13 身體素質(zhì)的生理學(xué)分析

1、第十三章 身體素質(zhì)的生理學(xué)分析內(nèi)容提要 本章主要闡述力量、速度、耐力、靈敏和柔韌等身體素質(zhì)的根本概念、生理學(xué)根底以及開展各項素質(zhì)的訓(xùn)練方法等。 身體素質(zhì)是指人體在肌肉活動中所表現(xiàn)出來的力量、速度、耐力、靈敏和柔韌等根本能力。第一節(jié) 力量素質(zhì)第二節(jié) 速度素質(zhì)第三節(jié) 耐力素質(zhì)第四節(jié) 靈敏與柔韌素質(zhì)第一節(jié) 力量素質(zhì)力量素質(zhì)指肌肉緊張或收縮時對抗阻力的能力。在許多運開工程中，力量是取得優(yōu)異成績的根底。力量素質(zhì)也是影響和制約其他素質(zhì)的重要因素。一、力量素質(zhì)的生理學(xué)根底一骨骼肌的特點二神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力一骨骼肌的特點 1.肌肉的生理橫斷面 2.肌纖維類型 3.肌肉的初長度 4.肌肉溫度 肌肉生理橫斷面對臂

2、部力量的影響臂部力量生理橫斷面CM2不同屈肘角度時，肱二頭肌對橈骨頭牽拉角度的效應(yīng)進(jìn)行不同練習(xí)后白鼠肌球蛋白含量的變化實驗條件 ATP酶的活性 肌球蛋白含量/% （lg肌肉中產(chǎn)生無機磷mg數(shù)）未經(jīng)訓(xùn)練 19.17 4.90速度性訓(xùn)練 23.15 6.00力量性訓(xùn)練 27.68 6.88（據(jù)王步標(biāo)主編人體生理學(xué),1994年）二神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力1.運動中樞的機能狀態(tài) 2.肌肉工作的協(xié)調(diào)能力 肌肉力量的生理學(xué)因素絕對力量相對力量速度力量力量耐力肌肉橫截面積神經(jīng)肌肉功能肌肉內(nèi)協(xié)調(diào)肌纖維類型白肌紅肌有氧代謝能力 二、力量的訓(xùn)練一力量訓(xùn)練的生理學(xué)原那么1.超負(fù)荷原那么 2.漸增阻力原那么- RM3.專門

3、性原那么 4.合理練習(xí)順序原那么-“訓(xùn)練順序模式5.系統(tǒng)性原那么 訓(xùn)練強度適當(dāng)范圍模式圖不同運開工程和專項對力量能力的要求比賽中決定成績的力量比重舉重鏈球鉛球鐵餅標(biāo)槍短跑跳躍劃船皮艇游泳滑冰自行車滑雪馬拉松不同訓(xùn)練頻率訓(xùn)練后肌肉力量的保持情況不同訓(xùn)練頻率訓(xùn)練后肌肉力量的保持情況主要肌群的練習(xí)次序說明1、大腿和髖部 2、胸和上臂 3、背和大腿后面4、小腿和踝 5、戶帶和上臂后面 6、腹部 7、上臂前面 二力量訓(xùn)練的常用方法1.動力性力量練習(xí)2.靜力性力量練習(xí) 3.等動練習(xí) 三種練習(xí)時肌肉收縮區(qū)別不同的力量訓(xùn)練對力量增長的效果組別8周練習(xí)后變化平均值總的工作能力最大力量等動練習(xí)組（15人）動力性組

4、（14人）靜力性組（13人）對照組（9人）+35.4%+27.5%+9.2%-9.4%+47.12%+28.7%+13.1%-6.0%三種常見的抗阻訓(xùn)練方案的比照評定指標(biāo)比較級別等動練習(xí)等長練習(xí)等張練習(xí)力量增加率耐力增加率整個運動范圍力量增加每次訓(xùn)練課時間訓(xùn)練設(shè)備的資金耗費完成訓(xùn)練容易情況進(jìn)展評定容易情況對專項技術(shù)適應(yīng)性減少肌肉疼痛可能性減少損傷可能性技術(shù)提高優(yōu)秀優(yōu)秀優(yōu)秀良好差良好差優(yōu)秀優(yōu)秀優(yōu)秀優(yōu)秀差差差優(yōu)秀優(yōu)秀優(yōu)秀良好差良好良好差良好良好良好差良好差優(yōu)秀良好差差良好三力量訓(xùn)練要素1、運動強度2、練習(xí)次數(shù)和頻度3、運動量不同形式力量練習(xí)的參考運動負(fù)荷強度運動形式發(fā)展肌力最大負(fù)荷%起始負(fù)荷（RM

