初级中学《体育与健康学科知识与教学能力》复习提纲
2020-03-03 19:43:22 来源：范文大全收藏下载本文
初级中学《体育与健康学科知识与教学能力》复习提纲
第一节
运动解剖学
■
一、人体结构的基本组成
（一）细胞与细胞间质
人体细胞可分为三部分：细胞膜、细胞质和细胞核。细胞膜主要由蛋白质、脂类和糖类构成，有保护细胞，维持细胞内部的稳定性，控制细胞内外的物质交换的作用。
细胞质是细胞新陈代谢的中心，主要由水、蛋白质、核糖核酸、酶、电解质等组成。细胞质中还悬浮有各种细胞器。主要的细胞器有线粒体、内质网、溶酶体、中心体等。
细胞核由核膜围成，其内有核仁和染色质。染色质含有核酸和蛋白质。核酸是控制生物遗传的物质。细胞核是细胞的核心结构。除成熟的红细胞外，所有的细胞都有细胞核。
细胞间质是指由细胞所产生的并存在于细胞周围的物质，由纤维和基质组成。纤维包括弹性纤维、胶原纤维和网状纤维。基质包含复合性糖类、水分和一些代谢产物等。
（二）人体四大基本组织 1.上皮组织
上皮组织也叫做上皮，它是覆盖在身体表面或体内管腔和囊（如肠、胃、血管、关节囊）的内表面上，由密集的上皮细胞和少量细胞间质构成。结构特点是细胞结合紧密，细胞间质少。通常具有保护、吸收、分泌、排泄和感受外界刺激的功能。 2.结缔组织
由细胞和大量细胞间质构成，结缔组织的细胞间质包括基质、细丝状的纤维和不断循环更新的组织液，具有重要功能意义。其功能是保护、防御、支持、修复和贮存等。细胞散居于细胞间质内，分布无极性。广义的结缔组织,包括液状的血液、松软的固有结缔组织和较坚固的软骨与骨；一般所说的结缔组织仅指固有结缔组织。 3.肌肉组织
肌肉组织包括骨骼肌、心肌和平滑肌三大部分。它是由细长的纤维状肌细胞组成，故也称作肌纤维。骨骼肌一般通过腱附于骨骼上，但也有例外，如食管上部的肌层及面部表情肌并不附于骨骼上。心肌分布于心脏，构成心房、心室壁上的心肌层，也见于靠近心脏的大血管壁上。平滑肌分布于内脏和血管壁，如消化道。心肌具有收缩和舒张的功能，还具有自律性和传导性。
骨骼肌与心肌的肌纤维均有横纹，又称横纹肌。平滑肌纤维无横纹。肌肉组织具有收缩特性，是躯体和四肢运动，以及体内消化、呼吸、循环和排泄等生理过程的动力来源。骨骼肌具有收缩和舒张的功能。 4.神经组织
神经组织是人和高等动物的基本组织之一，是神经系统的主要构成成分。神经组织是由神经元（即神经细胞）和神经胶质组成。神经元是神经组织中的主要成分，具有接受刺激和传导兴奋的功能，也是神经活动的基本功能单位。神经胶质在神经组织中起着支持、保护和营养作用。
人体神经组织主要由神经细胞构成。神经细胞也叫神经元，包括细胞体和突起两部分。一般每个神经元都有一条长而分支少的轴突，几条短而呈树状分支的树突。神经元的突起也叫神经纤维。神经纤维末端的细小分支叫神经末梢，分布到所支配的组织。神经元受刺激后能产生兴奋，并能沿神经纤维传导兴奋。
二、人体主要器官和系统的结构特点
（一）运动系统
运动系统由骨、骨连接和骨骼肌组成。 1.骨
人体由206块骨组成，形状各异，按骨的形态可分为长骨、短骨、扁骨、不规则骨等。长骨大部分由致密骨组成，主要分布于四肢，但是一些骨骼除外，如髌骨、腕骨、掌骨、跗骨等，短骨一般呈立方形，外面被以薄层密质，内部以松质为主，主要分布在手腕和脚踝，扁骨主要分布在颅和肩胛处，不规则骨主要分
- 1表面扩大了600倍，大大增大了吸收面积。大肠吸收一部分水和电解质后将食物残渣由肛门排出体外。
（三）心血管系统
心血管系统是人体内封闭的连续管道系统，由心脏和血管组成。心脏位于胸腔内，左右两肺之间，２／３在正中矢状面左侧，１／３在正中矢状面右侧，心脏的上方连着上、下腔静脉，左、右肺静脉，主动脉和肺动脉等大血管，心腔分左右两个半心，两半心之间互不相通，被房间隔和室间隔隔开，左半心上下分为左心房和左心室，同理右半心上下分为右心房和右心室。右心房上方有上腔静脉开口，下方有下腔静脉开口，右心房和右心室之间相通，但由右房室瓣控制，血液只能从心房流向心室，不能倒流。右心室的上方的出口为肺动脉口，由肺动脉瓣控制，血流不能倒流。左心房上有肺静脉口，左心房和左心室之间相通，但是由左房室瓣控制，血液不能倒流。左心室流出口为主动脉口，并由主动脉瓣控制血流。此外，心脏上还有一套节律性波动的传导系统。血管可以运行血液，具有传输营养和运输氧气等作用，可分为动脉、静脉和毛细血管。动脉按管径大小可分为大、中、小３种，静脉也按管径分为大、中、小３种，其管壁分为内、中、外三层。人体中心部位以小动脉和小静脉为主。毛细血管的口径最小，平均８微米左右，仅能通过一个红细胞，血管壁也最薄，主要由内皮细胞核基膜构成。毛细血管壁薄，通透性大，管中血流缓慢，有利于血管内血液和血管外组织进行物质交换。
（四）淋巴系统
淋巴系统是心血管系统的辅助结构，由各级淋巴管道、淋巴器官和淋巴组织组成。
淋巴管道包括毛细淋巴管、淋巴管、淋巴干和淋巴导管。管内含有淋巴，淋巴产生于组织液。组织液与组织细胞进行组织交换后，大部分在毛细血管静脉端被吸入静脉，少部分进入盲端的毛细淋巴管成为淋巴。 淋巴器官包括淋巴结、扁桃体、脾、胸腔等。淋巴器官具有产生淋巴细胞、浆细胞、滤过淋巴，参与免疫反应等功能，是身体重要的防御装置。
淋巴组织与相邻的组织有明显的界限，除了参与淋巴器官的构成外，在人体内广泛分布，如呼吸道、消化道及尿道等部位。
（五）呼吸系统
是人和其他动物与环境之间进行气体交换的系统。通过呼吸，机体从外界环境摄取氧气，排出所产生的二氧化碳以及其他代谢产物。 １．气体交换原理
根据物理学原理，各种气体无论处于气体状态还是溶解在液体中，当各处气体分子压力不等时，通过分子运动，气体分子总是从压力高处向压力低处净移动，直至各处压力相等。 ２．人的呼吸系统
人的呼吸系统包括呼吸道和肺。
呼吸道由鼻腔、咽、喉、气管和支气管组成。其中鼻、咽、喉称为上呼吸道；气管和支气管称为下呼吸道。呼吸道是气体进出肺的唯一通道。呼吸道有骨或软骨做支架，保证气流通畅；其内的鼻毛、鼻腔表面、气管和支气管内表面的纤毛和黏液对灰尘和细菌有阻挡的作用，并能够温暖、湿润、清洁进入肺内的空气。肺是气体交换的场所。肺位于胸腔内，每叶肺由几百万个肺泡组成。肺泡壁仅由单层扁平上皮构成，外面密布有毛细血管和弹性纤维，所以血液内的气体与肺泡内的气体（主要是二氧化碳和氧气）可以充分地进行交换。
３．呼吸的全过程
（１）高等动物和人体的呼吸过程由３个相互衔接并且同时进行的环节来完成，包括肺通气（外界空气与肺之间的气体交换过程）、肺换气（肺泡与肺毛细血管之间的气体交换过程）和气体在血液中的运输。内呼吸（或组织呼吸）即组织换气是血液与组织、细胞之间的气体交换过程，有时也将细胞内的氧化过程包括在内。可见呼吸过程不仅依靠呼吸系统来完成，还需要血液循环系统的配合，这种协调配合与机体代谢水平相适应，又都受到神经和体液因素的调节。
（２）发生在肺内的气体交换：肺泡壁和毛细血管之间的距离很短，允许气体分子自由通过。肺内的大量肺泡为气体交换提供了非常大的交换场所。在呼吸过程中，吸入气体中氧气的气压大于肺泡内氧气的气压，氧气进入肺中，而当血液流经肺毛细血管网时，血液中的氧比肺泡中氧的气压要低很多，肺泡内的氧气由于分压差向血液净扩散，血液的氧压便逐渐上升，最后接近肺泡内的氧压。二氧化碳则从血液向肺泡扩散，
- 3运动系统由骨、骨连接和骨骼肌三种器官组成。骨以不同形式连结在一起，构成骨骼，形成了人体的基本形态，并为肌肉提供附着。在神经支配下，肌肉收缩，牵拉其所附着的骨，以可动的骨连接为枢纽，产生杠杆运动。运动系统主要的功能是运动。简单的移位和高级活动如语言、书写等，都是由骨、骨连接和骨骼肌实现的。运动系统的第二个功能是支持。构成人体基本形态，头、颈、胸、腹、四肢，维持体姿。运动系统的第三个功能是保护。由骨、骨连接和骨骼肌形成了多个体腔，颅腔、胸腔、腹腔和盆腔，保护脏器。
