量保持较高水平的重要原因之一。
2、 儿茶酚胺的影响
运动使体内儿茶酚胺增加，运动后恢复期仍保持在较高水平。去甲肾上腺素促进细胞膜上的钠、钾泵活动加强，因此消耗一定得氧。 3、 磷酸肌酸的再合成
在运动过程中，磷酸肌酸逐渐减少以至排空，在运动后CP需要再合成。在运动后恢复期CP的再合成需要消耗一定的氧。 4、 钙的作用
运动使肌肉内钙的浓度增加，运动后恢复细胞内外钙的浓度需要一定时间。钙有刺激线粒体呼吸的作用。由于钙的刺激作用使运动后的额外耗氧量增加。 5、 甲状腺素和肾上腺皮质激素的作用
甲状腺素和肾上腺皮质激素也有加强细胞膜钠、钾泵活动的作用。运动后的一定时间内，体内甲状腺素和肾上腺皮质激素的水平仍然较高，因而使钠、钾泵活动加强，消耗一定量的氧。
第二节 有氧工作能力
所谓有氧工作，是指机体在氧供充足的情况下由能源物质氧化分解提供能量所完成的工作。
一、最大摄氧量
（一）最大摄氧量概念
最大攝氧量是指人体在进行有大量肌肉群参加的长时间剧烈运动中，当心肺功能和肌肉利用氧的能力达到本人的极限水平量，单位时间内（通常以每分钟为计算单位）所能攝取的
氧量称为最大攝氧量（maximal oxygen uptake,VO2max）.最大攝氧量也称做为最大吸氧量（maximal oxygen intake ）或最大耗氧量（maximal oxygen consumption）。
最大攝氧量（以下中文均以VO2max）的表示方法有绝对值和相对值两种。绝对值是指机体在单位时间（1分钟）内所能吸的最大氧量，通常以1L/min(升/分为)单位；相对值则按每千克体重计算的最大攝氧量，以ml/kg/min(毫升/公斤/体重/分)为单位。正常成年男子最大攝氧量约为3.0-3.5 L/min，相对值为50-55ml/kg/min；女子较男子略低，其绝对值为2.0-2.5 L/min，相对值为40-45 ml/kg/min。 （二）最大摄氧量的测定方法 1、 直接测定法
通常采用以下标准来判定受试着是否以达到本人的VO2max （1） 心率达180次/分（儿少达200次/分） （2） 呼吸商达到或接近1.15
（3） 摄氧量随运动强度增加而出现平台或下降
（4） 受试者以发挥最大力量并无力保持规定的负荷即达筋疲力尽 一般情况下，符合以上四项标准中的三项即可判定达到VO2max 2、间接推算法：应考虑误差因素的影响 （三）最大摄氧量的影响因素 1．氧运输系统对VO2max的影响
（1）肺的通气与换气机能是影响人体吸氧能力的影响的因素之一。 （2）血红蛋白含量及其载氧能力与VO2max密切相关 （3）而血液运动氧的能力则取决于单位时间内循环系统的运输效率，即心输出量的大小，它受每搏输出量和心率报制约。所以，有训练者与无训练在从事最大负荷工作时心输出量的差异主要是由每搏出量造成的。由此可见，心脏的泵血机能及每搏输出量的大小是决定VO2max的重要因素。
2．肌组织利用氧能力对VO2max的影响
每100 ml动脉血流经组织时，组织所利用（或吸入）氧的百分率称为氧利用率。
肌组织利用氧的能力主要与肌纤维类型及其代谢特点有关。许多研究表明，慢肌纤维具有丰富的毛细血管分布，肌纤维中的线粒体数量大、体积大且氧化酶活性高，肌红蛋白含量也较高。慢性纤维的这些特征都有利于增加慢肌纤维的攝氧能力。 3、其它因素对VO2max的影响
（1）遗传因素 VO2max受遗传因素的影响较大。许多学者的研究也指出，VO2max与遗传的关系十分密切，其可训练性即训练使VO2max提高的可能性较小，一般为20%-25%。 （2）年龄、性别因素
VO2max在少儿时期随年龄增长而增长，并于青春发育期出现性别差异，男子一般在18-20岁时最大攝氧量达峰值，并能保持到30岁左右；女子在14-16岁时即达峰值，一般可保持到25岁左右。以后，VO2max将随年龄的增加而递减。 （3）训练因素
长期系统进行耐力训练可以提高VO2max水平，戴维斯（Davis）对系统训练的人进行了研究，受试者的VO2max可提高25%，表明经训练VO2max是可以得到一定程度提高的。越野滑雪和长跑等耐力性项目的运动员最大攝氧量最大，明显高于在非耐力性项目运动员和无训练者。
在训练引起VO2max增加过程中，训练初期VO2max的增加主要依赖于心输出量的增大；训练后期VO2max的增加则主要依赖于肌组织利用氧的能力的增大。但由于受遗传因素限制，VO2max提高幅度受到一定制约。
（三）VO2max与有氧耐力的关系及在运动实践中的意义 1、作为评定心肺功能和有氧工作能力的客观指标
VO2max是反映心肺功能的综合指标。发现耐力性项目的运动成绩与VO2max之间具有高度相关的关系
2． 作为选材的生理指标
VO2max有较高的遗传度，故可作为选材的生理指标之一。 3． 作为制定运动运动强度的依据 将VO2max强度作为100%VO2max强度，然后以VO2max强度，根据训练计划制定不同百分比强度，使运动负荷更客观更实用，为运动训练服务。 二、乳酸阈
在渐增负荷运动中，血乳酸浓度随运动负荷的递增而增加，当运动强度达到某一负荷时，血乳酸出现急剧增加的那一点（乳酸拐点）称为“乳酸阈”，这一点所对应的运动强度即乳酸阈强度。它反映了机体的代谢方式由有氧代谢为主过渡到无氧代谢为主的临界点或转折点。
VO2max反映了人体在运动时所攝取的最大氧量，而乳酸阈则反映了人体在渐增负荷运动中血乳酸开始积累时的VO2max百分利用率，其阈值的高低是反映了人体有氧工作能力的又一重要生理指标。乳酸阈值越高，其有氧工作能力越强，在同样的渐增负荷运动中动用乳酸供能则越晚。即在较高的运动负荷时，可以最大限度地利用有氧代谢而不过早地积累乳酸。将个体在渐增负荷中乳酸拐点定义为“个体乳酸阈”个体乳酸更能客观和准确地反映机体有氧工作能力的高低。
在渐增负荷运动中，将肺通气量变化的拐点称为通气阈 乳酸阈在运动实践中的应用 1、评定有氧工作能力
VO2max和LT是评定人体有氧工作能力的重要指标，二者反映了不同的生理机制。前者主要反映心肺功能，后者主要反映骨骼肌的代谢水平。通过系统训练 VO2max提高可能性较小，它受遗传因素影响较大。而LT较少受遗传因素影响，其可训练性较大，训练可以大幅度提高运动员的个体乳酸阈。显然，以VO2max来评定人体有氧能力的增进是有限的，而乳酸阈值的提高是评定人体有氧能力增进更有意义的指标。 2、 制定由氧耐力训练的适宜强度
理论与实践证明，个体乳酸阈强度是发展由氧耐力训练的最佳强度。其理论依据是，用个体乳酸阈强度进行耐力训练，既能使呼吸和循环系统机能达到较高水平，最大限度的利用有氧供能，同时又能在能量代谢中使无氧代谢的比例减少到最低限度。研究表明，优秀耐力运动员有较高的个体乳酸阈水平。对训练前后的纵向研究也表明，以个体乳酸阈强度进行耐力训练，能有效的提高有氧工作能力。 三、提高有氧工作能力的训练 （一）持续训练法
持续训练法是指强度较低、持续时间较长且不同歇地进行训练方法，主要用于提高心肺功能和发展有氧代谢能力。主要表现在：能提高大脑皮层神经过程的均衡稳定性，改善参与运动的有关中枢间的协调关系，并能提高心肺功能及VO2max，引起慢肌纤维出现选择性肥大，肌红蛋白也有所增加。 （二）乳酸阈强度训练法
个体乳酸阈强度是发展有氧耐力训练的最佳强度。以此强度进行耐力训练能显著提高有氧能力。有氧能力提高的标志之一是个体乳酸阈提高。由于个体乳酸阈可训练性较大，有氧耐力提高后，其训练强度应根据新的个体乳酸阈强度来确定。
（三）间歇训练法
间歇训练法是指在两次练习之间有适当的间歇，并在间歇期进行强度较低的练习，而不是完全休息。
1、完成的总工作量大：间歇训练比持续训练法能完成更大的工作量，
2、对心肺机能的影响大：间歇训练法是对内脏器官进行训练的一种有手效手段。在间歇期内，运动器官（肌肉）能得到休息，而心血管系统和呼吸系统的活动仍处于较高水平。 （四）高原训练法 在高原训练时，人体要经受高原缺氧和运动缺氧两种负荷造成缺氧刺激比平原更为深刻，促使HB和红细胞数量增加。
第三节 无氧工作能力
无氧工作能力是指运动中人体通过无氧代谢途径提供能量进行运动的能力。 一、无氧工作能力的生理基础
无氧工作能力是指运动中人体通过无氧代谢途径提供能量进行运动的能力。它由两部分组成，即由ATP-CP分解供能（非乳酸能）和糖无氧酵解供能（乳酸能）ATP-CP是无氧功率的物质基础，而乳酸能则是速度耐力的物质基础。 1、ATP-CP和CP的含量：人体在运动中ATP和CP的供能能力主要取决于ATP-和CP含量，以及通过CP再合成ATP-的能力。肌肉中的ATP和CP在10秒内就几乎耗竭。，
2、糖原含量及其酵酶活性：糖原含量及其酵解酶活性是糖无氧酵解能力的物质基础，糖无氧酵解供能是指由肌糖原无氧分解为乳酸时释放能量的过程。实验表明，通过训练可使机体能过糖酵解产生乳酸的能力及其限度提高。不少学者提出用运动后最大乳酸评价无氧代谢能力。他们发现最大乳酸值与多种无氧代谢为主的运动项目的成绩相关。 3、代谢过程的调节能力及运动后恢复过程的代谢能力：代谢过程的调节能力包括参与代谢过程的酶活性、神经与激素对代谢的调节、内环境变化使酸碱平衡的调节以及各器官活动的协调等。血液缓冲系统对酸性代谢产物的缓冲能力，以及组织细胞尤其是脑细胞耐受酸性代谢产物刺激的能力都是影响糖酵解能力的因素。
4、最大氧亏积累：在剧烈运动时，需氧量大大超过攝氧量，肌肉能过无氧代谢产生能量造成体内氧的亏欠，称为氧亏。最大氧亏积累是指人体从事极限强度运动时（一般持续运动2-3分钟，）完成该项运动的理论需氧量与实际耗氧量之差。最大氧亏积累是目前检测无氧工作能力的最有效方法。
二、无氧工作能力测试与评价 （一） 无氧功率
无氧功率：是指机体在最短时间内 、在无氧条件下发挥出最大力量和速度的能力。 1、 萨扎特纵跳实验法：这种方法简便易行，但精确性较差。 2、 玛加利亚跑楼梯实验法
3、 温盖特无氧功率试验：是反映无氧能力较理想的试验，评价爆发力
（二） 恒定负荷试验：最常用的是无氧跑速试验，以受试者能够维持运动的时间长短来判定无氧做功能力。 （三） 无氧能力的生理学检验：通过实验室运动时测得的最大氧亏积累和最大血乳酸水平等生理指标来反映无氧能力的大小。 三、提高无氧工作能力的训练
（一）发展ATP-CP供能能力的训练
主要采用无氧低乳酸的训练方法，其原则是：1）最大速度或最大练习时间不超过10秒；2）每次练习的休息间歇时间不短于30秒。3）成组练习后，组间的练习不能短于3-4分钟，
因为ATP、CP的恢复至少需要3-4分钟。 （二）提高糖酵解供能能力的训练 1、最大乳酸训练
机体生成乳酸的最大能力和机体对他的耐受能力直接与运动成绩有关。血乳酸在12-20mmol/L是最大无氧代谢训练所敏感的范围。为使运动中产生高浓度的乳酸，联系强度和密度要大，间歇时间要短。 2、乳酸耐受能力
乳酸耐受能力一般可以通过提高缓冲能力和肌肉中乳酸脱氢酶活性而获得。因此，在训练中要求血乳酸达到较高水平。一般认为在乳酸耐受能力训练时以血乳酸在12mmol/L左右为宜。 章节考点
1、 试述最大摄氧量的影响因素？
2、 最大摄氧量和乳酸阈在体育运动实践中的意义？ 3、 试述无氧工作能力的生理学基础？ 4、 提高有氧工作能力常用的训练方法？
第十一章 身 体 素 质
通常人们把人体在肌肉活动中所表现出来的力量、速度、耐力、灵敏及柔韧等机能能力统称为身体素质。 第一节 力量素质
肌肉力量是绝大多数运动形式的基础。肌肉力量可表现为绝对肥力、相对肌力、肌肉爆发力和肌肉耐力等几种形式。绝对肌力是指肌肉做最大收缩时所能产生的张力，通常用肌肉收缩时所能克服的最大阻力负荷来表示。相对肌力又叫比肌力，是指肌肉单位生理横断面积(常以1cm2为单位)肌纤维做最大收缩时所能产生的肌张力。肌肉爆发力是指肌肉在最短时间收缩时所能产生的最大张力，通常用肌肉单位时间的做功量来表示。肌肉耐力是指肌肉长时间收缩的能力，常用肌肉克服某一固定负荷的最多次数(动力性运动)或最长时间(静力性运动)来表示。通常所说的肌肉力量主要是指绝对肌力，它是上述各种肌力形式的基础。 一、影响肌肉力量的生物学因素 1．肌纤维的横断面积
力量训练引起的肌肉力量增加，主要是由于肌纤维横截面积增加造成的。由运动训练引起的肌肉体积增加，主要是由于肌纤维中收缩成分增加的结果。肌纤维中收缩成分的增加，是由于激素和神经调节对运动后骨骼肌收缩蛋白的代谢活动发生作用，使蛋白质的合成增多。研究证明，训练引起的肌肉中蛋白质增加，主要是使肌球蛋白增加。
力量训练引起的肌肉横断面增大，除蛋白质增多外，同时伴随着肌肉胶原物质的增多。肌肉周围结缔组织中的胶原纤维起着肌纤维附着框架的作用。 2．肌纤维类型和运动单位
肌纤维类型和运动单位大小、类型直接影响到肌肉力量。对于同样肌纤维数量而言，快肌纤维的收缩力明显大于慢肌纤维，因为快肌纤维内含有更多的肌原纤维，无氧供能酶活性高，供能速率快，单位时间内可完成更多的机械功。运动单位是指一个α-运动神经元及其所支配的骨骼肌纤维，由于所支配的肌纤维类型不同，运动单位可分为快肌运动单位和慢肌运动单位。通常情况下，同样类型的运动单位，神经支配比大的运动单位的收缩力强于神经支配比小的运动单位的收缩力。 3．肌肉收缩时动员的肌纤维数量
当需克服的阻力负荷较小时，主要由兴奋性较高的慢肌运动单位兴奋收缩完成，此时动
员的肌纤维数量较少，随着阻力负荷的增加，运动中枢传出的兴奋信号亦随之增强，兴奋性较低的运动单位亦逐渐被动员，兴奋收缩的肌纤维数量也随之增多。 4．肌纤维收缩时的初长度
肌纤维的收缩初长度极大地影响着肌肉最大肌力。研究表明，肌纤维处于一定的长度时，肌纤维收缩力增加。另外，肌肉被拉长后立即收缩，所产生的肌力远大于肌肉先被拉长、间隔一定时间后再收缩所产生的肌力。 5．神经系统的机能状态
神经系统的机能状态主要通过协调各肌群活动、提高中枢兴奋程度、增加肌肉同步兴奋收缩的运动单位数量来提高肌肉最大肌力。 6．年龄与性别
