運動生理學基礎(chǔ)學生

第一節(jié)人體運動系統(tǒng)人體的運動系統(tǒng)是由骨骼肌、骨和關(guān)節(jié)三大部分組成。人體能夠自如地做出各種動作都是以骨為杠桿，關(guān)節(jié)為樞紐，骨骼肌收縮作為動力才能得以實現(xiàn)的。運動系統(tǒng)的完整性和正常的工作機能，是維持人體基本生存能力和工作能力的基礎(chǔ)之一，如果人體運動系統(tǒng)的某個部分損傷或缺損將無法實現(xiàn)機體的正?；顒幽芰?。因此，人應不斷的保持和提升運動系統(tǒng)的健康狀況與運動能力，滿足身體和社會對機體正常工作的需要，提高自我的競爭能力和自身的生存質(zhì)量。骨骼肌是人體中最大的組織；共有650塊，每塊骨骼肌都是有許多肌纖維、豐富的血管和神經(jīng)等構(gòu)成，是一個獨立的器官；骨骼肌在神經(jīng)系統(tǒng)的支配下能夠縮短和恢復松弛狀態(tài)；骨骼肌呈紅白相間的顏色，富有伸展性、彈性和粘滯性。成年男性骨骼肌的重量占體重約40%、成年女性約35%，經(jīng)過長期的體育鍛煉，骨骼肌會有所增加。1、骨骼肌的基本結(jié)構(gòu)與形狀（1）骨骼肌由成束平行排列的骨骼肌細胞組成，肌細胞呈細長纖維狀，故又稱肌纖維。每條肌纖維由肌內(nèi)膜的薄層結(jié)締包圍，許多肌纖維組成大小不等的肌束，包裹肌束的結(jié)締組織稱為肌束膜，肌束越大，肌束膜越厚。若干個肌束形成一塊完整的骨骼肌。一塊骨骼肌外表所包的結(jié)締組織稱為肌外衣。⑵一塊骨骼肌由肌腹和肌腱組成。肌腹為每一塊骨骼肌的中間部分，較為膨大，呈紅白相間的顏色；肌腱是兩端為沒有收縮功能的部分，白色，呈圓索狀，有很好的抗張力的能力，肌腱直接附著在骨骼上。骨骼肌收縮時通過肌腱牽動骨骼而產(chǎn)生運動。⑶骨骼肌的形狀。長?。ㄋ笮渭?、羽狀肌、多羽狀肌、半羽狀肌、二頭肌、三頭肌、四頭肌、二腹肌、多腹肌）、短肌、闊肌（扁?。⑤喸鸭〉取?、 骨骼肌的工作形式骨骼肌對單個刺激發(fā)生的機械反應稱為單收縮。根據(jù)骨骼肌收縮時產(chǎn)生肌肉長度和張力的變化，將骨骼肌收縮的形式分為向心收縮、靜止收縮和離心收縮1向心收縮骨骼肌收縮時，肌肉長度發(fā)生縮短變化的收縮稱為向心收縮，也叫等張收縮。在向心收縮過程中細肌絲向粗肌絲滑行，使肌節(jié)縮短。向心收縮是肌肉運動的主要形式，由于向心收縮產(chǎn)生的運動稱為動力性運動。⑵靜止收縮骨骼肌收縮時，產(chǎn)生肌肉張力，但肌肉長度不發(fā)生變化，稱為等長收縮。在這種形式的收縮過程中，肌肉收縮試圖克服阻力，但由于肌肉收縮產(chǎn)生的張力不能克服阻力，雖然誘發(fā)肌肉興奮—收縮耦聯(lián)過程，但細肌絲與粗肌絲的相對位置未發(fā)生改變，肌節(jié)長度保持不變。由于靜止收縮產(chǎn)生的運動稱為靜力性運動。⑶離心收縮骨骼肌收縮時，產(chǎn)生肌肉張力，但肌肉長度不僅未縮短，反而被拉長，稱為離心收縮。在離心收縮過程中，肌肉發(fā)生興奮—收縮耦聯(lián)過程后，由于外力大于肌肉收縮產(chǎn)生的張力，造成細肌絲從粗肌絲中部分拉出，使肌節(jié)變長。由于離心收縮產(chǎn)生的運動稱為離心運動。3、 骨骼肌的功能與作用1骨骼肌是身體運動的動力。骨骼肌在神經(jīng)系統(tǒng)支配下，在能量物質(zhì)儲備的前提下，通過興奮—收縮—舒張實現(xiàn)人體的基本活動和復雜活動，是化學運動和物理運動完美的結(jié)合，滿足了人體的生存、運動、工作的需要。⑵骨骼肌具有維持與調(diào)節(jié)人體的平衡作用。骨骼肌在中樞神經(jīng)系統(tǒng)持續(xù)興奮作用下，經(jīng)常性地保持持續(xù)性的輕微收縮的肌緊張狀態(tài)，肌緊張狀態(tài)可使人體維持一定姿態(tài)。如嬰兒學坐、站立、走步等都是通過不斷練習，逐步建立中樞神經(jīng)系統(tǒng)維持身體平衡的骨骼肌緊張狀態(tài)的控制系統(tǒng)。⑶骨骼肌的興奮與抑制具有隨意性、多樣性、復雜性和組合性，使人體的活動形式和內(nèi)容豐富多彩。骨骼肌能夠按照人們的意愿，在生理允許的范圍隨意運動與組合，收縮、放松的控制與變化，以及多個肌肉之1間的興奮與抑制的多種組合和變化，使人體運動是那樣的豐富，變化多樣，美不勝收。⑷骨骼肌的有效鍛煉能夠改善其它器官、系統(tǒng)的機能能力。人體在局部運動或整體活動過程中，骨骼肌的持續(xù)運動，使其它器官、系統(tǒng)的機能也發(fā)生適應性的改變，適應性改變都是為了保證骨骼肌收縮的順利進行。在持續(xù)不斷的適應過程中，逐步改善其它器官、系統(tǒng)的機能能力。4、如何提高骨骼肌的力量⑴增加骨骼肌的生理橫斷面肌纖維增粗可以使骨骼肌的橫斷面增大，因而收縮滑行時產(chǎn)生的力量就增大。骨骼肌橫斷面增大與力量的增大成正比，多做骨骼肌負重練習對增大肌肉生理橫斷面有顯著效果。⑵提高骨骼肌群的協(xié)調(diào)用力能力常見兩個人的骨骼肌粗細程度相似，但力量并不相同，這是由于肌群的協(xié)調(diào)用力能力以及肌肉中肌纖維動員程度的差異所至。