1运动生理学

林延敏

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 运动生理学概述
  • 2 肌肉活动
    • 2.1 细胞生物电现象
    • 2.2 肌肉收缩原理
    • 2.3 肌肉收缩形式与力学特征
    • 2.4 肌纤维的类型与运动能力
  • 3 能量代谢
    • 3.1 人体能量的供给
    • 3.2 人体能量代谢的测定
    • 3.3 运动状态下的能量代谢
  • 4 神经系统的调节功能
    • 4.1 神经系统的基本概述
    • 4.2 神经系统功能活动的基本原理
    • 4.3 神经系统的感觉分析功能
    • 4.4 神经系统对姿势和运动的调节
  • 5 内分泌调节
    • 5.1 内分泌与激素
    • 5.2 主要内分泌腺的功能
    • 5.3 运动与内分泌功能
  • 6 免疫与运动
    • 6.1 免疫学基础
    • 6.2 运动与免疫
  • 7 血液与运动
    • 7.1 血液的组成与特性
    • 7.2 血液的功能
    • 7.3 运动对血液成分的影响
  • 8 呼吸与运动
    • 8.1 肺通气
    • 8.2 肺换气和组织换气
    • 8.3 气体在血液中的运输
    • 8.4 呼吸运动的调节
  • 9 血液循环与运动
    • 9.1 心脏生理
    • 9.2 血管生理
    • 9.3 心血管活动的调节
    • 9.4 运动对心血管系统的影响
  • 10 身体素质
    • 10.1 力量素质
    • 10.2 速度素质
    • 10.3 无氧耐力素质
    • 10.4 有氧耐力素质
    • 10.5 身体素质训练的几种新方法
  • 11 运动与身体机能变化
    • 11.1 赛前状态与准备活动
    • 11.2 进入工作状态与稳定状态
    • 11.3 运动性疲劳
    • 11.4 恢复过程
  • 12 运动技能的形成
    • 12.1 运动技能的生理学基础
    • 12.2 运动技能形成的过程
    • 12.3 影响运动技能形成的因素
  • 13 年龄、性别与运动
    • 13.1 儿童少年与运动
    • 13.2 女性与运动
  • 14 肥胖、体重控制与运动处方
    • 14.1 身体成分概述
    • 14.2 肥胖与体重控制
  • 15 环境与运动
    • 15.1 冷热环境与运动
    • 15.2 水环境与运动
    • 15.3 高原环境与运动
    • 15.4 生物节律与运动
运动技能的生理学基础

第一节  运动技能的生理学基础

一、基本概念

运动技能:是指人体在运动中掌握和有效地完成专门动作地能力。(在运动过程中按一定的技术要求完成的随意运动行为。)
    运动技能这一行为是在运动或锻炼过程中“习得”,即必须通过学习才能获得得。运动技能的形成是研究形成运动技能的生理机制,以及研究影响学习运动技能的因素,也即研究有哪些因素能加速运动技能的形成与发展,哪些因素不利于运动技能的形成和发展,以便加速运动技能的形成。
    作为随意运动的运动技能,其形成必然有大脑皮层的参与,但限于目前生理科学的发展水平,尚未能搞清大脑皮层有关学习的机制,因而对形成运动技能的具体生理机制过程尚未得到充分的阐明,故存在不同的理论和看法。本章只扼要介绍最为重要的理论,即以条件反射为基础来阐述运动技能的形成。

二、运动技能的分类

  1. 闭式运动技能的特点:(1)完成动作时,基本上不因外界环境的变化而改变自己的动作;(2)多属周期性重复动作;(3)完成动作时,反馈信息只来自本体感受器。如田径、游泳、自行车等。
       2、开式运动技能的特点:(1)完成动作时,往往随外界环境的变化而改变自己的动作;(2)多样性或多属周期性重复动作;(3)完成动作时,由多种分析器参与工作,并综合总的反应,其中往往以视觉分析器起主导作用馈如球类、击剑、摔跤等。