肌肉力量从出生后随年龄的增加而发生自然增长，通常在20-30岁时达最大，以后逐渐下降。10-12岁以下的儿童，男孩的力量仅比女孩略大。进入青春期后，力量的性别差异加大，由于雄性激素分泌的增多，有效地促进了男孩肌肉和骨骼体积的增大，使其力量明显大于女孩。 7．体重
体重大的人一般绝对力量较大。体重较轻的人可能具有较大的相对力量。 二、功能性肌肉肥大
功能性肌肉肥大是指由于运动训练所引起的肌肉体积增大。肌肉的功能性肥大主要表现为肌纤维的增粗。肌纤维的增粗可表现为肌浆型功能性肥大和肌原纤维型功能性肥大两种情况。
肌浆型肥大是指肌纤维非收缩蛋白成分的增加所致的肌肉体积增加。通常，较小强度长期运动训练会导致此类功能性肥大，肥大出现的部位主要是慢红肌(Ⅰ型肌)和快红肌(Ⅱa型肌)肌纤维中。
肌原纤维型的功能性肥大表现在肌纤维中的收缩蛋白含量增多，肌原纤维的体积明显增加。这种肥大导致肌肉绝对肌力和相对肌力的显著提高。长期大负荷力量训练可导致肌原纤维型功能性肥大，产生部位主要在快白肌(Ⅱb型肌)纤维中。 三、力量训练原则 (一)大负荷原则
此原则是指要有效提高最大肌力，肌肉所克服的阻力要足够大，阻力应接近(至少超过肌肉最大负荷能力2/3以上)或达到甚至略超过肌肉所能承受的最大负荷。通常低于最大负荷80%的力量练习对提高最大肌力的作用不明显。 (二)渐增负荷原则
此原则是指力量训练过程中，随着训练水平的提高，肌肉所克服的阻力也应随之增加，才能保证最大肌力的持续增长。某一负荷最初对某一个练习者来说可能是最大负荷，须竭尽全力才能克服，随着训练水平的提高，这一负荷对他来说已经不是最大负荷了。 (三)专门性原则
专门性原则是指所从事的肌肉力量练习应与相应的运动项目相适应。力量训练的专门性原则包括进行力量练习的身体部位的专门性和练习动作的专门性。 运动技术的专门性有时显得更为重要。在一些情况下，两类运动中使用的肌群是相同的，但运动的形式却是不同的。 (四)负荷顺序原则
负荷顺序原则是指力量练习过程中应考虑前后练习动作的科学性和合理性。总的来说应遵循先练大肌肉、后练小肌肉、前后相邻运动避免使用同一肌群的原则。 (五)有效运动负荷原则
此原则指要使肌肉力量获得稳定提高，应保证有足够大的运动强度和运动时间，以引起肌纤维明显的结构和生理生化改变。 (六)合理训练间隔原则
合理训练间隔原则就是寻求两次训练课之间的适宜间隔时间，使下次力量训练在上次训练出现的超量恢复(超量恢复的概念见第十二章)期内进行，从而使运动训练效果得以积累。下次训练间隔时间与训练强度和训练虽有密切的关系，训练强度和训练量大，间隔时间应长。通常较小的力量训练在第二天就会出现超量恢复，中等强度的力量训练应隔天进行，而大强度力竭训练一周进行1-2次即可。 四、力量训练要素 （一） 运动强度
常用最大重复次数来表示力量训练的负荷强度。最大重复次数是指肌肉收缩所能克服某一负荷的最大次数。最大重复次数越少，负荷强度越大。 （二） 练习次数和频度
在力量训练中，练习次数和频度的安排受训练目的、运动形式和练习者身体训练水平等因素的影响。 （三） 运动量
运动量包括运动强度和运动时间两个因素，是二者的乘积。
第二节 速度素质
速度素质是指人体进行快速运动的能力或在最短时间完成某种运动的能力。按其在运动中的表现可分为反应速度、动作速度和周期性运动的位移速度三种形式。 一、速度素质的生理基础 (一)反应速度
反应速度(reaction speed)是指人体对各种刺激发生反应的快慢，如短跑运动员从听到发令到起动的时间。反应速度的快慢主要取决于兴奋通过反射弧所需要的时间(即反应时)的长短、中枢神经系统的机能状态和运动条件反射的巩固程度。 1、 反应时与反应速度
反应时间的长短主要取决于感受器的敏感程度、中枢延搁和效应器的兴奋性。其中，中枢延搁又是最重要的，反射活动越复杂，历经的突触越多，反应时越长。 2、 中枢神经系统的机能状况与反应速度
中枢神经系统的机能状况与反应速度有密切的关系。良好的兴奋状态及其灵活性，能够加速机体对刺激的反应。运动员处于良好的赛前状态时，反应时缩短。反之，反应时将明显延长。
3、 运动条件反射的巩固程度与反应速度
随着运动技能的日益熟练，反应速度加快。研究发现，通过训练，反应速度可以缩短11%-25%。
(二)动作速度
动作速度(movement speed)是指完成单个动作时间的长短，如排球运动员扣球时的挥臂速度等。动作速度主要是由肌纤维类型的百分组成及面积、肌肉力量、肌肉组织的兴奋性和运动条件反射的巩固程度等因素所决定的。 1、 肌纤维类型与动作速度
肌肉中快肌纤维占优势是速度素质重要的物质基础之一，快肌纤维百分比越高且快肌纤维越粗，肌肉收缩速度则越快。 2、 肌肉力量与动作速度
肌力越大，越能克服肌肉内部及外部阻力完成更多的工作。凡能影响肌肉力量的因素也必将影响动作速度。
3、 肌肉组织机能状态与动作速度
肌肉组织兴奋性高时，刺激强度低且作用时间短就能引起肌组织兴奋。 4、 运动条件反射的巩固程度与动作速度
在完成动作过程中，运动技能越熟练，动作速度就越快。此外，动作速度还与神经系统对主动肌、协调肌和对抗肌的调节能力有关，并与肌肉的无氧代谢能力有密切关系。 (三)位移速度
位移速度(displacement speed)是指周期性运动(如跑步和游泳等)中人体在单位时间内通过的距离。周期性运动的位移速度主要取决于步长和步频两个变量。步长主要取决于肌力的大小、肢体的长度以及髋关节的柔韧性；而步频主要取决于大脑皮层运动中枢的灵活性和各中枢间的协调性，以肌快肌纤维的百分比及其肥大程度。神经过程的灵活性好，兴奋与抑制转换速度快，是肢体动作迅速交替的前提；而各肌群间协调关系的改善，可以减少因对抗肌群紧张而产生的阻力，有利于更好的发挥速度。所以，在周期性运动项目中，肌肉放松能力的改善也是提高速度的一个重要因素。
此外，速度性练习时间短，主要依靠ATP-CP系统供能，因此，肌肉中ATP-CP含量较多是速度素质重要的物质基础。研究发现，通过速度训练，肌肉中CP的贮备量随训练水平的提高而增加。
二、速度素质的训练 (一)提高动作速率的训练
如牵引跑、在转动跑台上跑和顺风跑等借助外力提高动作频率的练习，都可使练习者在不缩短步长的情况下增加步频，提高神经中枢兴奋与抑制快速转换的能力。 (二)发展磷酸原系统供能的能力 一般常用的方法是重复训练法，如短跑运动员常采用10秒以内的短距离反复疾跑来发展磷酸原系统供能能力。
(三)提高肌肉的放松能力
有人曾对肌肉放松训练与肌肉力量之间的关系进行研究，发现在力量练习后进行放松练习的实验组与无放松练习的对照组相比，实验组肌肉的放松能力明显提高，同时肌肉力量和速度及100米跑成绩均较对照组明显提高。 (四)发展腿部力量及关节的柔韧性
对短跑运动员来说，腿部力量对增加步长是十分重要的，除负重训练外，可进行一些超等长练习(如连续单腿跳、蛙跳等练习)来发展腿部力量。另外，改善关节柔韧性的练习也有利于速度素质的提高。
第三节 耐力素质
耐力是指人体长时间进行肌肉工作的运动能力，也称为抗疲劳能力。 一、 有氧耐力
有氧耐力是指人体长时间进行以有氧代谢供能为主的运动能力
有氧耐力主要涉及氧运输系统（呼吸、循环系统、血液）与氧利用系统肌组织的有氧代谢，这两个机能系统之一，或一起提高和发展都可以增长有氧耐力。在训练初期最大摄氧量的增大主要依赖心输出量的加大，如再训练下去则主要依赖动脉脉氧差的增加。心脏的泵血机能往往构成影响最大摄氧能力发展的限制因素。肌组织进行有氧代谢的机能影响肌组织利用氧的能力，因而也必然影响有氧耐力。 目前已肯定认为，心输出量是决定Vo2max的中枢机理，而肌纤维类型的百分组成及其氧
化供能能力测定是Vo2max的外周机理。
“最大摄氧量是指运动每分钟能够吸入并被身体利用的氧的最大数量。”
“最大摄氧量是人体氧运输系统及氧利用系统被动用达到最高水平时的耗氧量”。它标志着人体有氧耐力的最大潜能。”
“当人体进行长时间的剧烈运动时，每分摄氧量达到最高水平，称为最大摄氧量”。 无氧阈是指人体在递增工作递增工作强度运动中，由有氧代谢供能开始大量动用无氧代谢的供能的临界点（转折点），常以血乳酸含量达到4mm时所对应的强度%Vo2max，中人体保持有氧代谢的能力。无训练健康男子的无氧阈约为55—65% Vo2max。优秀耐力运动员ATP可达80% Vo2max。
不少学者认为，Vo2max的值受遗传因素较大影响，可作为重要的选材。AT受训练的影响较大，在耐力训练过程中，阶段性的测定AT，可以判断有氧耐力的增长情况，据此调整训练计划。研究发现，以耗氧量表示的AT值每增加1ml，10000米跑成绩可提高200秒。 二、无氧耐力的生理基础
无氧耐力(anaerobic endurance)是指机体在无氧代谢(糖元氧酵解)的情况下较长时间进行肌肉活动的能力。无氧耐力有时也称为无氧能力(anaerobic capacity)。提高无氧耐力的训练称为无氧训练。
无氧耐力的高低主要取决于肌肉内糖元氧酵解供能的能力、缓冲乳酸的能力以及脑细胞对血液pH值变化的耐受力。
1、 肌肉内无氧酵解功能的能力与无氧耐力
肌肉无氧酵解能力主要取决于肌糖原的含量及其无氧酵解酶的活性。优秀赛跑运动员腿肌中慢肌纤维百分比及乳酸脱氢酶活性随项目不同而异，长跑运动员慢肌纤维百分比高，中跑居中，短跑最低；而乳酸脱氢酶和磷酸化酶的活性却相反，短跑运动员最高，长跑最低。 2、 缓冲乳酸的能力与无氧耐力
机体缓冲乳酸的能力主要取决于碳酸氢钠的含量及碳酸酐酶的活性 3、脑细胞对酸的耐受力与无氧耐力
尽管血液中的缓冲物质能中和一部分进入血液的乳酸，但由于进入血液的乳酸量大，加上因氧供不足而导致代谢产物的堆积，都将会影响脑细胞的工作能力，促进疲劳的发展。因此，脑细胞对这些不利因素的耐受能力，无疑也是影响无氧耐力的重要因素。 提高无氧耐力的训练 1、 间歇训练法
2、 缺氧训练：减少吸气或憋气条件下进行的练习，其目的是造成体内缺氧以提高无氧耐力。
第四节 灵敏和柔韧素质 一、灵敏素质
灵敏素质（agility）是指人迅速改变体位和随机应这的能力。它是多种运动技能和身体素质在运动中的综合表现，是一种较为复杂的素质。
灵敏素质具有明显的项目特点，如体操运动员的灵敏主要表现为对身体姿势的控制和转换动作的能力，球类运动员的灵敏则主要表现为对外界环境变化能及时而准确地转换动作以作出反应的能力。
灵敏素质的生理基础
1.大脑皮层神经过程的灵活性及其分析综合能力 2.各感觉器官的机能状态
3.掌握的运动技能及其他身体素质水平 二、柔韧素质
柔韧素质(fiexibility)是指用力做动作时扩大动作幅度的能力。关节运动幅度的增加，对于提高动作质量十分重要，往往柔韧性越好，动作就越舒展、优美和协调，并且有助于减少运动损伤。
柔韧素质的生理基础：
1. 关节的构造及其周围组织的伸展性
关节面结构是影响柔韧性的重要因素，主要由遗传因素决定，但训练可以使关节软骨增厚。关节周围体积过大将影响临近关节的活动幅度使柔韧性降低。 2. 神经系统对骨骼肌的调节能力
神经系统对骨骼肌的调节能力，尤其是主动肌与对抗肌之间协调关系的改善，以及肌肉收缩与放松能力的提高，可以减少由于对抗肌紧张而产生的阻力，有利于增大运动幅度。 发展柔韧素质的训练：
1.拉长肌肉和结缔组织的训练 2.提高肌肉的放松能力
3.柔韧性练习与为量训练相结合
4.柔韧练习与训练课的准备活动相结合 5.柔韧练习要注意年龄特征并要持之以恒 章节考点：
1、 试述力量训练原则？
2、 试述力量训练的生理学基础？ 3、 试述速度素质的生理基础？ 4、 试述有氧耐力的生理学基础？ 5、 试述无氧耐力的生理学基础？
第十二章 运动过程中人体机能变化规律
第一节、赛前状态和准备活动 一、赛前状态
人体参加比赛或训练前，身体的某些器官和系统会产生的一系列条件反射性变化，我们将这种特有的机能变化和生理过程称为赛前状态。
赛前反应的大小与比赛性质、运动员的比赛经验和心理状态有关。比赛规模越大，离比赛时间越近，赛前反应越明显。运动员情绪紧张、训练水平低、比赛经验不足也会使赛前反应增强。适宜的赛前反应能促进运动员在比赛中发挥出较好的运动水平，反之，则会影响运动员在比赛中正常发挥。
赛前状态产生的机理可以用条件反射机理解释。比赛或训练过程中的场地、器材、观众、音响和对手的表现等信息不断作用于运动员，并与比赛或运动时肌肉活动的生理变化相结合。久而久之，这些信息就变成了条件刺激，只要这些信息一出现，赛前的生理变化就会表现出来，因而形成了一种条件反射。由于这些生理变化是在比赛或训练的自然环境下形成的，所以其生理机理属自然条件反射。
赛前状态依据其生理反应特征和对人体机能影响的程度可分为三种类型 1.准备状态型 2.起赛热症型 3.起赛冷淡型 二、准备活动
准备活动是指在比赛、训练和体育课的基本部分之前，为克服内脏器官生理惰性，缩短
进入工作状态时程和预防运动创伤而有目的进行的身体练习，为即将来临的剧烈运动或比赛做好准备。
（一） 准备活动的生理作用和产生机理 1、准备活动的生理作用 (1) 调整赛前状态
准备活动可以提高中枢神经系统的兴奋性，调节不良的赛前状态，使大脑反应速度加快，参加活动的运动中枢间相互协调，为正式练习或比赛时生理功能迅速达到适宜程度做好准备。
(2) 为克服内脏器官生理惰性
通过准备活动可以提高心血管系统和呼吸系统的机能水平，使肺通气量及心输出量增加，心及和骨骼肌的毛细血管网扩张，使工作肌能获得更多地氧。从而克服内脏器官生理惰性，缩短进入工作状态时程。
(3) 提高机体的代谢水平，使体温升高
体温升高可降低肌肉粘滞性，提高肌肉收缩和舒张速度，增加肌肉力量；在体温较高的情况下，血红蛋白和肌红蛋白可释放更多地氧，增加肌肉的氧供应；体温升高可增加体内酶的活性，物质代谢水平提高，保证在运动中有较充足的能量供应；体温升高还可以提高中枢神经系统和肌肉组织的兴奋性；同时体温升高使肌肉的伸展性、柔韧性和弹性增加，从而预防运动损伤。
(4) 增强皮肤的血流量有利于散热，防止正式比赛时体温过高 2、准备活动作用的生理机理
通过预先进行的肌肉活动在神经中枢的相应部位留下了兴奋性提高的痕迹，这一痕迹产生的生理效应能使正式比赛时中枢神经系统的兴奋性处于最适宜水平，调节功能得到改善，内脏器官的机能惰性得到克服，新陈代谢加快，有利于机体发挥最佳机能水平。但痕迹效应不能保持很久时间，准备活动后间隔45分钟，其痕迹效应将全部消失。 (二)做准备活动的生理负荷