不經(jīng)常鍛煉的人，最大用力只能動員60%左右的肌纖維參與工作；經(jīng)常鍛煉的人，最大用力可動員80%以上的肌纖維參與工作，力量當然也就大的多。⑶適當?shù)卦黾庸趋兰∈湛s前的初長度骨骼肌的力量大小和肌肉收縮前的長度有關(guān)。如果肌肉收縮前處于縮短狀態(tài)或過分拉長狀態(tài)，都不能發(fā)揮最大力量。只有當骨骼肌收縮時處于適宜的預先拉長狀態(tài)，才能發(fā)揮出最大力量。例如，投擲標槍的引槍、踢足球時腿的預擺等，都是為了取得肌肉最佳的初長度。因此，在體育鍛煉中，掌握正確規(guī)范的運動技術(shù)動作，才能發(fā)揮肌肉最大的力量。⑷提高骨骼肌收縮時的代謝適應性骨骼肌的收縮與放松有賴于能量的供應。常參加體育鍛煉的人，能使骨骼肌中的毛細血管網(wǎng)增加，保證氧氣及養(yǎng)分的供給；骨骼肌中ATP、CP、肌糖元等能源物質(zhì)含量增加，肌肉中各種酶的活性提高，提高骨骼肌的力量儲備水平。能量物質(zhì)儲備的充足，肌肉收縮的力量增大。⑸快肌和慢肌的比例在人體骨骼肌中，快肌纖維百分比較高的肌肉收縮時產(chǎn)生的力量較大，爆發(fā)力就大。慢肌纖維百分比較高的肌肉收縮時產(chǎn)生的力量較小，爆發(fā)力就小。5、 健身運動對骨骼肌的影響⑴肌肉體積增大，力量增大。肌肉體積增大的主要原因是由于肌纖維增粗，器械力量性練習（如大重量負重練習）可使肌纖維得到最大程度的增粗，肌肉力量增加。⑵肌纖維中線粒體數(shù)目增多，體積增大。線粒體是肌纖維中的細胞器，它是肌纖維的供能中心，三磷酸腺苷酸（ATP）主要從線粒體產(chǎn)生。在耐力性練習（如長跑練習）中肌纖維的線粒體明顯增加，這就為肌肉收縮提供更多能量以適應耐力運動的需要。⑶肌肉中脂肪減少。不經(jīng)常參加鍛煉者，骨骼肌表面和肌纖維之間會有脂肪堆積。肌肉內(nèi)的脂肪在肌肉收縮時會產(chǎn)生摩擦，消耗能量，同時也降低了肌肉的收縮效率。通過經(jīng)常性的體育鍛煉，特別是耐力性項目長跑的鍛煉，可以減少骨骼肌表面和肌纖維之間的脂肪，這既能健美體形又可提高運動能力。⑷肌肉內(nèi)結(jié)締組織增多。體育鍛煉尤其是力量性練習，在肌肉反復收縮過程中，使圍繞骨骼肌周圍的肌膜和肌束膜變厚。同時，也使肌腱和韌帶中細胞增殖而變得堅實粗大，提高抗拉斷能力。⑸肌肉內(nèi)的化學成分發(fā)生變化。經(jīng)常參加體育鍛煉，可使肌肉中肌糖原、肌球蛋白、肌動蛋白、肌紅蛋白和水分等含量增加，氧貯備量增加，使肌肉收縮能力提高，力量增大。⑹肌肉中毛細血管增多。經(jīng)常參加體育鍛煉可以使骨骼肌內(nèi)毛細血管數(shù)量增多。從而提高肌肉的工作能力，有利于肌肉持續(xù)長時間的大負荷運動。⑺參加活動的肌纖維數(shù)量增加。每塊肌肉內(nèi)的纖維在運動時并不都收縮，只有一部分肌纖維對神經(jīng)沖動產(chǎn)生反應發(fā)生收縮。一般人的肌肉只60%的肌纖維參加收縮活動，而經(jīng)常鍛煉可使參加收縮活動的肌纖維提高到90%左右。所以經(jīng)常參加鍛煉的人肌肉力量較大。6、 骨骼肌面臨威脅骨骼肌在運動中所受的傷害和威脅提醒人們，要保護好身體的骨骼肌。骨骼肌組織不但會肌肉酸痛、輕度損傷、重度損傷、折斷、刺傷、割傷、感染、發(fā)炎、萎縮、肌無力等癥狀，也會生長惡性腫瘤。二、骨骨是運動系統(tǒng)的重要組成部分，成人骨共206塊。骨具有生物活性，可以不斷地自我更新補充，長出新的骨骼取代衰老的或壞損的骨骼，這種自我修復的功能在人體器官組織中是不多見的。人體骨骼系統(tǒng)構(gòu)架適宜和堅固的空間，為身體器官系統(tǒng)保持正常工作與運行提供了前提；使人體能夠完成各種直、坐、蹲、躺、斜、靠、彎曲、跳躍、移動等等姿勢和動作；同時能夠保護內(nèi)臟器官，以應對可能發(fā)生的創(chuàng)擊、跌倒等意外事故，哪怕萬一遇上扔飛刀的強盜，骨骼也能幫你抵擋以下。1、骨的生長過程⑴骨的生長過程人類的身高主要取決于長骨（如下肢的股骨、脛骨）的長度。長骨的生長，包括骨的縱向生長（即線生長）和骨的成熟兩個方面：在人剛出生時，主要的長骨，如肱骨、股骨、和脛骨的兩端骺部，除股骨遠端以外都是軟骨，以后在不同的年齡，骺部出現(xiàn)骨化中心，骨化中心逐步增大，骨組織就代替了軟骨組織。但是，在骨干和骨骺之間仍有一段軟骨，醫(yī)學上叫骺板軟骨，這段軟骨細胞在處于生長發(fā)育期不斷地縱向分裂、繁殖，生成新的軟骨，與此同時，在靠近骨干的部位也在不斷地進行著成骨過程。長骨就是這樣一點一點地增長，人也就漸漸長高了，就好比芝麻開花節(jié)節(jié)高。但是，到了20—22歲，骺板軟骨漸漸消失，骨骺閉合，骨的縱向生長停止，人也就不能再長高。長骨骺板軟骨的生長是人類長高的基礎(chǔ)，而且骺板軟骨的生長又是在人體內(nèi)生長激素、甲狀腺激素等多種激素的協(xié)同作用下完成的，其中，促使軟骨細胞分裂增殖的主要動力源是生長激素，它是由人腦垂體分泌，促進軟骨生長，骺板加寬，在人的身高增長中起著主導作用。2、骨的結(jié)構(gòu)骨是由骨質(zhì)、骨膜、骨髓和神經(jīng)、血管等構(gòu)成的。