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精選優質文檔-----傾情為你奉上精選優質文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業專心---專注---專業精選優質文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業課次1周次1時間緒論教學要求:1.使學生對運動生理學建立基本概念2.從生理學角度介紹生命的基本特征3.介紹生理機能的調節方式教學方法:教師結合多媒體課件進行課堂講授教學重點與難點:運動生理學基本概念;人體機能的調節學時:2學時知識點內容:一、運動生理學概述(一)基本概念生命科學(生物)的一個分支,是一門基礎理論學科,以實驗為研究手段。研究人體生命活動的規律。例:研究肌肉的活動機制;心臟為什么能輸出血液?機體的活動是怎樣協調一致的?是醫學科學的重要基礎理論學科以正常情況下人體的活動為基礎,認識探討病理情況下的機能變化人體生理學相關的生物學科如:解剖學、生物化學、保健等學科知識互為聯系滲透,形成完整的生物學科。(二)運動生理學的基本概念:是人體生理學的分支。(運動、航空、潛水太空生理等),為體育科學的一門重要的應用基礎理論學科。二、運動生理學在健身和競技中的應用1、研究人體的運動能力:力量、速度等運動素質的生理學基礎,運動中的能量供應等2、研究運動狀態下人體的機能變化:運動時的心血管機能變化等3、研究人體對運動的反應和適應:運動性心臟增大、運動性心動過緩等4、揭示運動對人體機能影響的規律和機理,闡明運動訓練、體育教學、運動健身過程中的生理學原理,指導不同群體人群的科學運動鍛煉,提高競技水平,增強全民體質,延緩衰老、提高工作和生活質量。三、運動生理學的若干基本概念(一)穩態與調節內環境理化因素相對穩定——穩態穩態不斷受到影響,又不斷得以維持——正常生理機能維持人體與外界環境之間也保持相互聯系和彼此影響體內調控機制調節生理機能,使人體對內外環境變化產生適應并維持內環境的穩定和生物節律。體內主要調控機制:神經調節、體液調節例:神經系統對運動中代謝率增高的適應性性調節:心輸出量增加,呼吸頻率變化等內分泌對運動中代謝率增高的適應性調節:心輸出量增加,呼吸頻率變化等神經調節概念:神經系統直接參與下所實現的生理機能調節過程例:運動神經對肌肉活動的支配性調節;壓力、化學感受器調節。體液調節概念:人體血液或體液中的化學物質如激素等進行的生理調節。(二)興奮與興奮性興奮:可興奮組織受刺激后產生可擴布的動作電位。可興奮組織:神經、肌肉、腺體。興奮性:生物體內可興奮組織感受刺激產生興奮的特性。刺激:引起組織產生興奮的環境變化。物理、化學、生物、機械等分類,有強度和作用時間的要求。興奮性表現:興奮:相對靜止——活動,弱——強抑制:活動——相對靜止,強——弱例:肌肉活動的興奮——收縮偶聯;神經系統的興奮抑制活動;心臟活動的強弱變化。(三)反應與適應概念:反應在不同的環境或運動條件刺激下,細胞或機體的內部代謝和外部表現所發生的暫時性、應答性功能變化,稱為反應適應:長期系統的運動訓練可是機體的結構與功能、物質代謝和能量代謝發生適應性改變,稱為適應。例:氣候服習;高原環境中人體紅細胞增多;耐力運動員心臟肥大,肌纖維增粗。運動訓練過程實質上為人體機能對運動形式和運動強度的適應過程。(四)反饋與前饋思考題:試述環境變化時,機體是如何通過調節機制以保持機體與環境的動態平衡的?課次2周次1時間運動的能量代謝教學要求:1、重點掌握肌肉活動時直接能量與間接能量的來源及相互關系。2、掌握三個供能系統各自特征以及運動強度、時間的對應關系。3、學會分析不同性質運動中的代謝規律及其應用。教學方法:講授、實驗學時:2第一節生物能量學概要一、能量代謝的概念生物體內物質代謝過程中所伴隨的能量儲存、釋放、轉移和利用。通過收集安靜時和運動時的呼出氣體,分析其中氧和二氧化碳的量并換算成熱量即等于機體的能量代謝二、ATP與ATP穩態(一)ATP——三磷酸腺苷ATP是一種存在于細胞內、由自身合成并可迅速分解被直接利用的一種自由存在的化學能形式。貯存于肌肉,但量極少,6毫摩爾/公斤濕肌(供0.5秒工作)最大輸出功率=11.2毫摩爾/公斤/秒即每公斤,即肌肉每秒動用此量ATP。ATP基本結構:1分子腺苷+三分子磷酸(高能磷酸鍵連接)ATP的主要功用:直接供應各種生理活動能量(安靜及運動時)、思維活動、神經沖動、肌肉收縮、臟器活動、腺體分泌等。(二)ATP的來源:糖、脂肪、蛋白質代謝糖:有氧氧化:糖原、葡萄糖——三羧酸循環——能量+二氧化碳、水無氧酵解:肌糖原——乳酸+能量脂肪:有氧脂肪——β氧化——三羧酸循環——能量+二氧化碳、水蛋白質:有氧分解蛋白質——三羧酸循環——能量+二氧化碳、水三、ATP的分解放能及補充:ATP→酶→ADP+P+E每克分子ATP可釋放29.26—50.16KJ=7—12千卡2、ATP的再合成——吸能CP(磷酸肌酸)→→C(待能源物質分解釋能再合成CP)+P+ADP→→ATP四、ATP的生成過程(一)ATP生成的無氧代謝過程1、磷酸原系統即ATP—CP系統特點:不需氧,直接分解,供能速率快但產生能量較少,CP來源有限,維持運動6—8秒。ATP→ADP+Pi+EADP+CP→ATP+C2、酵酸能系統底物:肌糖原、葡萄糖特點:不需氧,供能速度較快,生成ATP較少,有乳酸產生,運動30秒供能速率最大=5.2毫摩爾/公斤/秒,維持2—3分鐘運動。糖元+ADP+Pi→ATP+乳酸(二)ATP生成的有氧代謝過程底物:三大能源物質,特點:有氧條件下分解供能,供能速度較慢,產生能量多,最大速率=2.6毫摩爾/公斤/秒,貯量豐富,維持1小時以上運動的能量供應。糖、脂肪、蛋白質+O2+ADP+Pi→CO2+H2O+ATP(三)能源系統與運動能力不同能源系統的供能能力決定運動能力的強弱;例:有氧——馬拉松;酵解——中、長跑不同強度、不同形式的運動需要不同的能源系統供能作為基本保證;例:同上一切運動過程的能量供應均由三個系統不同比例混合供能,比例取決于運動性質和特點。例:籃球:運球、投籃;足球:快速奔跑、射門不同運動項目的能量供應運動中能源物質的動員糖:首先分解肌糖原——血糖(運動5—10分鐘后)——運動時間延長,肝糖原分解補充血糖脂肪:運動30分鐘輸出功率最大,在糖類動用并消耗,且供氧充足時大量動用蛋白質:30分鐘以上的耐力項目健身運動的能量供應健身運動特點:種類多,強度低(50—70最大攝氧量%),時間長(30—60分鐘)能源物質:脂肪、糖二、能量的間接來源——糖、脂肪、蛋白質五、不同途徑合成ATP的總量及效率六、能源物質的消化與吸收消化:食物在消化道內被分解成小分子的過程。機械性消化:消化道平滑肌舒縮活動磨碎并推進;化學性消化:消化液中消化酶分解營養物質為可吸收成分的過程。吸收:經消化的食物透過小腸壁進入血液和淋巴循環的過程。(一)消化1、口腔內消化:消化過程是從口腔開始的。食物在口腔內停留的時間很短,一般是15-20秒鐘。食物在口腔內咀嚼,被唾液濕潤而便于吞咽。由于唾液的作用,食物中的某些成分還在口腔內發生化學變化。口腔內消化過程不僅完成口腔內食物的機械性和化學性加工,它還能的反射性地引起胃、胰、肝、膽囊等的活動,以及引起胰島素的分泌等等變化,為以后的消化過程及緊隨消化過程的代謝過程,準備有利條件。2、胃內消化:胃具有暫時貯存食物的功能。食物入胃后,還受到胃液的化學性消化和胃壁肌肉運動的機械性消化。