准备活动的时间、强度、内容、与正式运动或比赛的时间间隔等，都是影响准备活动生理效应的因素。一般认为，准备活动的强度以45%VO2max强度、心率达100-120次/分、时间在10-30分钟之间为宜。此外，还应根据项目特点、个人习惯、训练水平和季节气候等因素适当加以调整，通常以微微出汗及自我感觉已活动开为宜。准备活动结束到正式练习开始时间的间隔一般不超过15分钟。在一般性教学课中准备活动以2-3分钟为宜。
第二节 进入工作状态 和稳定状态 一、进入工作状态
在进行体育运动时，人的机能能力并不是一开始就达到最高水平，而是在活动开始后一段时间内逐渐提高的。这个机能水平逐渐提高的生理过程和机能状态叫进入工作状态。进入工作状态的实质就是人体机能的动员。 (一) 产生进入工作状态的机理
人体运动除了受物理惰性影响外，主要受生理惰性影响。 1.反射时
人的一切活动都是反射活动，动作越复杂，进入工作状态需要时间也就越长。 2.内脏器官的生理惰性
肌肉运动必须依赖内脏各器官的协调配合才能获得能源物质、氧气和清除代谢产物。内脏器官活动受植物性神经支配。而植物性神经机能惰性比躯体性神经大，支配内脏器官的自主神经不仅传导速度慢，而且传导途径中突触联系较多 此外，在内脏器官产生持续活动中，
神经-体液调节作用更为重要。由神经系统调节内分泌腺分泌激素，激素随血液循环到达所支配的器官，改变其功能状态。这一系列的生理活动，比躯体神经调节的惰性大得多。因此，内脏器官的生理惰性是产生进入工作状态的主要原因。研究表明，在不做准备活动的情况下跑1500米，呼吸循环系统的活动需要在运动开始后2-3分钟才能达到最高水平，而骨骼肌在20-30秒内就可发挥出最大工作效率。 (二)影响进入工作状态的因素
进入工作状态所需时间长短取决于工作性质、个人特点、训练水平、工作强度及当时机体的机能状态。一般来说，肌肉活动越复杂，进入工作状态需要的时间也就越长；训练程度低的运动员比训练水平高的运动员进入工作状态的时间要长，随着训练水平的提高，进入工作状态的时间也会缩短；在适宜运动负荷下工作强度越高，进入工作状态的时间就越短。此外，年龄和外界因素也能影响进入工作状态的时间。儿少进入工作状态的时间比成人短。场地条件好，气候温暖适宜以及良好的赛前状态和充分的准备活动均能缩短进入工作状态的时间。
二、生理“极点”与“第二次呼吸” 1、生理极点及产生机理
在进行剧烈运动开始阶段，由于植物性神经系统的机能动员速率明显滞后于躯体神经系统，导致植物性神经与躯体神经系统机能水平的动态平衡关系失调，内脏器官的活动满足不了运动器官的需要，出现一系列的暂时性生理机能低下综合症，主要表现为呼吸困难、胸闷、肌肉酸软无力、动作迟缓不协调、心率剧增及精神低落等症状，这种机能状态称为“极点”。“极点”产生的原因主要是内脏器官的机能惰性与肌肉活动不相称，致使供氧不足，大量乳酸积累使血液pH值朝酸性方向偏移。这不仅影响神经肌肉的兴奋性，还反射性地引起呼吸和循环系统活动紊乱。这些机能的失调又使大脑皮质运动动力定型暂时遭到破坏。 2、第二次呼吸及产生的机理
“极点”出现后，经过一定时间的调整，植物性神经与躯体神经系统机能水平达到了新的动态平衡，生理机能低下综合症症状明显减轻或消失，这时，人体的动作变得轻松有力，呼吸变得均匀自如，这种机能变化过程和状态称为“第二次呼吸”。“第二次呼吸”产生的原因主要是由于运动中内脏器官惰性逐步得到克服，氧供应增加，乳酸得到逐步清除；同时运动速度暂时下降，使运动时每分需氧量下降，以减少乳酸的产生，机体的内环境得到改善，被破坏了的动力定型得到恢复。“第二次呼吸”标志着进入工作状态阶段结束，开始进入稳定工作状态。
3、影响极点与第二次呼吸的因素
“极点”来得迟早、反应强弱及“第二次呼吸”出现的快慢等，不仅与运动项目、运动强度和训练水平有关，还与准备活动、赛前状态及呼吸方式等因素有关。一般来说，中长跑项目“极点”反应较明显；运动强度越大，训练水平越低，“极点”出现得越早，反应也越强烈，“第一次呼吸”出现得也愈迟。良好的赛前状态和充分的准备活动可推迟“极点”的出现和减弱“极点”的反应程度。减轻“极点”反应的主要措施包括： ① 继续坚持运动； ② 适当降低运动强度； ③ 调整呼吸节奏，尤其要注意加大呼吸深度。恰当地克服“极点”反应的措施有助于促进“第二次呼吸”的出现。 三、稳定工作状态
在运动过程中，进入工作状态结束后，人体的机能水平和工作效率在一段时间内处于一种动态平衡或相对稳定状态。此时，人体的生理功能与运动功率输出保持动态平衡，生理机能保持相对平衡。这种机能状态称为稳定工作状态。稳定工作状态可分为真稳定工作状态和假稳定工作状态。
(一)真稳定工作状态 在进行强度较小、运动时间较长的运动时，进入工作状态结束后，
机体所需要的氧可以得到满足，即吸氧量和需氧量保持动态平衡，这种状态称为真稳定工作状态。在真稳定工作状态下，肺通气量、心率、心输出量、血压及其他生理指标保持相对稳定，运动中的能量供应以有氧供能为主，乳酸堆积较少，血液中酸碱平衡不致受到扰乱，运动的持续时间较长，可达几十分钟或几小时。真稳定工作状态保持时间的长短取决于氧运输系统功能，该功能越强，稳定工作状态保持的时间则越长。
(二)假稳定工作状态 当进行强度大、持续时间较长的运动时，进入工作状态结束后，吸氧量已达到并稳定在最大吸氧量水平，但仍不能满足机体对氧的需要。此时，机体的有氧供能能力不能满足运动的需要，无氧供能系统大量参与供能，机体能够稳定工作的持续时间相对较短，很快进入疲劳状态。故称这种机能状态为假稳定工作状态。在这种状态下，由于机体以无氧供能为主，乳酸的产生率大于清除率，使血乳酸增加，pH值下降，运动不能持久。在假稳定工作状态下，与运动有关的生理功能基本达到极限，如心率、血压、肺通气量和呼吸频率等。同时肌肉的电活动亦加强，表明募集了新的运动单位以代偿肌肉的疲劳。 (三)“第一拐点”与“第二拐点”
应用动态数学建模分析法研究表明，人体在运动过程中，心血管和呼吸系统的机能变化表现出两个明显的拐点，即标志进入工作状态(动员阶段)结束、稳定工作状态开始的“第一拐点”和标志稳定工作状态结束、人体整体工作效率明显下降、疲劳开始的“第二拐点” 当运动达第一拐点时，人体各项机能均处于一种相对动态平衡的“高原平台”状态。在这种状态下，运动员的生理机能稳定工作时间长，说明运动潜力大，工作能力强，通常以此作为运动训练选材及评定依据。近年研究表明，用该指标的时间值、以及时间与空间相结合的积分值，更能有效地反映运动员的体能水平。
第二拐点出现时，人体内能量代谢及血液化学成分均明显高于第一拐点，即在第二拐点前由有氧供能为主过渡到无氧供能占优势。到达第二拐点时，人体机能以有氧系统供能已经不能满足机体对能量的需求，必须启动能量输出更快的无氧代谢系统供能。第二拐点后，乳酸的堆积明显增加，心肺功能指标也明显高于起始时刻，但并没达到机能的最大限度。 第二拐点是人体机能工作水平再调整的关键之点。因此，我们把第二拐点定义为：人体整体机能发生疲劳的瞬时起始点。应用第二拐点到终点的时程和积分可以作为评价运动员耐受疲劳能力的敏感指标。同时，利用运动员的第二拐点强度，作为对运动员进行无氧耐力训练的参考强度值。
第三节 运动性疲劳及产生机理 一、运动性疲劳概述
(一)运动性疲劳的概念 运动性疲劳是指在运动过程中，机体的机能能力或工作效率下降，不能维持在特定水平上或不能维持预定的运动强度的生理过程。运动性疲劳是由运动引起的一种特有生理现象。这一疲劳概念的特点是： ① 把疲劳时体内组织和器官的机能水平与运动能力结合起来评定疲劳的发生和疲劳程度； ② 有助于选择客观指标评定疲劳，如心率、血乳酸、最大吸氧量和输出功率在其一特定水平工作时，单一指标或多指标同时改变都可以来判断疲劳。另外，也有人将疲劳定义为：疲劳是运动本身引起的机体工作能力暂时降低，经过适当时间休息和调整可以恢复的生理现象。
(二)疲劳的分类 运动性疲劳是由于身体活动或肌肉运动而引起的，主要表现为运动能力下降。根据疲劳发生部位可分为全身性疲劳和局部疲劳；根据疲劳发生的机理与表现，可分为中枢性疲劳、外周性疲劳和混合性疲劳。运动性疲劳常因活动的方式不同而产生不同的症状，在运动竞赛和训练中，身体疲劳和心理疲劳是密切联系的，故运动性疲劳是身心的疲劳。 （三）运动性疲劳产生的机理 1、“衰竭学说”
依据长时间运动产生疲劳的同时常伴有血糖浓度降低，而补充糖后工作能力有一定程度的提高现象，认为疲劳产生的原因是能源物质的耗竭。 2、“堵塞学说”
堵塞学说认为，疲劳的产生是由于某些代谢产物在肌组织中堆积造成的。 3、“内环境稳定性失调学说”
该学说认为疲劳是由于机体内PH值下降、水盐代谢紊乱和血浆渗透压改变等因素所致。 4、“保护性抑制学说”
运动性疲劳是由于大脑皮质产生了保护性抑制。运动时大量冲动传至大脑皮质相应的神经元，使其长时间兴奋导致耗能增多，为避免进一步消耗，便产生了抑制过程。 5、“突变理论”
疲劳是由于运动过程中三维空间关系改变所致（能量消耗、肌力下降和兴奋性改变三维空间关系） 6、“自由基损伤学说”
由于自由基化学性活泼，因而造成细胞功能和结构的损伤与破坏。 此外，内分泌功能异常和免疫功能下降也与运动性疲劳有关。 二、运动性疲劳的发生部位及特征 (一)运动性疲劳的发生部位
1.中枢性疲劳 中枢性疲劳系指发生脑至脊髓部位的疲劳。其特点是： ① 由于中枢神经系统发生功能紊乱，改变了运动神经元的兴奋性。疲劳时，神经冲动的频率减慢，使肌肉工作能力下降。 ② 中枢内代谢功能失调，表现为大脑细胞中ATP、CP水平明显降低，血糖含量减少，r-氨基丁酸含量升高，特别是5-羟色胺和脑氨升高，可引起多种酶活性下降，ATP再合成速率下降，从而使肌肉工作能力下降，导致疲劳。
2.外周性疲劳 外周疲劳可能发生的部位是从神经-肌肉接点到肌纤维内部线粒体。这些部位中发生的某些变化与运动性疲劳有着密切的联系。 (1) 神经肌肉接点
研究表明，短时间大强度运动时，导致运动神经末梢乙酰胆碱释放减少，骨骼肌的收缩能力下降。 (2) 肌细胞膜
研究表明，长时间运动过程，可引起肌细胞膜的通透性改变，使膜的完整性丧失，细胞的正常功能降低或丧失。 (3) 肌质网
长时间运动可以影响肌肉的兴奋—收缩藕联，导致运动性疲劳。 (4)线粒体
长时间运动可抑制氧化磷酸化过程，导致肌肉收缩时的能量供应障碍，最终表现为肌肉的收缩能力下降。 (5)收缩蛋白 研究发现，运动可引起肌节拉长、H区消失、A带I带异常及肌丝卷曲、排列混乱等现象。这些变化必然导致肌肉收缩能力下降，造成骨骼肌疲劳，并伴有延迟性肌肉酸痛等症状。 (二)不同类型运动疲劳的特征
运动性疲劳是一个极复杂的生理过程，由于运动的负荷和性质不同，对人体机能产生的影响也不同，疲劳产生的特征也不相同(表12-2)。不同运动项目的疲劳存在一定的规律性，短时间最大强度运动疲劳是因肌细胞代谢变化导致ATP转换速率下降；较大强度，较短时间运动所造成的疲劳往往是由于乳酸堆积所致；长时间中等强度运动的疲劳往往与肌糖原大量消耗、血糖浓度下降、体温升高脱水和无机盐丢失有关。在非周期性运动项目中，技术动作
的不断变化和动作技能的复杂程度是影响运动性疲劳的重要因素。一般认为，习惯性的、自动化程度高的和节奏性强的动作不易疲劳，而要求精力高度集中以及运动中动作多变的练习，则较易产生疲劳。静力性运动疲劳的产生就其细胞代谢来讲和短时间大强度运动项目的运动性疲劳相似，但由于中枢神经系统相应部位持续兴奋，肌肉中血流量减少以及憋气引起的心血管系统功能下降更为明显。 三、运动性疲劳的判断
科学判断运动性疲劳的出现及其程度，对合理安排体育教学和训练有很大实际意义。 (一)测定肌力评价疲劳
1.背肌力与握力 早晚各测一次，求出其数值差。如次日晨已恢复，可判断为正常。 2.呼吸肌耐力 连续测5次肺活量，每次间歇30秒，疲劳时肺活量逐次下降。 (二)测定神经系统机能判断疲劳 1.膝跳反射阈值 疲劳时阈值升高。 2.反应时 疲劳时反应时延长。
3.血压体位反射 受试者坐位静息5分钟后，测安静时血压，随即仰卧3分钟，然后将受试者扶成坐姿(推受试者背部，使其被动坐起)，立即测血压，每30秒测一次，共测2分钟，若2分钟以内完全恢复，说明没有疲劳，恢复一半以上为轻度疲劳，完全不能恢复为重度疲劳。
(三)测试感觉机能评价疲劳
1.皮肤空间阈 运动后皮肤空间阈(两点阈)较安静时增加1.5-2倍为轻度疲劳，增加2倍以上为重度疲劳。
2.闪光融合频率 受试者坐位，注视频率仪的光源，直到将光调至明显断续闪光融合频率为止，即临界闪光融合频率，测三次取平均值。疲劳时闪光融合频率减少。如轻度疲劳时约减少1.0-3.9Hz;中度疲劳时约减少4.0-7.9Hz;重度疲劳时减少8Hz以上。 (四)用生物电评价疲劳
1.心电图 疲劳时S-T段下移，T波倒置。
2.肌电图 疲劳时肌电振幅增大，频率降低，电机械延迟(EMD)延长。积分肌电图(IEMG)和均方根振幅(RMS)均增加，中心频率(FC)和平均功率频率(MPF)降低。EMD是指从肌肉兴奋产生动作电位开始到肌肉开始收缩的这段时间，该指标延长表明神经肌肉功能下降。 3.脑电图 脑电图可作为判断疲劳的一项参考指标。疲劳时由于神经元抑制过程发展，可表现为慢波成分的增加。
(五)主观感觉判断疲劳 具体测试方法是：锻炼者在运动过程中根据RPE表指出自我感觉的等级，以此来判断疲劳程度。如果用RPE的等级数值乘以l0，相应的得数就是完成这种负荷的心率。
（六)测定运动中心率评定疲劳
心率(HR)是评定运动性疲劳最简易的指标，一般常用基础心率、运动后即刻心率和恢复期心率对疲劳进行诊断。
1.基础心率 基础心率正常情况下都相对稳定，如果大运动负荷训练后，经过一夜的休息，基础心率较平时增加5-10次/分以上，则认为有疲劳累积现象，如果连续几天持续增加，则应调整运动负荷。
2.运动中心率 按照训练-适应理论，随着训练水平的提高，若一段时期内从事同样强度的定量负荷，运动中心率增加，则表示身体机能状态不住。