骨以骨質(zhì)為基礎(chǔ)，表面復以骨膜，內(nèi)部充以骨髓，分布于骨的血管、神經(jīng)，先進入骨膜，然后穿入骨質(zhì)再進入骨髓。骨尚有血管、淋巴管及神經(jīng)分布。動脈血管輸送營養(yǎng)物質(zhì)給骨，靜脈血管則帶走代謝產(chǎn)物。神經(jīng)多分布在骨膜，所以骨膜對張力或撕扯的刺激非常敏感。發(fā)生骨膿腫和骨折時，由于骨膜被撕扯或腫脹而常有劇痛。⑴骨膜除關(guān)節(jié)面外，骨的內(nèi)外表面有一層結(jié)締組織的膜，該膜薄而堅韌，富有豐富的神經(jīng)和血管，骨膜對骨的生長和修復有重要的作用。⑵骨密質(zhì)骨質(zhì)厚排列緊密，堅硬、抗壓、抗扭曲力強；分布：長骨的骨干和骨的表面。⑶骨松質(zhì)分布于骨的內(nèi)部，以針狀或片狀的骨小梁排列而成；骨質(zhì)排列疏松，呈蜂窩狀或海綿狀；骨小梁排列依壓力和張力線方向一致排列⑷骨髓為網(wǎng)狀組織，充填于骨髓腔內(nèi)。①紅骨髓有造血功能；②黃骨髓不具造血功能，某些生理狀況下可轉(zhuǎn)化為紅骨髓。3、 骨的形狀人體的骨骼是由多種形狀各異的骨相互連接而構(gòu)成。由于每塊形狀各異的骨，根據(jù)不同關(guān)節(jié)面相互連接，因此在身體的各個部位就呈現(xiàn)出不同的功能和運動形式。人體骨的形狀分類主要有：長骨、短骨、扁骨、不規(guī)則骨、含氣骨、籽骨等。正是因為有了各種不同形狀骨和骨連接，才使的人體活動和運動能夠豐富完美，用肢體語言表達出完美的思想主題和藝術(shù)造型。4、 骨的作用⑴骨對人體起到堅固的支撐作用骨與骨連接構(gòu)成了人體堅固的支架。支撐各種柔軟組織與器官，形成人體的外形和輪廓，保持著某些器官的特定位置，使血管和神經(jīng)能有規(guī)律的定向循環(huán)和傳導，而且支撐著身體局部和整體的重量。⑵骨對人體起到運動杠桿作用骨在神經(jīng)系統(tǒng)的支配下，骨骼肌收縮牽拉骨杠桿繞關(guān)節(jié)軸所做的各種運動，可以完成各種復雜的神經(jīng)指令和動作。⑶骨對人體起到保護器官系統(tǒng)的作用骨構(gòu)成的體腔和壁，具有保護腔內(nèi)重要器官的作用，如：脊柱保護脊髓；胸廓保護肺和心；顱骨保護大腦等。⑷骨具有造血的功能人體的骨是重要的造血器官，紅骨髓具有制造血細胞的功能。⑸骨是人體的鈣、磷和鎂等礦物質(zhì)的儲備庫骨鹽中的鈣和鎂參與體內(nèi)鈣、磷和鎂代謝，處于不斷變化狀態(tài)的平衡之中，因此，骨還是體內(nèi)鈣、磷和鎂的儲備倉庫。5、 健身運動對骨骼的良好影響（1）經(jīng)常參加體育鍛煉可促進骨骼的生長發(fā)育；骨面肌肉附著處突起明顯；骨密質(zhì)增厚，骨變粗，骨小梁的排列根據(jù)張力和壓力更加整齊有規(guī)律，這是由于骨的新陳代謝加強，骨的血液循環(huán)得到改善，從而在形態(tài)結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生良好變化的結(jié)果。⑵經(jīng)常參加體育鍛煉骨變得更加粗壯和堅固，在抗折、抗彎、抗壓縮和抗扭轉(zhuǎn)方面的性能都有了提高。6、 骨骼面臨威脅骨膜炎、骨質(zhì)疏松、骨裂、骨折、股骨頭壞死、骨癌等等。三、關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)讓人類能以數(shù)不清的方式活動肢體，完成走、跑、跳、投、攀爬、騰越的多種運動。由于韌帶、軟骨和骨關(guān)節(jié)面所組成的關(guān)節(jié)，潤滑效果很好，讓人體骨頭運動自如，同時在穩(wěn)定性和靈活性之間找到平衡，最大限度的滿足了肌體的活動和生理需要。關(guān)節(jié)是骨與骨之間借助致密結(jié)締組織和軟骨組織的連接。全身的骨通過關(guān)節(jié)構(gòu)成了人體骨骼，骨連接是人體完成各種運動的樞紐。在體育鍛煉中起著重要作用。1、關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)⑴關(guān)節(jié)面和關(guān)節(jié)軟骨關(guān)節(jié)面是指組成關(guān)節(jié)兩骨的對應面，一般為一凸一凹，凸的為關(guān)節(jié)頭，凹的為關(guān)節(jié)窩，關(guān)節(jié)面表面覆蓋一層關(guān)節(jié)軟骨，透明光滑，富有彈性，減少摩擦，減輕震動與沖擊。⑵關(guān)節(jié)囊是附著在關(guān)節(jié)周緣骨面上的膜性囊，可分內(nèi)、外兩層，外層為纖維層，內(nèi)層為滑膜層，滑膜層能分泌滑液，以潤滑關(guān)節(jié)面和滋養(yǎng)關(guān)節(jié)軟骨。⑶關(guān)節(jié)腔是關(guān)節(jié)囊和關(guān)節(jié)軟骨之間所圍城的密封的空隙，腔內(nèi)呈負壓，起維持和加固關(guān)節(jié)的作用。