胃內的鹽酸有許多作用,它可殺死隨食物進入胃內的細菌,因而對維持胃和小腸內的無菌狀態具有重要意義。鹽酸還能激活胃蛋白酶原,使之轉變為有活性的胃蛋白酶,鹽酸并為胃蛋白酶作用提供了必要的酸性環境。胃蛋白酶能水解食物中的蛋白質,它主要作用于蛋白質及多肽分子中含苯丙氨酸或酪氨酸的肽鍵上,其主要分解產物是胨,產生多肽或氨基酸較少。胃蛋白酶只有在酸性較強的環境中才能發揮作用,其最知pH為2。隨著pH的升高,胃蛋白酶的活性即降低,當pH升至6以上時,此酶即發生不可逆的變性。食物由胃排入十二指腸的過程稱為胃的排空。在三種主要食物中,糖類的排空時間較蛋白質為短,脂肪類食物排空最慢。對于混合食物,由胃完全排空通常需要4-6小時。3、小腸內消化:食糜由胃進入十二指腸后,即開始了小腸內的消化。小腸內消化是整個消化過程中最重要的階段。在這里,食糜受到胰液、膽汁和小腸液的化學性消化以及小腸運動的機械性消化。許多營養物質也都在這一部位被吸收入機體。因此,食物通過小腸,消化過程基本完成。未被消化的食物殘渣,從小腸進入大腸。食物在小腸內停留的時間,隨食物的性質而有不同,一般為3-8h。由各種消化腺分泌入消化管內的水分、無機鹽和某些有機成分,大部分將在小腸中被重吸收。七、機體能量的利用八、基礎代謝(一)基礎代謝的概念:是指基礎狀態下的能量代謝。所謂基礎狀態是指人體處在清醒、安靜、空腹、室溫在20-25℃條件下。基礎代謝率是指單位時間內的基礎代謝。(二)影響能量代謝的因素1、肌肉活動:任何輕微的活動都可明顯提高代謝率,即耗氧增加,耗能增加,能量代謝率提高。2、情緒影響:緊張激動時,由于無意識肌緊張及激素釋放增加,則耗氧量顯著增加,產熱量顯著增加。3、食物的特殊動力作用:進食后產熱量大于食物本身產熱量。額外產熱量用于維持體溫。4、環境溫度:代謝最穩定:20——30攝氏度;代謝水平增加:10攝氏度以下:寒冷刺激引起肌緊張增加;30——45攝氏度以上:體內化學反應加速,呼吸、循環功能增強。課次3周次時間第二章肌肉活動教學要求:1.要求學生掌握肌纖維的基本結構,掌握骨骼肌的生理特性及引起肌肉興奮的條件,掌握肌纖維的分型及類型特征以及各類型肌肉與運動能力的關系。2.要求學生了解關于生物電活動的基本知識,了解肌肉舒縮活動的分子機制,了解骨骼肌的物理特性。教學方法:結合多媒體課件進行課堂講授教學重點與難點:骨骼肌的生理特性及引起肌肉興奮的條件;肌纖維的分型及類型特征以及各類型肌肉與運動能力的關系。課時:6學時第一節肌肉的特性一、骨骼肌的物理特性骨骼肌為粘彈性體。伸展性:骨骼肌在受到外力牽拉或負重時可被拉長的特性。(體操、投擲提重物等,地心引力——走、跑、跳)彈性:外力或負重取消后,肌肉長度可恢復的特性。粘滯性:肌漿內各物質分子的運動摩擦力,造成骨骼肌(肌小節)伸展或恢復的阻力。影響因素:溫度。溫度↓→粘滯性↑→活動不易溫度↑→粘滯性↓→活動容易,準備活動降低粘滯性,否則易拉傷二、骨骼肌的生理特性:(一)興奮性要引起骨骼肌興奮必須具備必要的條件。刺激強度:閾刺激強度。即引起興奮的最小刺激強度。因肌而異,與肌肉的訓練程度有關,閾上刺激>閾刺激,閾下刺激<閾刺激。閾刺激為評定組織興奮性的指標。閾刺激大說明組織興奮性低,閾刺激小,說明組織興奮性高。肌肉訓練程度愈高,興奮性愈高,則所需閾強度愈小。(舉例:A肌:0.3毫伏B肌:0.1毫伏,B興奮性高于A。)閾刺激與肌力的關系:在整體中,閾下刺激不能引起單個肌肉收縮;只有閾刺激以上的刺激強度才能引起肌纖維收縮。在一塊肌肉中,每條肌纖維的興奮性是不同的,閾刺激以上的刺激量小則興奮性最高的肌纖維收縮,隨著刺激量的增大,越來越多的肌纖維參加收縮,肌力也越來越大,當刺激強度達到最適宜狀態時,肌肉可產生最大收縮。(一定范圍內刺激增大)刺激作用時間:興奮的必需條件之一。作用時間與刺激強度成反比。時值:用2倍的基強度刺激組織,引起組織興奮所需的最短時間。時值愈小則組織興奮性愈高。(肱二頭肌時值:一般人:0.058毫秒;二級舉重運動員:0.051毫秒;舉重運動健將:0.047毫秒)刺激強度變化率:刺激從無到有,從小變大的變化速率(通電、斷電霎那)。強度時間曲線:在一定范圍內,引起組織興奮所需的閾強度和刺激的作用時間呈反變關系。2、興奮本質:興奮是產生可傳播動作電位的過程。(1)靜息電位概念:細胞處于安靜狀態時細胞膜內外所存在的電位差。產生原理:膜內鉀離子多于膜外,在靜息膜鉀通道開放時由膜內向膜外運動,達到鉀的平衡電位,形成膜外為正膜內為負的極化狀態。(2)動作電位概念:可興奮細胞受到刺激時,膜電位發生的擴布性變化。產生原理:膜外鈉離子多于膜內,在受刺激時膜鈉通道開放,鈉由膜外向膜內運動,達到鈉的平衡電位,在此過程中,經過去極化形成膜外為負膜內為正的反極化(鋒電位,絕對不應期)狀態,繼而復極化(后電位,相對不應期、超常期),恢復到極化狀態。特點:全或無現象,不衰減性傳導,脈沖式傳導(3)動作電位的傳導神經纖維局部電流環路方式雙向傳導,有髓鞘神經呈跳躍式傳導,速度快;無髓鞘神經傳導速度慢。(二)收縮性思考題:1、刺激能引起組織興奮須具備哪些條件?它們之間的關系如何?2、動作電位產生原理課次4周次時間第二節肌肉收縮與舒張一、肌肉的基本結構和功能單位:1.肌細胞即肌纖維。2.肌纖維(肌內膜)集中形成肌束(肌束膜),肌束集中形成肌肉(肌外膜)。3.肌纖維直徑60微米,長度數毫米——數十厘米。4.肌肉兩端為肌腱,跨關節附骨。(1)肌原纖維和肌小節(肌細胞的結構)肌原纖維(A、I帶,H區,M線,Z線與粗、細肌絲的排列關系,粗細肌絲的空間排列規則等(視圖)肌小節:兩條Z線之間的結構,肌細胞最基本的結構和功能單位。(2)肌管系統肌原纖維間的小管系統。橫管:肌細胞膜延伸入肌細胞內部的小管,與肌纖維走向垂直。縱管:圍繞肌纖維形成網狀,與肌纖維走向平行,又稱肌質網在橫管處膨大,形成終池,內貯鈣離子。三聯管:兩側終池與橫管合稱。互不相通。(3)肌絲分子的組成肌絲分為粗、細肌絲,為肌細胞收縮的物質基礎。肌絲主要由蛋白質組成,與收縮有關的蛋白質(50%——60%/肌肉蛋白)是:肌凝(球)蛋白、肌纖(動)蛋白、原肌凝蛋白、肌鈣(原寧)蛋白等。二、興奮在神經-肌肉接點的傳遞(一)神經-肌肉接頭的結構運動終板:終板前膜(介質)、終板后膜(受體)、終板間隙(酶)(二)神經——肌肉接頭的興奮傳遞機制沖動→軸突末梢→鈣通道開放鈣入→突觸小泡前移融合破裂→釋放乙酰膽堿→乙經間隙與后膜受體結合終板電位(鈉內流>鉀外流)→總合為動作電位→沿肌膜擴布。(三)、肌肉的興奮-收縮耦聯概念:聯系肌細胞膜興奮(生物電變化)與肌絲滑行(機械收縮)過程的中介過程。鈣離子是重要的溝通物質。步驟:1.興奮通過三聯管傳到肌細胞內部;2.三聯管處鈣離子釋放并與肌鈣蛋白結合引起肌絲滑行;3.肌質網對鈣再回收,引起肌肉舒張。三、肌肉的收縮與舒張——肌絲滑行學說1、概念:在調節因素的作用下,肌小節中的細肌絲在粗肌絲的帶動下向A帶中央滑行,使肌小節長度變短,導致肌原纖維肌纖維以致整塊肌肉的收縮。2、肌肉收縮的分子機制運動神經沖動(動作電位)→神經末梢→神經-肌肉接頭興奮傳遞→肌膜興奮→橫管膜興奮→三聯管興奮→終池(縱管、肌質網)釋鈣→肌鈣蛋白亞單位C+鈣→肌鈣蛋白分子構型變化→原肌球蛋白變構移位→肌動蛋白結合位點暴露+粗肌絲橫橋→ATP酶激活→ATP分解供能→橫橋擺動→細肌絲向H區滑行(多次)→肌小節縮短→肌肉收縮肌肉收縮時形成的橫橋聯系數目越多,肌肉收縮的力量也就越大。