２．大关节运动中的主要肌群
关节在人体运动中发挥着重大作用。关节活动幅度是评定柔韧性的重要指标。运动上肢的主要肌群是背肌和胸肌；运动肩关节的主要肌群是背肌、胸肌和肩肌；运动肘关节的主要肌群是上臂肌和前臂肌；运动腕关节的主要肌群是前臂肌；运动髋关节的主要肌群是下肢带肌；运动膝关节的主要肌群是周围的屈肌、伸肌、旋内肌和旋外肌；运动踝关节的主要肌群是小腿后屈肌和小腿前伸肌。 ３．肌肉的协调工作
原动肌是主动收缩直接完成动作的肌肉或肌群。与原动肌作用相反的肌群叫做对抗肌。还有一些起到协调作用的固定肌和中和肌。身体所有的生活动作和体育运动都是由这四种肌肉协调配合来完成的。
（二）消化系统的功能及与运动的关系
运动对消化系统的整体机能有提高作用。加强胃肠蠕动，促进肠道内消化废物和毒素的排出。能预防和改善胃食道反流症，促进排便，改善便秘。长期运动锻炼能使固定肝、胃、脾、肠等内脏器官的韧带得到加强，能有效地防治胃肠下垂病症。胃肠蠕动的加强又能积极地消耗胃肠外壁的脂肪组织，缩小腹型、降低腹腔内的压力，解除腹内压力对肝、肾、脾等重要脏器的不良作用。经常规律的运动锻炼能促进消化液分泌和脂肪代谢，增强消化道对食物的消化吸收能力。肝脏的脂肪代谢在运动锻炼的作用下变得活跃，因此，脂肪肝可以在运动锻炼的作用下得到有效的防治，目前，脂肪肝防治的方法中运动锻炼已是被公认的切实有效的方法之一。但是长时间的剧烈运动就会引起过度疲劳而对消化系统产生不良的影响，会导致一些胃黏膜缺血、降低胃黏膜的防御能力、减少胃液分泌、削弱消化和吸收等。
（三）心血管系统的功能及与运动的关系
长期的有规律体育运动可引起心脏结构域功能的适应性变化，形成运动性心脏的特点。运动性心脏主要的特点是心室容积腔明显增大，而且心室壁增厚，这样就使每搏输出量增大和心肌收缩力增强。合理的体育锻炼对血管的内皮细胞和平滑肌的形态结构产生良性作用，有利于维持血管的弹性，促进微循环的功能，维持适当的血压，保证重要器官的血液供应，并能预防和减缓高血压的发生。
（四）呼吸系统的功能及与运动的关系
呼吸系统的生理指标在长期有规律的运动锻炼下会有所提高，特别是青少年，效果会更加显著。在一些运动中要防止特定的呼吸动作所产生的不利影响。过高的胸内压就会引发上下腔静脉的血液回流，可能会造成心输出量不足，从而发生脑部暂时性缺血导致晕厥。
（五）泌尿系统的功能及与运动的关系
泌尿系统的主要功能就是排出体内在代谢过程中的残渣和多余的物质，以及维持机体内环境的酸碱平衡，但在运动中，肾脏一般会处于缺血状态从而导致少尿，这个时候，代谢的终产物的排泄主要靠汗液的分泌。剧烈运动可能会导致肾脏受损，会出现蛋白尿甚至血尿等现象。
（六）神经系统的功能及与运动的关系
神经系统的功能是对机体进行调节和指挥，并且直接控制人体的运动。运动单位是任何一种动作的基本功能单位，而运动单位就是由一条运动神经纤维的所有分支及其所支配的肌纤维所组成的，也就是说肌肉只有接受神经的直接支配才能产生运动。
（七）感受器与运动的关系
本体感受器又称运动感觉，其特点是它可以相对独立于视觉和听觉而起作用，比如说人即使闭上眼睛都能感受到自身身体各个部位的位置及状态，篮球运动员即使不需要依靠视觉也可以进行运球。本体感受器具有可训性，有效的重复训练可以提高本体感受的灵敏度，本体感受器在把它所接受到的刺激以神经冲动的形式传输到中枢神经引起本体感觉的同时，还把肌肉关节处的活动信息及时反馈给中枢，来调整和矫正中枢神经对外界的控制，使运动完成得更为准确。
- 5新带区。由于粗肌丝、细肌丝相向运动，粗肌丝的两端向Ｚ线靠近，所以Ｉ带变窄。当肌肉牵张或被牵张时，粗肌丝、细肌丝之间的重叠减少。 从分子水平上分析，肌肉收缩是构成粗肌丝和细肌丝的收缩蛋白（肌球蛋白和肌动蛋白）互相作用的结果，而存在于细肌丝中的调节蛋白（原肌球蛋白和肌动蛋白）则起着控制作用。
（二）肌肉的收缩形式与特征 １．单收缩与强直收缩 ■
２．缩短收缩、拉长收缩、等长收缩 （１）缩短收缩
缩短收缩是指肌肉收缩所产生的张力大于外加阻力时，肌肉缩短，并牵引骨杠杆做相向运动的一种收缩形式，又称向心收缩。如进行屈肘时，主动肌就是做缩短收缩。
根据在整个关节运动范围内肌肉张力与负荷的关系，缩短收缩又可分为非等动收缩和等动收缩两种。非等动收缩（又称等张收缩），在整个收缩过程中负荷是恒定的，由于关节角度的变化，引起肌肉收缩力与负荷不相等，收缩速度也变化。
等动收缩是通过专门的等动练习器来实现的。在整个关节范围内肌肉产生的张力始终与负荷相同，肌肉能以恒定速度或等同的强度收缩。等动收缩肌肉做正功。 （２）拉长收缩
当肌肉收缩力小于外力时，肌肉虽然在收缩，但却被拉长，这种收缩形式称拉长收缩，又称离心收缩。在人体运动中，拉长收缩起着制动、减速和克服重力等作用，肌肉做负功。 还有一种收缩形式叫超等长收缩。例如，跳高练习，肌肉做负功。 （３）等长收缩
当肌肉收缩力等于或小于外力时，肌肉虽在收缩但长度不变，这种收缩形式称等长收缩。等长收缩时，肌肉做内功，对运动环节固定、支持和保持某种身体姿势起重要作用。等长收缩肌肉只做内功，外功＝０。 肌肉三种收缩形式的特点比较 ■
（三）骨骼肌纤维的类型与运动能力 １．分类 ■
２．两类肌纤维的形态功能特征与生理学特征 肌纤维类型的形态学特征 ■
肌纤维类型的生理学特征 ■
肌纤维类型的代谢特征 ■
３．不同肌纤维在肌肉中的分布
慢肌：一般成年男女，占４４％~５８％。
快肌：快Ａ占大部分；快Ｂ少；快Ｃ占２％~３％。
功能：维持姿势的肌肉中慢肌多，如比目鱼肌（ＳＴ，８９％）；以动力为主的肌肉中快肌多，如肱三头肌（ＳＴ，４３％）。
性别：未统一，有人认为男子的慢肌百分比较女子高。
年龄：青少年期无差异，在２０~２９岁，慢肌百分比增加，快肌百分比减少。 遗传：单卵双生子之间的肌纤维百分比分布一致；双卵分布一致性差。 遗传度：男，９９．５％；女，９２．２％。 ４．骨骼肌纤维的类型与运动的关系 （１）运动员的肌纤维类型
- 7轻松和协调，更有利于创造出好的运动成绩。同样呼吸运动是一种节律性活动，其深度和频率随着机体代谢水平而改变，运动时为维持内环境稳定，呼吸必须加深加快，这都是通过神经与体液的共同调节实现的。同时要注意的是呼吸形式、呼吸时相、呼吸节奏与技术，与动作相配合，如长跑，宜采用２~４单步一吸、２~４个单步一呼的方法。非周期性运动时，原则上以完成两臂前屈、外展、外旋、扩胸、提肩或展体时采用的吸气较为有利，而在完成与上述相反的运动时采取呼气为好。
②体育运动过程中，人们往往忽略了运动与呼吸的配合、协调。加大呼吸深度，控制呼吸频率，提高肺换气效率。剧烈运动时，呼吸频率和肺通气量迅速上升，呼吸深度反而减小，容易引起呼吸肌的疲劳，甚至衰竭，造成运动效果下降。径赛运动员的呼吸频率不宜超过３０次／分，若超过４５次／分，即为无效呼吸。对儿童少年来说，经常进行胸式和腹式的深呼吸锻炼，对发展肺通气功能是非常有益的。由于解剖无效腔的存在，加大呼吸深度，才能有效地提高肺泡通气量。
③减小呼吸道阻力。运动时呼吸的目的是保证在吸气时，期望肺泡腔中有更多含氧的新鲜空气，呼气时，期望能呼出更多的含二氧化碳的代谢气体。正常人安静时的呼吸是经过鼻呼吸的方法进行的，但运动时，由于肺通气量的增加，需要采取口鼻并用法来呼吸，以减少肺通气的阻力，延缓疲劳的出现。剧烈运动时，用口呼吸可以使肺通气量从用鼻呼吸时的８０升／分增加到１７３升／分。当人体进行慢跑时，对氧的需求量不是太大时，采用以鼻吸气，以嘴吐气的方式为佳，随着速度的加快，可增加吐气的深度和频率，当然，在严寒的季节里，最好不要过多地用口呼吸。对于锻炼者来说，主观感觉必须使用嘴帮忙吸气时，说明跑步速度太快，此时应适当放慢运动速度。
