运动生理学

在人体内有三大供能系统，它们是：ATP-CP（磷酸原）系统、糖酵解系统（乳酸能系统）和有氧氧化系统。

1. ATP-CP（磷酸原）系统概述

ATP-CP（磷酸原）系统又称非乳酸供能系统。它是由肌肉内的ATP和CP这两种高能磷化物构成，ATP与CP同样都是通过分子内高能磷酸键裂解时释放能量，以实现快速供能。因此，在运动时的供能系统中将ATP和CP一起称为磷酸原系统。

2. ATP-CP（磷酸原）系统的特点

①分解供能速度快，重新合成ATP速度最快。②不需要氧。③不产生乳酸。④ATP-CP供能系统最大输出功率为50瓦/千克体重，是三个供能系统中输出功率最高者。⑤维持供能的时间短。例如，一名70千克的人参加运动的肌肉以20千克计算，ATP-CP供能系统储备的能量，可供轻快走步运动的时间约为1分钟；或可维持最大强度运动时间约为6～8秒左右。30～60米疾速跑全靠ATP-CP供能系统保证；60～100米跑主要靠ATP-CP系统供能；200～400米跑大部分由ATP-CP系统供能（也靠乳酸系统提供部分能量）。可见，ATP-CP系统在短时间最大强度运动的供能体系中起着重要作用。

3. ATP-CP（磷酸原）系统的应用

磷酸原系统供能不在于其数量的多少，而在于其能量的快速可动用性。在三个供能系统中，其能量输出功率最高。凡是进行短时间极量运动（如短跑、举重、冲刺、投掷等）时所需的能量几乎全部由ATP-CP系统供给。因此，从事短时间极量运动和要求爆发力强的运动可着重训练此系统的供能能力。

真题再现

【2015年上半年真题】完成一次100米快速跑后，下列哪一物质含量下降最明显？（　）

视频解析

A. 磷酸肌酸
B. 肝糖原
C. 碳酸氢钠
D. 无机盐

【答案】A。解析：磷酸原系统是一切短时间（数秒内）、高功率运动（如短跑、投掷、跳跃、举重、足球射门等）的供能系统。测定ATP—CP系统的功率输出，是评定高功率运动项目的训练方法和训练效果以及运动选材的重要指标，因此在本题中磷酸肌酸的含量是下降最快的。

1. 糖酵解系统概述

当人体进行剧烈运动时，骨骼肌能量消耗不仅量大且速度快，有氧供能不足。而ATP-CP大量消耗时，糖的无氧酵解便开始参与供能。当氧供应不足的程度为氧化供能需要量的两倍以及肌肉中ATP-CP被消耗的量约为原储备量的50％左右时，为了迅速再合成ATP以保证持续运动的能力，骨骼肌中的糖原便被大量无氧分解，乳酸开始生成。

2. 糖无氧酵解系统供能的特点

①糖原酵解供能速度快，比有氧氧化供能来得及时，故称其为应急能源。②糖原酵解供能不需要氧，是脂肪酸、甘油、氨基酸等供能物质所不及的。③糖无氧酵解系统供能的最大输出功率为25瓦/千克体重，约为磷酸原系统的1/2。因此，利用以糖无氧酵解系统供能为主的运动，表现的速度与力量都不如磷酸原系统，但维持供能时间比较长。④糖酵解产生的能量有限，但可积少成多。⑤糖酵解的代谢产物为乳酸。乳酸在肌细胞中的大量增多，不仅对ATP的合成起抑制作用，还会引起肌细胞代谢性酸中毒，工作能力降低，易发生疲劳。

考题预测

训练引起血乳酸最大浓度的增加，可反映哪一供能系统能力的提高？（　）

A. 糖酵解系统
B. 有氧氧化系统
C. 磷酸原系统
D. 磷酸原和有氧氧化系统

【答案】A。解析：提高糖酵解系统在训练过程中运动机体内有明显量的乳酸积累。磷酸原供能系统和有氧氧化系统在训练过程中仅有少量乳酸的生成。故本题答案选A。

3. 糖酵解系统的应用

糖无氧酵解系统是400米、800米、1 500米跑，100米、200米游泳的主要供能系统，从事此类运动项目可经过专门的无氧训练有效提高该系统的供能能力。

1. 有氧氧化系统概述

虽然在糖酵解作用中，能迅速释放能量并且不需要氧，可是在这种情况下合成ATP的量是相当少的。糖、脂肪和蛋白质在氧供应充足的条件下，氧化为二氧化碳和水，同时释放大量能量，使ADP再合成为ATP。这种有氧氧化供能过程，称为有氧氧化系统。