肌肉舒張時:肌漿中鈣↑→肌質網鈣泵激活→鈣進入肌漿網→肌漿中鈣濃度↓→鈣與肌鈣蛋白分離→肌鈣蛋白與原肌球蛋白構型恢復→掩蓋肌動蛋白結合位點→橫橋活動停止→細肌絲回位→肌肉舒張思考題:1、試述肌肉收縮全過程的主要環節及其發生的基本機制。2、試述興奮在神經-肌肉接頭的傳遞。課次5周次時間第三節肌肉的收縮形式與力學特征一、肌肉的收縮形式肌肉收縮時,可表現為肌絲滑動引起的肌小節縮短,也可表現為無肌小節縮短的肌肉張力增加。根據肌肉收縮時的長度和張力變化,肌肉收縮可分為4種類型:等張(向心)收縮、等長收縮、離心收縮、等動收縮。(一)縮短收縮——等張(向心)收縮:概念:肌肉收縮時張力首先增加,后長度變短,起止點彼此靠近,引起身體運動。特點:張力增加在前,長度縮短在后;縮短開始后,張力不再增加,直到收縮結束。是動力性運動的主要收縮形式。等張收縮的情況下肌肉作功。功=負荷重量*負荷移動距離的乘積。頂點:在負荷不變的情況下,在整個關節活動的范圍內,肌肉收縮的用力程度隨關節角度的變化(力矩)而不同。在此范圍內,肌肉用力最大的一點為頂點。頂點狀態下肌肉收縮的杠桿效率最差,故此時肌肉可達到最大收縮。等張訓練不利于發展整個關節范圍內任何一個角度的肌肉力量。例:杠鈴舉起后;跑步;提重物等。(二)等長收縮概念:肌肉收縮時張力增加長度不變。即靜力性收縮,此時不做機械功。(不推動物體,不提起物體)特點:超負荷運動;與其他關節的肌肉離心收縮和向心收縮同時發生,以保持一定的體位,為其他關節的運動創造條件。例:蹲起、蹲下(肩帶、軀干;腿部、臀部);體操十字支撐、直角支撐;武術站樁等。(三)拉長收縮——離心收縮概念:肌肉在產生張力的同時被拉長。特點:控制重力對人體的作用——退讓工作;制動——防止運動損傷。例:下蹲——股四頭肌;搬運放下重物——上臂、前臂肌;高處跳下——股四頭肌、臀大肌(四)等動收縮概念:在整個肌肉活動的范圍內,肌肉以恒定的速度、始終與阻力相等的力量收縮。特點:收縮過程中收縮力量恒定;肌肉在整個運動范圍內均可產生最大張力;為提高肌肉力量的有效手段。需配備等動練習器。例:自由泳劃水(五)骨骼肌不同收縮形式的比較力量:離心收縮力量最大。牽張反射、肌肉成分(彈性、可收縮成分)產生最大阻力——產生最大張力。向心收縮,表現張力=產生張力-克服彈性阻力的張力,可收縮成分產生抗阻力張力代謝:離心收縮耗能低,生理指標反應低于向心收縮肌肉酸痛:離心收縮﹥等長收縮﹥向心收縮二、骨骼肌收縮的力學特征(略)第四節肌纖維類型與運動能力一、肌纖維類型的劃分視圖方法:根據收縮速度;根據收縮及代謝特征;根據收縮特性和色澤;羅馬數字等二、不同類型肌纖維的形態、機能及代謝特征(一)形態特征:直徑(快)、收縮蛋白(快)與肌紅蛋白量(慢)、肌漿網(快)、毛細血管網(慢)、線粒體(慢)、所支配的運動神經元等快、慢肌的不同。(二)生理學特征:1.收縮速度(快),因每塊肌肉中快慢肌不同比例混合,快肌比例高的肌肉收縮速度快。2.力量(快),因快肌直徑大于慢肌,快肌中肌纖維數目多。3.運動訓練可使肌肉的收縮速度加快,收縮力量加大。4.肌纖維類型與疲勞:慢肌抗疲勞能力強于快肌。慢肌供氧供能強:線粒體多且大,氧代謝酶活性高,肌紅蛋白(貯氧)含量豐富,毛犀血管網發達。快肌葡萄糖酵解酶含量高,無氧酵解能力強,易導致乳酸積累,肌肉疲勞。(三)代謝特征同上。三、運動時不同類型運動單位的動員低強度運動快肌首先動員;大強度運動快肌首先動員。不同強度的訓練發展不同類型的肌纖維:大強度——快肌;低強度,長時間——慢肌肌纖維類型與運動項目一般人中不同類型的肌纖維百分比差別大;運動員肌纖維組成有明顯的項目特點:大強度——快肌;低強度,長時間——慢肌耐力——慢肌;速度、爆發力——快肌;速度耐力——快、慢肌比例相當訓練對肌纖維的影響:運動訓練對肌纖維形態和代謝特征發生較大影響,肌纖維選擇性肥大。思考題:1、依據肌肉收縮時長度和張力的變化,肌肉收縮可分為幾種基本形式?試比較它們的工作特征及其應用。2、試述訓練對兩類肌纖維的影響。3、試比較快慢肌纖維的生理特征及其發生機制。課次6周次時間第三章軀體運動的神經控制教學要求:1、重點掌握神經系統的基本概念2、重點掌握軀體運動的神經調控教學方法:講授、多媒體課時:6第一節神經系統基本組件的一般功能一、神經元1.概念神經元是神經系統中的基本結構單位。它由胞體和突起兩部分組成。突起可分為樹突和軸突。樹突的分枝較短,由胞體發出后逐漸變細,不斷分支,其功能為接受信息,并將其傳向細胞體。軸突是一條較長的突起,在末梢處形成一些終末側支。其主要功能是將細胞體加工、處理過的信息傳出,輸向另一個神經元或效應器。2.神經元的類型3.神經纖維4.神經的營養性作用5.神經沖動的傳導二、突觸及突觸傳遞突觸:前一個神經元的軸突末梢分枝與后一個神經元的胞體或突起相互接觸的部位。神經元信息的傳導:局部電流方式傳導:無髓神經纖維跳躍式傳導:有髓神經纖維突觸傳遞電突觸傳遞:速度快,可使很多神經元產生同步化活動;能耐受阻斷化學傳導的藥物,對溫度變化不敏感。化學突觸傳遞:有興奮性突觸后電位、抑制性突觸后電位,可表現為時間總和和空間總和,并有時間延擱。三神經遞質與受體1神經遞質:化學性突觸傳遞是通過突觸前膜釋放的化學物質來完成的這些化學物質被稱為神經遞質。30多種。2受體:在細胞膜以及細胞漿與核中對特定生物活性物質具有識別并與之結合而產生生物效應的大分子。受體具有兩個主要功能,即能選擇性地識別遞質和激活效應器四神經膠質細胞思考題:什么是神經遞質與受體?課次7周次時間第二節神經系統的感覺分析功能一、感受器感受器是指分布在體表或組織內部的一些專門感受機體內、外環境改變的結構或裝置。感覺器官是指感受器與其附屬裝置共同構成的器官。(一)感受器的一般生理特征1.適宜刺激每種感受器都有它最敏感的刺激,這種刺激就是該感受器的適宜刺激。2.換能作用各種感受器可將其所接受的各種形成的刺激能量轉換為神經沖動傳向中樞,故稱為感受器的換能作用。3.編碼作用感受器不僅將外界刺激能量轉變成電位變化,同時將刺激的環境信息轉移到動作電位的排列組合之中。把這一作用稱為編碼作用。4.適應現象:當一定強度的刺激作用于感受器時,其感覺神經產生的動作電位頻率,將隨刺激作用時間的延長而逐漸減少,稱此現象為適應。感受器不同而適應的速度也不同。二、機體部分感覺信息的產生過程(一)視覺一)眼的折光系統及調節1.眼折光系統及成像2.視調節正常人的眼球折光系統的折光能力,能夠隨物體的移近而相應的增強,使物像落在視網膜上而看清物體,這一調節過程稱為視調節。(1)晶狀體的調節(2)瞳孔調節二)眼的感光機能1.視網膜的感光機能視錐細胞:分布在視網膜的中內部分,以中央凹處密度最大,主要功能是色覺,三種視錐細胞,分別對紅、綠、藍光最敏感。視桿細胞:分布于視網膜的周圍部分,可引起明暗視覺。2.視網膜的光化學反應(二)聽覺聽覺:能使人對一定距離以外環境變化有預先發生適應的反應;聽覺分析作用是語言思維和意識的生理學基礎。(三)位覺位覺:即前庭器官(橢圓囊、球囊、三個半規管)引起前庭感覺。其適宜刺激是耳石的重力作用與直線的加減速度,及旋轉運動的加減速度。前庭反射是指前庭器官受到刺激產生興奮后,除引起一定位置覺改變以外,還引起骨骼肌緊張性改變、眼震顫及植物性功能改變。例如眩暈、惡心、嘔吐和各種姿勢反射等。暈車暈船反應:人體受到加速度和顛簸、左右搖擺、振蕩等的同時的作用刺激前庭器官感受器引起的前庭—植物神經反應。(四)本體感覺:肌肉、肌腱和關節囊中分布有各種各樣的本體感受器(肌梭與腱梭),它們能分別感受肌肉被牽拉的程度以及肌肉收縮和關節伸展的程度。