④正确使用憋气方法。胸膜壁层与胸膜脏层之间的腔隙称为胸膜腔，其内存在的压力称为胸内压。在正常情况下总是低于大气压，因此称之为胸内负压。憋气是会反射性地引起肌张力加强，胸廓与腹腔固定，在完成一些运动技术动作时，可为上肢的发力获得稳定的支撑。但憋气过长时，胸膜腔内压会呈正压，导致静脉血回流困难，心输出量减少，致使心、脑、视网膜供血不足，产生头晕、恶心、耳鸣等感觉。憋气结束，会出现反射性深吸气，使胸膜腔内压骤减，滞留于静脉的血液迅速回心，血压骤升。这对于儿童少年的心脏发育和缺乏心力贮备者或老年人的心血管功能会产生极为不利的影响，为此，憋气在运动中一定要谨慎应用。
（４）运动与氧通气当量
经常锻炼的人，氧扩散容量随年龄降低的趋势将推迟，无论安静时还是运动时，运动员的氧扩散量比非运动员高。在肺换气过程中，由肺气泡扩散入肺毛细血管，并供给人体实际消耗或利用的氧量为吸氧量。氧通气当量是指每分通气量和每分吸氧量的比值。氧通气当量是评价呼吸效率的一项重要指标，氧通气当量小，说明氧的摄取效率高。正常人安静时氧通气当量为２４（６升／０．２５升）。运动时，在相同吸氧量情况下，运动员的通气量比无训练者要少；在相同肺通气量情况下，运动员的吸氧量较无训练者要大得多，即运动员的呼吸效率高。 ２．血液与氧的运载 （１）氧在血液中的运输
氧在体内的运输方式有两种：即结合氧与溶解氧。血液中（P■高）以物理溶解和化学结合两种方式运载。物理溶解量很少，但物理溶解是化学结合的前提，以化学结合形势的运输占９８％以上，氧与血红蛋白的化学结合叫氧合，其分离叫氧离。在肺部，当氧分压P■升高时Ｈｂ与Ｏ２结合形成氧合血红蛋白（ＨｂO■），而在组织，当P■降低时氧合血红蛋白又解离出Ｏ２。血红蛋白是氧合还是解离，取决于该组织P■的高低。血红蛋白不断地在肺部（P■高）通过氧合结合血红蛋白（ＨｂO■），并随血液循环运输至组织（P■低）进行氧离，释放出Ｏ２，供组织利用。 （２）血红蛋白氧氧饱和度、氧容量和氧含量
①血红蛋白氧饱和度。简称血氧饱和度，是指血液中Ｈｂ与Ｏ２结合（被氧饱和）的程度。影响血氧饱和的因素是由P■所决定的。平原地带的人安静时动脉血P■为１３．３ ｋＰａ（ｍｍＨｇ），血氧饱和度为９６％~９８％。
②血红蛋白氧容量。是指血氧饱和度达１００％时，每升血液中血红蛋白所能结合的Ｏ２最大量。影响血红蛋白容量的主要因素是血红蛋白浓度。正常男子的血红蛋白Ｈｂ浓度为１５０克／升，其容量约为２００毫升／升。
- 9动过程中所遇到的外周阻力。
②主动脉和大动脉管壁的弹性对动脉血压起缓冲作用，当主动脉和大动脉管壁的弹性降低时，表现为收缩压升高而舒张压不变或稍高，脉压增大。随着年龄的增长，主动脉和大动脉管壁的弹性纤维逐渐减小，而胶原纤维增多，导致血管的弹性降低。阻力血管也具有一定的弹性，其弹性也会随年龄的增长而有所降低，被动扩张能力减小，外周阻力增大，所以舒张压虽也随着年龄的增长而升高，但升高的程度不如收缩压。 ③在一个心动周期中，尽管血液是连续不断的，但动脉血管内的血压却是周期性变化着的，心室收缩时，主动脉压急剧升高，在收缩中期动脉血压达到最大值，称收缩压。心室舒张时主动脉压下降，在心舒末期主动脉压最低值称舒张压。
④动脉血压通常用在上臂肱动脉处测得的血压来代表。我国健康青年人在安静状态时的收缩压为１３．３~１６．０千帕（１００~１２０ ｍｍＨｇ），舒张压为８．０~１０．６ ｋＰａ（６０~８０ ｍｍＨｇ），脉压为４．０~５．３ ｋＰａ（３０~４０ ｍｍＨｇ）。如果安静时血压持续超过２１．３／１２．６ ｋＰａ（１６０／９５ ｍｍＨｇ）者为高血压；在１８．６／１２．０~２１．３／１２．６ ｋＰａ（９０／５０ ｍｍＨｇ）者为低血压。
⑤正常人动脉血压在一定范围内变动，但保持相对稳定。如果动脉血压过低，各器官得不到足够的血液供应，可导致脑、心、肾等器官缺血、缺氧，严重时将危及生命。血压过高，则心脏射血的阻力增大，心肌负荷加重，久之可导致心脏扩大，以致心力衰竭，严重时可致血管壁受损。如果脑血管损伤，会发生脑出血。
（５）运动时血液循环功能的调节与适应
①运动时，由于体内能量物质消耗的增强和代谢物的增多，因此就必须加快血液的流通量，及时满足机体各部能源的供应和代谢物的排泄。由于心交感神经活动加强，因此心率加快，心肌收缩力加强，心输出量增加。骨骼肌节律性收缩的静脉泵作用和呼吸运动的加强等也有利于静脉血液回流，导致心输出量增加， ②运动中动用心率贮备是调节输出量的主要途径，充分动员心率贮备可使心输出量增加１．５~２．０倍。长期从事耐力训练的运动员，运动时心输出量可比静息时增加７~８倍。运动时心输出量的增加并不是平均分配给全身各个器官，而是心脏和进行运动的肌肉里的血流量明显增加，不参与运动的骨骼肌及内脏的血流量增加不大或减少。在最大强度运动时，所增加的心输出量中由８８％流向了运动的肌肉。
（二）运动中的能量物质与能量供应 １．机体的能源物质及其能量价值
（１）能源物质。体内贮存的能量物质有多种形式，包括血液中葡萄糖、肝糖原、肌糖原等。食物中的营养物质包括糖、脂肪、蛋白质、无机盐、维生素、水、膳食纤维等７大类，其中只有糖、脂肪、蛋白质是能源物质。另外，体内还有两种高能磷酸化合物，即三磷酸腺苷（ＡＴＰ）和磷酸肌酸（ＣＰ）。这些物质经过消化吸收后，通过血液来运输到各组织细胞内参与其中间代谢过程。
（２）糖、脂肪和蛋白质的能量价值。１克糖、脂肪和蛋白质在体内氧化时的热价分别是１７．１７ ｋＪ（４．１ ｋＣａl）、３８．９４ ｋＪ（４．１ ｋＣａｌ）和１２．00 ｋＪ（４．３ ｋＣａｌ）。其氧热价分别为２０．９３ ｋＪ（５．0 ｋＣａｌ）、１９．６８ ｋＪ（４．７ ｋＣａｌ）和１８．８４ ｋＪ（４．５ ｋＣａｌ）。 ２．运动中的能量供应
（1）三磷酸腺苷（ＡＴＰ）在生物体内的作用可形象地比喻为能量转化与传递的“载体”或“通货”，是肌肉活动时能量的直接来源。三磷酸腺苷（ＡＴＰ）存在于细胞内，由自身合成并可迅速分解从而被直接利用的一种自由存在的化学能形式。它由一个大分子的腺苷和三个磷酸根组成，故称为三磷酸腺苷。在ＡＴＰ分子结构的后两个磷酸根结合键中蕴藏着大量的化学能，故称为高能磷酸键。ＡＴＰ也因此被称为高能磷酸化合物。
ＡＴＰ是肌肉活动唯一的直接能源。肌肉活动时，贮存在肌肉细胞中的ＡＴＰ不断在ＡＴＰ酶的催化下，迅速分解为二磷酸腺苷（ＡＤＰ）和无机磷（Ｐｉ），并释放出能量用于肌肉运动，完成机械功。然而，肌肉中的ＡＴＰ储量很少，仅为５ ｍｍｏl／kｇ（湿肌），肌肉运动时若不及时补充，ＡＴＰ可在极短时间内消耗殆尽，必须边分解边合成ＡＴＰ才能不断供应肌肉活动所需要的能量，该能量提供给肌小节中的横桥摆动，产生肌丝滑行，引起肌肉收缩。ＡＴＰ的分解与再合成，即高能键的断裂与再连接在活的细胞
- 11备活动的生理作用是：
①调整赛前状态，提高中枢神经系统和肌肉组织的兴奋性。
②克服心血管系统和呼吸系统的生理惰性，使肺通气量及心输出血量增加，心肌和骨酪肌毛细血管扩张，工作肌能获更多的氧，缩短进入工作状态的时程。
③提高组织的兴奋性与代谢水平，升高体温，降低肌肉黏滞性，增加肌肉的伸展性、柔韧性，提高收缩和舒张速度，增加肌力并预防损伤；使血红蛋白和肌红蛋白释放更多的氧；增加体内酶的活性，保证有较充足的能量供应。
