H20 第二十章 生物节律与运动能力

第二十章生物节律与运动能力第一节概述第二节运动员的生物节律特征第三节运动员生物节律模型的建立和应用第五节激素节律变化与运动员选材第一节概述一、生物时间结构的基本成分(一)节律周期(二)中值(三)振幅(四)峰值时相(五)峰值(六)谷值时相与谷值(一)节律周期周期是括完成一个节律循环所需要的时间，即从一个峰值到下一个峰值的时间，或两谷值间的时间。(二)中值中值是指节律的统计学估计中线。它是实验所获原始数据被拟合为余弦曲线(函数)的平均值，通常指介于节律最佳拟合函数(余弦函数或其他模型)的峰值与谷值之间的点。(三)振幅振幅是指在一个拟合节律函数(曲线)中，总估计量的一半、即从中值水平到峰值或谷值的距离。(四)峰值时相峰值时相又称峰相位，指用数学模型表示节律时，其最适函数的峰值出现时刻与特定的参考时刻之间的时间间隔。(五)峰值峰值又称节律最大估计值，指用数学模型(如余弦函数)来描述生物节律时，根据其函数关系所求出的最大值。(六)谷值时相与谷值谷值时相又称谷相位。谷相位与峰相位恰好相反，彼此相差180℃。谷值又称节律最小估计值，与峰值相对应，是根据节律拟合函数所求出的最小值。二、生物时间结构的分类(一)近似昼夜节律描述生物变化或节律的周期在24小时±4小时区间内的生物节律，如体核温度、激素浓度等。(二)超日节律指周期小于20小时的生物节律，如心率、脑电波和呼吸频率等节律。(三)亚日节律指周期大于28小时的生物节律，如女性的月经周期等。亚日节律可进一步细分为近似周、月、年节律。三、生物节律特殊研究方法(一)实验材料或对象1.实验材料的选择2.实验材料的分型(二)实验条件与方法1．隔离法2.时差模拟法3.光脉冲刺激法4.择时运动法(三)节律数据的获取与分析处理1.节律数据的获取2.分析处理方法(一)实验材料或对象1.实验材料的选择常以行为方面具有较明显节律性的生物体(如人、猴、树和大鼠等)作为实验材料。人体实验研究则常以健康的志愿人员为实验对象。2.实验材料的分型动物：“夜型”、“昼型”、“昼-夜型”人：“早型”、“晚型”(二)实验条件与方法1．隔离法特点：采用隔离外界的光照、声音、温度和湿度等时间信息的方法，将实验动物或受试者生活环境中的时间信息与外界自然环境中的时间信息全部或部分隔离开来。2.时差模拟法在全封闭隔离法的基础上，根据实验设计要求，采用调整光照(明暗)时间制度等手段，建立起新的人工光照时间环境。3.光脉冲刺激法指在特定时刻及时程里，通过采用强光照射，在24小时的作息时间制中，形成鲜明的明暗对比的方法。该方法由光照强度、作用时刻和持续刺激时程三个要素构成。4.择时运动法指在特定时刻进行特定时间、且具有一定强度的身体活动，使生物体在相应的时刻产生机能振荡高峰，以造成节律的峰相位移。(三)节律数据的获取与分析处理1.节律数据的获取①长时间的连续采样②同步采样③应激和非应激状态采样2.分析处理方法时间序列分析法、明尼苏达余弦图法、“非常量对照组参数比较法”和频谱分析法等第二节运动员的生物节律特征一、血气指和心肺功能的功能的近似昼夜节律特征(一)血气指标中国运动员血气指标的近似昼夜节律特征(二)心肺功能指标的近似昼夜节律特征中国运动员心血管功能的近似昼夜特征人体心肺功能的峰相位绝大多数处于17-21时，即人体的心肺功能在此时间内处于最高水平，与之相关的运动能力也处于最佳状态。运动员呼吸功能的近似昼夜特征•人体心肺功能的峰相位绝大多数处于17-21时，即人体的心肺功能在此时间内处于最高水平，与之相关的运动能力也处于最佳状态。二、人体体能的近似昼夜节律特征实验研究表明，人体的整体和局部工作能力，都具有明显的近似昼夜节律。