运动生理学教案

绪论

一、生命的基本特征

1．新陈代谢——启发学生举例说明新陈代谢

概念：通过同化和异化过程，生物体实现自我更新的最基本生命活动过程，即机体与外界环境之间的物质转换和能量转换过程。为最基本的生命活动特征，新陈代谢一旦停止，生命也就结束。

同化过程：生物体不断地从体外环境中摄取有用的物质，使其合成、转化为机体自身物质的过程。吸收能量过程。

异化过程：生物体不断地将自身物质进行分解，并将分解产物排出体外的过程。 产生能量过程。 以上两过程同时进行并相互依存，是需要酶作用的一系列复杂的生化反应过程。新陈代谢包括物质代谢和能量代谢，物质代谢必然伴随着能量的产生和转移、利用，而能量的转变也必然伴随着物质的合成和分解。 2．应激性 3．兴奋性

概念：生物体内可兴奋组织感受刺激产生兴奋的特性。

刺激：引起组织产生兴奋的环境变化。物理、化学、生物、机械等分类，有强度和作用时间的要求。 可兴奋组织：神经、肌肉、腺体。

兴奋：可兴奋组织受刺激后产生可扩布的动作电位。 兴奋性表现：兴奋：相对静止——活动，弱——强 抑制：活动——相对静止，强——弱

例：肌肉活动的兴奋——收缩耦联、神经系统的兴奋抑制活动、心脏活动的强弱变化。 比较应激性和兴奋性的区别。 4．适应性

概念：生物体所具有的适应环境的能力。

客观环境的长期影响可使生物体形成与环境相适应的，适合自身生存的反应模式。 例：气候服习、高原环境中人体红细胞增多

耐力运动员心脏肥大，肌纤维增粗。运动训练过程实质上为人体机能对运动形式和运动强度的适应过程。 启发学生结合运动实例说明适应性在训练比赛中的重要性 5．生殖

二、人体生理机能的调节及调节的控制

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细胞外液——内环境：人体细胞、组织、器官的生存环境。 内环境理化因素相对稳定——稳态

稳态不断受到影响，又不断得以维持——正常生理机能维持

人体与外界环境之间也保持相互联系和彼此影响。体内调控机制调节生理机能，使人体对内外环境变化产生适应并维持内环境的稳定和生物节律。

体内主要调控机制：神经调节、体液调节、自身调节、生物节律

例：神经系统对运动中代谢率增高的适应性性调节：心输出量增加，呼吸频率变化等 内分泌对运动中代谢率增高的适应性调节：心输出量增加，呼吸频率变化等。 （一）调节 1．神经调节

概念：神经系统直接参与下所实现的生理机能调节过程 结构基础：反射弧 基本过程：反射

调节特点：快速、准确、短暂 例：运动神经对肌肉活动的支配性调节 2．体液调节：

概念：人体血液或体液中的化学物质如激素等进行的生理调节。 基本过程：内分泌腺、组织等——血液——靶器官或细胞 调节特点：缓慢、广泛、准确

例：胰岛素对血糖的调节、肾上腺素对心血管机能的调节、甲状旁腺素对钙磷代谢的调节 举例说明神经、体液调节的作用和特点。 3．自身调节

不依赖外来神经、体液调节，局部组织在特定的情况下，自身对刺激发生适应性反应。 例：肌肉活动的初长度调节 4．生物节律 （二）调解的控制 1．非自动控制系统 2．反馈控制系统

用图示解释反馈调节的作用。启发学生分析实例中哪些是属于正、负反馈。

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3．前馈控制系统

三、运动生理学研究的基本方法，历史与研究现状 （一）研究方法

1．动物试验法：① 慢性试验；② 急性试验

2．人体试验法：① 运动现场测试法；②实验室测试法 （二）历史与研究现状 1．运动生理学的历史

希尔被誉为“运动生理学之父”。当时出版了三部运动生理学名著： 《肌肉活动》、《人类的肌肉运动-影响速度与疲劳的因素》和《有生命的机械》。

我国的运动生理学发展可追溯到20世纪的40年代。生理学家蔡翘于1940年出版了《运动生理学》一书。 1957年北京体育学院为我国首次培养出运动生理学研究生。其后，在高等学校体育东中也先后成立了运动生理学教研室。1958年成立了国家体育科学研究所，其中设置了运动生理学研究室，这是我国第一个专门研究运动生理学的科研机构。70年代末至80年代，是我国运动生理学的教学及科研工作的第二次飞跃发展时期。