④增强皮肤的血流量以利于散热，防止正式比赛时体温过高。准备活动的时间、强度与正式练习的时间间隔、内容和形式等是影响其生理效应的主要因素。准备活动以４５％最大摄氧量、心率在１００~１２０次／分、时间在１０~３０分之间为宜。此外，还应根据项目特点、个人习惯、训练水平和季节气候等因素适当加以调整，通常以微微出汗为宜。若准备活动与正式练习之间的间隔时间过长，其痕迹效应则消失。实验证明，准备活动后间隔４５分钟其痕迹效应全部消失。 （２）整理活动
人体在承受一定的运动负荷刺激后，机体机能和工作效率会逐渐降低，整理活动就是指在正式练习后所做的一些加速机体功能恢复的较轻松的身体练习。通过整理活动，可减少肌肉的延迟性酸疼，有助于消除疲劳；可使肌肉血流量增加，加速乳酸利用；可预防激烈活动骤然停止可能引起的机体功能失调。例如，跑到终点后站立不动，血液大量集中在下肢扩张的血管内，使静脉回心血量减少，因而心输出量下降，血压降低，造成暂时性脑缺血，甚至出现“重力性休克”。因此机体对运动负荷的耐受程度有较大的个体差异，并受许多因素，如训练负荷的量和强度、训练后机体机能的恢复及运动员的身体机能状态等因素的影响。 ４．稳定状态与进入工作状态 （１）稳定状态
稳定状态可分为真稳定状态和假稳定状态。①运动时进入工作状态结束后，人体的机能水平和工作效率在一段时间内处于一种动态平衡或相对稳定状态，这称为稳定状态。②在进行中小强度的长时间运动时，进入工作状态结束后，机体的摄氧量能够满足需氧量，各项生理指标保持相对稳定，这种状态为真稳定状态。③在进行强度较大、持续时间较长的运动时，进入工作状态结束后，机体摄氧量已达到并稳定在最大摄氧量水平上，但仍不满足机体对氧的需求，运动过程中氧亏不断增多，这种状态称为假稳定状态。 （２）“极点”与“第二次呼吸”
在进行剧烈运动开始阶段，内脏器官的活动满足不了运动器官的需要，会出现呼吸困难、胸闷、肌肉酸软无力、动作迟缓不协调、心率剧增及精神低落等一系列暂时性生理机能低下综合征。这种机能状态称为“极点”。
“极点”出现后，采取适当降低运动强度、调整呼吸节奏等自我缓解措施，生理机能低下综合征症状会明显减轻或消失。这时，自主神经与躯体神经系统机能水平会达到新的动态平衡，人体的动作会变得轻松有力，呼吸也会变得均匀自如，这种机能变化过程和状态称为“第二次呼吸”。“第二次呼吸”的出现标志着进入工作状态阶段的结束。 （３）进入工作状态
进行体育运动时，人的运动能力逐渐提高的生理过程叫进入工作状态。肌肉活动必须依赖内脏各器官的协调活动和配合才能实现，协调循环与呼吸系统的惰性对进入工作状态影响较大。研究表明，在不做准备活动的情况下跑１ ５00米，呼吸和循环系统的活动需要在运动开始后２~３分才能达到最高水平，而骨骼肌在２０~３０秒内就可发挥出最大工作效率。 （４）减轻极点反应的措施
①良好的赛前状态和适当的准备活动都能预先克服内脏器官的生理惰性，从而减轻极点的反应程度。②极点出现时，应继续坚持运动，并注意加深呼吸和适当控制运动强度，有助于减轻极点的反应和促使第二次呼吸的出现。 ５．运动性疲劳
运动性疲劳是指机体生理过程不能继续维持在特定水平或不能维持预定的运动强度，关于运动性疲劳产生机制最具代表性的理论有衰竭学说、堵塞学说、内环境稳定性失调学说、保护性抑制学说、突变理论和自
- 13现出更大的力量。力量训练可以使运动中枢的机能得到改善，从而产生强而集中的兴奋过程，产生同步的高频率兴奋冲动。募集更多的运动单位参与工作。这样，肌肉收缩的力量就更大。 ２．力量素质与肌纤维性能
力量素质是通过克服外部阻力和内部阻力来发展。肌肉的生理横断面是指与某块肌肉的肌纤维行走方向垂直的横断面的面积，它决定于肌纤维的数量和每条肌纤维的粗细。肌肉生理横断面面积也表现为肌肉的体积，它是决定肌肉力量的重要基础。在其他条件相同的情况下，肌肉的生理横断面越大，其收缩产生的力量就越大，二者几乎成正比。肌肉体积增加或肌肉横断面积增大是由于肌纤维增粗的结果。力量训练能加强氨基酸向肌纤维内部的转运过程，肌组织中收缩蛋白质的合成增加分比高的人，产生的肌肉力量较大。在一定范围内，肌肉收缩时的初长度越长，收缩时的力量就越大。根据这一原理，在体育运动中往往要预先拉长某些肌肉，以获得更大的肌力，如投掷项目中的引臂动作。 ３．力量素质的训练
力量素质的训练要遵循一定的生理学原则，这些原则有：超负荷原则、渐增阻力原则、针对性原则、顺序性原则和适宜频度原则。
（二）速度素质的生理学基础
速度有三种类型，即动作速度、反应速度和位移速度。 １．动作速度
动作速度的决定因素之一是肌纤维类型的百分比组成及面积。肌肉中快肌纤维占优势是速度素质重要的结构基础，快肌纤维百分比越高，快肌纤维越粗，肌肉的收缩速度越快，产生的力量越大。因此，凡能影响肌肉力量的因素也会影响动作速度。肌肉组织的兴奋性对动作速度的影响也很重要。如果肌肉组织兴奋性较高，即使刺激强度较低，且作用时间较短，也能引起肌肉的兴奋。条件反射的巩固程度对动作速度也起作用。在完成一种定型动作的过程中，运动条件反射越巩固，技能越熟练，自动化水平越高，动作速度也就越快。此外，动作速度还与神经系统对主动肌与对抗肌的调节能力有关。 ２．反应速度
反应速度的生理学基础是反应时。反应时是指从出现刺激到开始发生反应的一段时间。反应时间长短取决于感受器接受刺激产生的兴奋沿反射弧传导直至引起效应器开始兴奋所需的时间。反应速度主要取决于感受器的敏感程度，即兴奋阀值的高低、中枢延搁时间的长短和效应器（肌组织）的兴奋性。其中，中枢延搁是最重要的。反射活动越复杂，历经的突触就越多，中枢延搁的总时间越长，反应也就越慢。 ３．位移速度
周期性运动位移速度的生理学基础比较复杂，其影响因素是多方面的。以跑为例，周期性运动的位移速度主要取决于步长和步频这两个因素及其协调关系，而步频和步长又受多种人体形态与机能因素的制约。步频则主要取决于大脑皮质运动中枢兴奋与抑制的转换速度（神经过程的灵活性）、快肌纤维的百分比及其肥大程度。各肌群之间的协调，可以减少因对抗肌群紧张而产生的阻力，也有利于更好地发挥速度。而步长主要取决于腿部肌力的大小、腿的长度、下肢关节的灵活性以及相关肢体的柔韧性。 ４．速度素质的训练
速度素质训练的原则有：改善和提高神经系统的灵活性；发展磷酸原系统供能的能力；提高肌肉协调放松能力；发展腿部力量及关节的柔韧性。
（三）有氧耐力素质的生理学基础
有氧耐力是指人体长时间进行有氧工作的能力。肌肉长时间进行有氧工作必须依赖于结构和机能方面的基础条件，如对氧的摄取、运输与利用，肌纤维类型和神经调节功能等。 １．有氧耐力与心肺功能
心肺功能是有氧耐力的重要条件。强有力的心肺功能是运动中供氧充足的保证。长期耐力训练能够使心脏产生适应性变化，表现为运动性心脏，其特点是左心室扩张时心室腔容积增大。这是长期从事耐力运动，使心输出量始终维持在较高水平，造成容量性应激所致。运动性心脏的另一个标志是安静时心率缓慢。优秀耐力运动员安静时心率可达６０次／分。这样能够节省心脏活动的能量消耗，以补充肌肉维持长时间运动的能量需要。
心肺功能的一项综合指标是最大吸氧量，这也是有氧工作能力可靠的生理指标。最大吸氧量是指人体在进
- 15可少的生理因素。灵敏性只有在运动技能掌握熟练程度较高的情况下才能充分地表现出来。灵敏素质是多种生理因素和身体素质在运动中的综合表现。 ２．柔韧性素质的生理学基础
身体素质的训练效果是可逆的，停训后身体素质趋于下降，下降程度与训练水平及停训时间有关。柔韧素质的训练应从幼年开始，其成效才能达到最佳。儿童少年阶段即进行系统的柔韧素质训练，再加上青年期之后的坚持训练，已获得的柔韧性甚至可以保持到老年。提高柔韧性可采用拉长肌肉及肌腱、韧带等结缔组织的方法，一般有爆发式牵拉和缓慢的牵拉两种形式。缓慢拉长不易引起损伤，还能有意识地放松肌肉，是提高柔韧素质的有效方法。