2. 有氧氧化系统供能的特点

（1）体内95％的ATP均来自线粒体内的氧化磷酸化作用，是ATP生成的主要途径，是人体能量消耗的主要供能系统。

（2）糖的有氧氧化释放的能量是糖酵解生成的ATP数量的19倍，因此比糖酵解产生的能量多，且比脂肪消耗的能量少，是体内最经济的能量供应系统。

（3）有氧供能系统的能量物质来源广阔、种类多、储备量大，是取之不尽的能量来源。

（4）有氧氧化过程复杂、供能速度慢，脂肪的氧化供能因耗氧量大，受氧利用率的影响，只有在运动强度低、氧供应充足的条件下才能被大量利用。所以有氧供能系统是耐力运动项目的主要供能来源。

（5）糖和脂肪在有氧氧化时，最大输出功率比其他两个系统均低。

3. 有氧氧化系统的应用

从理论上分析，体内贮存的有氧氧化燃料，特别是脂肪是不会耗尽的，故该系统供能的最大容量可认为无限大，该系统是进行长时间耐力活动的物质基础。

真题再现

【2015年下半年真题】健身走的主要能量供应系统是（　）。

视频解析

A. 磷酸原系统
B. 乳酸能系统
C. 有氧氧化系统
D. 无氧酵解系统

【答案】C。解析：有氧氧化系统能够持续地长时间供能，是长时间耐力运动中占支配地位的能量系统。当运动中氧的供应能满足氧的需要时，如长时间耐力运动，运动所需的ATP主要由该系统提供。

1. 肌肉的物理特性

骨骼肌的主要物理特性为伸展性、弹性和黏滞性，这些特性与体育运动密切相关，影响动作完成的力量、速度与幅度，并与肌肉的损伤有关。

（1）伸展性与弹性

肌肉在外力作用下，可以被拉长的特性称为伸展性。当外力解除后，肌肉可恢复到原长度的特性称为弹性。在运动实践中，骨骼肌的伸展性好，关节灵活性就好，完成动作的运动幅度大。骨骼肌的弹性好，则骨骼肌收缩时的弹性回缩力大，骨骼肌的力量大，动作效率高。

（2）黏滞性

肌肉收缩与舒张时，肌纤维内部的分子之间、肌纤维之间及肌群之间会发生摩擦，这种摩擦产生的阻力称为肌肉的黏滞性。在运动实践中，肌肉的黏滞性大，既影响肌肉的快速收缩与舒张，也妨碍肌肉的快速伸展。

肌肉的物理特性受温度影响。当肌肉温度升高时，肌肉的黏滞性降低，伸展性和弹性增加。相反，当肌肉温度下降时，肌肉黏滞性增加，伸展性和弹性下降。因此，在冬天，尤其是在骨骼肌进行爆发式收缩练习之前，应做好充分的准备活动，使肌肉的温度升高，这样可有效地降低肌肉的黏滞性，提高肌肉的伸展性和弹性，防止肌肉损伤。

2. 肌肉的生理特性

肌肉的生理特性是指肌肉的兴奋性和收缩性。肌肉在刺激作用下具有产生兴奋的特性，称兴奋性。肌肉兴奋后产生收缩反应的特性为收缩性。肌肉兴奋必然肌肉收缩，肌肉兴奋在前，收缩在后。

真题再现

1. 【2016年上半年真题】肌肉的生理特性除收缩性外，还具有哪一特性？（　）

视频解析

A. 兴奋性
B. 黏滞性
C. 伸展性
D. 弹性

【答案】A。解析：肌肉的物理特性有伸展性、弹性和黏滞性；生理特性有兴奋性和收缩性。

2. 【2015年上半年真题】天气寒冷和准备活动不充分容易拉伤肌肉，其主要原因是（　）。

视频解析

A. 肌肉兴奋性低
B. 肌肉黏滞性大
C. 肌肉弹性差
D. 肌肉伸展性小

【答案】B。解析：肌肉收缩或被拉长时，肌纤维之间、肌肉之间或肌群之间发生摩擦产生的阻力，阻碍着肌肉的快速缩短和拉长，还要额外地消耗一部分能量，这种特性称为肌肉的黏滞性。黏滞性与温度有密切关系，环境温度和体温会直接影响肌肉的黏滞性。气候寒冷时，肌肉的黏滞性增大，易发生肌肉拉伤。所以，健身运动前要充分做好准备活动，使体温升高，减小肌肉的黏滞性，从而加快肌肉收缩和放松的速度，提高肌肉的工作能力，预防肌肉的拉伤。