三、运动技能的生理本质

  1. (一)人随意运动的反射本质
        1860年俄国的生理学家谢切诺夫曾指出:“一切随意运动,严格的讲,都是反射”并指出“脑活动的一切外部表现,确实都归结为肌肉运动”。其生理机制被认为是:人的随意运动是从感觉开始,以生理活动为中继,以肌肉的效应活动而告终的一种反射。以后巴甫洛夫在《所谓随意运动的生理机制》一文中,从理论上阐明随意运动的生理机理是暂时性的神经联系。
        从狗建立食物—运动条件反射实验证明,大脑皮质动觉细胞可与皮质所有其他中枢建立暂时性的神经联系,包括内、外界刺激引起皮质细胞兴奋的代表区在内。
        实验还证明:切除了狗的任何两个肢体,经过20~30天后,狗能用残留的两肢重新学会走路,甚至能跑。此时如果把狗的大脑皮质切除,结果新获得的运动技能全部消失。如先把狗的大脑皮质切除,再切除两个肢体,则施手术后再也不能恢复运动。
        类似这样的事实,在人体上也能观察到。由于某些外伤造成肢体残废的人,经过长期训练仍可获得很多运动技能,而脑血管病变患者由于大脑皮质的病变不能向外传导,从而造成肢体瘫痪,不可能再形成新的运动技能。
        综上所述:随意运动的生理机理是以大脑皮质为活动基础的暂时性的神经联系。因此学习和掌握运动技能,其生理本质就是建立运动条件反射的过程。

       (二)人的运动条件反射形成的生理机理
        人不仅对具体的刺激建立条件反射,而且还能对抽象的刺激建立条件反射,所以人建立条件反射的条件是极其丰富的。借助于第二信号系统的活动可以建立无数高级的、精细的、复杂的条件反射,因此在许多体育项目中,有些高难动作体现了独特、惊险、优美和熟练。
        如:体操中跳马,由预备姿势开始,接着是一串复杂动作,而这些动作又彼此串联,结合得十分紧密。按顺序这些动作是预备姿势—助跑—踏跳—扶马—推马—腾约—落地等一系列单个联合动作。这些动作中的每一个动作的开始,都是后一个动作的条件条件刺激。
        在学习这套跳马动作中,通过教师的讲解、示范产生了对动作的影响和概念,在以往学会的动作基础上或在别人帮助下做模仿练习。如视觉判断助跑距离和马的高度、位觉感知踏跳后身体空间方位、皮肤触觉地面硬度和推马力量、本体感觉肌肉、关节活动幅度以及内脏活动的刺激等引起的兴奋,传到大脑皮质相应代表区,都按严格的时间和顺序产生兴奋和抑制,经反复强化。使各感觉中枢都与运动区的动觉细胞发生暂时联系,建立了一连串阴性和阳性条件反射系统,即形成了运动技能,学会了近端水平腾越跳马动作。

(三)运动技能不同于简单运动条件反射 

    运动技能与一般简单的运动条件反射不同,它是在本能和一般简单的运动条件反射的基础上,建立起来的更复杂的运动条件反射.故从生理本质看:运动技能是复杂的、链锁的、本体感受性的条件反射。之所以把运动技能看作是复杂的条件反射,是因为这种条件反射是一连串复杂动作的综合,参与活动的中枢很多,如多种感觉中枢、运动中枢,以及其他中枢(如语言思维、音乐理解以及内脏活动中枢等)都参与活动,其功能也是复杂的。如运动中枢在运动技能中对肌肉活动的调节就是一个非常复杂的过程,其调节内容包括参与收缩肌群的数目、收缩肌群的顺序、肌群之间的关系,以及每块肌肉中运动单位的募集程序和数目等。
    其次,所有运动技能都是成套动作,动作之间有如链条前一个动作的结束便是后一个动作开始的刺激信号,使整个动作技能形成一连串的链锁性的运动条件反射。如,跳远这一运动就是由助跑、踏跳、腾空、落地等一连串动作组成的,而且每一个动作又包括若干小动作。
    再次,在形成运动条件反射过程中,来自肌肉和关节的本体感受性传人冲动起者极为重要的作用,没有这种传人冲动条件刺激得不到强化,运动条件反射不能建立,运动技能就不可能形成。所以,运动技能又是本体感受性的条件反射。
由此可见:运动技能的形成实质上就是建立复杂的、连锁的、体感受性的运动条件反射。
    运动动力定型:在学会运动技能以后,大脑皮层运动区的兴奋和抑制有顺序地、有规律地、有严格时间间隔地交替发生形成了一个系统,成为一定的形式和格局,使条件反射系统化。大脑皮质机能的这种系统性称为运动动力定型。
     更确切地说,运动技能的形成就是建立运动动力定型的结果。这种运动动力定型越巩固,就越能轻松自如地完成动作。虽然,旧的动力定型表现有一定的巩固性,但是只要新的环境条件长时间代替旧的环境条件,新的动力定型也会形成,这就是大脑皮质机能的可塑性。大脑皮质所建立起来的动力定型越多,动力定型的改建就越容易,大脑皮质的机能灵活性也越高。
    运动实践证明,基本技术掌握得越多、越熟练,则不仅学习新的运动技能越快,而且战术运用自如,在实践中才会有丰富的创造力,形成独特的技术风格。