柔韧性素质的生理学基础包括关节的骨结构，关节周围组织体积的大小，关节附近的韧带、肌腱、肌肉和皮肤的伸展性，中枢神经对骨骼肌的调节能力等。关节软骨适度增厚有利于关节能够适应运动中所承受压力的变化。身体脂肪或肌肉体积过大，也会使邻近关节的活动幅度减小，导致柔韧性降低。特别是跨关节的韧带、肌腱、肌肉和皮肤的伸展性，成为影响柔韧性的重要因素。儿童和青少年的柔韧性较好，发展潜力较大，也正是因为在这一时期骨关节附属结构的弹性和伸展性处于最佳状态。柔韧性还取决于中枢神经系统对骨骼肌的调节机能，特别是对抗肌的协调功能以及对肌肉放松的调节能力等。
第三节
体育保健学知识
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一、体育卫生与健康促进
（一）健康与亚健康的现代概念 １．健康的现代概念
１９４８年世界卫生组织（ＷHＯ）在其宪章中将健康的概念描述为“健康不仅仅是没有疾病和衰弱的状态，而是一种在身体的、心理的和社会适应的良好状态”。这表明，健康的概念已从单纯的生物学角度逐渐转向包括生理、心理和社会三个层面的健康观。 ２．亚健康
亚健康是机体介于健康与疾病之间的一种生理功能低下的特殊状态，又叫“次健康”、“第三状态”或“灰色状态”。是指机体在内外环境不良刺激下引起的心理和生理的异常变化，但尚未达到明显病理性反应的程度。处于亚健康状态的人虽然没有疾病，但却有虚弱和诸多不适症状，如日常精神欠佳、反应能力减退、社会适应性较差、缺乏机体活力、工作效率降低等。
（二）运动对个体健康的影响
１．运动缺乏对个体健康的不利影响
世界卫生组织表示，至２００２年，全世界的疾病有７０％属于“非传染性疾病”（如糖尿病、肥胖症和高血压等）严重威胁着人类的健康。而大量的流行病学调查证实，运动缺乏是导致这些疾病的主要原因之一。运动缺乏包括休闲与持久座位性工作，机体缺乏运动性刺激，每周运动不足３次，每次运动时间不足１０分钟，运动时心率低于每分钟１１０次等。运动缺乏对个体健康的不利影响表现在以下一些方面： （１）运动缺乏可导致氧的运输系统能力低下，心脏收缩功能不足，血管弹力减弱，心功能贮备降低，易引发心血管疾病。久坐不动易使血粘度增高，血流缓慢，诱发血栓，或使动脉壁淤积大量脂类，堵塞血管，影响组织的血液供应，从而加速心血管疾病的发生。
（２）运动缺乏可使肺通气和肺换气能力削弱，肺血流量下降，同时呼吸频率加快但呼吸深度减小，导致呼吸效率显著降低，不利于氧的摄入。
（３）运动缺乏可使体内能量积蓄过多，导致超重或肥胖，甚至会发生胰岛素抵抗，糖和脂肪的代谢异常，引起代谢紊乱综合征。
（４）运动缺乏还可能对心理情绪造成负面影响，如疲劳压抑、精神不振、困倦嗜睡、情绪不稳定、厌食虚弱、注意力不集中和拒绝社会交往。 ２．适量运动对个体身心健康的良性效应
- 17对处于落后状态，加之内分泌功能的影响，可能会出现暂时偏高现象，称为“青春性高血压”，如血管调节功能随年龄增长而完善，高血压会自行消失。
（３）呼吸系统的特点。呼吸肌弱，胸廓狭小，肺泡数量少且弹性不足，故儿童少年的肺容量和肺活量等指标均低于成人，但相对于体重的比值，并不低。儿童少年主要是依靠加快心率和呼吸频率来增加对氧的摄取和运输。因负氧债的能力较小，故儿童少年无氧运动能力较弱。
（４）神经系统的特点。儿童少年时期大脑皮质兴奋与抑制的发展是不均衡，６~１３岁左右神经系统的兴奋占优势，兴奋与抑制的转换较快，灵活性高，活泼好动，注意力不够集中，条件反射建立的快，消失得也快，但兴奋容易扩散。大脑皮质的持久工作能力较低，工作持续时间短，易疲劳，可是由于神经过程有较大的可塑性，神经细胞有很快恢复机能平衡的能力，因而也能使疲劳较快地消除。儿童少年以形象思维为主，抽象思维和分析综合能力较差。 ３．儿童少年的体育卫生要求
（１）依照儿童少年运动系统的特点，在体育教学训练中要培养他们站、立、跑、跳的正确姿势，注意矫正其错误姿势。尽可能选择能够全面发展肢体各部位的运动项目，以避免肢体发育的不均衡。不宜在坚硬的地面上进行跑、跳、从高处落地的动作练习，避免引起脊柱、骨骺、下肢、骨盆的损伤和变形。运动时应注意保护好关节，避免采用长时间的掰、压、甩、吊等动作。不宜过早地从事过多、过重的力量练习，避免促使下肢骨化早期完成。要注意防止运动损伤的发生，避免因动作的不正确而造成肌肉、韧带的拉伤或其他伤害事故。膳食中应保证充足的钙磷供给，并注意多进行户外体育活动。
（２）依照儿童少年心血管、呼吸和神经系统的特点，合理安排运动量，强度可以稍大一些，但密度要小，间歇次数要多一些，每次的练习时间不宜过长，特别要注意循序渐进，个别对待的原则，以免加重心脏的负担。要避免过多做屏气的动作，注意培养在运动中适宜的呼吸方法，并注意呼吸卫生，以防止出现脑部缺血而导致晕厥等事故的发生。体育活动形式要多样化，生动活泼，多穿插游戏和小型比赛，增强趣味性，避免单一枯燥。并注意活动中要有适当的间歇。体育教学方法多采用直观教学和示范教学的手段，不要过于注重动作的细节。要根据青春发育期男、女少年对体育锻炼的不同心理特点进行教育。
（３）依照儿童少年的个性特点，指导体育活动时要区别对待。提倡对教学对象进行健康分组，按照他们不同的形态特点（如身高和体重）、不同的机能特点（如功能低下或障碍）以及不同的生理阶段（如女性的月经生理周期），合理安排他们（她们）的运动类型、运动方式、运动项目和运动负荷，甚至允许进行短期的休息。
（五）环境和卫生
１．环境污染对人体健康的危害 环境是人类赖以生存的物质基础，人体健康受周围环境的影响。环境污染对人体健康所造成的威胁和危害，其规模之大，影响之深远是人类始料未及的。其主要途径是通过大气、水源、土壤以及噪声和室内装潢等，危害物质主要是大气、水源和土壤中的有害成分。
环境污染产生的危害有以下几种：短时间一次性大量有害物质进入体内引起急性中毒和长时间多次性少量有害物质进入体内引起慢性中毒；有害物质的理化性质具有致癌、致基因突变和致畸变作用；环境污染物质刺激机体产生变态反应，降低机体免疫力，影响呼吸系统功能等。 ２．环境卫生的防护
（１）与体育相关的环境卫生防护主要从三个方面进行：自然环境的卫生防护、学校环境卫生的防护和运动建筑设施的卫生防护。
（２）运动建筑设施的卫生防护包括：运动场地的选择要避开环境污染源，场地或水质要清洁，土壤或水中不应含有较多致病菌；合理利用阳光而不受阳光直射；采光充足；维持通风和适当的温度湿度；如果运动场馆或体育用品缺乏必要的卫生安全保障，都会给人体健康带来许多不利影响，所以要选择无污染性的场馆装潢材料与施工方法；确保运动设施的坚固性与安全性。 （３）运动设施是运动锻炼的重要条件资源，其卫生安全标准包括：田径场应有１００米以上的直线跑道，跑道应平坦结实、富有弹性、表面无坑洼、碎石和其他杂物，既保持一定湿度，又能及时排除积水；投掷区与其他运动区分开，并保持足够的距离，投掷时应严禁人群穿行；沙坑内的沙子应宜松软；单、双杠等器械应牢固无螺丝松动、锈蚀或断裂等；球场平整无碎石，四周三米范围内不应有任何障碍物；游泳池水
- 19⑤分组确定后应该定期观察和检查分组是否恰当。
（４）体育课的医学观察：了解学生的健康状况，以及机体对运动负荷和运动强度的反应，评定运动负荷是否适宜。了解体育课的组织方法是否合理，运动环境和场地设备是否符合卫生要求。 ２．体育课的生理负荷
（１）生理负荷的评定：了解运动负荷的大小以及机体对运动负荷的生理反应，运动负荷的大小取决于强度、密度和时间三个因素。常用的评定方法有两种，一是指数法，一是百分法。 ①指数法