人体体能的近似昼夜节律变化参数三、激素水平的近似昼夜节律特征大量实验研究表明，人体内的绝大多数激素的分泌都表现出明显的近似昼夜节律性。中国优秀散手运动员血中睾酮、可的松近似昼夜节律特征四、体温近似昼夜节律特征体核温度的生物节律在体育运动的医务监督、适宜运动量的评估和最佳竞技状态的调节中，具有很广泛的应用价值，也是教练员和运动员在运动实践中最常采用的生理指标之一。通过掌握运动员体温的近似昼夜和月节律的特点，可以间接推算出与该指标密切相关的其他生理和生化指标的变化情况。实验表明，运动员的体温近似昼夜节律的峰相位为21时5分，中值水平为37.05℃。第三节运动员生物节律模型的建立和应用一、运动员生物节律模型建立的主要步骤(一)采样(二)数据分析二、运动员生物节律模型的应用(一)为适宜大负荷、大运动量提供依据(二)为调整运动员机能状态提供依据一、运动员生物节律模型建立的主要步骤(一)采样连续测定运动员在相对稳定状态下(每日起床前)1个月的生理和生化指标(如体温、血压、脉搏和尿蛋白筹)。在有条件的训练淡季，可连续测定2-3个月，这样建立的模型更为准确。在冬训或大运动量训练期间不宜建模。(二)数据分析将采样过程中所获数据输入计算机，进行时间序列分析；并编制该运动员有关指标的近似月节律模型参数表和曲线图，以及该运动员各种指标的节律特点分析报告。二、运动员生物节律模型的应用(一)为适宜大负荷、大运动量提供依据(二)为调整运动员机能状态提供依据为了适应比赛的日程安排，有时教练员必须对运动员的最佳机能状态进行调整。调整过程是否成功，调整的程度如何，均要以节律模型的曲线和参数为对照。第四节人体生物节律的调整一、调整方向和跨度(一)调整方向(二)调整跨度二、调整方法(一)择时运动法(二)光脉冲刺激法(三)改变作息制度与环境温度法(四)药物法(五)综合调整法三、标志节律(一)外标志节律(二)内标志节律四、时差调整一、调整方向和跨度(一)调整方向指节律峰相位在时间轴上水平移动的方向。(二)调整跨度指峰相位提前或推后的程度。跨度常用时间(时区)或度数表示。二、调整方法(一)择时运动法1.时序原则2.强度原则3.峰谷时相对比原则(二)光脉冲刺激法1.光-暗周期制2.光刺激时刻3.光刺激时程4.光照强度(三)改变作息制度与环境温度法(四)药物法(五)综合调整法注意：①性质不相同而周期值相同的外部时间信息(方法)可以复合使用；②周期值不同的时间信息不能复合使用，以免干扰新节律周期的形成；③振荡周期相同、峰相位也必须一致的授时因子，才能产生良好的协同效应，加速节律目标峰相位的形成。三、标志节律(一)外标志节律指那些在一定程度上能反映节律峰相位移的某些外在节律表现。如睡眠-觉醒节律、行为节律等。(二)内标志节律指那些内派性成分较多、能较准确地反映机体内部的节律峰相位变化的节律。如体温和血液中可的松近似昼夜节律四、时差调整(一)时差调整方法1.择时适应性运动法2.心理调整法3.睡眠法4.社会活动法(二)国内调整1.调整特点2.影响因素(三)国外调整第五节激素节律变化与运动员选材一、某些激素的昼夜变化特点正常人体血清睾酮、可的松、生长素和甲状腺素昼夜分泌特点二、用激素节律选材的主要指标(一)中值水平(二)双倍振幅值(三)激素节律性变化最大值(四)激素应激分泌最大值三、注意事项(一)适当的采样密度(二)减少应激反应(三)生活习惯(四)同时刻对比[思考题]1.叙述科学生物节律观的主要标志及内涵。2.与其他运动生理学内容相比较，生物节律研究在实验方法和技术方面有何特点?3.人体生理、生化指标体系的主要时间结构特征是什么？4.叙述生物节律在运动员选材和健身锻炼中的应用。