2、關(guān)節(jié)的輔助結(jié)構(gòu)⑴韌帶白色多呈扁帶狀或條索帶，它連接兩骨對關(guān)節(jié)起加固和制動作用。⑵關(guān)節(jié)內(nèi)軟骨關(guān)節(jié)內(nèi)軟骨分別成為關(guān)節(jié)盤和半月板。使兩骨關(guān)節(jié)面相互適應和改變關(guān)節(jié)運動形式，增加關(guān)節(jié)的彈性和緩沖震動。⑶關(guān)節(jié)唇是附著在關(guān)節(jié)窩周緣的軟骨環(huán)，起著加深關(guān)節(jié)窩增大關(guān)節(jié)面的作用。⑷滑液囊是由關(guān)節(jié)囊的內(nèi)層（滑膜層）突出形成，能減少運動時肌腱骨面間摩擦作用。⑸滑膜襞是關(guān)節(jié)囊滑膜層朝向關(guān)節(jié)腔內(nèi)的鄒襞形成，俗稱脂肪墊，能填充關(guān)節(jié)囊空隙，使相連的關(guān)節(jié)面更適應和穩(wěn)固，能緩沖震動和磨損。3、膝關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)每個人身體上的各個關(guān)節(jié)的伸曲性、旋轉(zhuǎn)性、扭轉(zhuǎn)性和穩(wěn)定性各不相同，有的差距不大，有的差距很大，而且都有著各自的生理活動范圍和極限。因此每個人在日常的體育鍛煉和比賽中，應根據(jù)自身的關(guān)節(jié)活動范圍能力來決定練習各種動作的幅度、強度和頻率，才能使關(guān)節(jié)在運動時靈活自如。如果超過自身的活動范圍，就會造成關(guān)節(jié)的拉傷、扭傷、韌帶撕裂、韌帶斷裂、半月板撕裂等損傷。下面將身體的膝關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)等三個重要關(guān)節(jié)的作用和生理活動范圍介紹如下：⑴膝關(guān)節(jié)人體的膝關(guān)節(jié)是工作量和負荷量最大的關(guān)節(jié)，由于膝關(guān)節(jié)的活動范圍有限，加上兩根杠桿一樣的脛骨和腓骨由于轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的扭力，以及在健身運動中沒有掌握科學的鍛煉方法和自我保護不當?shù)仍?，因此，膝關(guān)節(jié)前后交叉韌帶損傷、半月板損傷和內(nèi)外側(cè)韌帶扭傷的風險很大。膝關(guān)節(jié)的活動范圍伸位時大腿和小腿繞冠狀軸可做屈伸運動；屈位時可繞股脛關(guān)節(jié)的垂直軸做輕度的旋內(nèi)和旋外運動。小腿在膝關(guān)節(jié)處的主動屈往往要受到大腿的牽制，如大腿在髖關(guān)節(jié)處小腿在膝關(guān)節(jié)處同時屈膝可達1400，而大腿伸在屈膝僅達1200。在外力的作用下做被動屈膝時可達1600。伸膝時大、小腿保持一條直線，個別人可過伸50—100。如果在外力的作用下，超過自己的生理活動范圍，就會使膝關(guān)節(jié)損傷。前后交叉韌帶前后交叉韌帶是膝關(guān)節(jié)的內(nèi)部的兩條重要韌帶。位于髁間隆起的前后方。該韌帶之股骨和脛骨緊密相連，并防止脛骨向前和向后移動的作用。半月板是一對半月形的軟骨，邊緣較厚，中間很薄，填充在兩側(cè)的脛骨髁上。半月板加深了關(guān)節(jié)窩，使膝關(guān)節(jié)面連接的更加緊密。⑵肩關(guān)節(jié)是人體中最靈活的關(guān)節(jié)，由肱骨頭和肩胛骨的關(guān)節(jié)盂構(gòu)成，肩關(guān)節(jié)是典型的球窩關(guān)節(jié)，骨的連接關(guān)節(jié)面弧度較大，關(guān)節(jié)囊松弛，穩(wěn)定性較差，容易造成脫臼。因此長期堅持體育鍛煉，增強肩關(guān)節(jié)周圍的肌肉，穩(wěn)固肩關(guān)節(jié)非常重要。⑶髖關(guān)節(jié)由髖骨的髖臼和股骨的股骨頭構(gòu)成。由于髖關(guān)節(jié)承受體重，確保身體姿勢的穩(wěn)定，以完成下肢站立、走、跑、跳等動作，因此有很多有利于穩(wěn)固性的輔助結(jié)構(gòu)，主要有髖臼和韌帶等。髖關(guān)節(jié)外展內(nèi)收運動范圍約45。左右（繞矢狀軸），通過訓練可以達到800。②旋內(nèi)旋外活動范圍40—45（繞垂直軸），旋內(nèi)幅度略小與旋外4、關(guān)節(jié)運動的幅度及其影響因素⑴構(gòu)成關(guān)節(jié)的兩關(guān)節(jié)面積大小的差別兩關(guān)節(jié)面積的大小相差愈大，關(guān)節(jié)運動的幅度就越大；⑵關(guān)節(jié)囊的厚薄、松緊程度關(guān)節(jié)囊薄而松弛，則關(guān)節(jié)運動幅度大，反之則小；⑶關(guān)節(jié)韌帶的多少與強弱關(guān)節(jié)韌帶少而弱，則運動幅度大，關(guān)節(jié)韌帶多而強，關(guān)節(jié)運動幅度小；⑷關(guān)節(jié)周圍肌肉的伸展性和彈性強弱肌肉的伸展性和彈性良好，則關(guān)節(jié)運動幅度增大。