3.运动后心率恢复 人体进行定量负荷后心率恢复时间长，表明身体欠佳。如进行30秒20次深蹲的定量负荷运动，一般心率可在运动后3分钟内完全恢复，而身体疲劳时，恢复时间明显延长。
第四节 恢复 一、恢复过程
恢复过程可分为三个阶段，即运动中恢复阶段、运动后恢复到运动前水平阶段和运动后超量恢复阶段
第一阶段：运动时能源物质的消耗占优势，恢复过程虽也在进行，但是消耗大于恢复，所以总的表现是能源物质逐渐减少，各器官系统的工作能力下降。
第二阶段：运动停止后消耗过程减少，恢复过程占优势，能源物质和各器官系统的功能逐渐恢复到原来水平。
第三阶段：运动时消耗的能源物质及各器官系统机能状态在这段时间内不仅恢复到原来水平，甚至超过原来水平，这种现象称为“超量恢复”。超量恢复保持一段时间后又会回到原来水平。
超量恢复的程度和出现的时间与所从事的运动负荷有密切的关系，在一定范围内，肌肉活动量越大，消耗过程越剧烈，超量恢复越明显。如果活动量过大，超过了生理范围，恢复过程就会延长。
二、机体能源贮备的恢复
(一)磷酸原的恢复 磷酸原的恢复很快，在剧烈运动后被消耗的磷酸原在20-30秒内合成一半，2-3分钟可完全恢复。
(二)肌糖原贮备的恢复 肌糖原是有氧氧化系统和乳酸能系统的供能物质。不同运动强度和持续时间，对肌糖原的恢复时间也不同。长时间运动致使肌糖原耗尽后，用高糖膳食46小时即可完全恢复；而用高脂肪与蛋白质膳食5天，肌糖原恢复仍很少。在短时间、高强度的间歇训练后，无论食用普通膳食还是高糖膳食，肌糖原完全恢复都需要24小时。
(三)氧合肌红蛋白的恢复 氧合肌红蛋白存在于肌肉中，每千克肌肉约含11ml氧。在肌肉工作中氧合肌红蛋白能迅速解离释放氧并被利用，而运动后几秒钟可完全恢复。 (四)乳酸再利用 乳酸是糖酵解的产物，其中蕴藏着大量的能量可以被利用。近几年的研究认为，乳酸大部分是在工作肌中被继续氧化分解。包括两种形式： ① 工作肌中乳酸穿梭。指运动过程中肌肉生成的乳酸，在不同类型的肌纤维中进行重新分配和代谢的过程。即肌肉收缩时，Ⅱb型纤维中生成的乳酸不断地“穿梭”进入Ⅱa型或Ⅰ型中被氧化利用过程。 ② 血管的乳酸穿梭。指运动时肌肉生成的乳酸不是在工作肌中进行代谢，而是穿出肌膜后弥散入毛细血管，通过血液循环将乳酸运输到体内其他器官进一步代谢的过程。乳酸经血液循环，主要到达心肌、肝和肾脏作为糖异生作用的底物。 三、促进恢复的措施 (一)运动性手段
1.积极性休息 运动结束后采用变换运动部位和运动类型，以及调整运动强度的方式来消除疲劳的方法称积极性休息。积极性休息生理学机理可用相互诱导理论来解释。
2.整理活动 整理活动是指在运动之后所做的一些加速机体功能恢复的较轻松的身体练习。整理活动又称“放松练习”，剧烈运动时骨骼肌强力持续收缩，使代谢产物堆积、肌肉硬度增加并产生酸痛。运动结束后很难使肌肉自然恢复到运动前的松弛状态。另外，由于运动时血液重新分配，内脏血液大量转移到运动器官，以保证运动时能量代谢的需要，运动后若不做放松练习而突然停止不动，由于地心引力和静止的身体姿势，严重地影响静脉回流，使心输出量骤然减少，血压急剧下降，造成一时性脑贫血，产生一系列不舒适的感觉，甚至休克，即所谓重力性休克。 研究表明，剧烈运动后，进行3-5分钟的慢跑或其他动力性整理活动，使心血管、呼吸等运动后进行动力性整理活动可加速全身血液再次重新分配，促进肌乳酸的消除与利用，减少肌肉的延迟性酸痛，有助于疲劳的消除，预防重力性休克的发生。另外，做一些静力性牵张练习，使参与工作的肌肉得到牵张、伸展和放松，可有效地消除运
动引起的肌肉痉挛，加速肌肉机能的恢复，预防延迟性肌肉酸疼。 (二)睡眠
睡眠对身体机能恢复非常重要，在睡眠状态下，人体内代谢以同化作用为主，异化作用减弱，从而使人的精力和体力均得到恢复。静卧可减少身体的能量消耗，也可加速身体机能的恢复。
(三)物理学手段
大强度和大运动量之后，采用按摩、理疗、吸氧、针灸和气功等物理手段，能促进身体机能恢复。
(四)营养学手段 1．能源物质的补充
2．维生素与矿物质的补充 (1)维生素 (2)矿物质 (3)中药补剂 章节考点：
1、 产生赛前状态的生理机理是什么？ 2、 试述“极点”和“第二次呼吸”？ 3、 试述运动性疲劳产生原因？ 4、 准备活动的目的是什么？ 5、 运动后为什么要做整理活动？
第十三章 运动训练原则的生理学分析
第一节 概 述
一、 运动训练的生理学本质 1.运动负荷的本质
生物体最基本的生理特征之一，是可对任何内外刺激发生应答性反应，也称做应激性。刺激强度越大，所引起的机体反应也相应越大。
运动负荷的本质也是一种外部刺激，而且是一种非常强烈的刺激，并会导致机体发生非常剧烈的应答性变化。 2.运动训练的影响
运动训练对机体的影响实际就是结构与机能的破坏-重建过程。 3.运动能力的提高
有机体不仅具有应激性并能够对刺激发生反应，更为重要的是，它还具有适应性。适应性表现在若长期施加某种刺激，机体会通过自身形态、结构与机能的变化，以适应这种刺激。人体对训练刺激的适应也不例外。在训练后的恢复期，所损伤的肌纤维不仅得以修复，而且修复后的肌纤维有所增粗，可以产生更大的收缩力量；骨密质有所增厚，骨小梁的排列方向有所改变，可以承受更大的力量；运动中所消耗的糖原以及酶等物质不仅得以恢复，而且会发生超量补偿。恢复期中结构的改善称做“结构重建”(structuure construction)。结构重建后身体机能所得到的相应提高，称做“机能重建”(function reconstruction)。这样，长期的运动训练过程实质上是一个不断重复进行的刺激-反应-适应过程，是一个身体结构与机能不断破坏与重建的循环过程。通过这个循环过程，运动能力不断增强。 二、机体对运动负荷的反应特征 (一)耐受性
人体在进行运动或锻炼时，身体机能总是表现出对运动负荷的一定承受能力。这种承受能力称为对运动负荷刺激的耐受性。不同的个体对运动负荷表现出不同的耐受性，具有明显的个体差异。
在运动开始阶段，机体的耐受水平总会或长或短(随负荷强度与机体机能状态不同)保持一段时间，此阶段称做“耐受阶段”，训练课的主要任务安排在这个阶段。在这段时间内，机体会表现出比较稳定的工作能力，能高质量地完成各项训练任务。
机体对运动负荷的耐受程度受下列因素影响： ① 身体机能在训练后的恢复情况。恢复越充分，耐受阶段相应越长，反之亦然。 ② 训练课的强度与密度。运动强度越大，密度越大，耐受时间相应越短，反之亦然。 ③ 训练过程中的恢复程度。训练课次间与组间间歇时间越长，会使得机体机能在间歇期产生一定程度的恢复，有利于相应延长耐受时间。 (二)疲劳
机体在承受一定时间的运动负荷刺激之后，机能能力和工作效率会逐渐降低，即出现疲劳现象。将运动员训练到何种疲劳程度以及耐受多长时间以后疲劳，这完全取决于训练目的。换言之，训练过程中出现疲劳以及疲劳的程度，是训练负荷安排想要达到的训练目的。因为唯有机体达到一定程度的疲劳，在恢复期才能发生结构与机能的重建，运动能力才能不断提高。“没有疲劳就没有训练”即指此意。 疲劳阶段主要受下列因素影响： ① 身体机能的恢复情况； ② 训练课的强度与密度； ③ 训练课的负荷总量以及负荷类型等。负荷总量一般与疲劳程度呈正比例。复杂活动负荷较之简单活动负荷疲劳程度一般相对较深。 (三)恢复 在恢复阶段，机体开始补充所消耗的能源物质、修复所受到的损伤并恢复紊乱的内环境。恢复所需要的时间主要取决于疲劳程度。疲劳程度越深，恢复所需要的时间相对越长，反之亦然。
(四)超量补偿
训练课后若安排有足够的恢复时间，在身体结构和机能重建完成后，运动中所消耗的能量等物质以及所降低的身体机能不仅能得以恢复，而且会超过原有水平，这种现象称做“超量补偿”(over compensation phase)或“超量恢复”(over-recovery)，一般将由于超量补偿所导致的机能改善称为“训练效果”(training effect)。产生尽可能明显的训练效果正是进行运动训练的目标。超量补偿是评价运动训练效果的重要标准之一。在超量恢复阶段，若让机体再承受与以往相同的运动负荷刺激时，机体的反应会减弱。换言之，机体能够承受更大的运动负荷刺激，这标志着运动能力得到了改善。
超量补偿的程度决定于以下因素： ① 疲劳程度。训练课中的疲劳程度越深，运动后超量恢复现象越明显，但在恢复期出现的时间相对越晚；反之亦然。 ② 训练课的密度。在大强度训练课后，虽然可出现比较明显的超量恢复现象，但需要的恢复时间相对较长。若训练课与上节训练课过于接近，在机能尚未恢复时便开始训练，会影响超量恢复的出现。 (五)消退
训练课所产生的超量恢复现象并不会永久保持。若不及时在已产生的超量恢复的基础上继续施加新的刺激，则已经产生的训练效果经过短暂时间后又会逐渐消失，我们将这种现象和过程称为机体对运动负荷刺激适应的消退。因此，合理安排训练课，不仅应重视训练负荷的合理性，而且必须重视训练课后的恢复，并在出现超量恢复后及时安排下一次训练课。运动效果的保持时间和消退速率主要取决于超量恢复的程度，即所出现的超量恢复现象越明显，保持的时间相对越长。
三、运动负荷与训练效果的关系
假定对机体施加一个不变的运动负荷刺激，开始时机体的反应会比较强烈，疲劳程度也
比较深。在恢复期，机体进行结构与机能重建后，发生超量恢复现象，会使得机体对抗刺激的能力得到增强。这样，若第二次使用同样刺激，机体反应就不如第一次强烈，疲劳程度会有所变轻，超量恢复现象不如前次明显，运动效果也会下降。以此类推，若连续反复运用同样刺激，其运动效果势必会越来越小，直到消失。至此，机体的运动能力不再随着继续施加这一负荷而继续提高，而只能得以保持。在此情况下，要想继续提高运动效果，只有在原有刺激的基础上再增加负荷强度，即所谓的超负荷(overload)。适时适量地应用超负荷是保证身体运动机能不断增长的最重要的训练因素。但即或以最佳方式安排超负荷，运动成绩也不会无限增长。这是因为，受遗传因素制约，每个人的运动能力都有一个可达到的最高高度，即运动潜能。在成绩发展过程中，即便合理应用超负荷，随个体的运动能力越来越接近其运动潜能，运动效果也会越来越小。这就是为什么在开始接受运动训练时运动成绩提高较快，而到达高水平后会逐渐减慢，甚至停滞不前。因此，高水平运动员尽管训练负荷很大，但成绩提高很慢，甚至仅仅能够保持。
运动负荷安排不当将对训练效果产生不良影响，主要表现在两个方面。
第一，连续应用大强度训练刺激而恢复不足。这种情况在实际训练中屡见不鲜。尽管教练员用心良苦，运动员刻苦训练，但运动效果不佳。这时运动员身体机能的反应特点是： ① 对运动负荷刺激的耐受性越来越低，训练课中的耐受期几乎消失，往往在训练课开始阶段就直接进入疲劳过程； ② 疲劳程度越来越深，训练课中不但进入疲劳状态快，而且疲劳程度亦越来越深，形成疲劳堆积； ③ 不出现超量恢复，由于每次训练课都是在未安全恢复的基础上进行，因此，恢复会越来越不完全，直至造成过度疲劳。
第二，运动负荷过小或训练频度过低。运动负荷过小，运动员机能反应很小，难于造成预期的疲劳程度，也难于导致机体发生结构与机能重建现象，因而不能出现超量补偿，或超量补偿的程度很低，即没有取得明显的运动效果。可见，运动负荷刺激过大虽不可取，但没有刺激就没有反应，也就没有运动能力的提高。若训练频率过低，虽则每次训练课都可取得理想的运动效果，然而由于训练课频度过低，直至上次训练课所取得的超量恢复已经消退才进行下次训练课，运动能力也难以得到相应提高。
第二节 超负荷原则生理学分析 一、基本概念与意义
超负荷原则(overload principle)亦称“过负荷”原则。所谓超负荷是指当运动员对某一负荷刺激基本适应后，必须适时、适量地增大负荷使之超过原有负荷，运动能力才能继续增长。这个超过原有负荷的负荷即为超负荷。
运动训练的目的在于通过系统地施加运动负荷，使运动员的运动能力获得不断增长。而运动能力的提高，实质上就是对抗负荷能力的提高。这样看来，运动训练的过程意味着需要不断精心地调控训练负荷的过程。对负荷强度的把握是训练是否有效的关键。对于超负荷理论的透彻理解与把握直接关系着： ① 每节训练课的设计，包括负荷强度、运动量及负荷方式等； ② 每个小周期训练的安排思路，该小周期中各节训练课负荷的变化及搭配； ③ 减荷阶段的安排，训练周期中不同减荷阶段的安排与时间长度等； ④ 对增加负荷适应状态的评价，据此不断调整训练课安排； ⑤ 对运动训练效果的评定，据此改进负荷安排并修正训练计划。
二、生理学分析
超负荷原则是基于人体机能对运动负荷刺激的基本反应与适应规律而提出的。这一规律在上一节已经进行过比较详细的讨论。简单说来，在给机体施加一个较大运动负荷的初期，机能反应较强烈，训练效果也比较明显。但随机体对该训练负荷的逐渐适应，机能反应便会越来越低，训练效果也越来越不明显。在此情况下若要继续提高运动水平，则必须适度增加
运动负荷，以引起新一轮次的反应及适应过程。依此周期不断循环，即为超负荷的基本内涵。更确切地说，所谓超负荷，实质上是指循序渐进地增加负荷，使运动员的机能水平在不断进行的反应-适应过程中，逐渐提高到最大运动潜能。
运动能力要不断提高，负荷不断增长是前提条件。这就意味着运动负荷应不断超过原有负荷。但超负荷并非指过度负荷，而是指在不引起机体机能衰竭的情况下最大限度地刺激机体，使之发生最大的适应性变化。这就意味着，在运动员机体能够承受的范围内，运动负荷必须足够大，训练频度必须足够高。合理应用超负荷原则是影响运动训练效果最重要的因素。对其尺度的把握不仅直接影响运动员每节训练课、每一小周期、中周期和大周期的训练效果，而且会对运动员一生可能达到的最高运动成绩甚至运动寿命产生直接的影响。 (一)不同超负荷时身体机能状态的差异
不同超负荷安排时身体机能会出现不同的变化。若负荷较小时，训练刺激小，运动员的耐受期相对较长，疲劳程度较浅，恢复速率较快，但训练效果不明显且消退较快。若负荷较大时，训练刺激大，运动员的耐受期变短，疲劳程度加深，需要恢复时间较长。但产生的训练效果较明显，保持时间较长，消退速度较慢。比较结果提示，在训练安排时，应注意将大、中、小强度交叉使用。利用大负荷保持或发展能力，利用小负荷促进机体恢复。 (二)不同超负荷时身体机能发展的差异
