第十一章 身体素质的生理学基础

第十三章身体素质的生理学基础第一节力量素质第二节速度素质第五节柔韧素质第三节耐力素质第四节灵敏素质身体素质：概念：人体在肌肉活动中所表现出来的力量、速度、耐力、协调、柔韧、灵敏及平衡等机能能力。力量素质你能想出与力量无关的生理运动吗？力量素质具有普遍性。力量素质具有交叉性、渗透性力量素质与速度素质力量素质与耐力素质力量素质与灵敏素质……因此，力量素质的训练是所有素质训练的重中之重。你认为谁会更具有power？一、决定肌肉力量的生理学基础（一）肌肉的横断面积（体积）①力量与肌肉横断面积成正比。②实验：力量训练100天，上臂肌横面积↑23%，肌力↑92%。③运动训练引起肌肉横断面积增加的原因：a.肌纤维增粗：主要因素运动训练→激素和神经调节→蛋白质的合成↑（主要是肌凝蛋白↑）b.运动训练→肌肉结缔组织增厚、毛细血管增生、内含物（肌红蛋白、ATP、CP、肌糖原）↑实验条件肌凝蛋白含量（%）未经训练“速度性”训练“力量性”训练4.706.006.88（二）神经调节机能训练水平低和训练水平高的肌肉极度用力时肌纤维的参与度有何不同？水平低者：60%肌纤维参与活动水平高者：90%肌纤维参与活动相关运动中枢之间的协调①协调各肌群活动改善主动肌、协同肌、对抗肌间的协调关系，特别是对抗肌放松能力，可显著地增加肌肉收缩的力量。②提高中枢兴奋程度动员尽可能多的肌纤维参加工作决定力量素质的大小归根结底取决于参与的肌纤维的多少！二、力量训练原则(一)超负荷原则要求：在练习时所采用的符合要超过本人已经适应的负荷。机制：由于肌肉内各肌纤维的兴奋性不同，当负荷较小时，中枢只能调动兴奋性高的肌纤维参加收缩，随着负荷的加大，参与收缩的肌纤维逐渐增多。肌肉表现出更大的肌张力。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。最大负荷→适应→新最大负荷→适应(二)专门性原则概念：指所从事的肌肉力量练习应与相应的运动项目相适应。运动技术的专门性有时显得更为重要，如卓越的短跑运动员，往往不是优秀的马拉松运动员。(三)有序性原则概念：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。原则：先练大肌肉、后练小肌肉机制：①大肌肉在训练时运动中枢的兴奋面广，兴奋程度高，在提高自身力量的同时，由于兴奋的扩散作用，练习过程对其他肌肉也有良性刺激作用。②大肌肉相对不易疲劳，可延长练习时间，而小肌肉练习容易疲劳，将影响大肌肉练习动作的完成。（四）合理训练间隔原则概念：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期内进行，从而使运动训练效果得以积累。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。训练水平高者出现超量恢复的时间较早，超量恢复的幅度较小，其训练间隔应较短；同样进行力竭训练后，高水平者因完成的绝对负荷量大，故其超量恢复较晚出现，超量恢复的幅度较大，持续时间较长，训练间隔时间也应稍长。力量训练的练习方法动力性练习（isotonic/dynamicexercise）静力性练习（isometric/staticexercise）等动练习（isokineticexercise）超等长练习（hyperisometricexercise）电刺激（electrostimulation）动力性练习挺举卧推负重下蹲除了以上，你还知道哪些是属于动力性练习的吗？不同类型的动力性练习效果是否相同？负荷大而重复次数少的练习（如挺举），可很快提高力量，但肌肉增粗不明显负荷中等、重复次数较多的练习，可提高力量（但不如前者明显），肌肉显著增粗负重极轻，重复次数极多的练习（如空中自行车），对改进动作技能有好处，但对力量和肌肉体积的增加无明显作用。静力性练习概念：提、拉、推、举力所不及的重物，虽然肌肉做强烈收缩，但不能使负荷移动的练习都属于静力性练习。