2．当前运动生理学的几个研究热点 四、运动生理学的发展趋势 1．微观水平研究不断深入 2．宏观水平研究更加发展 3．研究方法日益创新 4．应用性研究受到重视 5．研究领域不断扩大

第一章 骨骼肌机能

人体的肌肉分为骨骼肌、心肌和平滑肌三大类。骨骼肌的主要活动形式是收缩和舒张。通过舒缩活动完成运动、动作，维持身体姿势。

骨骼肌的活动是在神经系统的调节支配下，在机体各器官系统的协调活动下完成的。 第一节 肌纤维的结构

一、肌原纤维和肌小节——与解剖学结合复习肌纤维的结构

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1．肌细胞即肌纤维

2．肌纤维（肌内膜）集中形成肌束（肌束膜），肌束集中形成肌肉（肌外膜） 3．肌纤维直径60微米，长度数毫米——数十厘米 4．肌肉两端为肌腱，跨关节附骨 二、肌管系统 三、肌丝分子的组成

第二节 骨骼肌细胞的生物电现象

可兴奋组织的生物电现象是组织兴奋的本质活动——（结合《绪论》有关问题提问） 生物电活动包括静息电位活动和动作电位活动，前者是后者的基础。 一、静息电位

1．概念：细胞处于安静状态时细胞膜内外所存在的电位差。（视图） 2．产生原理

① 细胞内外各种离子的浓度分布是不均匀的； ② 静息状态下细胞膜对各种离子通透具有选择性；

③ 静息状态时，细胞膜对K+的通透性大，而对Na+的通透性较小，K+向细胞外流动。造成细胞外电位高而细胞内电位低的电位差；

④ 随着K+外流，细胞膜两侧形成的外正内负的电场力会阻止细胞内K+的继续外流，当促使K+外流的由浓度差形成的向外扩散力与阻止K+外流的电场力相等时，K+的净移动量就会等于零。这时细胞内外的电位差值就稳定在一定水平上，这就是静息电位。由于静息电位主要是K+由细胞内向外流动达到平衡时的电位值，所以又把静息电位称为K+平衡电位。 二、动作电位 1．概念

可兴奋细胞兴奋时，细胞内产生的可扩布的电位变化称为动作电位 。 2．产生原理

膜外Na+多于膜内，在受刺激时膜Na+通道开放，Na+由膜外向膜内运动，达到Na+的平衡电位，在此过程中，经过去极化形成膜外为负膜内为正的反极化（锋电位，绝对不应期）状态，继而复极化（后电位，相对不应期、超常期），恢复到极化状态。 3．特点 ① “全或无”现象

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任何刺激一旦引起膜去极化达到阈值，动作电位就会立刻产生，它一旦产生就达到最大值，动作电位的幅度不会因刺激加强而增大。 ② 不衰减性传导

动作电位一旦在细胞膜的某一部位产生，它就会间整个细胞膜传播，而且其幅度不会因为传播距离增加而减弱。 ③ 脉冲式

由于不应期的存在使连续的多个动作电位不可能融合，两个动作电位之间总有一定间隔。 三、动作电位的传导 无髓神经纤维：局部电流

有髓神经纤维：跳跃式——以神经纤维局部电流环路方式双向传导 有髓鞘神经呈跳跃式传导，速度快；无髓鞘神经传导速度慢。 四、细胞间的兴奋传递

1．神经—肌肉接点的结构、兴奋传递过程

运动终板：终板前膜（介质）、终板后膜（受体）、终板间隙（酶） 2．神经——肌肉接头的兴奋传递

冲动→轴突末梢→钙通道开放钙入→突触小泡前移融合破裂→释放乙酰胆碱→乙经间隙与后膜受体结合终板电位（钠内流＞钾外流）→总合为动作电位→沿肌膜扩布 五、肌电

骨骼肌在兴奋时，会由于肌纤维动作电位的传导和扩布而发生电位变化，这种电位变化称为肌电。用适当的方法将骨骼肌兴奋时发生的电位变化引导、放大并记录所得到的图形，称为肌电图。 引导肌电信号的电极可分为两大类，一类是针电极，另一类是表面电极。 第三节 骨骼肌的收缩过程 一、肌丝滑行学说

1．概念：在调节因素的作用下，肌小节中的细肌丝在粗肌丝的带动下向A带中央滑行，使肌小节长度变短，导致肌原纤维肌纤维以致整块肌肉的收缩。

2．要点：肌原纤维的缩短，是细肌丝在粗肌丝之间滑行的结果。

3．根据：肌细胞缩短时，Z线互相靠拢，肌小节变短，明带和H区变短甚至消失， 暗带的长度则保持不变。

二、肌纤维收缩的分子机制

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