运动训练所采用的超负荷是否适宜，直接关系着运动能力的增长速率以及运动员能够达到的最高成绩。图l3-2所示为不同超负荷安排时运动能力增长速率以及达到的运动潜能方面的差异。
1.突增式超负荷安排
从图13-2中的实线可以看出，依据刺激-反应-适应规律，施加较大增量的超负荷可使机体发生较大的反应，并获得比较明显的适应效果，因此能较快地出成绩。但若持续性地给机体施加较大超负荷，运动员固然出成绩较早，训练早期时常出类拔萃，但极易导致机体过早衰竭，无法达到本来具有的运动潜能，最终能够获得的最高成绩比预期的会明显降低，并且最高成绩保持的时间较短，往往形成“昙花一现”。 2.渐进式的超负荷安排
从图13-2中的虚线曲线可以看出，若对机体循序渐进地、缓慢地施加超负荷，虽然成绩发展速率较慢，出成绩较晚，但由于机体对此种超负荷一直会产生非常良好的适应，故不仅可以达到运动员的最大潜能，最终获得较高的运动成绩，并且可以保持较长时间。
综上所述，安排超负荷时，不能急于求成，不能急功近利，一定要从长远着想，从运动员需要最终获得的运动成绩人手，制定出运动员的多年训练计划，并控制每次超负荷所增加的强度，使成绩按计划地增长。只有这样，才能保证获得良好的训练效果，充分挖掘出运动员所具有的最大潜能。
三、超负荷原则在训练中的应用 (一)训练课中超负荷的应用
训练课中增加负荷的方式有：①增加负荷强度，如跑步训练中加快速度，负重训练中增加负重量等；②增加练习次数，如在速度不变情况下增加次数或组数，在负重量不变情况下增加练习次数与组数等；③增加练习密度，在其条件不变的情况下缩短次间或组间间歇；④增加运动总量，可以通过同时增加速度、次数及密度来实现，应注意负荷总量增幅不能过大。 (二)训练阶段中的超负荷应用 1.每一负荷维持一段时间
超负荷并非指每天的训练负荷都有所增加，而是呈阶段性增加。增加负荷的总体规律是：机体对每一新增负荷都有一个反应-适应期，待机体对这一负荷基本适应后再增加负荷。 2.安排减荷小周期
连续进行数个超负荷小周期后应注意跟随一个减荷小周期。减荷期的负荷应明显降低，以利用该小周期的轻负荷，将过去超负荷小周期中机体有可能堆积的疲劳予以消除。 3.安排减荷小阶段
每一减荷小周期后，会进入新一轮的增负荷期。连续数次增负荷小周期后，再次相应安排新的减荷期。以此类推，构成一个较长的训练阶段，应注意在连续数轮渐进性的增荷-减荷安排后，安排一个持续时间较长的减荷小阶段。负荷应比较轻松，消除前一阶段可能堆积的疲劳，以免造成过度训练或过度疲劳。
第三节 恢复原则的生理学分析
恢复原则(recovery principle)是指在长期的运动训练过程中，只有当运动员得到适宜的恢复，才能保证获得理想的训练效果。
人们对恢复重要性的理解经历了一个认识上的逐步深化过程。早期的运动训练中，人们主要将精力置于运动训练方面，认为恢复是自然发生的事。到了20世纪中后期，人们逐渐意识到没有恢复就没有训练，它在运动训练中也占据着重要的地位。到了90年代，随着对运动训练本质的逐步被揭示，人们意识到从一定意义上讲，恢复甚至比训练本身还重要，教练员在设计训练时也将恢复提高到非常重要的地位予以考虑。
恢复的主要意义在于：①运动训练后如果得不到足够的恢复，就根本不可能产生训练效果；②运动员在训练后的恢复速率，决定着整个训练计划的执行；③训练后连续恢复不足，会造成过度训练与过度疲劳，严重者会导致各种运动性伤病。 (一)恢复与结构-机能的重建
训练过程实际上是一个反复进行的身体结构与机能的破坏与重建过程。通过负荷运动，消耗大量能源物质，引起微细结构产生某种程度损伤，以及造成内环境紊乱等。然后在恢复期，利用机体所具有的适应性特点，进行结构与机能的重建，使得运动能力得到一定改善。而结构与机能的重建需要一定的时间过程。若在恢复不完全情况下进行下一次训练，这时机体尚未完成重建过程，不但不能提高运动能力，反而会加重微细结构的损伤程度，使运动能力进一步下降，并需要更长的恢复时间。因此，所谓恢复，实际上意味着给予机体足够的时间在训练后进行结构与机能的重建，以承担随后更大的训练负荷。 (二)恢复与训练效果
训练效果指在训练课后恢复期中所产生的身体机能与消耗物质的超量补偿现象。如上所述，训练课中负荷越大，疲劳程度越深，运动后产生超量恢复所需要的时间相对越长。大负荷训练后，产生超量恢复所需要的时间会明显超过24小时。这就意味着，在大负荷训练课后，随后必须注意安排小负荷训练课进行调整，以便身体机能有足够时间从疲劳中恢复过来并产生超量恢复。 (三)恢复与负荷
运动训练的成功反映在运动能力的不断提高。而要提高运动能力，就必须做到：①训练负荷要适宜，必须能够使机体产生预期的疲劳程度；②训练课后，必须留有足够时间使得机体能够消除疲劳，恢复和增强体能。可见，运动能力的改善不仅取决于运动训练的安排，而且取决于恢复是否适宜。惟有两者适宜结合，才能便训练效果最佳化。 (四)恢复与疲劳
恢复着重是针对疲劳而言。运动性疲劳主要包括三个方面：①一次专门练习所导致的疲劳，这种疲劳本质上主要是生理性疲劳；②训练课中总的训练刺激所引起的大面积疲劳，这种疲劳主要是生理性疲劳和心理性疲劳；③运动员在一段训练阶段中所导致的疲劳积累或称长期性疲劳，这种疲劳既包括生理心理性疲劳，也包括生物力学性疲劳。教练员和运动员都
应该关注这些疲劳，促进它们尽快消除。疲劳程度与恢复所需时间成比例，疲劳程度越深，恢复所需时间就相应越长。然而恢复时间也不能过长，以免产生运动效果消退。 (五)恢复速率与体能发展
运动员从疲劳中恢复的速率决定着运动能力提高的速度与程度。教练员所制定的训练计划，必须考虑每一名运动员恢复方面的特定需求。若恢复不足，疲劳就会积累，对训练的适应能力就会降低，运动能力就会下降，发生运动伤病的可能性就会增大。影响运动员成绩提高的重要因素，就在于在训练课中能否恰当地运用超负荷刺激，训练课后能否尽快促进运动员充分恢复。
三、恢复原则在训练中的应用 (一)决定恢复时间的因素
安排恢复时间时，不仅要考虑个体特征、疲劳程度和所动用的供能系统等因素，同时要注意考虑下述因素。
1.从事简单活动与复杂活动相比，前者恢复速度较快，而且运动能力的改善速率及到达最大能力水平的速度均明显快于后者。
2.训练程度越高，训练中疲劳发生越晚。这主要归因于高水平运动员动作合理、经济，花费能量较少。
3.工作性质也影响着恢复速度。离心性工作较多项目其恢复速率慢于向心性工作为主的项目。
4.完成复杂活动疲劳的发生时间较之简单活动要晚。活动越复杂，完成动作时协同作用的肌群就越多，故疲劳发生较晚。因此，在训练课中可安排多项练习内容进行循环，推迟疲劳发生。这是因为每一种活动类型均要动用不完全相同的肌群，而活动类型较多时，完成一项活动所用的肌群，在进行另一项活动时就会得到休息和恢复，即每一项活动都会动员某些“新的肌群”参与工作，便运动员在训练课中将运动能力保持更长时间。 (二)训练课后的恢复
每节训练课都会有疲劳以及代谢产物的积累。因此，训练课后的恢复至少牵涉到三面的任务：补充训练课中所消耗的能量物质；清除积累的代谢产物；修复训练课中损伤的组织。因此，教练员应注意采取措施，尽快消除疲劳，保证随后的训练。 1.在每个小周期最后一次训练课中降低负荷，以便消除前面训练课尚未完全消除的疲劳。这样做会起到一个保护作用，以免将这个小周期的疲劳带到下一个小周期。
2.训练中必然会安排一些大负荷训练课，并由此造成机体深度疲劳，并需要较长的恢复时间。为了继续训练，需要在大负荷训练课后，安排小负荷或中等负荷训练课，采用大、中、小负荷的训练课相交替的训练安排，既能保证训练，又能促进恢复。
3.注意在训练课后安排一些促进恢复过程的活动(整理活动)，以加速疲劳的消除速率。整理活动属于积极性恢复，一般包括一些低强度活动及伸展性练习。实践证明，训练课后进行整理活动，无论对于运动员的生理机能恢复抑或心理的恢复都有极大益处。
4.注意训练课后的营养补充以及不同功能的恢复速率。在力量训练及长时间的大强度训练后，应注意蛋白质的补充，以利于组织的修复与再建。摄入富含复合糖的饮食可加快肌糖原的合成速率。生理机能的恢复速率主要取决于化学底物的重新合成。磷酸肌酸恢复速率非常快，而肌糖原恢复速率以及受损伤肌肉的修复则要慢得多。结缔组织(肌腿、韧带)的恢复速度需要的时间较循环器官长。通过分析不同系统的恢复速率，目的在于采取恢复措施时，应注重促进那些恢复较慢的系统。
5.采取各种恢复手段加速恢复。随着运动成绩接近人类体能的极限，现代训练负荷已经非常大，单凭“自然”恢复已经远远不够，而必须采取某些人为的加速恢复的措施。人们时常采取的恢复措施包括在训练课中进行的积极性休息以及肌肉群轮流工作，在训练课中或训
练课后进行的心理放松，以及训练课后采取的其他措施如红外照射、物理按摩、冷热交替淋浴、水中漂浮放松以及饮食等手段。将积极性恢复与被动性恢复(放松、热水浴、按摩等)结合进行时，恢复的效果优于单纯使用积极性恢复。 (三)过度训练的消除
过度训练是由长期的疲劳堆积而得不到及时清除所致。其根源在于在训练中忽略了训练与恢复的比率，运动员尚未从前面训练中得到充足恢复便继续进行大负荷训练，引起疲劳程度越来越深，形成过度疲劳，亦称过度训练。在周期性训练安排上，之所以在小周期、中周期以及大周期都要安排“减荷期”，其目的正在于消除前面训练可能形成的疲劳的堆积。 1.轻度过度训练的消除
轻度过度训练时不必停训，通过在一段时间内减强度、减量和延长休息时间就可以调整过来。注意鼓励运动员参与对身体机能不会产生较大压力的替代性活动，以促进其身心的恢复。注意避免进行测验课与比赛，并注意减轻心理压力。一般而言，这类过度训练在较短时间(大约一个月)就可调整过来。 2.重度过度训练的消除
重度过度训练时必须停训。主要的恢复手段是休息，并避免任何大强度身体活动。这种恢复需要的时间较长，可长达六个月或更长时间。在这一时期，受停训影响，已经提高的运动能力会急剧下降。生理上的疲劳以及负面的心理效应也会阻碍恢复的进程。尤其值得注意的是，许多优秀运动员在发生重度过度训练后，即或采取了各种措施，但其后经过训练再也无法达到原来的最高运动水平。因此，在训练中应切实注意避免过度训练。
第四节 周期性原则的生理学分析 一、基本概念与意义 (一)基本概念
周期性原则(Periodic Principle)指的是将运动员的多年训练计划划分为时间长度不一的各种周期，每个周期赋予不同的训练目标，训练过程在不同层次上周而复始地进行循环。 按照周期性原则，一名运动员的多年训练过程可被分解为若干个年度训练计划(年周期或大周期)，每一个年度训练计划依次分为数个称为中周期的训练阶段，每一个中周期又分为若干个小周期，小周期由若干节训练课所组成。实际训练过程中，每节训练课对小周期负责，小周期对中周期负责，中周期对年周期负责，年周期对多年训练计划负责，形成环环相扣的紧密结构。 (二)意义
周期性训练原则的意义主要表现在以下三个方面 1.整个训练和比赛工作是一个系统工程
一名优秀运动员的成长需要经过多年的艰苦训练，加之训练与比赛会受到诸多的训练因素和非训练因素的影响，因此，训练和比赛工作就是一个系统工程。这就需要对整个训练过程进行精心的计划和实施。在周期性基础上，便可以按照系统论的观点，将整个多年训练过程视做为一个大系统，将每年的训练和比赛视做为分系统，每个分系统又由许多分支系统构成。这样便可对整个训练过程进行有效的计划、分工、实施与监控。 2.使运动员得到最佳发展
使运动员得到最佳发展有两重涵义：第一，要能够挖掘出运动员的最大运动潜能；第二，要能够在每一年的重大比赛中出现最佳竞技状态。前者是按照多年训练目标通过系统化地实现每个训练阶段的训练目标的必然结果，后者则是合理计划和完成年周期中每个小中周期训练目标的必然结果。
3.使训练过程的每一个环节具有可操作性
在周期性基础上，教练员对运动员经过多年训练可能达到的总目标心中有数，而且也清楚地知道每一年需要达到的分目标，以及每一个中周期、小周期乃至每节训练课的小目标。从而非常清楚什么时候该怎样练以及练的目的是什么。这样，一方面有利于教练员实施训练计划并组织训练过程，另一方面也便于对每个训练环节的效果进行测定和评价，并根据反馈结果随时修正训练。 二、生理学分析
运动训练中有诸多矛盾需要协调。周期性原则最重要的作用之一就在于能够以人体生物科学与身体机能发展规律作为基础，协调训练过程中的主要矛盾，包括训练内容与训练时间、精力之间的矛盾，身体素质发展与保持之间的矛盾以及训练和比赛之间的矛盾，使整个训练有序地进行。
(一)训练内容与训练时间
绝大多数竞技体育项目均要以良好的身体素质作为基础。训练程度高低与身体素质水平直接相关。技术性较强的运动项目，如篮球、排球等，也需要很高的力量、速度、耐力和柔韧性素质水平作为基础。所以，在安排训练计划时，一定要正确处理好发展身体素质与发展技术的辩证关系。
解决好在有限的训练时间和运动员有限的体力范围内，安排各种训练内容的难度，最好的办法就是将所需要发展的各种训练内容列出清单，依照一定的规律进行安排，这就形成了训练周期。
(二)身体素质发展与保持
身体素质的发展与保持过程中，存在这样一种现象：若想保持一种已经得到较大发展的身体素质，如力量素质，每周进行一次最大肌肉力量课就可以实现。但想使之有所发展，每周至少需要两次最大肌肉力量练习课，若想使之得到更大的发展，可以安排每周三次。然而，机体经过大强度和大运动量训练后，机能恢复所需要的时间至少会超过24小时，在极高负荷训练课后，甚至需要更长时间。所以，每周能够安排的大负荷训练课的次数是有限的。也就是说，安排的大负荷训练课越多，所需要的恢复时间就相应越长，留给其他素质发展与技术发展所剩余的训练时间就相应越少。
鉴于这种矛盾，教练员必须围绕当年最重大的比赛，精心做出本年度的全年训练计划。在基础训练期，训练重点是发展身体素质，每周安排较多的大负荷身体素质训练内容，而技术训练相对较少。随着训练向前进展，基本身体素质训练的比重逐渐减少，技术训练成分逐渐增大。