作用：发展静力性力量，如十步支撑、马步等。等动练习等动练习器所产生的阻力总是和用力的大小相适应。用力越大，产生的阻力越大。超等长练习肌肉的向心收缩（肌肉缩短）紧跟在同一肌肉的离心收缩（肌肉拉长）有利于发展弹跳力量电刺激法具体做法：将电极置于肌肉的起止端，电流量以人体不感痛苦为宜，隔天一次，开始通电10秒，间隔50秒，做10分钟，40天为一疗程。效果：14次后，男子增加肌力30%~35%，女子增加25%。机制：肌纤维增粗，肌纤维的收缩力增强。体重体重大的人一般绝对力量较大。而体重较轻的人可能具有较大的相对力量。随着体重的增加，绝对力量直线增加。当用相对力量表示总体力量时，随着体重的增加，相对力量却下降。体重大的人一般绝对力量较大。而体重较轻的人可能具有较大的相对力量。随着体重的增加，绝对力量直线增加。当用相对力量表示总体力量时，随着体重的增加，相对力量却下降。肌糖原和肌红蛋白含量和毛细血管分布密度也会影响肌肉力量。年龄与性别肌肉力量随年龄的增加而发生自然增长，通常在20-30岁时达最大。青春发育期前：男肌力女肌力(不显著)青春发育期后：男肌力女肌力（显著）原因：①雄性激素②男子经常参加一些能发展力量和爆发力的体育活动成年男子和女子的绝对与相对力量的比较1、在下列身体素质中，哪种素质对其他素质产生普遍性影响？（）A力量素质B灵敏素质C速度素质D耐力素质2、训练水平高的肌肉和训练水平低的肌肉在极度勇气时调动的肌纤维比重分别是（）和（）3、做屈肘动作时，肱二头肌（），肱三头肌（）4、如果在短期内要参加比赛，此时较合适的动力性力量训练类型是（）A负荷大，重复次数少B负荷中等，重复次数较多C负荷极轻，重复次数很多5、以下哪种属于静力性练习（）A卧推B推举C推力所不及的重物A90%60%收缩舒张AC负荷大时肌肉调动的肌纤维数量较少()力量训练不分项目，无论什么项目全身肌肉都应该得到充分锻炼（）根据有序性原则，力量训练时应先锻炼大肌肉，再锻炼小肌肉（）用电刺激法时，刺激强度越大，效果越佳（）×××√三、影响训练效果的因素(一)负重练习的重量（运动强度）分类：绝对强度和相对强度。绝对强度：指机体所承受的物理负荷量(如做了多少功等)，所以又叫做物理负荷强度。优点：简单明了缺点：不能体现不同人之间的体能差异相对强度：根据个人最大摄氧量百分数或最大心率百分值等生理指标来反映某一负荷量对身体的刺激程度，所以叫生理负荷强度。优点：能反映运动者的个人体能水平运动生理学中通常采用生理负荷强度衡量运动强度。最大重复次数(RM)：概念：指肌肉收缩所能克服某一负荷的最大次数。应用：5RM→肌肉粗大、力量↑、速度↑举重、投掷6-10RM→肌肉粗大、力量↑、速度↑100米跑、跳跃10-15RM→力量↑、速度↑、耐力↑400和800米16-30RM→力量↑、速度↑、耐力↑中跑30RM→毛细血管↑、耐力↑长跑(二)练习次数和组数研究表明：初次参加运动训练者，隔天训练的效果比每天训练效果好。每天训练10次，肌肉力量提高47%隔天训练10次，肌肉力量提高77.6%举重等以发展肌肉最大肌力为主要目的的运动，其运动强度应足够大，一般接近或达到肌肉的最大负荷能力，练习组数至少不低于3次，训练频度则可适当减少，每周1-2次即可。以发展肌肉体积线条和爆发力为主要目的的运动如健美，其运动强度应适当降低，但练习组数和频度则相应地增多；以发展肌肉耐力和提高内脏机能水平为主要目的的运动，其运动强度更低，练习次数相应较多，练习频度亦可有所增加。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。三者之间的关系是：运动量=平均运动强度*运动时间在一段时间如一周或一个月训练的运动总量除了运动强度和运动时间外，还要考虑这段时间的训练频度，即：运动总量=(平均运动强度*运动时间)*训练频度（三）间隔时间组间休息时间一般3~6min力量练习的间隔时间取决于力量训练的目的、运动员的力量水平和机体生理反应、练习动作特点等因素。