5、)調(diào)整負(fù)荷（RM)舉重等健美等健身等最大肌力最大肌力和爆發(fā)力肌肉耐力90100%7590%5075%135812-153581220-25依體院教材?運動生理學(xué)?，2002第二節(jié) 速度素質(zhì)速度素質(zhì)是指人體在最短時間內(nèi)完成某種運動的能力。按其在運動中的表現(xiàn)可以分為反響速度、動作速度和周期性運動的位移速度三種形式。一、速度素質(zhì)的生理學(xué)根底一反響速度-指人體對刺激發(fā)生反 應(yīng)的快慢，如短跑時從聽到槍響到起動的時間。賽前狀態(tài)時各項運發(fā)動的潛伏期的變化ms)項目安靜時良好賽前狀態(tài)田徑擊劍射擊游泳300313313313243227211181不同專項運發(fā)動全身反響時的比較s運動專項全身反應(yīng)時（s)撐桿跳跨

6、欄跳高鉛球跳水短泳長泳0.2510.2570.2910.3080.2780.2950.361反響速度的生理學(xué)根底1.反響時 2.中樞神經(jīng)系統(tǒng)的靈活性與興奮性 3.條件反射的穩(wěn)固程度 二動作速度-指完成單個動作時間的長短，如投擲運發(fā)動的器械出手速度。日本運發(fā)動全身反響時比較s運動專項反應(yīng)時動作時總時間短跑/（男）跳躍（男）中長跑（男）馬拉松（男）排球（女）0.1780.1710.1980.2380.2030.1130.1150.1390.1560.1450.2890.2860.3370.3940.348動作速度的生理學(xué)根底1.肌纖維類型 2.肌肉力量 3.肌組織的興奮性 4.條件反射的穩(wěn)固程度

7、三位移速度-指人體通過一定距離的最短時間或單位時間內(nèi)通過的距離。以跑為例，周期性運動的位移速度主要取決于步長和步頻及其協(xié)調(diào)關(guān)系步長主要取決于肌力的大小、肢體的長度以及髖關(guān)節(jié)的柔韌性。步頻主要取決于大腦皮質(zhì)運動中樞的靈活性和各中樞間的協(xié)調(diào)性以及快肌纖維的百分比及其肥大程度。影響步長、步頻的主要生物學(xué)因素跑速步長步頻協(xié)調(diào)性肌力腿長柔韌性運動技能穩(wěn)固程度肌肉放松能力快肌及面積%神經(jīng)過程靈活性二、速度訓(xùn)練的生理學(xué)原理 提高速度素質(zhì)的關(guān)鍵在于改善和提高神經(jīng)系統(tǒng)的靈活性、增進(jìn)磷酸原系統(tǒng)的供能能力以及肌肉力量與肌肉協(xié)調(diào)放松能力等。 速度訓(xùn)練的生理學(xué)原理一提高動作速率的訓(xùn)練二開展磷酸原系統(tǒng)供能的能力三提高肌肉

8、的放松能力四開展腿部力量及關(guān)節(jié)的柔韌性第三節(jié) 耐力素質(zhì) 耐力是指人體長時間進(jìn)行肌肉活動的能力，也可以看作是抗疲勞的能力;包括有氧耐力和無氧耐力。一、有氧耐力 有氧耐力是指人體長時間進(jìn)行有氧工作的能力。促進(jìn)耐力提高的生理因素耐力提高效率毅力VO2max運動中氧的供給量SV呼吸機能心輸出能力肌肉有氧代謝能力心容量心縮力HR耐力運發(fā)動和非耐力運發(fā)動心臟肥大的表現(xiàn)一有氧耐力的生理學(xué)根底1.氧運輸系統(tǒng) 2.骨骼肌特點 3.神經(jīng)調(diào)節(jié)能力 4.能量供給特點 二有氧耐力的訓(xùn)練 有氧耐力訓(xùn)練對于人體功能的影響，主要取決于訓(xùn)練方法、工作強度、持續(xù)時間及訓(xùn)練頻數(shù)等。1.訓(xùn)練方法 在有氧耐力訓(xùn)練中，常采用強度較低、持

9、續(xù)時間較長的持續(xù)訓(xùn)練或長段落的間歇訓(xùn)練。對少年及訓(xùn)練水平低者，應(yīng)以勻速低強度的持續(xù)練習(xí)為主。兩類訓(xùn)練方法示意圖訓(xùn)練方法間斷性練習(xí)持續(xù)性練習(xí)間竭訓(xùn)練重復(fù)訓(xùn)練變速訓(xùn)練勻速訓(xùn)練2.訓(xùn)練強度 用心率控制訓(xùn)練強度已廣泛應(yīng)用于運動實踐。1庫珀閾 該閾值由美國學(xué)者庫珀提出。開展有氧耐力心率宜為150次min-1,并至少持續(xù)5min。2卡沃寧閾 該閾值有芬蘭學(xué)者卡沃寧提出強度閾HR=HRrest+HRmax-HRrest60%HRmax可用“220- 年齡計算3原西德學(xué)者克萊斯提出的耐力負(fù)荷適宜強度公式是： 強度閾HR=HRrest+HRmax-HRrest50%必須指出對年老體弱者，應(yīng)適當(dāng)將標(biāo)準(zhǔn)降低到100