這種本體感受器受到刺激所產生的軀體感覺,稱為本體感覺。(一)本體感受器結構與功能1.肌梭肌梭呈梭型,位于肌纖維之間并與肌纖維平行排列,是一種長度感受器。2.鍵梭腱梭分布在腱膠原纖維之間,與梭外肌纖維串聯,是一種張力感受器。作業:1、本體感覺、視覺、平衡覺的一般功能2、感受器的一般生理特征課次8周次時間第三節軀體運動的脊髓和腦干控制一、脊髓對軀體運動的調控(一)脊髓神經元(二)脊髓反射1.牽張反射當骨骼肌受到牽拉時會產生反射性收縮,這種反射稱為牽張反射。牽張反射有兩種類型:一種為腱反射,也稱位相性牽張反射;另一種為肌緊張,也稱緊張性牽張反射。牽張反射的反射弧特點是感受器和效應器都是在同一塊肌肉中。牽張反射主要生理意義在于維持身體姿勢,肌肉在收縮前受牽拉可增強肌肉力量。2、屈肌反射當皮膚或肌肉受到傷害性刺激時,引起受刺激一側肢體快速地回撤,這一反射稱為屈肌反射。這是一種保護性反應,能夠保護四肢免受進一步傷害。(三)高位中樞對脊髓反射的調控脊髓反射活動經常接受高位中樞下行指令的調控,高位中樞發出的運動指令能夠在脊髓內通過感覺傳入纖維末梢、中間神經元或運動神經元三個部位進行調控。二、腦干對軀體運動的調控腦干網狀結構的許多神經核團,即獲得來自脊髓各節段的傳入信息,又發出下行纖維束,調控脊髓神經元的活動。姿勢反射在身體活動過程中,中樞不斷地調整不同部位骨骼肌的張力,以完成各種動作,保持或變更軀體各部分的位置,這種反射活動總稱姿勢反射。(1)狀態反射狀態反射是頭部空間位置改變時反射性地引起四肢肌張力重新調整的一種反射活動。頭部后仰引起上下肢及背部伸肌緊張性加強;頭部前傾引起上下肢及背部伸肌緊張性減弱,屈肌及腹肌的緊張性相對加強;頭部側傾或扭轉時,引起同側上下肢伸肌緊張性加強,對側上下肢伸肌緊張性減弱。(2)翻正反射當人和動物處于不正常體位時,通過一系列動作將體位恢復常態的反射活動稱為翻正反射。第四節高位中樞對軀體運動的調控一、大腦皮質的感覺分析功能1.體表感覺特點是:(1)感覺沖動向皮質投射呈左右交叉,但頭面部感覺沖動投射到左右雙側皮質。(2)投射區域的空間位置是倒置的,即下肢的感覺區在皮質頂部,上肢感覺區在中間,頭面部感覺區在底部(3)投射區的大小與不同體表部位的感覺靈敏程度有關。2.運動感覺區3.視覺感覺區4.聽覺和前庭覺區5.內臟感覺區二、高位中樞對軀體運動的調控中樞運動控制系統是以三個等級的方式組構的。最高水平以大腦新皮質的聯合皮質和大腦基底神經節為代表,負責運動的戰略,即確定目標和達到目標的最佳運動策略;中間水平以運動皮質和小腦為代表,負責運動的戰術,即肌肉收縮的順序、運動的空間和時間安排以及如何使運動協調準確地達到預定的目標;最低水平以腦干和脊髓為代表,負責運動的執行,即激活那些發起目標定向性運動的運動神經元和中間神經元池,并對姿勢進行必要的調整。1、錐體系2、錐體外系三、神經系統的運動整合作用中央前回、小腦、腦干網狀結構、基底神經節及脊髓前角運動神經元等各級中樞內,對肌緊張、隨意運動、姿勢反射及身體平衡進行調控與整合作用。作業;1人體狀態反射的規律是什么?試舉例說明它在完成運動技能時所起的作用。2什么叫翻正反射?簡述翻正反射的過程及發生機制。3試述人體運動時神經系統對軀體運動的調節與整合。課次9周次時間第四章運動與內分泌教學要求:要求學生掌握內分泌及內分泌腺的概念;重點掌握激素的基本概念、作用途徑、生理效應及一般作用特征;了解激素的分類;了解腎上腺素髓質激素及皮質激素、生長激素的基本作用教學方法:結合多媒體課件課堂講授學時:2第一節概述一、內分泌與內分泌腺(一)內分泌系統組成:內分泌腺、內分泌細胞內分泌激素通過血液或淋巴液循環運送至靶細胞或靶器官發揮生理作用。(區別于外分泌導管輸送,如唾液、膽汁、消化液)(二)生物放大作用內分泌作用的特點,經多個信息傳遞系統完成。第一信使:微量激素↓第二信使:cAMP——環一磷酸腺苷等↓明顯生理反應生物放大系統——生物放大作用、生物放大效應(三)遠距分泌旁分泌自分泌神經分泌簡介二、激素(一)激素概念:由內分泌腺或內分泌細胞分泌,經體液運輸至靶器官發揮生物調節作用的高效能生物活性物質。靶細胞:能夠與某種激素發生特異性反應的細胞(組織、器官)。激素的生理效應:加速或抑制細胞原有的代謝過程,不發動新的代謝過程,不提供能量,不添加成分。主要有:激活酶系統改變細胞膜的通透性引起肌肉收縮或放松刺激蛋白質的合成引起細胞分泌激素的分類:含氮類激素:蛋白質(肽類):生長激素等氨基酸(胺類):腎上腺髓質激素、甲狀腺素類固醇激素:腎上腺皮質激素、性激素(二)激素的一般作用特征1.信使作用激素以化學信號的形式,在細胞與細胞之間進行信號傳遞,從而加強或減弱靶組織原有的生理生化過程。如:生長激素促進長骨生長胰島素促進糖分解產生能量腎上腺糖皮質激素促進脂肪分解等2.相對特異性選擇性作用于某些細胞、組織和器官。特異性程度不同。3.高效能生物放大作用微量激素與受體結合后,在細胞內發生一系列酶促逐級放大作用。1mg甲狀腺激素可使機體增加產熱4200KJ4.頡抗與協同作用頡抗作用:胰高血糖素與胰島素協同作用:生長激素與甲狀腺激素允許作用:糖皮質激素與兒茶酚胺(三)激素的作用途徑、生理效應及其意義非類固醇激素不能穿過細胞膜,故其受體一般位于細胞膜上。而類固醇激素的受體一般位于胞漿甚至胞核中。兩類激素受體在細胞的分別位點不同,故作用機制也不同。1、

非類固醇激素的作用機制與過程:第一步,激素到達細胞后,與細胞膜表面的受體結合,形成激素-受體復合物;第二步,激素-受體復合物激活了細胞膜上的腺苷酸環化酶;第三步,在腺苷酸環化酶作用下,ATP分解為cAMP(第二信使);第四步,cAMP激活蛋白激酶‘第五步,蛋白激酶再誘導出一系列的繼發性、特異性反應。2、

類固醇激素的作用機制與過程:第一步,激素到達細胞后,穿過細胞膜進入細胞內部,在細胞內與受體結合構成激素-受體復合物;第二步,激素受體復合物進入細胞核,與細胞的DNA結合,激活某些基因;第三步,在這個基因活化過程中,在細胞核內合成mRNA;第四步,mRNA進入細胞漿,促進蛋白質類物質的合成,并誘發繼發性的生理反應。激素的生理效應及意義主要包括:激活酶系統,改變細胞膜的通透性,引起肌肉收縮或放松,刺激蛋白質的合成,引起細胞分泌。思考題:激素的一般作用特征課次10周次時間第二節主要內分泌腺及其作用一、腺垂體生長激素促進長骨生長(巨人癥、侏儒癥、肢端肥大癥)影響代謝促進蛋白合成,促進糖分解,促進脂肪分解利用神經垂體—加壓抗利尿激素使全身小血管平滑肌收縮--升壓,作用于腎小管、集合管上皮細胞,減少對水分的重吸收。二、甲狀腺—甲狀腺激素促進體內糖和脂肪的分解;大劑量促進蛋白質的分解——負氮平衡——肌肉蛋白分解——肌無力;提高能量代謝水平,增加組織的耗氧量和產熱量(1mg=1000Kcal甲亢);促進腦和長骨的發育;提高中樞神經系統的興奮性;對心血管產生正性變時、變力、變傳導作用。三、腎上腺皮質激素對物質代謝的作用:促糖原異生、貯存,使血糖增高;促蛋白質、脂肪分解;應激反應作用:對抗有害刺激,維持生存——抗炎、抗過敏、抗休克;增強骨髓造血功能;延長、加強兒茶酚胺的作用。四、腎上腺髓質激素對心血管活動的促進作用。視圖五、胰島胰島素:促進葡萄糖的利用——降低血糖;促進脂肪合儲存,如缺乏則引起脂肪分解增強;促進蛋白質的合成與分解促進生長激素的作用。