通常是记录被测对象安静时（课前）、准备活动结束时、基本部分结束时、整体活动结束时和课后１０分钟的心率，并绘制体育课的变化曲线图，根据曲线图的变化，算出体育课的平均生理负荷，再代入生理负担量指数公式，算出生理负荷指数，利用运动负荷指数评定表，分析体育课的生理负担量是否合理。生理负荷指数＝体育课平均心率／课前安静心率 ②百分法
一般大、中学校体育课的负担量等级的确定，可用百分法（Ｋ％）来计算，即：Ｋ％＝（体育课平均心率－课前安静心率）／（１８０－课前安静心率）×１００％。
体育课生理负担量等级表
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（２）教学中，要注意观察学生对运动负荷的反应，并根据他们的实时反应适当调整运动负荷。在一堂体育课中，随着课的进行，脉率应呈波浪形上升趋势，到基本部分（课的中期或偏后）应达到最高峰，心率可达每分钟１６０~１８０次，课结束前心率开始下降，并在课后１０分钟内恢复正常。 ３．早锻炼、课间操和课外活动的医务监督。
（１）早锻炼的目的：消除大脑因睡眠而形成的抑制，活跃各器官系统的功能，迎接新一天的生活。通过锻炼增进健康，增强体质。
（２）早锻炼的时间与负荷量：早锻炼的时间不宜过长，以２０~３０分钟为宜，运动负荷也不宜过大，以每分钟心率１３０~１６０次为宜。
（３）课间操的目的：消除学习过程的疲劳，改善情绪，提高学习效率。 （４）课间操的时间与负荷量：课间操以１０~１５分钟为宜。
（５）课外活动目的：提高学生的身体素质或运动技术水平，丰富学生的课外生活。
（６）课外活动的时间与负荷量：时间每周至少２次，每次以１小时左右为宜，运动时的心率应控制在每分钟１８０次以下。课外活动的开展应做到周密安排，做到定时、定内容、定场地器材和定辅导人员。教师巡回指导和进行安全检查。
（二）医疗体育
１．医疗体育的概念与生理作用
中国是世界上最早应用医疗体育的国家。医疗体育又称康复体育，是利用体育活动为手段，使伤病和残疾者在身体功能、精神和职业上得到恢复。身体康复的基础是运动器官的功能恢复。其主要生理作用有：提高防治疾病的能力，保持及恢复关节活动度，维持与增强肌肉力量和耐力，辅助增强其他器官对运动系统的支持功能。
２．体育医疗的方法与手段
（１）医疗体操。医疗体操是为达到预防、治疗和康复目的而专门编排的体操运动及功能练习。其特点是有较强的针对性、动作简易、负荷适当和易于被伤病者接受。主要形式有被动运动（完全依靠外力帮助完成）、助力运动（伤病者在医护人员帮助下用自己有限的力量完成）、主动运动、抗阻运动、放松运动、矫正运动、平衡运动、呼吸运动等。
（２）医疗运动。医疗运动是指直接将一般的体育活动项目应用于伤病的预防、治疗与康复。如走、慢跑、登台阶、跳绳、自行车、游泳、划船和各种球类运动等。
（３）传统医疗体育手段。如气功、太极拳、五禽戏等，以及一些自然疗法。 （４）医疗体育遵循的原则： ①持之以恒
- 21生在长时间、大负荷运动后。在缺少锻炼、比赛经验不足及因故长期中断训练或患病的运动员中，当他们过于勉强去完成机体难以承受的剧烈运动或比赛时，就有可能发生过度紧张。发生过度紧张时病情较轻者，只要保持安静平卧位，注意保暖，并予以必要的对症处理，口服镇静剂，吃容易消化的食物等；出现晕厥的病人，要平卧休息，保暖防寒，松解束带及领、袖，给氧吸入，或点掐人中、百会、涌泉等穴，并注意保持呼吸道通畅；神志不清者严禁进食；意识不能迅速恢复者应立即送医院处理。 2.晕厥
晕厥是由于暂时性脑缺血缺氧所导致的意识短暂紊乱或丧失。其危害是在晕厥发生的瞬间可能摔倒而导致骨折和外伤。发生晕厥的诱因有精神过于紧张、重力性休克、屏气、直立性低血压、中暑或心肌缺血。发生晕厥后应让患者平卧，头部位置稍低于脚，松开衣领、腰带，并保暖，按摩下肢，注意休息。必要时，由医务人员注射葡萄糖、给予输氧以及药物处理。 3.运动中腹痛
运动中或运动后所发生的腹部疼痛。在中长距离跑中，特别容易发生。运动中腹痛与以下因素有关：长期缺乏锻炼，准备活动不足、呼吸肌痉挛、身体状况不佳、劳累、精神紧张，突然提速太快，运动前饮食充盈胃部等。疼痛涉及的脏器包括肝胆、呼吸肌、胃肠道等。运动时出现腹痛可适当减速，做深呼吸调整呼吸节奏，用手按住疼痛部位，弯腰跑一段距离。如疼痛不消失，应暂停运动，休息片刻，认真检查，对症处理。若处理无效，症状较重者应送医院处理。 4.肌肉痉挛
肌肉痉挛俗称抽筋。运动中抽筋易发生在腓肠肌、足底屈拇肌和屈趾肌。其诱因有寒冷刺激、由于大量出汗引起的电解质紊乱、肌肉过度疲劳等。轻微抽筋时，只要以相反的方向均匀牵引痉挛的肌肉，即可缓解。按摩可采用重推、揉捏、叩打、点穴等手法，即可得到缓解。 5.运动性蛋白尿和运动性血尿
在长时间跑动类的运动中，由于足底血管中的红细胞受机械作用而损伤造成溶血，可能导致血红蛋白从肾脏滤出，形成蛋白尿。而运动性血尿主要与剧烈运动有关。在剧烈运动时，由于肾脏缺血、肾静脉高压或膀胱的损伤而出现血尿。有镜下血尿者应适当调整运动量和运动强度，减少跑跳动作，加强医务监督，定期验尿；有肉眼血尿者应停止运动一段时间；外伤性血尿应即时到医院处理。 6.运动性中暑
运动时间过长或在高温下运动时，肌肉的产热超过身体散热而造成体内热量积蓄，导致体温调节功能紊乱，伴有虚脱和血压下降甚至心功能衰竭，称为运动性中暑。此时应立即停止运动，患者应转移到通风阴凉处，补充盐水，揭开衣领，冷敷额部，用温水擦身，数小时后即可恢复正常。严重患者，经临时处理后，应迅速转送医院治疗。预防措施是避免在高温闷热的环境中长时间高强度运动，运动时，注意服饮低糖含盐饮料。
7.运动性猝死
运动中或运动后６小时内发生的无明显创伤的意外急死称为运动性猝死，可见于田径、足球、篮球、排球、橄榄球、曲棍球、举重和体操运动中。诱发原因主要是隐性心脏病，如隐性冠心病和心瓣膜疾病等在运动时段发作，导致心脏停搏。预防运动性猝死应考虑以下几点：运动或比赛前进行体检，掌握是否有隐性心脏疾患；运动前戒除不良刺激因素，运动中避免精神过度紧张；注意运动中可能出现的一些先兆，如胸痛、胸闷等；大型比赛时准备好急救条件；加强对运动猝死的调查研究。
三、运动损伤及其预防、处理和康复
（一）运动损伤的概念与分类 １．运动损伤
人体在体育运动过程中所发生的损伤，称为运动损伤。运动损伤多与体育运动项目的技、战术动作特点密切相关，因此，有些运动损伤常以运动项目冠名，如“网球肘”、“足球踝”等。 ２．运动损伤的分类方法
（１）按受伤的组织结构分类：可分为皮肤损伤、肌肉损伤、肌腱损伤、关节损伤、神经损伤和内脏器官损伤等。
（２）按伤后皮肤黏膜的完整性分类：可分为开放性损伤和闭合性损伤。
- 23（３）处理方法：即刻限制运动，２４小时内局部冷敷，可以使皮毛血管收缩，组织水肿消退，起到止血消肿止痛的作用。加压包扎，严重者就医。２４~４８小时后拆除包扎，可进行按摩和热敷。当关节运动正常时，可进行功能锻炼，利于康复。 ２．肌肉拉伤
（１）肌肉拉伤分为急性和慢性两类。急性肌肉拉伤分为主动型和被动型两种。
①主动型拉伤：肌肉主动猛烈收缩，超过其自身的承受力，导致肌纤维部分撕裂或完全断裂，如疾跑时用力后蹬使大腿后肌群拉伤等。
②被动型拉伤：肌肉受过强的外力牵拉，超过本身的伸展限度，导致肌腹肌腱交界处撕裂或肌腱断裂。 （2）处理措施基本同软组织挫伤，但需要固定急救，及时进行手术缝合。 ３．关节韧带损伤
（１）关节由于受到外力作用出现超正常范围内异常运动，导致韧带不能承受过高张力而产生部分或完全断裂，称为关节韧带损伤。
（２）主要症状是局部疼痛，肿胀与血肿，活动受限。
（３）处理措施基本同上述损伤。完全断裂者应送医院进行手术缝合。 ４．滑囊炎与腱鞘炎