在赛季前期，训练的目的是在保持住已经获得的身体素质水平基础上，重点实施技术训练内容，即在本阶段重点发展与已经提高的身体素质相适应的专项技术；待到重大比赛前，与上一个训练同期相比，身体素质已经有所发展，技术也有所改善，从而使增强的身体素质水平与提高的技术水平相结合，形成更强的运动能力，一般将此称为出现了“最佳竞技状态”。以这种状态进行比赛，应该能够表现出当年的最好成绩。
最佳竞技状态不可能保持很长时间。运动员在赛季以最佳竞技状态完成主要比赛后，体力会下落，于是进入调整期(休整期)。再次按照上述思路在更高的水平上进行新的一轮循环。这样在更高的起点上循环往复，使运动员的运动能力不断提高。这就是蕴于运动训练的周期性原则背后的科学基础。 (三)训练与比赛
运动训练的目的就是为了比赛。但训练和比赛实质上是一个矛盾的混合体。扎实的基础训练就像向银行存款，而大型比赛则是从银行取款。因此，运动训练安排中需要考虑的一个很重要的因素，就是力图最合理地摆正训练和比赛的关系。在指导运动员训练时，应在认真分析运动员特点与项目特点的基础上，为其大致确定长远发展目标，制定出多年训练计划。
在多年训练计划基础上，制定每年的年度训练计划。在制定年度训练计划时，应紧密围绕当年的最重大比赛进行设计，将其分为若干个小阶段，并确立各个阶段的发展重点。目的是通过精心安排使最佳竞技状态出现在重大比赛时。
第五节 个体化原则的生理学分析
个体化原则(individuality principle)指教练员在制定训练计划时，必须严格按照每名运动员所独具的身体能力、潜质、学习特征以及从事的专项等各方面特点，设计出适合每名运动员特点的个体化方案。也就是说，整个训练过程必须依据该运动员的特点进行安排，使之得到最大的发展。
在训练实践中时常有这样一个误区：冠军的技术便是最佳技术，冠军的训练计划便是最佳训练计划。从而造成许多教练员总喜欢“拿来主义”，全然不考虑自己队员的特点、能力与训练经历等。更有甚者，许多教练员甚至将优秀运动员的训练计划不加消化地应用于青少年运动员，结果产生不良效果。
在现代运动训练中，个体化原则已经成为最重要的训练理论之一。教练员惟有在认真分析每一名运动员训练的不同方面的基础上。精心地制定出最适合个体发展的训练计划，才能使该运动员得到最佳的发展，才能发掘出该运动员的最大潜能。 生理学分析与应用
(一)不同个体适应运动负荷能力的差异
不同年龄运动员在训练负荷适应性方面是有差异的。如儿童少年运动员与成年运动员在解剖结构、身体形态、机能能力以及心理成熟度方面的差异，决定了他们对运动负荷承受能力的差异。儿童少年运动员可以耐受较大的运动量，但难以承受较大的训练强度。他们疲劳快，但恢复也快。从心理角度而言，他们的兴趣难于持久，容易转移。这些都提示教练员，在为其安排训练计划时，应注意他们的身心特点。
同等年龄层次的不同运动员个体，在训练负荷适应性方面也存在个体差异，即便是运动成绩相似的运动员，其生理机能与心理机能激活程度也不尽相同。换言之，组成运动成绩的各要素对这一成绩所作的相对贡献不同。正如对于两名800米跑成绩相同的运动员而言，一位以步频为主，反映在他的神经类型属于灵活型，白肌纤维比例较高，爆发力较好等；而另一位则可能以步幅为主，表现在个头大、腿长、柔韧性好、神经系统工作的稳定性好等方面。因此，在训练中必须充分考虑个体特点及发展需求，有的放矢地安排训练内容。 (二)不同性别运动员适应运动负荷能力的差异 女子运动员无论从身体形态、解剖结构及身体机能方面，均与男子运动员有极大的差异，这就需要教练员充分了解女子运动员的解剖、生理与心理特点，按照女子的特点安排训练。 此外，在训练安排上尤其应注意女子特有的生理现象 月经周期。在一般体育教学情况下，女学生处于月经期时，应尽量注意不下水，不做腹压较大的跳跃性练习等。但对于竞技体育情况则完全不同。任何一项运动比赛，其日程安排都不会照顾处于月经周期的运动员，而且许多世界大赛(如奥运会)几年才举行一次，运动员一生难得有机会参加。从竞技体育角度而言，在平时训练中，就应注意逐步建立起月经期对运动训练的适应性，即逐渐做到在平时训练时基本不考虑女子运动员是否处于月经周期。但这需要一个较长时间的逐渐适应的过程。在运动员参加训练初期，在月经期教练员应给予适当照顾并酌情减量、减强度，然后在月经期逐步加量、加强度。这样，女子运动员的特殊生理机能就会有一个逐渐适应的过程，直到对运动训练完全适应。最终目的是使其即便处于月经期，也可照常进行正常训练和比赛。这时就意味着运动员的月经周期已经对运动训练完全适应。 (三)运动员不同生理机能状态适应运动负荷能力的差异
同一运动员处于不同机能状态时，如体能下降、生病、睡眠不足、受伤和营养不良等情况下，对运动负荷的适应能力下降。故在训练时，必须及时发现运动员的机能变化情况，及时采取适当的个体化处理方案。
综上所述，在训练实践中，教练员应该充分认识到，每个运动员都是一个独特的个体，没有一个万能的训练计划能够适用于所有运动员。因此，安排训练计划时，必须根据每个运动员的爱好、习惯、特长、特定需要及发展目标，以取得最佳训练效果。此外还应注意，即便是在个体化的基础上制定训练计划之后也并非一劳永逸，该计划尚需根据运动员情况的变化随时进行调整。如该运动员对计划负荷发生的反应是否理想，完成负荷是否吃力，机体是否适应，恢复情况如何等。必须清楚:我们是要有一个计划且按照该计划安排训练，但训练计划必须根据运动员所处的特定环境的变化随时进行相应调整，以使运动员得到最佳的发展。
章节考点：
1、 试述身体机能对训练课刺激所产生的应答性反应的五个阶段？ 2、 试述运动训练的生理学本质？ 3、 影响超量恢复的主要因素？
4、 试述超负荷原理的基本内涵与意义？
5、 试分析周期性原理在训练实践中的作用和意义？
第十四章 特殊环境与运动能力 第一节 高原环境与运动能力 一、高原应激 高原(high altitude)是一种低气压、低氧、高寒和高紫外线辐射的特殊环境，对人体的生理活动会产生一系列特殊的应激刺激作用，其中低氧刺激对人体的影响最为明显。 (一)最大摄氧量
氧分压随海拔的高度增加而下降。由于大气分压的降低，人体的血氧饱和度急剧下降，组织细胞利用氧量就减少。当海拔高度上升到1500米时，最大摄氧量开始下降。由于最大摄氧量的下降，使运动能力明显下降。 高原环境对运动能力的影响，因海拔高度及运动项目不同而有所差异。在高原2300米高度比赛时与平原比较，超过2分钟的全身耐力性运动，由于最大摄氧量降低，与有氧工作能力有关的竞技成绩会明显下降。例如，1500米跑的成绩下降3%；5000米和10000米的成绩大约下降8%。在高原游泳比赛，100米的成绩下降2%-3%,400米以上的成绩下降6%-8%。短时间、高强度的项目，即持续时间不超过1分钟的剧烈运动，特别以技术为主的项目(短跑、跳跃和投掷)并未受高原负面影响，由于空气阻力小，运动成绩反而可能会略有提高。 (二)肺通气量
从平原到达高原时最重要的反应就是由于氧分压下降所引起的肺通气过度。当高度达到2348米时，安静时的肺通气量开始以指数形式增加。由于高原缺氧刺激了颈动脉体与主动脉体外周化学感受器，反射性地引起呼吸加深加快，肺通气量加大。而肺通气过大会造成过度换气，排出的CO2过多，使肺泡和血液CO2分压下降，血液和脑脊液中pH值升高偏碱性，易发生代偿性的呼吸性碱中毒而对呼吸中枢有抑制作用，从而反射性地引起肺通气量减少。因此，在高原缺氧时，同时存在通气加快和减慢的相互对抗的两种调节机制。在一般情况下，缺氧引起的肺通气功能增强的现象是主要的。肺通气量的增加提高了肺泡氧分压，有利于氧的运载。
(三)心血管反应
到达高原初期，心率和心输出量增加，而每搏输出量没有变化。每分输出量的增加主要
靠心率的加快，心率增加可以补偿运输氧能力下降。在平原安静时，心率一般为70次/分，在高原4500米高度时，安静心率可增加至105次/分，这种心率的增加是由于中枢神经系统处于缺氧状态，交感神经受刺激而兴奋所致。在高原期间，动脉血压明显增加与去甲肾上腺素水平增加有关。 (四)高原反应症
初到高原，机体因缺氧而产生一系列生理反应，会出现头痛和呼吸困难等所谓急性高山病(AMS)。这主要是脑缺氧引起的，脑组织对缺氧最敏感，易先受损。由于体液滞留在脑部或肺部，容易发生高山脑水肿(HAPE)或肺水肿(HACE)而危及生命。由于低氧的影响，抑制了视网膜感光细胞的机能，使视觉感受器对光的敏感性降低。当高度约为1500米时，对光敏感性下降5%；高度约为3000米时则下降25%，视力敏锐性下降30%；当高度达到约为6000米时简单反应时降低25%。 二、高原服习
高原的低氧环境给人体，尤其是呼吸循环机能带来不利的影响。但是人体在高原地区停留一定时期，机体对低氧环境会产生迅速的调节反应，提高对缺氧的耐受能力，称为高原服习(altitude acclimatization)。高原服习是循序渐进的，所以适应需要时间。到达2300米高度约需两用时间适应，然后每增加610米，需多一周时间去适应，直到达到所需要的高度。高原服习可分为短期服习(几天、几周或几个月)和长期服习(数年)。一般将人体对高原环境的长期服习过程称为高原适应(altitude adaptation)。
在高原的长期适应过程包括生理和代谢的调节高度适应，以便大大增强对高原缺氧的耐受能力。最重要的调节机制包括：①肺通气量的增加和体内酸碱平衡的调节；②血红蛋白和红细胞生成增加以及局部循环和细胞代谢的变化。后两方面将明显有利于氧运输和利用。 除通过上述变化来服习外，Weine(1976)还将高原服习分为两种：第一为安静状态的服习；第二为与摄氧能力有关的工作状态的服习。如上图所示。
高原适应存在着很大的个体差异。进行登山运动必须在某一高度服习后，再继续征服更高的海拔。
三、高原训练的生理学适应 高原训练(altitude training)是一种在低压、铁氧条件下的强化训练。这种训练对人体有两种负荷，一种是运动本身所引起的缺氧负荷，即运动性缺氧负荷；另一种是高原性缺氧负荷。这两种负荷相加，造成比平原更为深刻的缺氧刺激，以调动身体的机能潜力。高原训练的生理学适应主要表现在呼吸系统、血液系统、心血管系统、骨骼肌、免疫系统和内分泌系统等的适应。 (一) 呼吸系统
平原运动员到高原后，最初反应是呼吸频率加快、肺通气量加大。运动使肺同气量科教在平原做同样负荷增加23%或更多。最大摄氧量是反应运动员有氧耐力运动能力的重要生理指标，研究表明，平原运动员到高原虽然肺通气量增加，但随高度的升高最大摄氧量却下降，认为这是血氧饱和度下降和心输出量减少所致。有氧能力在海拔1500米以上才有明显改变。每升高1000米，最大摄氧量则以10%的比例下降。因此，4000米高度的有氧能力相当于平原的70%左右。在6248米时，大约时50%。有训练者和无训练者最大摄氧量的下降程度相似。 (二)血液系统
1． 血红蛋白和红细胞
运动员到高原后血红蛋白和红细胞增加。血液载氧能力的提高是对高原适应的主要表现。这种适应来自于两个因素，初期是血浆量减少，随着时间延长则是由于造血器官机能加强，而使血红蛋白和红细胞的生成增多。初到高原的头几天，由于体液从血管内进入组织液和细
胞内，血浆量减少使血红蛋白浓度增加。高原氧分压下降也刺激红细胞总数增加，称为红细胞增多症。这是由于高原缺氧引起促红细胞生成素的释放，促进红细胞的生成。研究还表明，在高原服习过程中女性血液指标变化明显比男性少。但在高原前后进行了补充铁的女性与没有补充铁的女性相比，红细胞增加更多，几乎达到与男性相同的水平。 2.促红细胞生成素
高原缺氧有促使体内促红细胞生成素增长的作用。研究发现，高原训练运动员似乎比单纯久居高原的人更能促进红细胞的生成。促红细胞生成素的释放也受海拔高度的影响。促红细胞生成素的分泌和红细胞的生成还与血清睾酮的水平有关。 3. 血液流变学指标
通过对久居高原人群的研究发现，随海拔高度的不断增加，血液具有浓、粘、聚的典型特点。经过长期训练的运动员，安静时红细胞渗透脆性、血液粘度、红细胞电泳时间和血沉比一般人有明显下降，红细胞滤过率和红细胞变形能力比一般人明显增加。由于长期训练使红细胞变形能力增加，血细胞压积减少，运动员安静状态血粘度较一般人明显下降。 4. 红细胞变形能力
红细胞的变形能力在很大程度上影响着组织的供养能力及对二氧化碳和其他物质的运输能力。
5. 血乳酸变化
研究发现，在高原训练初期，乳酸浓度会升高。但机体在对高原服习的过程中，运动后血乳酸和肌乳酸存在下降的趋势，这是机体对缺氧环境的适应，也是机体代谢能力提高的反映。这种高原服习后大肌肉群训练时最大血乳酸浓度减少的现象被称为乳酸矛盾现象。总之，在海拔2000米的高度，当运动强度与平原相同时，缺氧的程度明显加大，血乳酸变化有以下特点（1）以相同强度做大强度运动时，高原的血乳酸值明显高于平原；（2）高原适应以后，以相同强度运动时，与初到高原相比血乳酸浓度下降，血乳酸—速度曲线右移；（3）高原训练能明显提高乳酸阈强度；（4）在4000米以上高原训练时，由于速度偏低，血乳酸值显著下降。
(三)心血管系统
在高原以次极限和极限强度运动时，最初反应是心率和每分输出量比平原增加50%，而每搏输出量没有变化。但数天或数周后，随着携带氧气的能力和对氧气的亲和力提高，最大心率和心输出量均有所下降。每搏输出量降低的原因是由于血红蛋白浓度升高后，静脉回流量减少，血浆量和总血容量下降，以及交感神经活动引起全身血管阻力的增大。而最大心率的降低，可能受长期高原应激引起的副交感神经调节增强的影响。 在高原居住的居民其血压略高于平原居民。而且是肺循环的血压较高。居住在4330米高度的秘鲁居民的肺动脉血压，比平原居民要高一倍。这种肺动脉高血压有助于改善肺组织的血液灌流和扩大肺泡的有效气体交换面积。由于肺血管阻力较大，使右心室肥大。这是一种适应性变化。 (四)骨骼肌
高原训练对骨骼肌有较深刻的影响，主要表现在以下几个方面 1.骨骼肌的毛细血管和酶活性
对在2300米高度训练的运动员进行测定，发现骨骼肌毛细血管密度增高，糖酵解酶活性降低，氧化酶活性升高。 2.肌红蛋白浓度