六、甲狀旁腺甲狀旁腺素:促進遠曲小管對鈣離子的吸收,促進維生素D的轉化,動員骨入血,升高血鈣;降鈣素:抑制破骨細胞活動,促進骨細胞生成,降低血鈣;維生素D3:來源:食物、皮膚7——脫羥膽固醇經日光照射轉化代謝:D3——25—羥-維生素D3(肝)——1,25-二羥維生素D3(腎,有活性)作用:促進小腸上皮對鈣的重吸收,使血鈣升高;動員骨鈣,促骨鹽吸收七、性腺睪酮:男性性腺睪丸所分泌作用:促進男性生殖器官發育,促使男性副性征出現促進骨骼肌蛋白質合成雌激素:女性卵巢所分泌作用:促進女性生殖器官發育,促使女性副性征出現;影響鈣磷代謝,刺激骨細胞活動,有利于水鈉潴留和蛋白質合成;影響多種生理功能孕激素:女性卵巢分泌作用:促進妊娠期子宮、乳腺等的發育激素的調控負反饋調控胰島素為例,神經調控腎上腺髓質激素為例。調控功能軸下丘腦——垂體——腎上腺軸下丘腦——垂體——甲狀腺軸下丘腦——垂體——性腺軸作用機制:上位——中位——下位——靶器官(靶器官效應對以上發生負或正反饋調控)功能軸相互關系:運動狀態為例協同:下丘腦——垂體——腎上腺軸皮質及髓質激素同時分泌增多頡抗:下丘腦——垂體——甲狀腺軸抑制下丘腦——垂體——性腺軸抑制抑制軸反作用于應激軸,維持自穩態:運動性疲勞、運動性免疫抑制等表現作業:簡述激素的分類以及作用的一般特征。簡述激素分泌活動的負反饋調節。課次11周次時間第五章血液教學要求:1.使學生對血液的組成、主要特性、主要功能建立基本概念,掌握對血細胞和血紅蛋白的正常值、特性、主要功能。2.要求學生了解運動對血細胞數量、血紅蛋白值變化的主要影響。教學方法:1.教師結合多媒體課件進行課堂講授教學重點與難點:血細胞和血紅蛋白的正常值、特性、主要功能。講授學時:2學時第一節血液的組成與特性一、血液的組成:血液由血漿和血細胞組成,合稱全血。(一)血漿水:占90%以上;無機物:電解質(Na、K、Ca等);有機物:血漿蛋白?白蛋白(最多)、球蛋白、纖維蛋白原。(二)血細胞1、紅細胞紅細胞比容:紅細胞在全血中所占的容積百分比。紅細胞中含有血紅蛋白,它是運輸O2和CO2的重要載體。成年男性血紅蛋白濃度為120-160g·L-1,平均160g·L-1;女性為110-150g·L-1,平均130g·L-1。血型:紅細胞膜上特異性抗原的類型ABO血型系統中的凝集原和凝集素血型凝集原凝集素A型A抗BB型B抗AAB型A+B無O型無抗A+抗B2、白細胞:白細胞的形態、分類及數量:中性粒細胞、嗜酸性粒細胞、嗜堿性粒細胞、單核細胞、淋巴細胞。總數:(4.0-10)×109個/L3、血小板:血小板的形態和數量:(100-300)×10個/L二、血液的理化特性1.顏色和比重:血液的比重為1.050~1.060,血漿的比重約為1.025~1.030。血液中紅細胞數愈多則血液比重愈大,血漿中蛋白質含量愈多則血漿比重愈大。血液比重大于血漿,說明紅細胞比重大于血漿。2.粘滯性形成:血液流動時液體內各種分子或顆粒彼此摩擦,產生阻力,形成粘滯。性。黏度測定反映血液的粘滯性和流動性。黏度愈大,則粘滯性愈大,流動性愈小。影響因素:全血粘滯性:紅細胞數量、表面結構、內部狀態、易變性、相互作用等。血漿粘滯性:血漿蛋白數量紅細胞及血漿蛋白愈多則粘滯性愈大。例:登山→缺氧→紅細胞增多→血液粘滯性高長跑→出汗→血液濃縮→血液粘滯性高→血流阻力大→血壓高大量飲水→血液稀釋→粘滯性降低→流速快3.滲透壓:在血漿溶液中,促使水分子通過膜移動的力量。膠體滲透壓和膠體滲透壓。4.酸堿度血漿酸堿度PH值=7.35——7.45最大變化范圍:6.9——7.8主要緩沖對:血漿:碳酸氫鈉/碳酸蛋白質鈉鹽/蛋白質磷酸氫二鈉/磷酸二氫鈉紅細胞:碳酸氫鉀/碳酸血紅蛋白鉀鹽/血紅蛋白磷酸氫二鉀/磷酸二氫鉀堿貯備:碳酸氫鈉/碳酸20/1測定:每100毫升血漿中碳酸能解離出的二氧化碳毫升數。正常值:50%——70%意義:反映緩沖能力,運動員堿貯備高10%。緩沖反應式舉例:乳酸+碳酸氫鈉乳酸鈉+碳酸↓CA→二氧化碳+水血液PH值恒定的意義:保證酶的正常活性,維持正常細胞的新陳代謝、興奮性和器官的正常機能,如紊亂,則會發生酸中毒或堿中毒。三、血液的功能(一)運輸功能1、O2和CO2在血液中存在的形式:物理溶解和化學結合。2、氧合和氧離:當Po2升高時,Hb與O2結合形成氧合血紅蛋白(HbO2),這一過程稱氧合。當Po2降低時,氧合血紅蛋白又解離出O2和還原血紅蛋白(Hb)。血紅蛋白氧飽和度、氧容量和氧含量血紅蛋白氧飽和度是指血液中Hb和O2結合的程度。血氧飽和度也是由氧分壓所決定的,在高原條件下,所有Hb都與O2結合,這時血氧飽和度達100%;平原地帶的人,血氧飽和度約為96-98%。血紅蛋白氧容量是指血氧飽和度達100%時,每1L血液中血紅蛋白所能結合O2的最大量。與血紅蛋白濃度有關。每升血液中血紅蛋白實際結合的氧量稱為氧含量,其值也受氧分壓的影響。4、氧解離曲線:反映血氧飽和度與氧分壓之間關系的曲線稱血紅蛋白氧離曲線。氧離曲線上段:此段曲線比較平坦,表明Po2在這個范圍內變化對血氧飽和度的影響不大。為機體攝取足夠的氧提供較大的安全系數。氧離曲線的中段:該段曲線較陡,表明在此范圍內Po2稍有下降,便會引起血氧飽和度明顯下降,表示HbO2釋放O2,其生理意義在于保證正常狀態下組織細胞的氧供應。氧解離曲線的下段:曲線的坡度更陡,即Po2稍有下降,血氧飽和度就顯著下降,表明有大量的HbO2解離出O2。5、影響氧離曲線的因素Pco2pH:使氧離曲線右移,降低Hb和O2的親和力,促使氧合血紅蛋白解離出更多的氧。溫度的影響:溫度升高,氧離曲線右移,促使氧釋放。2,3-二磷酸甘油酸的影響:使氧離曲線右移。(二)血液的調節功能1內環境概念:體內細胞直接生存的環境。即細胞外液。與人體直接生活的自然環境——外環境相比,內環境存在著其自身的理化特性,如酸堿度、滲透壓、氣體分壓、溫度等等,并在一定的范圍內變化,細胞只有在正常的內環境中才能正常生存。細胞外液——內環境的主要功能是細胞通過其與外界環境進行物質交換,以保證新陳代謝正常進行。外界:氧、營養→血漿→組織液→細胞外界←血漿←組織液←細胞:二氧化碳2.內環境相對穩定的意義內環境相對穩定性概念:通過人體內多種調節機制的調節,內環境中各種理化因素的變化不超出正常生理范圍,保持動態平衡。(在一定范圍內變化。例:運動中酸性程度增加——緩沖調節等,體內溫度增加——散熱增加;出汗使血液濃縮——尿量減少,多飲;高原環境氧分壓低,體內環境氧分壓低——循環、呼吸代償,EPO增加等)。在新陳代謝活動中內環境會受到破壞→←新的平衡如果內環境平衡紊亂不能恢復則會發生疾病。內環境相對穩定的生理意義:內環境的相對穩定是細胞進行正常新陳代謝的前提,是維持細胞正常興奮性和各器官正常機能活動的必要保證。(三)血液的保護和防御功能第三節運動對血液成分的影響(自學)作業:試述血液在維持內環境相對穩定中的作用。課次12周次時間第六章呼吸教學要求:1要求學生掌握掌握呼吸的概念及基本環節;掌握肺通氣的動力及肺內壓、胸內壓呼吸時的變化;2重點掌握肺通氣機能的指標:肺活量、時間肺活量,了解最大通氣量的概念;掌握氣體交換的原理及過程;掌握運動中合理呼吸的理論基礎知識;了解呼吸運動的調節;教學方法:1.結合多媒體課件課堂講授。2.結合運動實踐組織課堂討論。講授學時:4學時概述1.呼吸的概念:在生命活動過程中人體不斷地從外界攝取氧氣,同時不斷地向外界排出代謝中產生的二氧化碳的過程。人體與外界環境之間進行的氣體交換稱為呼吸。2.呼吸的三個環節(連續過程):外呼吸(肺通氣、肺換氣),氣體運輸,內呼吸(組織換氣、細胞內氧化代謝)視圖呼吸系統結構:上呼吸道、下呼吸道、肺泡(數量、面積、壁6層=1微米、功能、彈力纖維、表面張力)第一節肺通氣一、肺通氣的動力學1.