（１）滑囊炎：关节周围的滑囊受到外力的挤压摩擦而出现充血、水肿、囊壁增厚或纤维化等炎症。滑囊炎有急、慢两种类型。在肌肉与肌腱之间由纤维膜形成的管状结构为腱鞘。肌肉反复收缩时，肌腱与腱鞘之间发生过度摩擦而产生腱鞘的炎症称为腱鞘炎。这两类炎症的症状都是局部疼痛肿胀和运动受限。 （２）基本处理措施是制动、固定、消肿和止痛等。 ５．骨骺损伤
（１）骨骺损伤：这是一种儿童少年中常见的运动性损伤。在运动中，骨骺受到挤压、剪力和劈力时，由于关节扭曲，造成长骨远端骨骺分离并伴有骨折。骨骺损伤有急、慢性两种。
（２）基本处理措施是整复固定，但特别要强调的是要制动并禁止负重３周以上，同时立即就医。
（四）几种常见的运动损伤 １．肩袖损伤
（１）肩袖损伤是较常见的肩部运动损伤。肩袖由冈上肌、肩胛下肌、冈下肌和小圆肌组成。肩袖损伤是指肩袖肌腱或合并肩峰下滑囊的创伤性炎症病变。
（２）肩袖损伤常由于肩关节反复旋转或超常范围的运动，引起肩袖肌腱和肩峰下滑囊受到反复牵扯，并与肩峰和喙肩韧带不断摩擦挤压所致。体操的转肩、投掷的出手动作、举重时肩突然背伸、排球的扣球、蝶泳时的划水动作等，都是引起肩袖损伤的典型机制。
（３）肩袖损伤的症状与体征主要表现为：肩部疼痛并向上臂或颈部放射，夜间加剧；肩关节活动受限，上臂外展或外旋时疼痛明显；肩部运动试验出现阳性反应等。
（４）急性损伤时，应将上臂外展３０°位固定并适当休息，同时采用中西医康复性治疗，若有肌腱完全断裂者，应送医院紧急处理。
（５）主要预防措施有运动前做好准备活动、正确掌握技术要领、避免肩部运动超过范围、加强力量训练等。
２.肘关节内侧软组织损伤
（１）肘关节内侧软组织损伤包括尺侧副韧带、关节囊、屈指肌、屈腕肌和旋前圆肌及其附着处的拉伤和撕裂伤。投掷标枪出手动作的反作用力迫使肩突然外展并旋后，或者投掷出手时的突然屈腕，体操做后手翻以及举重提杠铃的突然翻腕动作，都会导致这种损伤。
（２）肘关节内侧软组织损伤的症状与体征主要表现为：肘关节内侧疼痛、肘关节屈伸运动受限、局部红肿、若组织撕裂会出现皮下淤斑、前臂可能有异常的外展、抗阻屈腕呈阳性反应等。
（３）急性损伤时应局部冷敷，再加压包扎，并于９０°位用三角巾悬吊固定。伤后２４小时，可进行理疗等处理。肘关节损伤后，运用按摩时应慎重，不宜做局部强烈的被动运动。若发现肌腱断裂者，应送医院紧急处理。
（４）预防措施与一般的运动损伤相似。
- 25１．维生素
维生素是人和动物为维持正常的生理功能而必须从食物中获得的一类微量有机物质，在人体生长、代谢、发育过程中发挥着重要的作用。 ■ 续表 ■
２．无机盐
无机盐又称为矿物质，包括常量元素和微量元素。
人体必需的矿物质有钙、磷、镁、钾、钠、硫、氯７种，其中含量占人体０．０１％以上或膳食摄入量大于１００毫克／天，被称为常量元素。而铁、锌、铜、钴、钼、硒、碘、铬８种为必需的微量元素。微量元素是指其含量占人体０．０１％以下或膳食摄入量小于１００毫克／天的矿物质。还有锰、硅、镍、硼和钒５种是人本可能必需的微量元素；还有一些微量元素有潜在毒性，一旦摄入过量可能对人体造成病变或损伤，但在低剂量下对人体又是可能的必需微量元素，这些微量元素主要有：氟、铅、汞、铝、砷、锡、锂和镉等。但无论哪种元素，和人体所需的三大营养素：碳水化合物、脂类和蛋白质相比，都是非常少量的。
矿物质的生理功能：①构成机体组织的重要成份：钙、磷、镁、锰、铜。缺乏钙、镁、磷、锰、铜，可能引起骨骼或牙齿不坚固；②为多种酶的活化剂、辅因子或组成成份：钙－凝血酶的活化剂、锌－多种酶的组成成份；③某些具有特殊生理功能物质的组成部分：碘－甲状腺素、铁－血红蛋白；④维持机体的酸碱平衡及组织细胞渗透压：酸性（氯、硫、磷）和碱性（钾、钠、镁）无机盐适当配合，加上重碳酸盐和蛋白质的缓冲作用，维持着机体的酸碱平衡；无机盐与蛋白质一起维持组织细胞的渗透压；⑤缺乏铁、钠、碘、磷可能会引起疲劳等；⑥维持神经肌肉兴奋性和细胞膜的通透性：钾、钠、钙、镁是维持神经肌肉兴奋性和细胞膜通透性的必要条件。
人体内矿物质不足可能出现许多症状。矿物质如果摄取过多，容易引起过剩症及中毒。所以一定要注意矿物质的适量摄取。 ３．水
水占人体体重的５０％~６０％，人体的一切生物化学反应都必须在水的介质中进行。其功能包括溶解物质、运输营养、维持体温和渗透压以及产生润滑作用。 ４．膳食纤维
膳食纤维主要是植物成分中的纤维和果胶等物质。其主要作用是刺激胃肠蠕动、支撑胃肠道、引起饱胀感、有利于控制饮食、预防便秘的功能。
（三）合理膳食中各类营养素之间的相互关系
在正常生理条件下，各类营养素在体内既互相配合又互相制约。营养素之间相互影响的方式多种多样，归纳起来有以下几个方面：
１．产热营养素之间的相互关系
三大产热营养素之间的相互关系突出地表现为糖和脂肪对蛋白质的节约作用。若膳食供应中有足够量的糖和脂肪，就可以减少蛋白质单纯作为能源而消耗，增加体内的氮储留量，有利于氮的平衡，使蛋白质更多地用于生长发育、组织修复和更新。相反，若在膳食供应中糖和脂肪供应不足，仅提高蛋白质的摄入，只能使蛋白质的营养价值变低，作为昂贵的能源，却反而造成体内氮的负平衡。如在生活中，早餐只饮用乳制品而不吃淀粉类食品，并不是一种好的饮食习惯。 ２．产热营养素与维生素之间的相互关系
维生素直接参与产热营养素的代谢。当膳食中的产热营养素能满足生理需要时，还应补充足够的Ｂ族维生素，否则产热营养素不能被充分利用。如维生素Ｂ１能使体内的糖得以彻底氧化，提供充足的能量。维生素缺乏时，虽然糖和脂肪的摄入量是足够的，但也会导致体内功能不足，表现为神经系统容易疲劳。 ３．氨基酸之间的相互关系
食物成分中氨基酸之间的关系表现为两个方面，即量与质的关系和比例平衡的关系。不论是必需氨基酸还是非必需氨基酸，都是具有营养价值的氨基酸。应该保证在各种氨基酸摄入量的基础上，重视必需氨基酸
- 27的发展水平和心理素质等个人差异，是具有共性特点的一般规律。
最佳动作技术：考虑了个人的身体形态、机能、心理素质和训练水平，来应用一般技术原理，以达到最理想的运动成绩，即它既具有共性，也具有个性特征的运动技术。
（4）探索预防运动创伤和康复手段的力学依，局部力量负荷特点，导致运动外伤受力原因和规律。 （5）设计和改进运动器械：
撑杆跳：木杆→竹竿→尼龙杆→玻璃钢杆→碳素纤维杆。 跑鞋的改进。
（6）为全民健身服务。
二、人体运动生物力学基础
（一）人体的简化
人体极为复杂，而人体的运动更为复杂，因此必须把人体简化，这样可为分析人体动作提供方便。 ■
（二）人体运动中的运动学常识
运动学——主要研究人体的运动在空间和时间等方面表现出的时空差异特征，即运动学特征。
人体运动的形式：把人体简化为质点，可将人体运动分为直线运动和曲线运动；如把人体简化为刚体，可将人体运动分为平动、转动和复合运动。 1.直线运动和曲线运动 （1）直线运动
①匀速直线运动：在任意相等时间内通过的位移都相等。 ②变速直线运动：在任意相等时间内通过的路程并不都相等。
③匀变速直线运动：当人体沿任意相等的时间内，速度变化量都相等。 （2）曲线运动：①圆周运动；②抛体运动。 2.平动、转动和复合运动
（1）平动：如果在运动过程中，刚体上任意两点的连线保持平行，而且长度不变，那么这种运动就叫做平动。在研究物体平动时可以将物体简化成质点处理。
（2）转动：在运动过程中，如果物体上各点都绕同一直线（即转轴）做圆周运动，这种运动就叫转动。而只能简化成刚体来处理。如投掷铁饼的旋转动作。
（3）复合运动：人体的运动往往不是单纯的平动和转动，绝大多数的运动包括平动和转动。复合运动分解为重心的平动和转动。如走、跑、滑冰、滑雪都是一种复合运动，在研究中通常将复合运动分解为平动和转动两部分分别进行讨论，然后加以综合，以达到简化的目的。