⑸合理、長期的柔韌性練習能夠影響人體關(guān)節(jié)的運動幅度。5、健身運動對關(guān)節(jié)的良好影響（1）健身運動能使關(guān)節(jié)面骨密質(zhì)增厚，提高對運動負荷的承受能力；⑵健身運動能使關(guān)節(jié)面軟骨增厚，既加大了關(guān)節(jié)的穩(wěn)固性，又提高了關(guān)節(jié)的運動緩沖能力；⑶健身運動能使關(guān)節(jié)囊增厚，加固關(guān)節(jié)；關(guān)節(jié)囊內(nèi)層的滑膜層分泌滑液功能提高，減少軟骨之間摩擦；⑷健身運動能使關(guān)節(jié)滑膜囊與滑膜皺襞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)產(chǎn)生良好變化，避免關(guān)節(jié)面過大的撞擊和摩擦；⑸健身運動能使關(guān)節(jié)周圍肌腱和韌帶增粗，加強了關(guān)節(jié)的穩(wěn)固性，提高了運動能力。第二節(jié)健身運動與心血管系統(tǒng)心臟的搏動是生命鮮活的象征。把手放在你能感受到脈搏的地方，感受一下生命的搏動。你生命中的時刻時刻，心臟都在孜孜不倦地為你工作，將血液送到身體各個器官和系統(tǒng)。如果你的壽命能夠達到中國人均壽命（71歲），你的心臟搏動將達到28億次左右（女子為29億次左右，女性平均壽命74歲；男子為27億次左右，男性平均壽命70歲）。心血管系統(tǒng)就像人體房間里的水管網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一樣，心臟是房間水管系統(tǒng)的泵，心臟的搏動將通過血管系統(tǒng)，將血液抽送到身體的各個“房間”，為人體提供生存所需要的營養(yǎng)成分?！偷酱竽X，讓你思考；送到消化系統(tǒng)，讓你處理食物；送到肌肉，讓你身體活動自如。因此，了解和掌握心臟的基礎(chǔ)生理知識，以及身體鍛煉對心臟健康所產(chǎn)生的影響，就是掌握自己的生命。一、心血管的基本構(gòu)造我們每個人都知道心跳、血管的意義和作用，但對心臟、血管的結(jié)構(gòu)構(gòu)造和功能知之甚少。世間萬物，基本上遵循著有什麼樣的結(jié)構(gòu)就有什麼樣功能的規(guī)律，因此，認識與了解心臟和血管的基本結(jié)構(gòu)，有助于人們更深刻地認識心血管系統(tǒng)的功能與作用，提高人們對心血管系統(tǒng)的維護和保養(yǎng)的認識，增強人們對心血管健康重要性的意識，具有重要的意義。1、 心臟心臟之所以能夠每天不停的跳動，長時間工作，不知疲倦，同其結(jié)構(gòu)有關(guān)。⑴心室的結(jié)構(gòu)心的內(nèi)腔被房間隔和室間隔隔為右心房、右心室和左心房、左心室。所有的房室之間和房室與血管之間都有瓣膜構(gòu)造，瓣膜的功能是保證血流在心臟內(nèi)朝著一個方向流動，防止血液逆流。⑵心壁的構(gòu)造心壁分為3層：內(nèi)為心內(nèi)膜層；中間為心肌層；外為心外膜層。心內(nèi)膜層是襯在心房和心室內(nèi)膜壁表面一層薄膜，表面非常光滑，與大血管的內(nèi)膜相連，并在各個房室之間和房室與血管之間向內(nèi)疊成瓣膜。心肌層心肌有節(jié)律性的收縮完成了心臟的每次跳動，心肌分為心房肌和心室肌，心房肌和心室肌可以不同時收縮。心外膜層是心包臟層。血管、淋巴和神經(jīng)等行于心外膜深面。2、 血管血管是運輸動脈血和靜脈血的人體管道，分為動脈、靜脈和毛細血管。血管的功能是否正常，對身體的各個器官有著重要作用。很多內(nèi)臟器官的疾病，都是因為血壓過高、過低或是血管阻塞所造成的。因此每個人都要重視血管的對人體健康的維護和調(diào)解作用。⑴動脈血管血管分為內(nèi)膜、中膜和外膜三層，對于健康的動脈血管來說，內(nèi)膜層又細又光滑，富有較強的彈性，血液可以輕松流過，減少阻力（這里也正是心臟病最初發(fā)生的地方）。動脈血管分為大、中、小逐漸移行的構(gòu)造。⑵靜脈血管血管分為內(nèi)膜、中膜和外膜三層，表面光滑，彈性較差，腔室較大。管內(nèi)有靜脈瓣裝置,防止靜脈血倒流。靜脈血管分為小、中、大的逐漸移行的構(gòu)造。二、血液循環(huán)過程血液循環(huán)是為了給身體提供氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)，已經(jīng)是人人皆知的事實。但血液循環(huán)過程是如何將靜脈血變成動脈血的具體過程，知道的人就很少了。血液循環(huán)具體過程如下：1肺循環(huán)通過靜脈大血管（含CO2多為靜脈血），血液回流到心臟右心房，進入右心室，心臟收縮將靜脈血液壓入到肺動脈（此時為靜脈血），左右肺動脈經(jīng)肺門入肺，進入肺泡中毛細血管，在肺泡中毛細血管血液進行02和C02的交換，經(jīng)過氣體交換后，血液中的紅細胞攜帶大量02，通過左右肺內(nèi)毛細血管，匯成左右肺靜脈，由肺靜脈將血液注入到左心房。