10、-120次min-1。成人健身跑強度一般可用“170-年齡作為強度要求。中學(xué)生晨跑鍛煉的強度可控制在130-150次min-1。3.持續(xù)時間 每次練習(xí)的持續(xù)時間對訓(xùn)練效果有明顯的影響。研究說明，每天以中等強度訓(xùn)練10-20min的效果不如以同樣強度訓(xùn)練30-60min。其機理可能與總能耗量有關(guān)。一般認(rèn)為耐力產(chǎn)生效果的限度時間是呼吸循環(huán)功能適應(yīng)運動的最低時間限度5min。時間低強度訓(xùn)練VO2xax%中強度訓(xùn)練VO2xax%大強度訓(xùn)練VO2xax%5min70809010min65758515min60708030min50607060min405060運動時間與強度的組合依王步標(biāo)?運動生理學(xué)?，

11、19944.訓(xùn)練頻數(shù) 伯杰指出，每周訓(xùn)練次數(shù)增加，耐力通常也得到提高。研究說明，最大吸氧量的增進(jìn)與訓(xùn)練頻數(shù)有關(guān)。同量不同頻率的運動訓(xùn)練對雙胞胎吸氧能力的影響0 1 2 3 4 5 6 7 8900800700600500400300200100最大吸氧量的增加量（ml)訓(xùn)練時間(周)80%的VO2max6分/日6日/周80%的VO2max6分6次1日/周二、無氧耐力及其訓(xùn)練無氧耐力指機體在氧供缺乏的情況下較長時間進(jìn)行肌肉活動的能力。在長時間缺氧情況下，體內(nèi)主要依靠糖無氧酵解提供能量。一無氧耐力的生理學(xué)根底1.肌肉無氧酵解供能的能力 2.緩沖乳酸的能力 3.機體對血液酸化的耐受力 4.肌糖原含量

12、 不同徑賽運發(fā)動肌纖維組成及酶的活性比較項目人數(shù)ST%乳酸脫氫酶活性（Eqgmin)磷酸化酶活性（Eqgmin)男短跑男中跑男長跑女短跑女中跑2752724.051.969.427.460.01287868764135074415.38.48.120.012.6短長距離跑及游泳運發(fā)動屏息前后肺泡氣CO2%的比較項目人數(shù)肺泡氣CO2%增加%安靜時屏息后短跑長跑短泳長泳710295.906.405.406.267.967.307.407.3335144017二無氧耐力的訓(xùn)練無氧耐力訓(xùn)練的最終目的是提高乳酸能系統(tǒng)的供能水平及機體對乳酸的耐受力。間歇訓(xùn)練是最常用的方法，其目的是要到達(dá)高乳酸水平。研究還

13、說明，當(dāng)運動強度大于90%VO2max、持續(xù)時間超過30s(一般在1-2min)、休息時間為運動時間的2-3倍時，對開展乳酸能系統(tǒng)的效果最好。高原訓(xùn)練及無氧訓(xùn)練也有利于開展無氧耐力。跑1min 休息4min的5次間歇快跑后血乳酸濃度變化第四節(jié) 靈敏與柔韌素質(zhì)一、靈敏素質(zhì)靈敏素質(zhì)是指人體迅速改變體位、轉(zhuǎn)換動作和隨機應(yīng)變的能力。靈敏素質(zhì)是多種運動技能和身體素質(zhì)在運動中的綜合表現(xiàn)，是一種復(fù)雜的素質(zhì)。靈敏素質(zhì)特點是隨機應(yīng)變，能靈活地完成動作，所以有些研究者稱之為“能改變方向的速度。一靈敏素質(zhì)的生理學(xué)根底1.大腦皮質(zhì)神經(jīng)過程的靈活性和分析綜合能力2.掌握運動技能的數(shù)量及其穩(wěn)固程度3.大腦皮層的可塑性4.其他身體素質(zhì)水平5.靈敏素質(zhì)還受年齡、性別、體重和疲勞等因素的影響二開展靈敏素質(zhì)的訓(xùn)練靈敏素質(zhì)的訓(xùn)練，實質(zhì)是對大腦皮層神經(jīng)過程靈活性及各器官敏感性的訓(xùn)練。運發(fā)動在多變的環(huán)境中進(jìn)行練習(xí)，以提高練習(xí)者的判斷分析、綜合功能和反響速度。二、柔韌素質(zhì) 柔韌是指運動時各關(guān)節(jié)活動的幅度或活動范圍。一柔韌素質(zhì)的生理學(xué)根底決定柔韌素質(zhì)的因素有三：關(guān)節(jié)的骨結(jié)構(gòu)；關(guān)節(jié)周圍組織體積的大?。豢珀P(guān)節(jié)的韌帶、肌腱、肌肉和皮膚的伸展性。二開展柔韌素質(zhì)