肌红蛋白是肌细胞内含铁的蛋白质，比血红蛋白有更大的亲和力，其主要功能是贮存和运输氧气。高原适应和训练的综合因素能引起人体骨骼肌中的肌红蛋白的浓度增加，这种增加反应在相当程度上取决于高原训练时强度，即训练强度较高、且严重缺氧时才能见到明显
成效。
3.体重和体成分
长期经受高原应激，瘦体重和脂肪明显下降，下降的大小与海拔高度密切相关。研究表明，在4300米高原8天后，体重下降3%，而在5300-8000米停留三个月后，体重则下降15%。在高原上体重的丢失首先是脱水，其次是脂肪的丢失和骨骼肌质量的下降。但也有人发现登山者体重的下降，其中的1/3是体脂，2/3是肌肉组织丢失。还发现在骨骼肌质量下降同时存在肌纤维变小的现象，这是对高原环境的有利适应，它可缩短氧气从毛细血管扩散到线粒体的距离。
此外，高原应激使能量摄入下降，小肠吸收率下降，基础代谢率明显增加，因而体重下降。
4.肌肉缓冲能力
高原训练后，肌肉缓冲能力有所改善。有人研究越野滑雪运动员高原训练后腓肠肌和肱三头肌的缓冲容量均增加6%，并且腓肠肌缓冲容量的相应变化与短跑成绩呈正相关行(r-0.83)。由此认为低氧对于缓冲容量的提高可能是一个关键的因素。而耐力训练不能增加肌肉缓冲容量。 (五)免疫系统
高原训练对长跑运动员免疫功能会产生影响。经过四周海拔2700米高原训练后，长跑运动员血中白细胞介素2水平下降，但经过四周海拔1300米高原训练后细胞免疫水平则提高。提示高原训练的高度也是影响耐力运动员细胞免疫功能的因素之一。 (六)内分泌系统 1.儿茶酚胺
缺氧结合运动训练，使运动员尿内儿茶酚胺排出量明显增高。在较高海拔高度进行同等负荷运动后，运动员尿去甲肾上腺素的排出量明显增加，肾上腺素的排出量明显减少。 2.血清睾酮和皮质醇
研究发现，高原训练会使运动员血清睾酮降低。高原训练皮质醇大多呈上升变化，但也有下降的报道。
四、高原训练的要素 (一) 适宜海拔高度
高原训练的高度从理论上讲1000-3000米的高原训练都有效。。近年来，国际上以基本认同世居平原的运动员高原训练的最佳高低应为2000-2500米。 (二) 适宜训练强度
一般应遵循以下原则（1）根据运动员水平的高低来定。（2）根据比赛强度来定。（3）将高原训练的强度和下高原后的强度结合起来。（4）要根据机体对高原环境的适应阶段来安排训练强度。
(三) 训练持续时间
最适宜的持续时间应为4-6周。 (四)出现最佳训练效果的时间
与个体的适应能力及高原训练的负荷有密切关系。 (五)训练效果评价
当前对高原训练效果的认识还不完全一致。
高原适应提高了血液运载氧的能力。但长时间的高原应激对生理机能会出现一些负面的影响，例如体重下降、最大心率减少及每搏输出量减少，最大心输出量的减少将抵消来自血液载氧能力增加的受益。此外，在高原时是不可能以平原上的大强度训练，这就使得高原绝对训练的强度下降，上述种种因素可能会使运动员在平原时的竞技状态受到影响。
(六)训练方法与手段
高原训练方法主要有高住低练法、间歇性低氧训练法和模拟高原训练法等。 1． 高住低练法
让运动员在较高的高度上（2500米）居住，而在较低的高度（1300米）训练。这样，既可以充分调动机体适应高原缺氧环境，挖掘本身的机能潜力，又可达到相当大的训练量和强度。
2.间歇性低氧训练法
采用呼吸气体发生器吸入低于正常氧分压的气体，造成体内适度缺氧，以达到高原训练的目的的一种仿高原训练法。 3.模拟高原训练法
高原屋，低压睡仓都是仿高原训练法，既不需要高原训练基地，又免去往返迁移，以期达到高住低练的效果。
第二节 热环境与运动能力 一、热应激与适应 (一)热应激的生理反应
人体在运动时由于代谢产热和环境热两种因素的共同作用，使机体处于热应激状态。热应激(heat stress)会引起机体一系列反应与适应。 1.心血管反应 2.发汗增加 3.尿量变化
4.内分泌激素对应激反应 5.代谢变化 6.耐力下降 (二)热服习
1．出汗阈值下降、出汗率增加、排汗能力增强 2.肾脏和汗腺对Na+重吸收增加 3.心功能改善，每搏输出量增加 二、热病及其预防 (一)脱水 (二)热痉挛 (三)热衰竭 (四) 中暑 (五)热病的预防
预防热环境训练时热病的发生，合理补液和预防过度脱水最为重要。在运动前后通过监测体重大致了解失水量进行补液，每减少l公斤体重表示脱水450ml，或在运动前20分钟喝400-600ml的冷水；在运动中少量多次的补液，每隔15-30分钟补液100-300ml，每小时的总补液量以不大于800ml为宜；在运动后的补液也应以少量多次为原则，并适当补盐。在热环境运动时适宜补液的指导方案如下：
1.小于l小时的运动，在运动前的0-15分钟补充含6%-10%糖饮料，运动中补充的液体约相当于1/2出汗量的水分(水温在5oC-15.5oC)。
2.5-3小时运动，建议运动前饮水300-500ml，运动中补充800-1600ml，含6%-8%糖和1240mEq(毫克当量)钠盐的饮料。
3.大于3小时运动，运动前饮水300-500ml，运动中每小时补充含6%-8%糖和20-30mEq
钠盐的饮料500-1000m1。
4.恢复期中应摄取食糖5%-10%和钠盐30-40mEq的饮料以获得复合水。为使糖原合成率达到最大的恢复，在运动的最初2小时内，每小时的摄糖量最少应为50g。
第三节 冷环境与运动 一、冷应激与运动
在低温情况下，如果风速和湿度越大，机体散热越多，冷应激(cold stress)对机体的影响就越明显。在冷环境中，机体是通过两种调节机制以防止体温下降的：一是通过寒颤以增加代谢产热；二是外周血管收缩，减少热量散失。如果这两种调节机制不能保持机体产热和散热的平衡，机体深部温度就会降低。 二、冷服习
研究表明，经常暴露在冷环境中，会加速机体对冷的适应。对冷适应(cold adaptation)的基本特征是寒颤产热减弱和外周血管收缩反应减弱。例如，职业潜水者如果每天潜入lOoC的冷水中15分钟，就会产生冷适应，当口腔温度下降到约34oC时，他们仍能保持在水中活动。一般人在水温下降到28.2oC时，有50%以上的人出现寒颤。而潜水者此时才开始出现微弱的寒颤反应，说明冷适应的人寒颤阈值较高。长期生活在极端寒冷地区的人，基础代谢率比一般人高约25%。重复对手或脚进行寒冷刺激，会使流经这些部位的血流增加而提高局部的冷适应，防止组织由于低温造成的损害。 评定人体对冷的服习有三种基本方法：
第一种方法是测定产生寒颤的皮肤温度阈值。研究指出，处于较冷气温中几个星期后，寒颤发生推迟。冷服习的人可以增加非寒颤的产热过程以保证产热，使寒颤减轻。增加去甲肾上腺素的分泌，产生脱偶联的氧化磷酸化过程，即释放热而不生成ATP。
第二种方法是测量手和足的温度。未经服习的人随着处于冷环境中时间延长，手和足部的温度逐渐下降。已经服习的人能够保持基本正常的温度。
第三种方法是观察在寒冷中睡眠的能力。未经服习的人会因打寒颤而不能入睡。研究表明，服习到一定程度时便可以在寒冷中入睡，在寒冷中入睡的能力取决于增加去甲肾上腺素的分泌，使非寒颤产热过程增强。 第四节 水环境与运动 一、水环境与运动能力
水环境中的浮力、密度及导热性等特性，对人体生理功能及运动能力有较大的影响。这些影响主要表现在以下几个方面： (一)能量代谢 (二)呼吸机能 (三)心血管机能 二、对水环境的适应
人在28oC-30oC的冷水中就会产生寒冷应激，通过体温调节功能，从而维持正常生理状态。经常在水环境中活动，会对水环境逐渐适应，使产热和散热过程得到改善，体温调节能力提高。游泳时水温较低，体温调节功能会发生一系列变化，大致可分四个阶段。第一阶段，刚入水，冷的刺激反射性地引起皮肤毛细血管收缩、皮肤发白、散热减少、产热加强(发自阶段)；第二阶段，皮肤血管反射性舒张，血液流向皮肤，皮肤发红，有温暖感觉(发红阶段)；第三阶段，如果持续在水中停留过久，身体散热过多，会出现寒颤，以加强产热过程(发抖阶段)；第四阶段，若继续停留太长，引起小动脉收缩，小静脉扩张，血液滞留在度下静脉中使皮肤和嘴唇紫绀(发紫阶段)。其中第二阶段是机体对寒冷的适应阶段，此时体内热量可提高3-4倍。寒颤是体温消耗过度的信号，所以在身体感觉寒冷时应上岸擦干身体，做些轻
微活动以加强产热。如不采取保暖措施，勉强坚持锻炼，将会发生不良反应，容易导致感冒。在水环境中的急性适应过程随训练程度、体质强弱及对水环境冷刺激的适应能力而不同。进行长期游泳训练，运动员的体温调节机能提高，对低温冷水的适应能力增强。 章节考点：
1、 试述高原训练的生理学基础？
第十五章 运动机能的生理学评定
一、安静状态下运动员生物学特征
1、骨骼特征：不同的运动项目由于对骨的刺激作用不同，骨密度也表现出不同的变化特点；力量性运动项目，如举重运动员的骨密度最高，其身体各部位的骨密度绝对值都高于其他运动项目运动员和普通人；而耐力性运动项目的骨密度最低，有研究表明甚至低于正常人。此外，运动员不同身体部位的骨密度亦有所不同，研究提示，运动可能对受刺激部位的骨骼产生局部影响。 2、骨骼肌特征：运动对骨骼肌的影响主要表现在肌肉的功能性肥大和肌力增加；实际上，运动对肌肉的影响是通过肌肉的物质消耗、结构损伤、修复和再生等过程使肌肉在结构和收缩力量等方面出现超量恢复，从而促进肌肉功能性肥大和肌肉力量增加。
3、血液循环特征：运动员的血液指标与一般人相比并无明显差异，而在心血管形态和机能方面则表现出明显的不同于常人的特点。运动员的心脏表现为功能性肥大，主要时心肌的肥厚和心腔扩大。力量型运动主要导致心肌的肥厚，心腔扩大较小；而耐力性运动主要表现为心腔的扩大，心肌也出现一定程度的肥厚。在心肌收缩性和心脏泵血功能方面，安静时运动员心脏出现明显的心动徐缓现象，但同时，其每搏输出量则明显高于普通人。安静时运动员的每分心输出量与一般人无明显差异，但普通人是以较高的心率和较低的每搏输出量来保证机体供血，而运动员则是以较低的心率和较高的每搏输出量来保证供血，这一方面降低了能量消耗，同时为提高心力储备提供了可能。
4、呼吸机能特征：安静状态运动员的肺活量明显高于普通人，呼吸频率减少，呼吸深度增加，但肺通气量一般并无差异。
由以上可见，运动员在安静状态下机能系统表现出自身特征，在总体上体现出经济实用的能量节省化。
二、定量和最大负荷时运动员生物学特征
运动员在机能动员、完成定量负荷和最大负荷时的机能变化等与一般人相比有明显的特点。 1、运动员在开始运动时的机能动员较无训练者快，表现在各系统的机能进入工作状态阶段短，极点症状反应较小，能较快进入稳定状态；参与运动的肌群协调性和节奏感好；呼吸运动的节律和呼吸深度能很快适应运动形式。
2、在完成定量运动负荷时，运动员表现出与普通人较大的机能差异。首先，完成同样的负荷，运动员肌肉活动的程度较小，主动肌、协同肌和对抗肌能较好的协同工作，因而，肌电放电清晰，肌电振幅和积分值较小。而普通人由于动作协调性和熟练性较差，在完成运动时主动肌、协同肌和对抗肌的紧张性增加，表现出肌电节律紊乱，振幅和积分值较大。主动肌在运动时需要消耗更多的能量，做更大程度的收缩，才能克服主动肌、协同肌和对抗肌不协调造成的干扰，保证动作的完成。另外，运动员在完成定量负荷时的心肺功能变化也较小，表现在心率提高幅度和呼吸频率增加较小，但每搏输出量和呼吸深度则增加较多。这表明运动员较一般人有较高的通气和泵血效率。
3、 在完成最大运动负荷时，机体需全力以赴去克服运动阻力，此时，运动员表现出远
远高于普通人的机能水平。一方面，肌肉的最大做功量和做功效率明显高于普通人，能克服更大的运动阻力。另一方面，作为衡量机能水平重要指标的最大摄氧量，普通人只有2-3升/分，而优秀的耐力运动员可以高达5升/分以上，这可保证运动员在高强度运动状态下，能获得较多的氧气供机体代谢所用。在运动时，运动员的心力储备充分动员，主要表现在心率增快和心输出量增加。优秀运动员最大每搏输出量出现在心率为140-160次/分，且能维持此水平到最高心率，因此，心输出量可达到35-45升/分以上。而普通人最大每搏输出量出现在心率为120-130次/分时，且心率超过150次/分时，每搏输出量出现明显减少，因此最大心输出量仅能达到20省/分左右。
4、运动结束后，运动员的机能恢复比一般人快。研究表明，完成同样的运动负荷，运动员肌肉的收缩能力，心肺功能指标，如心率、心输出量及肺通气量等恢复的绝对值和相对速率都快于一般人，血乳酸消除速率也较一般人更快。
由上可见，长期系统的运动训练能使运动员机体机能对运动产生适应性变化，与一般人相比，表现在安静状态下机能水平较低，开始运动时机能动员较快；定量负荷运动时机能变化幅度较小，最大运动负荷时机能水平较高以及运动后机能恢复较快等。 三、运动量的三要素，遗传及年龄性别因素
1、 运动强度、持续时间和练习次数（运动频率）是构成运动量的三大要素，只有在运动量超过原来的水平时才能导致人体产生适应性变化，出现超量恢复，显现运动效果。 2、 遗传因素：人体的机能能力与遗传因素密切相关。
3、 年龄和性别差异：年龄和性别对运动效果的影响也是显而易见的。 四、人体机能评定的方式 （一） 横向比较
横向比较的主要依据就是人体的生物年龄，通过体现个体与所在群体之间生理机能水平差异来进行机能评定。 （二） 纵向追踪
机能水平的纵向追踪是指通过对同一个体在不同时间段的身体机能的比较来评价其机能水平变化。纵向追踪以前后比较结果作为评定的依据。 （三） 不同机能状态的机能水平比较
在人体机能评定中，还有一种评定方式，就是对同一个体或不同个体处于不同身体机能状态下各种机能指标变化进行分析比较，并据此做出评价。 五、人体机能评定的生理学评定指标 （一） 运动系统 1、肌力
肌力评定主要包括最大肌力、爆发力和肌肉耐力等，有等长力量、等张力量和等动力量三种形式。 2、肌电图
通过计算机可对其进行振幅、频域和时域分析，从而对肌肉兴奋程度和机能状态进行评定。
3、关节伸展度
通过测定受试者的相关关节的活动幅度，可以评价运动员的柔韧性。 （二） 循环系统指标
循环系统指标主要包括心脏形态、结构和心血管功能方面的指标。