此過程為肺循。肺循環(huán)完成的氣體交換。2、體循環(huán)進入左心房的含氧量高的血液，進入左心室，經(jīng)心臟收縮，將血液噴射到主動脈，通過主動脈到大動脈、中動脈、小動脈進入身體的各個器官系統(tǒng)，進入毛細血管，動脈血將（）2和營養(yǎng)物質(zhì)運送給細胞和組織代謝使用，然后將細胞和組織代謝產(chǎn)生的CO和其他物質(zhì)進入毛細血管的血液中帶走，進入小靜脈、中靜脈、大靜脈，最后回到右心房。此為體循環(huán)。體循環(huán)將°2運送到全身各個組織和器官使用。三、冠狀動脈對心臟的作用冠狀動脈起于主動脈，分左右兩條，環(huán)繞在心臟的表面，形狀象王冠。冠狀動脈是專門為心臟提供氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)的動脈。心臟不停的搏動不僅為全身提供氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)，而且也為自己提供氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)。心臟是全身耗氧量最大器官之一，安靜狀態(tài)下，氧利用率為70－80％，身體其它組織氧利用率僅是心肌1/4，約為22％；運動狀態(tài)下，氧利用率可以成倍增長。因此，冠狀動脈的健康程度，不僅影響了人體在安靜狀態(tài)下心臟每次搏動的質(zhì)量，更是影響人體健身鍛煉時心臟搏動加快和每次搏動的質(zhì)量。如果冠狀動脈供血不足，心肌會因為缺血而變的虛弱，每次搏動無力，身體無力，呼吸加快，腦供血不足，該癥狀稱為冠心病。1、 人體在運動時冠狀動脈血流量變化⑴運動對冠狀動脈的直接影響人體在劇烈運動時，冠狀動脈血流量可增加到安靜時的4－5倍。血流量增加主要是由于心肌缺氧的強烈刺激，引起心臟跳動次數(shù)增加所致。因此，競走、跑步、游泳和其它有氧運動及無氧運動均能提高心肌血流量的增加，滿足心肌對氧的需求。⑵運動時血壓升高對冠狀動脈血流的影響運動時動脈血壓升高，主動脈壓的升高可以影響冠狀動脈的血壓升高，冠狀動脈的血壓升高可以增加冠狀動脈的血液流量，使大量的血液流入到心臟內(nèi)。2、 冠狀動脈病變對生命質(zhì)量的影響心臟病在美國一直是死亡的魁首，每24小時內(nèi)，大約有3000名美國人會發(fā)生心臟病，大約相當于2001年9?11恐怖襲擊中喪生的人數(shù)。我國衛(wèi)生部有關(guān)官員指出，從上世紀90年代后期開始，心血管病已逐漸成為我國城鄉(xiāng)居民的第一位死因，目前以占死亡人數(shù)的35％。其實冠狀動脈出現(xiàn)病變是逐漸形成的過程，不易被發(fā)覺，不少人發(fā)生了心肌梗塞后才知道自己的心血管已經(jīng)堵塞多日，生命危在旦夕。一旦發(fā)生心肌梗死，死亡率極高。不少冠心病人無典型癥狀，僅表現(xiàn)胸悶、胸痛或心前區(qū)不適，有人甚至以猝死為首次表現(xiàn)。目前，我國中青年冠心病死亡率呈“陡坡”上升，其中尤以35歲到44歲和45歲到54歲年齡段的城市男性增加幅度最大。因此要引起我們足夠的重視。冠狀動脈粥樣硬化是冠狀動脈主要病變之一。冠狀動脈粥樣硬化指的是在冠狀動脈中脂肪沉積或粥樣斑在動脈中形成，使冠狀動脈通道變窄，供給心臟的血流量減少，隨著脂肪沉積或粥樣斑的加劇，供給心臟的血流量更加減少。⑴輕微冠狀動脈粥樣硬化時，安靜時心血管沒有任何不適，但在大強度運動時，由于供血不足心跳比一般人快，心有跳出之感覺，運動能力下降；⑵中度冠狀動脈粥樣硬化時，安靜時身體不適感覺不明顯，沒有遇到特出誘因沒有任何癥狀。但在中等和大強度運動時，由于心臟供血嚴重不足，心跳次數(shù)達到生理極限，造成心肌嚴重缺氧，收縮逐漸無力，使心肌缺氧而死亡，出現(xiàn)心肌梗塞，如果心肌出現(xiàn)大面梗塞，易造成心臟死亡；⑶重度冠狀動脈粥樣硬化時，安靜時也會感到心臟因為供血不足而產(chǎn)生胸悶、氣短、心絞痛、心跳無力等癥狀，每日需要服藥維持，喪失工作能力。日常生活中，尤其遇到肢體活動稍有加快，生理或心理受到壓力時，冠狀動脈在嚴重變窄或被阻塞時所無法應付的一種狀況，就會因心肌缺血而使呼吸困難，出現(xiàn)心肌梗死。四、平靜和運動狀態(tài)下的心臟健康的心臟就像一臺架子鼓一樣，為了滿足人體各種生理和肢體運動的需要，按照不同的節(jié)奏在跳動著，時而舒緩、時而激昂，節(jié)奏在有規(guī)律的變化中譜寫出生命的旋律與樂章。心臟在每次不同頻率和強度搏動中，將生命的旋律和樂章通過血管系統(tǒng)傳遍身體的每個角落，使人體的各個部分充滿了生機，以飽滿的能量迎接各種挑戰(zhàn)。否則就會節(jié)奏紊亂，不能滿足工作的需要。那么人體在一般和運動狀態(tài)下心臟是怎樣工作的呢？1、健康成年人安靜狀態(tài)和運動狀態(tài)的心臟輸出量的變化（1）成年人在安靜狀態(tài)下能夠維持身體的正常活動和工作，完全有賴于心臟每次跳動時向動脈噴送血量的多少。心臟每次舒張充分，收縮有力，就能將更多的血液通過動脈血管輸送到全身的各個器官中。