（三）人体运动中的动力学常识
动力学——主要研究物体运动与作用在其上的力之间的关系，即研究物体运动状态变化与引起这些变化的力之间的关系，也就是产生运动的原因。 １．力的概念及种类
定义：力是物体间的相互作用，力的作用离不开物体。力的作用效果是使物体的运动状态发生改变或者使物体的形状发生改变。前者是外效应，后者是内效应。 力的三要素：大小、方向、作用点。 力的种类：
重力：重力是指地球上的物体所受到的地球引力，Ｇ＝ｍｇ。 摩擦力：相互接触的两物体，在接触面上发生的阻碍相对运动或相对运动趋势的相互作用力，称为摩擦力。分为静摩擦力和滑动摩擦力。
弹性力：发生形变的物体，要恢复原来的形状而作用在与它相接触的物体上的力，叫做弹性力。以物体发生形变为先决条件，产生的弹性力可作用在人体上，加大人体运动的速度或动作幅度。在弹性限度内，Ｆ＝－ｋΔｘ（虎克定律，ｋ为倔强系数）。
例如，我们在扣打排球时，这时给排球一个力，使排球发生形变，当力去除后，排球恢复其原来的样子。还有篮球，它的硬度比排球硬，也就是说不同物体有一定的弹性限度。
- 29体总重心或环节重心，这样才能对人体进行描述。如重心位移、速度、加速度等。 ２．人体平衡动作的生物力学分析
在考虑整体平衡的基础上，研究人体局部平衡有助于我们更深刻地了解肌肉参与工作的方式和程度，以便确定更科学合理的姿势，我们选择了几个基本平衡动作进行分析。
（1）燕式平衡动作常见于体操、冰上运动和武术等项目中，它是以单脚支撑，身体处于水平状态的平衡动作。
稳定性能：燕式平衡为单腿支撑，支撑面小，身体处于不稳定状态，在该动作中，由于头和躯干的水平位，使身体重心有向前的趋势，可能使身体重心垂线超出支撑面而失去平衡。 （2）吊环十字支撑
稳定性能：根据平衡分类，该动作是属于上支撑的稳定平衡，但由于身体的重力大，重力臂长，重力矩大，必须有强大肌肉力量才能完成，因此该姿势是不稳定的。
（五）人体运动中的转动力学
人体各环节的运动都是绕关节轴的转动，因而，转动是人体最常见的运动，是运动生物力学研究的重要方面。为了研究人体运动的规律性，必须在一定条件下将人体当作刚体处理。 １．人体转动动作的基本形式
有支点有实体轴的转动：人体整体绕固定在地面上的器械的转动。
有支点无实体轴的转动：人体局部肢体或整体绕通过人体内非实体轴的转动。冰上旋转，篮球、铁饼、链球的转体等。
无支点无实体轴的空中单轴转动：前、后、侧空翻。
无支点无实体轴的空中多轴向复合运动：体操、跳水的空翻转体。 ２．转动作用在体育中的应用 （１）定向作用
概念：转动体在不受外力矩作用时，具有保持其转轴方向不变的这一特性，称为转动体的定向作用。 定向作用在体育运动中的表现：自行车、铁饼、射出的高速旋转子弹。 （２）弯曲作用
当高速旋转的球体在空气中飞行时，由于流体的作用，使球的飞行方向发生弯曲。
三、骨的生物力学
（一）骨的应力－应变曲线
Ａ→Ｂ内加载，不发生永久性变形； Ｂ点为屈服点，开始进入永久性变形； Ｃ点断裂。
由右图所知：B点对应的应力为屈服应力，对应的应变为屈服应变；超过B点后骨将发生永久变形，继续加载直至C点断裂，C点对应的应力为强度极限，对应的应变为极限应变。 所以骨的强度由图线的最高点表示；刚度由图线斜率表示。
（二）骨的强度
（1）定义：骨受力时抵抗破坏的能力，用极限应力表示。
（2）影响骨的强度的因素：种族、性别、年龄、不同骨及骨不同部位。
人骨的骨密质强度在３０~４０岁最高。实验得出：不同骨的抗拉强度差别较大，抗压强度差别小。
（三）骨骼受力形式与表现
（1）拉伸：骨在拉伸载荷作用下伸长同时变细。
如：小腿三头肌的强有力收缩，对跟骨产生异常高的拉伸载荷，可使跟骨出现撕脱性骨折。 （2）压缩：骨在压缩载荷作用下，骨缩短和变粗。 骨压缩时破坏机理：骨单位斜行劈裂。如举重时椎体。 （3）弯曲：肌肉拉力矩和重力矩方向相反。 如：吊环十字的肱骨，足球静止蹬踏。
（4）扭转：投掷标枪转肩。如果肘过低，从肩外侧经过的肱骨容易发生，所以要求肘关节在肩上方通过，
- 31缩完成退让工作，下肢各关节呈屈曲状态称为下肢的缓冲动作。 （２）缓冲的力学原理
减少外力作用：缓冲动作可减小冲击力，是因为人体与地面相互作用，是人体在着地方向上实现动量变化的过程。
缓冲动作是完成动作技术的重要环节：人们往往把缓冲动作作为准备性动作环节，其实不然，跳高跳远成绩取决于垂直冲量作用，而缓冲动作是支撑腿落地及蹬伸动作的中间环节，不同的落地角度及缓冲程度与蹬伸角度决定着运动员的起跳时间与施力方向，说明是完成动作技术的重要环节。
准备性动作：蹬伸动作是缓冲动作的继续，缓冲动作为后蹬动作提供适宜的空间和时间以及各关节肌肉适宜的发力条件。
非代谢能的利用：缓冲阶段人体运动的机械能，对完成缓冲动作肌群做功，提高肌肉及肌腱的弹性势能，缓冲结束转为蹬伸时，肌肉总收缩力增大，增大了肌肉所做的功。 ２．蹬伸
下肢各环节积极伸展，给地面施以力量蹬离地面的动作过程称为蹬伸动作。遵循关节活动顺序性原理，不同运动项目蹬伸动作各有其特点。 ３．鞭打：（具体内容见上肢）
（三）躯干基本运动形式 １．扭转
身体各部分完成动作时，躯干上下肢同时绕躯干纵轴反向转动的运动形式。在完成动作过程中，躯干的扭转动作，有利于动作技术的完成，如跑步时髋关节横轴绕躯干纵轴向蹬地腿一侧转动，肩关节横轴向摆动腿一侧转动，形成整个躯干的扭转。躯干的扭转是人体固有协调活动形式，合理地运用它，有利于提高动作效果，如跑步时当右腿进行蹬地动作时由于躯干的扭转活动，骨盆的转动方向与摆动方向一致，因此躯干扭转促进了摆动作进行，提高了摆动动作的质量，进一步提高了蹬地效果。 ２．相向运动
人体处于腾空状态进行活动时，由于两端不受约束，因此人体活动形式上表现出所谓的“相向运动”特点，我们以体育活动中的跨栏等项目为例，说明相向运动。跨栏运动员在过栏向前移动起跨腿时，由于臂的质量及转动惯量比腿小，所以同侧臂必须伸直，（为了增大转动惯量），做反向的大幅度的摆臂动作，使得过栏动作顺利地进行，人体处于平衡状态。又如仰卧起坐时，改变两臂位置，（改变对髋关节横转的转动惯量大小）可做出不同的动作。 3.摆动
（１）定义：身体某一部分完成“主要动作”，身体另一部分配合“主要动作”进行加速摆动的运动形式。 （２）摆动动作的运动学特征：在完成跳跃动作时，摆动环节的竖直加速度是规律性变化，在起跳动作的缓冲阶段，加速度值急剧增加。并在最大缓冲时达到最大值，转动蹬伸阶段，加速度值开始减小，起跳结束时，甚至可达负值。摆动动作的运动学特征，反映出摆动动作与起跳动作之间合理的配合关系，这种关系符合人体结构与性能特点。在蹬伸阶段，摆动动作的加速度值减小，减小给予起跳腿肌肉的额外载荷，有利于起跳动作的完成，这是符合肌肉收缩力学特性的。 （３）摆动的作用：提高重心相对高度、增加起跳力。
（四）人体基本运动原理
关节活动顺序性原理：大关节——周围肌肉生理横断面大的关节；小关节——周围肌肉生理横断面小的关节。
（１）大关节首先产生活动原理；（２）大关节带动小关节；
（３）小关节的活动也很重要：小关节是支撑点，影响动作的稳定性；小关节主动参与动作，可缩短动作时间；（４）某些动作小关节先活动。
（五）杠杆原理：肌拉力×肌力臂＝阻力×阻力臂
■提拉杠铃时，杠铃重心投影线至人体点重心投影线之间距离（即重力臂）越长，重力矩越大，人体需付出动力矩也越大。当杠铃贴近身体，即重力臂缩短，重力矩也相应较小，这时运动员用较小的肌力矩就能提起。
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