（四）动作的速度动作的速度影响力量练习的效果。（五）肌肉收缩形式等长收缩向心收缩离心收缩第二节速度素质概念：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。分类（按其在运动中的表现）：（一）反应速度（二）动作速度（三）周期性运动的位移速度一、速度素质的生理基础(一)反应速度概念：指人体对各种刺激发生反应的快慢。生理基础：1.反应时↓→反应速度↑概念：从感受器接受刺激产生兴奋并沿反射弧传递开始，到引起效应器发生反应所需要的时间。影响因素：①感受器的敏感程度②中枢延搁③效应器(肌组织)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态良好→反应速度↑良好的兴奋状态及其灵活性，能够加速机体对刺激的反应，使效应器由相对安静状态或抑制状态迅速转入活动状态。运动员处于良好的赛前状态时，反应时缩短。反之，如果运动员大脑皮层的兴奋性降低或灵活性低，反应时将明显延长。3.运动条件反射的巩固程度↑→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概念：指完成单个动作时间的长短生理基础：1.肌纤维类型快肌纤维%高→动作速度↑2.肌肉力量大→动作速度↑3.肌肉组织机能状态兴奋性高→动作速度↑4.运动条件反射的巩固程度高→动作速度↑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概念：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。生理基础：以跑为例二、速度素质的训练(一)提高动作速率的训练改善和提高神经过程的灵活性：变换各种信号让练习者迅速作出反应的练习各种高频率动作的练习，如牵引跑、在转动跑台上跑和顺风跑等(二)发展磷酸原系统供能的能力速度性练习是强度大、时间短的无氧训练，主要依靠ATP-CP系统提供能量，因此，在发展速度训练中，应着重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肌肉放松能力的提高不仅可以减少快速收缩时肌肉的阻力，而且有利于ATP的再合成，使肌肉收缩速度和力量增加。实验研究结果：(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。第三节有氧耐力概念：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。分类：按参加运动时能量供应的特点划分：有氧耐力和无氧耐力有氧耐力：机体依靠糖、脂肪和蛋白质氧化分解供能进行长时间运动的能力。关键因素：充分的氧供应及糖和脂肪的有氧氧化能力。CO2+H2OO2ATPCPADP能量生物合成分泌神经传导肌肉收缩热能外功能量能量的转移糖脂肪蛋白质生理学基础：氧运输系统肌肉组织利用氧的能力耐高温能力1.氧运输系统呼吸系统：肺通气、肺换气血液系统：血量、血红蛋白含量循环系统：心输出量无效腔和肺泡通气量生理无效腔=解剖无效腔+肺泡无效腔肺泡通气量=（潮气量-无效腔)×呼吸频率平静呼吸：肺泡通气量=（500–150）×12=4.2(L/min)深慢呼吸：肺泡通气量=（1000–150）×6=5.1(L/min)浅快呼吸：肺泡通气量=（250–150）×24=2.4(L/min)肺换气深吸气导致呼吸膜变薄肺毛细血管大量开放肺泡与静脉间氧分压差增大促进弥散过程血液由血细胞和血浆两部分组成中性粒细胞红细胞血小板淋巴细胞全血离心后血浆白细胞和血小板红细胞血细胞血红蛋白是红细胞内的主要成分，其缩写为Hb，是一种结合蛋白质。每一血红蛋白分子由一分子的珠蛋白和四分子亚铁血红素组成，珠蛋白约占96%，血红素占4%，红细胞携带02(氧)和CO2(二氧化碳)这一机