正常情況下，心臟一次搏動抽送的血量（每搏輸出量）為60—80mL，平均約為70mL。平均心跳（心率）75次左右。心臟每分抽送血量（每分輸出量）約為5L/min左右，范圍是4.5—6L/min。女性比同體重男性的心輸出量約低10%，青年時期的心輸出量高于老年。（每分輸出量=心率X每搏輸出量）⑵成年人在進行健身鍛煉時，身體的各個器官系統(tǒng)的氧和營養(yǎng)物質(zhì)的需求增加，需要流經(jīng)各個器官的血量和血流速度增加，因此，只有通過增加心臟跳動次數(shù)和增加每次搏動輸血數(shù)量，才能滿足身體運動器官和其它器官的氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)的供應量。此時心臟每分鐘抽送血量可達到20L/min左右。2、成年運動員安靜狀態(tài)和運動狀態(tài)的心臟輸出量的變化⑴成年運動員在安靜狀態(tài)下一次抽送血量平均約為100mL。心臟每分抽送血量同成年普通人一樣約為5L/min左右，但每分鐘的跳動次數(shù)減少。因此，運動員的心臟工作量比普通人節(jié)省了三到四分之一左右（耐力項目節(jié)省的更多），起到機能節(jié)省化作用。⑵成年運動員在劇烈的運動時，心臟每分抽送血量可達到25—35L/min,優(yōu)秀運動員可達到40L/min。通過成年普通人和成年運動員心輸出量的對比，提高心臟抽送給全身血量的主要方法就是加強運動鍛煉，特別是耐力性有氧鍛煉，提高每搏輸出量，建立和保持心臟功能的機能節(jié)省化優(yōu)勢。五、健身鍛煉對心血管系統(tǒng)的良好影響⑴經(jīng)常鍛煉能增加心臟的重量、體積，并增大心容積；⑵經(jīng)常鍛煉能使心肌收縮有力，每搏輸出量多，心搏徐緩；⑶經(jīng)常鍛煉可使心血管機能得到改善；⑷經(jīng)常鍛煉能改善血液成分，提高紅細胞和血紅蛋白的含量，增加白細胞分類中淋巴細胞的數(shù)量；⑸經(jīng)常鍛煉可以增加血漿中緩沖物質(zhì)的含量，提高血液對運動后產(chǎn)生的酸性物質(zhì)的緩沖能力；⑹經(jīng)常鍛煉對心血管系統(tǒng)疾病有良好的預防作用。第三節(jié)運動與呼吸系統(tǒng)肺作為性命攸關(guān)的人體器官，需要足夠的空氣來維持正常生命活動。一旦氣流受限、呼吸困難，供應到肺部的氧氣就不足以支持人體的其他器官運作，輕則令人感覺不舒服，重則會有生命危險。大多數(shù)人一生中只有在三種情況下才會想到自己的呼吸問題：惡臭襲來時（如有毒化學品）；極度危險時（如巨蟒纏身）；勞累不堪時（如激烈運動后）。除了這些時候，人們對呼吸的關(guān)注程度就像對歌星的伴舞一樣少。根據(jù)中醫(yī)的說法，肺是整個身體交響樂團的指揮，是肺定下了從事一切活動的基調(diào)。正因如此，瑜珈中有許多內(nèi)容是指導如何正確呼吸，從而讓整個身體達到平衡。希望同學們可以把肺在人體中起的作用看作與心臟同樣重要。事實上，假如把人體內(nèi)所有器官比作是一座房子的各個部分，肺和心臟就像相鄰的房間。它們彼此協(xié)作，關(guān)系非常緊密，一旦有一方發(fā)生故障，另一方可以說一定會出現(xiàn)問題。一、 呼吸系統(tǒng)構(gòu)造呼吸系統(tǒng)是由呼吸道和肺構(gòu)成。1、 呼吸道：分上、下兩部分，上呼吸道由鼻、咽、喉組成，下呼吸道由氣管及各級支氣管組成。呼吸道有加溫、潤濕和凈化空氣的功能，有通過調(diào)節(jié)支氣管平滑肌的舒縮來改變呼吸道的口徑進而影響氣流阻力的功能，但呼吸道不具備氣體交換的功能。2、 肺是完成人體氣體交換的重要器官。肺是由6-7億個的肺泡構(gòu)成，是氧氣和二氧化碳交換的基本單位，總面積約為70-100m2。從由單層上皮細胞構(gòu)成的肺泡膜到肺毛細血管壁，是氣體交換必須穿越的結(jié)構(gòu)，人體的氣體交換在肺泡中完成。二、 肺呼吸運動的產(chǎn)生與氣體交換過程1、吸氣過程：人的吸氣為主動過程，無論是安靜狀態(tài)還是在運動中，吸氣時，在神經(jīng)系統(tǒng)的支配下，首先是膈肌收縮下降（幅度約為10CM）,此外肋間外肌的收縮使得肋骨上提外翻，同時胸骨推向上方，使的胸腔前后、左右、上下徑均有所增大，胸腔和肺容積增大，胸、肺內(nèi)壓降低，從而使肺內(nèi)壓小于大氣壓，產(chǎn)生吸氣，氣體流入肺內(nèi)的過程為吸氣過程。2、 呼氣過程：呼氣為被動過程，由于吸氣肌的放松、肺泡的彈性回縮力以及膈肌的放松回位使得肺內(nèi)壓高于大氣壓，肺內(nèi)氣體排除。運動過程中，呼氣過程會有呼氣肌的參與，在此條件下，呼氣為主動吐氣過程。3、 氣體交換的基本過程肺通過呼吸完成了機體與外界之間的氣體交換，呼出二氧化碳和吸入氧氣的生理過程。人體通過肺的呼吸運動實現(xiàn)肺與外界環(huán)境的氣體交換（肺通氣）以及肺泡與肺毛細血管血液間的氣體交換（肺換氣）。三、 運動對肺通氣功能的影響只要人體進行身體鍛煉，呼吸系統(tǒng)都要做出相應的調(diào)整。