呼吸運動概念:胸廓的節律性擴大與縮小產生機制:呼吸肌舒縮→胸廓運動→肺擴張回縮平靜呼吸過程:主動吸氣,被動呼氣用力呼吸過程:呼吸氣均為主動呼吸形式:腹式呼吸:膈肌活動為主胸式呼吸:肋間肌活動為主混合呼吸逆呼吸:吸氣時收腹解釋:可改變呼吸形式,保證動作的正常發揮。2.肺內壓概念:肺泡內的壓力。吸氣時減小,呼氣時增大,均與大氣壓相差2-3或2-4毫米汞柱。憋氣時肺內壓高于大氣壓60-140毫米汞柱,憋氣后再吸氣肺內壓可迅速下降至-130——-100毫米汞柱。胸內壓概念:胸膜腔內的壓力。胸內壓=肺內壓(大氣壓)-肺的彈性回縮力生理作用:牽拉肺擴張,有利于氣體交換。牽拉胸腔臟器,使心臟及大血管擴張,壓力降低,促進血液及淋巴液回流。氣胸狀態可因胸膜腔負壓破壞造成機能障礙。二、肺通氣機能人體活動狀態不同通氣量發生變化。(一)肺容量及其變化呼吸過程中肺容量發生周期性變化。(二)基本組成:潮氣量:平靜時每次吸入或呼出的氣量。約500毫升。補吸氣量:平靜吸氣之末最大吸氣量。約1200毫升。補呼氣量:平靜呼氣之末最大呼氣量。約1000毫升。余氣量:最大呼氣后仍貯留于肺內的氣量。1+2=深吸氣量1+2+3=肺活量3+4=功能余氣量1.肺活量:身體素質及訓練程度評定指標之一,因限制因素較多,供參考。男:3500毫升女:2500毫升2.功能余氣量:平衡肺泡內氣體分壓,使吸氣時不致于O2分壓過高,呼氣時不致O2分壓過低,造成靜脈血液動脈化時斷時續,影響氣體交換。呼氣困難會使功能余氣量增加。肺總容量:男:5000毫升,女:3500毫升3.肺通氣量概念:單位時間內吸入或呼出的氣量。每分肺通氣量=潮氣量(呼吸深度)*呼吸頻率成年人:6-8升代謝水平高時增加。4.肺泡通氣量概念:每分鐘進入肺泡與血液實際進行氣體交換的氣量。每分肺泡通氣量=(潮氣量-無效腔氣量)*呼吸頻率解剖無效腔:呼吸道,無氣體交換功能生理無效腔:解剖無效腔+肺泡無效腔氣量約150毫升。運動狀態下肺泡無效腔可減小。過于表淺的呼吸可減少潮氣量,故深而慢的呼吸肺泡通氣量增大。5.肺通氣量的指標肺活量反映肺一次通氣的最大能力。每十年下降9%以內。連續肺活量連續五次測肺活量。一次強于一次說明呼吸肌機能能力強。時間肺活量定時間指標測定肺活量。最大吸氣后最快速度作最大呼氣,測呼氣第一秒(83%)、第二秒(96%)、第三秒(99%)呼出的氣量。第一秒值最有(臨床)意義。最大通氣量以適宜的頻率和深度呼吸得到的每分通氣量,可評定通氣貯備能力。通氣貯量百分比=(最大通氣量-安靜時通氣量)/最大通氣量*100%正常值﹥或=93%思考題:為什么在一定范圍內,深而慢的呼吸比淺而快的呼吸效果好?課次13周次時間第二節氣體的交換一、氣體交換肺換氣:肺泡內的氣體與肺毛犀血管血液中的氣體進行氣體交換。組織換氣:組織毛細血管血液中的氣體與組織細胞中的氣體進行氣體交換。(一)氣體交換的原理1.氣體分壓和分壓差:在混合氣體中某中氣體所占有的壓力即為該氣體的分壓。存在于體內不同部位的同種氣體的不同分壓形成該氣體的分壓差。氣體分子總是順分壓差從分壓高的一側流向分壓低的一側。即氣體的擴散或彌散。2.人體不同部位氧和二氧化碳的分壓O2:肺泡104﹥動脈血100﹥靜脈血40﹥組織0-30CO2:肺泡40=動脈血40﹤靜脈血46﹤組織50-803.氣體擴散的速率單位時間內氣體的擴散容積。正比于擴散面積、氣體分壓差、溶解度、溫度反比于氣體分子量的平方根和擴散距離。4.氣體的肺擴散容量在1毫米汞柱的分壓差下,每分鐘通過呼吸膜的氣體擴散量。成年、男性、立位、活動該量加大。(呼吸膜面積及流經的血流量增加)(二)肺換氣和組織換氣O2及CO2均順分壓差換進或換出。視圖運動中O2攝入增多,組織代謝旺盛,CO2產生增多,分壓差加大,換氣效率高。(三)影響換氣的因素氣體的分子量愈大,溶解度愈大,換氣愈快。CO2的實際擴散速度為O2的2倍。機體缺氧較CO2潴留容易發生。呼吸膜愈薄,面積愈大,通透性愈好,換氣愈容易。通氣(4)/血流(5)比值=0.84時換氣效率高(四)局部器官血流量組織血流量愈大組織換氣愈容易。第三節呼吸運動的調節呼吸運動為非意識性節律活動,同時具有一定的隨意性。調節呼吸運動的神經系統中樞:大腦皮質高級中樞橋腦呼吸調整中樞、長吸中樞延腦呼吸基本中樞脊髓呼吸神經元神經支配:膈神經——膈肌下降、復位——胸腔上下徑線變化肋間神經——肋間肌活動——胸腔前后左右徑線變化反射:1.肺牽張反射:維持呼吸的節律性。為負反饋調節。吸氣——肺泡擴張——感受器——延髓中樞——抑制吸氣,引起呼氣。2.呼吸肌本體感受性反射正反饋:骨骼肌運動——呼吸運動加強。3.防御性呼吸反射:病理因素、異物——咳嗽等活動。化學因素對呼吸的調節化學因素:動脈血中的O2、CO2、H+濃度呼吸——動脈血中的O2、CO2、H+濃度——化學感受器——呼吸化學感受器中樞化學感受器(CO2、H+):延髓腹外側淺表部外周化學感受器(PO2、PCO2、H+):頸動脈體、主動脈體化學因素對呼吸的影響CO2:維持正常呼吸最重要的生理性刺激。可刺激外周及中樞感受器。吸如氣中﹤7%則可增大肺通氣量,如﹥10%則可抑制中樞神經活動。運動時中濃度增加。H+:直接刺激外周感受器,間接刺激中樞感受器,使呼吸加深加快。O2:刺激外周感受器,使呼吸加強。(輕度缺氧)抑制呼吸中樞,抑制呼吸。(重度缺氧)化學因素在調節呼吸中的相互作用如保持其他兩個因素不變,只改變一個因素:PCO2↑使肺通氣量增加最明顯﹥H+﹥PO2↓幾種因素同時改變:作用互相抵消或增強PCO2↑:H+↑——呼吸明顯增強H+↑:呼吸↑——PCO2↓——H+↓——呼吸↓PCO2↓——肺通氣量↑——CO呼出↑——PCO2↓H+↓——肺通氣量↓:抵消低氧刺激第四節呼吸與運動一、運動時通氣機能的變化呼吸加深加快,肺通氣量增加。中等強度運動:呼吸深度增加最大強度運動:呼吸頻率增加肺通氣氧耗增加呼吸當量:每分通氣量/每分攝氧量每1升的氧要經24升的通氣量獲得。呼吸當量值愈大,攝氧率愈低,反之則愈高。最佳呼吸效率點(50%最大攝氧量強度):呼吸當量最小的一點。有訓練者﹤20;無訓練者=30——35時不能堅持運動;優秀者=40-60時仍能堅持;耐力性項目者優于非耐力性項目;呼吸當量小為訓練程度高的評定指標之一。二、運動時換氣機能的變化氧的擴散與交換加強。肺:呼吸膜兩側氧分壓差加大;兒茶酚胺↑——細支氣管擴張——參與肺泡數量↑思考題:試述化學因素對呼吸的調節課次14周次時間血液循環教學要求:1.要求學生重點掌握心臟的興奮性、自律性、傳導性、收縮性等基本生理特性;掌握心率及心動周期的基本概念,掌握心輸出量的概念和主要影響因素,掌握動脈血壓的正常值、影響因及血壓與運動的關系;2.要求學生了解靜脈回心血量的影響因素;初步了解自主神經及兒茶酚胺類物質對心血管活動的調節作用。教學方法:1.結合多媒體課件課堂講授。2.實驗:安靜時及運動時的血壓、心率觀察學時:4學時第一節心臟生理一、心肌的生理特性1.自動節律性概念:心肌在無外來刺激的情況下,能夠自動地產生興奮、沖動的特性。起搏點:竇房結,竇性心律竇房結每分鐘自動興奮頻率正常值:60/分(低于此過緩)→100/分(高于此值過速),平均75/分2.傳導性概念:心肌自身傳導興奮的能力。特殊傳導系統:竇房結→結間束→房室結→房室束→浦纖維→心室肌↘心房肌房室交界傳導延擱,使心房、心室興奮不同步。3.興奮性概念:心肌細胞具有對刺激產生反應的能力。