反映心脏形态和结构的指标在机能评定中发挥重要作用，主要有心脏体积、心肌重量、心腔容肌、左心室后壁和心室间隔厚度等指标。反映心血管功能的指标在机能评定中也具有重要作用，主要有心率、心电图、心输出量、心指数、每搏输出量、心力储备、射血分数、
心肌收缩性、心肌舒张性和动脉血压等。 （三） 呼吸系统和能量代谢指标
呼吸系统机能指标主要有肺活量、时间肺活量、肺通气量、最大肺通气量、摄氧量、最大摄氧量和呼吸肌耐力等。
（四） 神经感觉系统机能指标
该方面的指标主要由简单视—动反应时、简单听—动反应时、综合反映时、视觉闪光融合阈值、肢体平衡机能、双手协调机能、前庭器官稳定机能、视深度和肌肉本体感觉等。 六、 适宜运动量的生理学评定 （一）生理指标的检查
即使是大运动量也必须在2-3天内恢复。为了及时掌握恢复情况，一般在早晨起床前后的基础状态下进行各种建议指标的测试。如运动量适宜，晨脉变化每分钟不超过正常值的3-4次；血压变化范围上下在10毫米汞柱以内；体重减少不多于0.5公斤。数日内如有脉搏、血压明显的持续上升或肺活量、体重等明显的持续下降，则说明运动量偏大，有疲劳积累的征兆。了解高级神经活动的变化是评定适宜运动量的又一个方面，可用反应速度和建立分化抑制的准确程度来评定皮质机能的恢复情况。如反应速度不变或加快，分化能力不变或提高，视觉基强度不变或下降，说明皮质机能恢复良好。反之，则说明由于运动量偏大，运动员没有得到良好的恢复，疲劳尚未消除。再如感官的阈值和平衡觉等机能变化也都能反映疲劳消除的程度。在有些运动项目中，身体局部负担很大，但整体反应并不明显，为此，可用肌电图研究肌肉活动的潜伏期。运动心电图实验是近年来广泛应用于判断疲劳程度的重要指标。研究表明，过度疲劳时心电图发生变化的阳性率达50%。此外，诸如肺的最大通气量、尿的成分、气体代谢及体温等指标的变化，也都可以作为观察疲劳消除的依据。 （二）运动员的自我感觉及教育学观察
疲劳积累，运动员即可产生许多异常感受，如食欲不振、不易入睡、多梦等。在疲劳继续发展的过程中，教师和教练员还可应用教育学指标对运动员进行观察。即运动员是否出现烦躁不安、脸色苍白、眼光无神、表情黯淡、反应迟滞、协调性茶、注意力不集中以及运动成绩明显下降等。 章节考点：
1、 试述人体机能评定常用的生理学指标？ 第十六章 儿童少年生长发育与体育运动 一、 儿童少年生长发育的一般规律 （一）生长发育的量变和质变规律
儿童的身体比成年人小，但绝不是成年人的缩影，因为在机能方面比成人简单，是具有质的差别的。生长发育是从微小的量变到根本的质变的复杂过程，是在体积增大的过程中，完成结构和机能的分化和成熟。
（二）生长发育的连续性和阶段性规律
生长发育过程是连续的，而不是跳跃的。不过，这个过程又不是直线变化和不分层次的。虽然在生长发育过程中，我们看不出朝夕的变化，但却自然的表现出阶段性的质的特点，并有一定的变化程序。
（三）生长发育的波浪式规律
生长发育不是匀速直线上升，而是有时快、有时慢的波浪式发展。以身高和体重为例，从胎儿到成熟有两个突增阶段：第一次突增是胎儿时期。一直到10-12岁，出现第二个生长发育高峰期。
（四）身体各系统发育的不平衡规律
神经系统的发育最早。在出生后的十年中，淋巴系统的发育特别迅速。在各系统的发育
过程中，生殖系统的发育最晚。
二、儿童少年骨骼特点和体育教学与运动训练
儿童少年软骨成份多，水分和有机物质多，无机盐少，骨密质较差，骨富于弹性而坚固不足，不易完全骨折而易发生弯曲和变形。随着年龄增长，骨的无机盐增多、水分减少、坚固性增强而韧性减低，直到20-25岁骨化完成后，骨不在生长，但骨的内部构造仍在变化。下肢骨在16-17岁以后骨化迅速，而脊柱锥体到20-22岁才完成骨化。 1、注意养成正确的身体姿势
儿童少年骨承受压力和肌肉拉力功能比成人差，如果长期处于不良身体姿势状态下，则其骨易弯曲变形，其中常见的是脊柱的变形。 2、注意身体的全面训练
有些运动项目的动作是非对称的，肢体的负荷不均匀，如网球的握拍手，这些部位在练习过程中锻炼机会较多，而负荷也较重。有些运动项目，在运动中身体长处于某些比较固定的姿势，如自行车 。对儿童少年来说，进行这些项目的训练时，要加强若侧肢体的锻炼。另一方面，对一些基本技术的训练不要过于集中，应采用分散的办法，用多种形式交替进行。否则会由于肌力发展不平衡，或长期保持某种姿势而容易发生脊柱的变形或肢体的发育不均衡。
3、在进行力量训练时，应注意负荷的重量
儿童少年的锥骨尚未完全骨化，髋骨到15-16岁才愈合，股骨还存在骺软骨，承受压力的能力比成人差，维持足弓的肌肉和韧带也较弱。因此，对儿童少年进行力量的练习时，如果负重很大，或采用静止性力量练习过多，容易导致脊柱变形、腿型异常、髋骨移位和足弓的下降。
4、 注意练习场地的选择
由于儿童少年骨骼骨化未完成，易变形，脊柱的生理弯曲较成人小，缓冲作用比成人弱，故不宜在坚硬的地面上反复进行跑条等练习，以免对足骨、胫骨的骨化点会产生过大而又频繁的刺激，引起过早骨化或骺软骨的损伤，影响骨的生长发育。因此，进行跑跳练习时，应尽量不要在柏油或水泥路上进行。 5、 注意预防骺软骨病的发生
体育教师和教练员安排半蹲位练习不要过于集中，每次时间不宜过长。平时应采取积极的手段来发展儿童少年股四头肌力量，这对预防膝关节损伤有良好作用。在运动中，如发现儿童少年有腰、膝及肘部疼痛，应引起重视，并及早进行诊断，做出适当的处理。 6适当营养
儿童少年的骨正处在生长发育的旺盛时期，因此，对钙和磷的需要增多。膳食中钙和磷含量要丰富。
三、儿童少年肌肉特点和体育教学与运动训练
儿童少年的肌肉中水分多，蛋白质、脂肪和无机盐类少，收缩机能较弱，耐力差，易疲劳。肌肉随着年龄增长，有机物增多，水分减少，肌肉重量不断增加，肌力也相应增强。身体各部肌肉发育顺序是：躯干肌先于四肢肌，屈肌先于伸肌，上肢肌先于下肢肌，大块肌肉先于小肌肉。
1、根据年龄特点安排运动负荷
在8岁以前，儿童的肌肉生长和肌肉力量的增长速度较慢，因此，应以大量的徒手操以及不负重跑、跳练习为主。12-15岁，肌肉体积和力量增长速度加快，这一年龄阶段的少年，可采用一些阻力和较轻的负重练习来发展肌肉力量。15-18岁，肌肉体积和力量增长的速度最快，在练习中，可以增加阻力或负重，以有效的发展肌肉力量。 2选择适宜的练习方式
发展儿童少年肌肉力量的练习，应以动力性力量练习为主，辅以适宜的静力性练习，两种方法都可以发展肌肉的力量，但对儿童少年来说，由于肌纤维较细，肌纤维张力小，加上支配肌肉的神经中枢的兴奋强度和维持高度兴奋的时间比成人差，对持久而紧张的肌肉收缩更易疲劳。因此，对他们最好采用动力性的力量练习。但是，只要安排适当，做一些静力性练习对发展肌肉力量也是有好处的。 3、 根据肌力发展规律安排训练
由于儿童少年肌肉的生长发育不均衡，在运动训练中，应注意全面身体训练和发展小肌肉的力量以及肌肉耐力的训练。 4、 注意神经系统的训练
儿童少年神经系统对肌肉运动得调节不够完善，在运动训练中应注意加强儿童少年的协调能力训练。提高对肌肉运动的感觉，培养对运动的节奏感，做一些使肌肉主动放松的练习。 四、儿童少年血液循环特点和体育教学与运动训练
儿童血量占体重的百分比略高于成人。淋巴细胞的百分比到青春期接近成人水平。儿童少年的心脏重量和容积均小于成人，但相对值却大于成人。心脏的重量随年龄逐渐增大，到青春期时心脏以达到成人水平。心脏容积增长也有类似规律。儿童心脏发育不够完全，神经调节也不够完善，而新陈代谢又比较旺盛，因而心率较快。随着年龄的增长心率逐渐减慢，20岁左右趋于平稳。儿童少年的血管系统在6-7岁以前发育比心脏早，血管壁弹性好，血管口径相对较成人大，外周阻力较小，所以，儿童的血压较低。每搏和每分输出量比成人小，但心输出量的相对值较大。青春发育后，心脏发育速度增快，血管发育处于落后状态，同时由于性腺、甲状腺等分泌旺盛，引起血压升高，称为青春期高血压。儿童少年时期交感神经调节占优势，心肌发育不十分完善，运动时主要靠加快心率来增加心输出量以适应需要。 1、合理安排运动负荷
儿少血液和循环系统指标，其绝对值比成人差，但以相对值来说，并不比成人差。因此，在体育锻炼与运动训练中，他们还是能够承受一定的大运动负荷训练，并且对逐步加大运动负荷有较大的机能潜力。但是，儿少的心肌纤维较细，心肌收缩力较弱，心容量较小，神经系统对心血管调节还不够完善。因此，在体育锻炼与运动训练中，运动负荷要适宜。 2、不易做过多和过长的憋气
憋气时，肺停止扩张状态，腹肌紧张，胸腔和腹腔内压力加大，回心血量减少，心脏搏出血量减少，对心脏本身的血液供应也会减少。憋气后，反射性的使呼气加深，胸内压和腹内压突然降低，大量血涌入心脏，使心脏充溢过度，负荷加大。因此，带有憋气的运动不宜多做。
3正确对待青春期高血压
在青春期，个别青少年会出现青春期高血压。随着年龄的增长，这种现象便会自然消失。对青少年中有青春期高血压的人，适当地进行体育运动，可能还有助于血压恢复正常。 4促进血液循环系统生长发育和机能水平提高
正确的体育锻炼和运动训练能促进儿少血液循环系统的生长发育，提高机能水平。 五、儿童少年呼吸系统特点和体育教学与运动训练
儿少呼吸肌力较弱且呼吸表浅，故肺活量小，呼吸频率快。 随年龄增大呼吸深度增大，呼吸频率逐渐减少而肺活量逐渐增大。 1、注意呼吸卫生
儿少的呼吸道比成人狭小，呼吸道的上皮较薄而血管丰富，容易感染。因此，平时应用鼻呼吸。
2、注意呼吸与运动的配合
体育教师和教练员应根据动作的结构、节奏及用力的情况，教会儿少在运动中掌握适宜
的呼吸方法，使他们在运动中学会呼吸与运动配合。 3、要有意识的加大呼吸深度
由于无效腔的存在，在运动中只有加大呼吸深度，才能有效的提高肺泡通气量。因此，在运动中要让儿少学会深呼吸。
六、儿童少年神经系统特点和体育教学与运动训练
儿少的神经活动过程不稳定，兴奋过程占优势，兴奋和抑制过程在皮质容易扩散。因此，儿少活泼好动，注意力不易集中，做动作时不协调、易出现多余动作，建立条件反射快，消退快，重新恢复也快。年龄越小，皮质抑制过程越弱，而且不完善，分化能力也就差。 1、 体育课内容要生动活泼和多样化，可穿插游戏和竞赛，避免单调； 2、 要注意安排短暂休息，使学生情绪饱满，精力旺盛，不易疲劳；
3、 在教学方法方面多采用直观形象教学，多采用简单易懂和形象生动的语言或口诀等形式讲解；
4、 儿少时期正是世界观形成时期，要加强意志品质的培养和组织纪律的思想教育； 5、 青春期神经系统受内分泌腺活动的影响，会使稳定性暂时下降。 七、儿童少年身体素质发展规律 1、 身体素质的自然增长
儿少各项素质随年龄增张而增长的现象称为身体素质的自然增长。在青春发育期身体素质自然增长的速度快且幅度大。在性成熟期结束时，身体素质增长的速度开始减慢。 2、 身体素质发展的阶段性
身体素质有增长阶段过渡到稳定阶段有先后之别，按先后顺序排列如下，速度素质最先、耐力素质次之、力量素质最晚，男女顺序一致。 3、各项身体素质发展的敏感期
以年增长率的均值加一个标准差作为确定敏感期范围的标准。年增长率等于或大于标准值的年龄阶段为敏感期，小于标准值的为非敏感期。 4、各项身体素质达到最高水平的年龄
各项素质发展高峰的年龄男子在19-22岁，23随后缓慢下降呈单峰型；女子在11-14岁出现第一个波峰，14-17岁趋于停滞或下降，18岁后回升，19-25岁出现第二次波峰成双峰型。
八、儿童少年主要身体素质发展特点 1、 绝对力量的发展特点
儿少7-9岁为力量发展的第一个可训练阶段。女孩从10岁开始，绝对力量的自然发展可分为四个阶段：第一阶段，10-13岁，力量增长的速度很快，特别是屈肌的力量，绝对力量可提高46%。第二阶段，13-15岁，力量增长的速度明显下降，绝对力量只增长8%。第三阶段，15-16岁，力量增长14%。第四阶段，16-21岁，绝对力量增长很慢，只增长6%，接近最大力量。男孩在10岁以前与女孩差异不大，增长速度也较慢，从11岁起与女孩出现差异，增长速度也开始加快。在11-13岁期间力量增长最快，18-25岁力量增长缓慢，到25岁左右达到最大力量。
2、 相对力量的发展特点
相对力量发展较平缓，虽然绝对力量快速增长，但相对力量的增长速率并不大。形成这种现象的原因有两个（1）体重增长较快；（2）在身高增长的最快时期肌肉横断面积增长缓慢。
3、 速度力量的发展特点
男女孩在7-13岁速度力量增长都很快，13岁后，男女之间的差别越来越大，男孩的增长速度大于女孩，到16-17岁时增长速度下降。
4、 力量耐力的发展特点
男孩从7-17岁，力量耐力的发展是直线上升。女孩15岁前是持续上升的，但15岁后则开始产生停滞，甚至下降。 5、 反应速度的发展特点
儿少6-12岁反应速度大幅度提高，在12岁时反应速度达到第一次高峰点。在性发育阶段，反应速度稍减慢。到20岁左右出现第二次高峰点。 6、 步频的发展特点
儿童从7岁起步频自然增长，13岁后下降。 7、 最高跑速的发展特点
男女孩7-13岁期间跑的最高速度的发展几乎是平行的，从13-16岁期间男女之间开始产生差异，男孩持续增长，女孩落后于男孩。7-13岁是提高跑速最快的时期，而10-13岁期间尤为突出，增长值最大。 8、 耐力素质的发展特点
男孩10岁时，耐力素质出现首次大幅度提高；13岁时，再次出现较大幅度的提高；16岁时，耐力有最本质的提高；女孩9岁时，耐力素质出现首次大幅度的提高；12岁时，耐力指标再次提高；14岁后，即进入性成熟期，耐力水平逐年降低；15-16岁，耐力水平下降最大，16岁后下降速度减慢。 9、 协调能力的发展特点
儿少6-9岁时发展一般协调能力的最有力时期，9-14岁是发展专门协调能力的最有力时期。
章节考点：
1、 试述儿童少年身体素质发展特点？
2、 试述根据儿童身体机能特点，如何进行体育教学与训练？
3、 根据儿童少年力量素质的年龄特点，如何安排体育教学与训练？
运动生理学应用篇到此结束，预祝大家考研成功！ 考研历程是人生一笔巨大的财富，拥有它你就拥有未来！ 用宫东风老师的话与大家共勉：
人要不发疯，这辈子难成功；人要是发了疯，明年你就是宫东风！