因為在體育鍛煉中，機體對氧氣的需求量增大，為了滿足運動中機體代謝的需要，肺的每分通氣量就有所增加，每分通氣量的增加有賴于潮氣量和呼吸頻率的共同作用得以實現(xiàn)。在中等強度的練習中，鍛煉者的呼吸頻率增加幅度較小，主要通過增加潮氣量來提高每分通氣量（潮氣量的增加是呼氣末肺容積降低與吸氣末肺容量增加共同作用的結(jié)果）。隨著運動強度的進一步增加，潮氣量增加的幅度減少，主要依靠呼吸頻率的增加來滿足運動對氧的需要。當從安靜狀態(tài)進入到最大強度的練習時，潮氣量可增加3－5倍，呼吸頻率可增加1－3倍。安靜時，健康人的每分通氣量大約為6—8L/min，運動時可以增加至120—130L/min，優(yōu)秀運動員可增加到180—200L/min。四、 運動中的呼吸問題1、 運動中說話能降低肺的通氣功能許多研究表明運動中講話會使肺通氣量有所下降。Doust和Patrick等人對5種負荷下穩(wěn)態(tài)跑臺練習時說話對通氣量的影響進行了實驗研究，結(jié)果顯示運動中講話每分通氣量均下降。在運動過程中講話會使單位時間呼吸量減少，呼吸時間延長，肺內(nèi)壓升高，靜脈回心血量減少，降低了通氣量，通氣量的降低使機體在完成定量負荷運動時利用無氧供能的比例增大，對于運動的進行是不利的2、 運動呼吸困難：在進行體育鍛煉時，缺少經(jīng)常性鍛煉的個體最常遇到的問題即為呼吸困難。這一癥狀的表現(xiàn)實質(zhì)上是機體不能適應代謝產(chǎn)物的堆積。由于呼吸肌疲勞等問題的存在，使其不能完成既定強度的運動負荷，機體原有的平衡被破壞而新的平衡沒有或不能迅速建立，所出現(xiàn)的運動中呼吸跟不上運動需要的癥狀。（心臟病也能使呼吸產(chǎn)生困難）3、 肺過度通氣與肺通氣不足：在運動開始前，通常會存在心情焦慮等現(xiàn)象而產(chǎn)生自主性的呼吸加快，肺泡、血液內(nèi)Pco2降低，血液PH值升高。在上述因素的作用下反射性地使人體呼吸的欲望降低，并產(chǎn)生憋氣等行為，此稱為過度通氣。人體在安靜狀態(tài)下的血氧飽和度達到98%，肺泡內(nèi)PO2的增加并不能進一步增加血氧含量，因此伴隨在肺過渡通氣后出現(xiàn)的呼吸頻率減慢并不是源自于o2供應的增加，而是來源co2的降低。因此在這種又快又深的呼吸持續(xù)幾秒鐘之后，會出現(xiàn)頭重腳輕，眩暈甚至失去意識等現(xiàn)象。此為肺通氣不足。五、 健身鍛煉對呼吸系統(tǒng)的良好影響1、增強呼吸肌的力量。經(jīng)常參加鍛煉可使呼吸肌纖維增粗，毛細血管增多，物質(zhì)代謝增強，力量增大。同時，安靜時不常用的輔助?。ǜ辜?、肩帶肌、背?。┒茧S運動強度的增加而參與到呼吸工作中來，使整個呼吸肌的力量和耐力都得到發(fā)展，從而提高呼吸系統(tǒng)的功能。2、肺活量增大，肺通氣能力提高。由于呼吸肌力量增大，使胸廓擴張能力增強，從而肺活量也就隨之增大。肺通氣量（單位時間內(nèi)呼出或吸入肺內(nèi)的氣體總量），可從平時的9L/min增加到運動時70-150L/min3、呼吸頻率改變。經(jīng)常鍛煉者安靜時每分鐘呼吸8-12次，甚至4-6次，就能滿足人體的需要，不鍛煉者則需12-18次才能完成人體需要。4、提高人體在特殊狀態(tài)下的工作能力。通過鍛煉人體呼吸系統(tǒng)在缺氧狀態(tài)下的機能適應能力會高于一般人。如高空環(huán)境、空氣稀薄、氣壓低等特殊環(huán)境條件。5、對呼吸系統(tǒng)疾病有預防和治療作用。經(jīng)常鍛煉可使新陳代謝更加旺盛，心肺功能加強，身體抵抗力提高，呼吸道毛細血管更加密實，呼吸道粘膜的分泌能力、上皮細胞的纖毛活動能力、肺內(nèi)吞噬細胞的吞噬能力得到加強，從而能及時消滅和清除呼吸道的病毒，起到預防和治療疾病的作用。第四節(jié)運動中的能量代謝人體的能量物質(zhì)是生命活動的動力源泉。那么人體內(nèi)的能量物質(zhì)是從哪里獲得呢？是從每天吃的植物和動物等食物中獲得的。其實人體每天吃東西，最終目的是給身體補充燃料，這些燃料不僅讓你有精力、強壯、維持體溫、運動自如和保持良好的身體形態(tài)，還為身體的各個器官提供營養(yǎng)和能量物質(zhì)，以保證整個身體內(nèi)部的基礎(chǔ)設(shè)施運轉(zhuǎn)正常。在吃的食物中哪些是身體所需要的能量物質(zhì)呢？人體在消化的食物中主要提取糖、脂肪和蛋白質(zhì)三種能量物質(zhì)儲存在體內(nèi)，這些基本能量物質(zhì)可以在人體的細胞內(nèi)分解釋放出能量，為生命活動提供著源源不斷燃燒能源。食物中的能量并不能直接用于細胞活動，只能在細胞中發(fā)生化學反應時釋放出來，以高能化合物三磷酸腺苷（ATP）的形式儲存，ATP是直接給細胞供能的物質(zhì)。安靜時，身體所需要的能量幾乎一半來源于糖類的分解，一半來源于脂肪，蛋白質(zhì)用于構(gòu)成身體的基本成分，也可以為細胞提供少量能量。肌肉收縮強度由低到高時，糖的利用比例越來越大，脂肪供應比例越來越??；在短時間高強度運動中，ATP幾乎全部由糖分解合成。一、健身運動的能量供應健身運動的形式多種多樣，運動強度均比較低，運動持續(xù)時間比較長，因而動用的能源物質(zhì)亦與