興奮性分期:有效不應期(鈉通道失活,絕對不接受刺激)→相對不應期(閾上刺激可接受,產生動作電位小,傳導慢)→超常期(興奮性高易受刺激)特點:有效不應期特別長(300毫秒),保證心肌不發生強直收縮,而以單收縮的形式完成容血、射血功能4.收縮性概念:心肌受到刺激時發生興奮-收縮偶聯,完成肌絲滑行的特性。特點:1.終池不發達,依賴胞外液鈣離子。2.因傳導迅速,房、室分別進行全或無式的同步收縮,提高泵血效果。3.因有效不應期特別長,故不發生強直收縮。二、心動周期與心臟泵血功能(一)心動周期的概念:心房或心室每收縮與舒張一次。心率愈快心動周期愈短,尤其是舒張期明顯縮短。心率概念:每分鐘心臟搏動的次數。60——100次/分影響因素:年齡、性別、動靜、神經精神系統活動、進食、體位、體溫等(二)心電圖每個心動周期中,心臟興奮的產生和傳播時所伴隨著的生物電變化,可通過周圍組織傳到全身,使身體各部位在每個心動周期中都發生有規律的電變化。P波:代表左右心房去極化過程中的電位變化。QRS:代表左右兩側心室去極化過程的電變化。T波:代表心室復極過程中的電變化。P-R間期:為房——室傳導時間Q-T.間期:代表從心室去極化開始到完全復極化至安靜時的時間S-T段:指從QRS波的終點到T波起點之間的過程,電位線與基線平齊。三、心泵功能的評價1.心輸出量概念:每分鐘心室射入動脈的血量。(1)每搏輸出量與射血分數每搏輸出量:一次心室每次收縮射出的血量=舒末容積-縮末容積即余血(145-75=70毫升)射血分數:每搏輸出量占舒末容積的容積百分比舒末容積-縮末容積/舒末容積*100%正常值:55%——65%。意義:射血分數愈高則心臟供血愈好。舉例:甲、乙運動員;健康者與心衰患者每分輸出量與心指數每分輸出量=每搏量*心率正常值:約5L/分,女性略低,運動員可達25——35L/分心指數:每平方米體表面積計算的心輸出量(心輸/體面積)正常值:5/1.6-1.7=3.0-3.5升/分*㎡年齡、運動狀態、生理狀態、情緒可影響。心輸出量的影響因素1.心率和每搏輸出量每搏量↑→心輸出量↑在一定范圍內心率↑→心輸出量↑。因心率過快可使心動周期中舒張期過短,回心血量減少。心率過緩可使每分輸出量減少。運動員心臟由于心肌發達,每搏量高故可在心率低的情況下保證正常輸出量。2.心肌收縮力心肌收縮力↑→每搏量↑→射血分數↑→心室腔余血↓機理:異長自身調節(初長度調節:肌小節長度)→心室充盈↑→收縮力↑等長自身調節(神經體液因素調節:交感神經、兒茶酚胺等)↑→心肌收縮力↑↘心率↑3.靜脈回流量心輸出量持續增加的前提。(血管生理詳述)4.心臟做功供給血液在循環過程中失去的能量。搏功:左心室一次收縮所作的功,主要用于維持血壓。心肌耗氧量與作功量一致。4.心臟泵功能的貯備心臟的泵血功能可以隨著機體代謝率的增長而增加。心力貯備:心輸出量隨機體代謝增加而增長的能力。影響因素:心率、搏出量心率:最大可達靜息心率2倍,增加心輸出量2-2.5倍搏出量:舒張期貯備及收縮期貯備;動用收縮期貯備可使搏出量增加55-60毫升意義:心率貯備的大小反映心臟泵血功能對代謝需要的適應能力及訓練水平。運動員心臟心肌纖維粗,收縮力強(收縮期貯備強),靜息狀態下心率慢(心率貯備強)→最大輸出量可大幅度增加。酶活性的改變:耐力運動:琥珀酸脫氫酶(SDH)活性高速度運動:乳酸脫氫酶(LDH)、磷酸化酶(PHOSP)活性高作業:試述運動中心輸出量量的變化及機制。與骨骼肌比較,心肌有何生理特點,生理意義如何?課次15周次時間第二節血管生理一、血管的分類1.各類血管的功能特點血管壁的基本組織結構:內皮、彈力纖維、平滑肌、膠原纖維各類血管此四種基本成分的相對比例有很大差別。主動脈、大動脈:彈力纖維豐富,彈力血管;中等動脈、小動脈、微動脈、毛犀血管前括約肌:平滑肌層厚,前阻力血管;毛細血管:一層內皮細胞及基膜,交換血管;靜脈:有平滑肌層,后阻力血管,壁薄,數量多,口徑大,容納循環血量60%——70%,容量血管。2.動脈血壓和動脈脈搏(1)概念:血管內流動的血液對血管單位面積的側壓力。血液流動是由于心臟射血造成的主動脈首端與右心房之間的壓力差決定的,而各段血管口徑不一樣,對血流的阻力不一樣,血液的流速亦不同,因此各段血管的血壓不一樣。(2)動脈血壓的正常值收縮壓:心室收縮射血形成。100——120mmHg(1mmHg=0.133KPa)舒張壓:心室舒張時,動脈彈性回縮形成。60——80mmHg平均動脈壓:心動周期內各瞬間動脈血壓的平均值。舒張壓+脈壓/3脈搏壓:收縮壓-舒張壓20——40mmHg高血壓:收縮壓﹥160mmHg舒張壓﹥95mmHg低血壓:收縮壓﹤90mmHg舒張壓﹤50mmHg生理:性別影響(男﹥女),年齡影響(青﹥老),活動狀態(動﹥靜),遺傳因素(3)動脈血壓的形成及影響因素動脈血壓形成的基本因素:心室射血作用、外周阻力作用、大動脈彈性作用循環血量充足,血管充盈為前提。心室收縮射血入動脈對管壁產生側壓力,形成收縮壓。每搏量大則收縮壓高。外周阻力(小動脈平滑肌舒縮狀態)在每次心臟射血時成為阻止血液全部流走的阻力,故每次僅有1/3的每搏量流走,而2/3滯留于大動脈,使大動脈管壁彈性擴張,動能轉為勢能貯備,在心舒期內彈性回縮形成舒張壓。外周阻力大則舒張壓明顯增高,收縮壓也增高。主動脈、大動脈管壁彈性貯器作用。大動脈管壁彈性好,血壓正常;如硬化則可使收縮壓上升,舒張壓下降,脈壓增大。循環血量:血管系統內血量充盈,循環血量與血管容量相適應是血壓形成的前提條件。(體循環平均動脈壓7mmHg)循環血量絕對(大失血)或相對(血管擴張)減少,使體循環平均壓下降,心輸出量下降,血壓下降。心率加快使心舒期縮短,心舒期內流走血液減少,動脈存血增多,舒張壓增高。反之則舒張壓降低。3.動脈脈搏概念:心動周期內動脈內壓力周期性變化所引起的動脈血管搏動。正常值:一般與心率一致。作用:診斷疾病;了解運動強度、訓練水平及訓練后恢復狀況。靜脈血壓和靜脈回心血量靜脈血壓中心靜脈壓:右心房和胸腔內大靜脈的血壓。值接近于0。反映心血管功能的指標。心臟射血功能弱,靜脈收縮,靜脈內血量增多:值高外周靜脈壓:各器官靜脈的血壓。值為15——20mmHg4.靜脈回心血量及其影響因素單位時間內靜脈回心血量多少取決于外周靜脈壓和中心靜脈壓的差。1.體循環平均充盈壓↑→回心血量↑心臟收縮力↑→心臟排空↑→心舒期負壓→↑回心血量↑體位改變身體低垂部分靜脈擴張→回心血量↓見于:臥轉立位、下肢靜脈瓣受損、高溫環境長期臥床突然站立等情況。骨骼肌的擠壓作用:肌肉泵作用(與靜脈瓣協同)呼吸運動:吸氣:胸膜腔負壓↑→靜脈回流↑,呼氣胸膜腔負壓↓→靜脈回流↓5.微循環(一)概念:微動脈和微靜脈之間的循環。其基本功能是進行血液和組織液之間的物質交換。(二)組成:微動脈、后微動脈、毛細血管前括約肌、真毛犀血管網、微靜脈、通血毛犀血管和動-靜脈吻合支直接通路:經常開放,輸送部分血液回心真毛細血管網:物質交換,20%輪流開放(閉→代謝物↑→開→代謝物↓→閉)動、靜脈短路:皮膚及皮下組織,調節體溫(三)毛細血管的數量及交換面積數量:400億根;密度:心腦肝腎﹥骨骼肌﹥骨、脂肪、結締組織;交換面積:22000um/根,1000㎡/總。(四)血液和組織間的物質交換:擴散;過濾(血管內向血管外)和重吸收(血管外向血管內)吞飲第三節心血管活動的調節一、神經系統的調節功能(一)心血管活動的神經調節(1)心臟的神經支配1、

心交感神經及其作用。心交感神經對心臟有興奮作用,使心搏加快加強。2、

心迷走神經及其作用。心迷走神經對心臟有抑制作用,使心搏減慢減弱。(2)血管的神經支配1、

縮血管神經。引起血管平滑肌收縮的神經稱為交感縮血管神經。人體大多數血管只接受交感縮血管神經的單一神經支配。2、舒血管神經。支配骨骼肌微動脈的交感舒血管纖維末梢釋放乙酰膽堿。交感舒血管纖維管與交感縮血管纖維不同,只在激動或準備作劇烈肌肉運動時才發放沖動,使骨骼肌血管舒張。(二)心血管中樞最基本的心血管中樞,是在延髓以上的腦干部分,以及小腦和小腦中。(三)心血管反射1、頸動脈竇和主動脈弓壓力感性反射。減壓反射是體內典型的負反饋,其生理意義在于保持動脈血臟的穩態。2、

頸動脈體和主動脈體化學感受性反射。二、心血管活動的體液調節(一)腎上腺素與去甲腎上腺素腎上腺素和去甲腎上腺素對心臟和血管都有興奮作用,促進心跳加快加強,心輸出量增加,血壓顯著升高。思考題:1、指出運動時血液重新分配的特點及其意義。試述運動時動脈血壓的變化規律及原因。課次16周次時間第九章酸堿平衡教學要求:要求學生重點掌握體內酸堿平衡的調節;掌握尿生成的主要過程。教學方法:結合多媒體課件課堂講授。學時:4第一節酸堿物質一、酸、堿與PH1、定義:酸—凡是能釋放質子H的任何物質。堿—凡是能接受質子的物質。2、PH:用來衡量溶液或體液酸堿度的一把尺子。血漿7.35-7.45二、體內酸性物質1、碳酸碳酸(H2CO3)CO2+H2O——H2CO3——H++HCO3-2、固定酸三、體內堿性物質來自含有大量有機鹽和無機鹽的食物。如蔬菜、瓜果等。第二節酸堿平衡的調節一、緩沖體系與緩沖作用緩沖體系:由弱酸(如H2CO3)以及強堿生成的鹽(如NaHCO3)按一定比例組成的混合溶液。緩沖作用:該緩沖體系具有緩沖酸、堿和保持pH值相對恒定的作用。二、血液緩沖體系及其作用(一)血漿緩沖體系血漿緩沖體系包括:NaHCO3/H2CO3、Na2HPO4/NaH2PO4、NaPr/HPr(Pr代表蛋白質)堿儲:NaHCO3是血漿中含量最多的堿性物質,在一定程度上可以代表固定酸的緩沖能力,故把血漿中的碳酸氫鈉看成是血漿中的堿儲備,簡稱堿儲(alkalinereserve)。(二)紅細胞緩沖體系紅細胞緩沖體系包括:KHCO3/H2CO3、K2HPO4/KH2PO4、KHbO2/HHbO2(Hb代表血紅蛋白)。三、肺對酸堿平衡的調節作用肺通過CO2排出量的增減,控制體內H2CO3濃度,以維持NaHCO3/H2CO3的正常比值,調節體內的酸堿平衡。據研究估計,機體通過肺排泄CO2對酸堿平衡的作用約為全身化學緩沖作用的2倍四、腎排泄及其對集體酸堿平衡和水平衡的調節作用(一)腎的排泄功能人體在新陳代謝過程中產生的代謝產物、多余的水分和進入機體的各種異物,經過血液循環運送到排泄器官排出體外的過程稱為排泄。通過四個途徑排泄。①從呼吸器官排出。②從消化道排出。③從皮膚排出。④從腎臟排出。其中腎臟是最主要的排泄途徑。腎臟不僅有排泄代謝產物的作用,還有調節體液、維持體內滲透壓和酸堿度的作用,從而對保持人體內環境相對穩定起重要作用尿的生成過程有三個環節:①腎小球的濾過作用;②腎小管與集合管的重吸收;③腎小管與集合管的分泌作用。1、腎小球的濾過作用血液流過腎小球毛細血管時,通過濾過膜進入腎小囊內,這種液體稱為濾液或稱原尿。血細胞和血漿中大分子物質(如蛋白質等)不能濾過,仍保留在血液中。2、腎小管的重吸收作用正常成人兩個腎每天由腎小球濾出的濾液量(即原尿)約為180升,而每天由膀胱經尿道排出的尿量(即終尿)約1.5升,只占濾液的1%。濾液中的H2O有99%被重吸收,葡萄糖全部、Na+和CL-大部分及尿素部分被重吸收,肌肝完全不被重吸收。在正常情況下尿中不出現糖。當血糖濃度高于160-180mg%時,腎小管便不能將葡萄糖全部重吸收回血液,出現糖尿。我們把尿中不出現葡萄糖的最高血糖濃度稱為腎糖閾。正常腎糖閾為160-180mg%。3、腎小管與集合管的分泌作用腎小管與集合管上皮細胞將自身新陳代謝的產物(如H+、K+、NH3等)分泌到小管液中的過程,稱分泌作用。思考題:尿的生成過程課次17周次時間(二)腎在維持機體酸堿平衡中的作用1.分泌H+、回收Na+2.碳酸鹽酸化3.NH3的分泌4.排出多余的堿(三)腎在維持水平衡中的作用(四)運動對腎臟機能的影響一、尿量運動時由于血液重新分配,腎臟血流量減少,故運動后一段時間內尿量減少。二、運動性蛋白尿正常人在運動后出現的一過性蛋白尿稱為運動性蛋白尿。正常人安靜時尿中只有極微量的蛋白質,為2mg%左右,用一般檢查尿蛋白的方法不易測出,為陰性。如果尿中蛋白質含量升高時,可通過常規的檢測方法測出蛋白質的含量。運動可使運動員尿中的蛋白質含量升高。檢測運動性蛋白尿可以用作:①評定負荷量和運動強度;②觀察機體對負荷量的適應能力;③評價運動員訓練水平。運動后出現的運動性蛋白尿經過一定時間休息,不需要治療即可自行消失,故認為這種變化是生理性的。第三節運動時機體酸堿平衡調節一、運動時骨骼肌和血液pH的變化規律規律:隨著運動強度的增加表現出一致的下降趨勢,但骨骼肌細胞內pH值總是較血液低0.4~0.6pH單位。原因:骨骼肌內的酸性代謝產物(主要是乳酸)高于血液,而其酸堿緩沖能量低于血液。二、運動時體內酸性物質的來源(一)ATP水解;(二)6-磷酸葡萄糖和1-磷酸甘油的生成;(三)乳酸的生成;(四)不完全和完全氧化。三、運動時骨骼肌細胞內的緩沖作用(一)化學緩沖作用;(二)代謝緩沖過程;(三)H+和HCO3-的跨膜流動。四、口服NaHCO3對體內酸堿平衡和運動成績的作用運動時,運動肌細胞內H+濃度的增加可以抑制肌球蛋白ATP酶的活性,減少ATP的分解;抑制磷酸果糖激酶(PFK)的活性:參與Ca2+競爭結合肌鈣蛋白C,從而減少橫橋的形成。思考題:簡述人體酸堿平衡調節的基本途徑。課次18周次時間第十章肌肉力量教學要求:1、掌握肌肉力量的概念以及肌肉力量的分類;2、掌握影響肌肉力量的因素,熟悉其作用機制;3、了解肌肉力量的常用檢測與評價方法教學方法:講授、多媒體學時:2第一節肌肉力量及其影響因素一、肌肉力量的分類肌肉力量有多種表現形式,可以根據不同的分類標準劃分為不同的類型。根據肌肉收縮形式的不同,肌肉力量分為靜力性力量和動力性力量。動力性力量進一步還可以根據肌肉動態收縮形式的不同,分為向心收縮力量、離心收縮力量、等速肌肉力量和超等長肌肉力量等。根據表示方法的不同,肌肉力量分為絕對力量和相對力量。肌肉還可以按照其表現形式和構成特點分為最大肌肉力量、快速肌肉力量和力量耐力三種基本形式。二、肌肉力量的影響因素(一)肌源性因素1、肌肉橫斷面積肌肉的生理橫斷面是決定肌肉力量的重要因素,其生理橫斷面愈大,肌肉收縮產生的力量愈大。2、肌纖維類型快肌纖維較慢肌纖維能產生更大的收縮力。3、肌肉初長度人的肌力大小與肌肉收縮的初長度有關。4、關節運動角度(二)神經源性因素1、中樞激活2、中樞神經對肌肉活動的協調和控制能力3、中樞神經系統的興奮狀態(三)其它因素1、年齡2、性別3、激素作用4、力量訓練力量訓練對肌肉力量的影響力量訓練可以提高肌肉力量,改善肌肉運動能力,目前認為這種效應主要是通過肌肉壯大、改善肌肉神經控制、肌纖維類型轉變和肌肉代謝能力增強等多種機制實現的。運動生理學研究表明,力量訓練引起的肌肉壯大主要是肌纖維增粗、橫斷面積增加,即肌肉肥大的結果第二節肌肉力量訓練一、肌肉力量訓練的若干生理原則(一)超負荷原則超負荷是肌肉力量訓練的一個基本原則,超負荷不是指超過本人的最大負荷

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