1. 肌肉的微细结构

（1）肌原纤维

骨骼肌由束状排列的肌细胞组成，又称肌纤维，是肌肉结构和功能的基本单位，一条肌纤维由许多肌原纤维组成。肌原纤维是由可调节的粗肌丝和细肌丝组成。在显微镜下每条肌原纤维全长都呈现有规则的明暗交替，分别称为明带（I带）和暗带（A带）。在肌原纤维上，暗带长度比较固定，其中间有一个比较透明的区域为H区，H区中间有一横向暗线称M线，明带长度可变，其中央有一条横向的暗线称Z线。两条相邻Z线之间的一段肌原纤维称为肌节，它包括中间暗带和两侧各二分之一的明带。肌节是骨骼肌收缩的功能单位和基本结构单位。

粗肌丝由肌球蛋白和肌动蛋白组成，细肌丝由原肌球蛋白和肌钙蛋白构成（如下图）。

肌丝二维模式图

（2）肌管系统

肌管系统是由单位膜构成的囊管结构，包绕在每一条肌原纤维的周围。分为：横管系统与纵管系统。

横管系统走向和肌原纤维相互垂直，又称T管，其作用是将肌细胞兴奋时出现在细胞膜上的电位变化传入细胞内。

纵管系统走向和肌原纤维平行，又称L管。横管和两侧的终池构成三联管结构。纵管和终池是Ca2+的贮存库，在肌肉活动时实现Ca2+的贮存、释放和再积聚。三联管是把肌细胞膜的电位变化和肌细胞的收缩过程耦联起来的关键部位。

2. 肌肉收缩与舒张过程

在完整的机体内，肌肉的收缩与舒张活动是在中枢神经系统的控制下实现的，其过程至少包括兴奋在神经-肌肉接点的传递、肌肉兴奋-收缩耦联和肌肉细胞的收缩与舒张三个环节。

（1）兴奋在神经-肌肉接点的传递

①兴奋在神经-肌肉接点的传递的含义

运动神经纤维在到达所支配的骨骼肌时发出分支，形成末端膨大的神经末梢。神经末梢与肌纤维接触前先失去髓鞘，再以裸露末梢嵌入肌膜上被称为终板膜的凹陷中，形成神经-肌肉接点。

②兴奋在神经-肌肉接点的传递的结构

神经-肌肉接点类似于突触，其结构包括接点前膜、接点后膜和接点间隙三个部分。

③兴奋在神经-肌肉接点的传递具体过程

兴奋在神经-肌肉接点的传递是通过化学递质乙酰胆碱和终板膜电位变化来实现的，它包括接点前和接点后两个过程。

接点前过程指乙酰胆碱的合成、贮存和释放。接点后过程为乙酰胆碱进入突触间隙经扩散到达突触后膜时，立即与接点后膜的乙酰胆碱受体结合，引起接点后膜对Na+和K+等离子的通透性改变，接点后膜被极化，形成终板电位。终板电位属局部反应电位，它通过局部电流作用，使临近肌细胞膜去极化而产生动作电位，实现了兴奋由神经传递给肌肉。

④兴奋在神经肌肉接点的传递的特点

A. 化学传递。神经和肌肉之间的兴奋传递是通过化学递质乙酰胆碱进行的；

B. 兴奋传递节律是一对一的。每一次神经纤维兴奋都可引起一次肌肉细胞兴奋；

C. 单向传递。兴奋只能由神经末梢传向肌肉，而不能相反；

D. 时间延搁。兴奋传递要经历递质的释放、扩散和作用等多个环节，因而传递速度缓慢；

E. 高敏感性。易受化学和其他环境因素变化的影响，易疲劳。

（2）肌肉的兴奋-收缩耦联

肌细胞兴奋过程以膜的电位变化为特征，而肌细胞的收缩过程是以肌纤维机械变化为基础，他们有着不同的生理机制，肌肉收缩时必定存在某种中介过程把它们联系起来，这一中介过程称为肌肉的兴奋-收缩耦联。

它包括三个主要步骤：兴奋通过横管系统传向肌细胞深处；三联管结构处的信息传递；肌浆网中Ca2+释放入胞浆以及Ca2+由胞浆向肌浆网的再聚集。

真题再现

【2016年上半年真题】肌细胞兴奋-收缩耦联的媒介物是（　）。

视频解析

A. 多巴胺
B. 乙酰胆碱
C. Ca2+
D. Na+

【答案】C。

（3）肌肉的收缩与舒张过程

肌丝滑动学说认为在收缩时肌小节的缩短（也就是肌肉的缩短）是细肌丝（肌动蛋白丝）在粗肌丝（肌球蛋白丝）之间主动地、相对滑行的结果。肌小节缩短时，粗肌丝、细肌丝的长度都不变，只是细肌丝向粗肌丝中心滑行。由于粗肌丝的长度不变，因之A带的宽度不变。由于肌小节中部两侧的细肌丝向A带中间滑行，逐渐接近，直到相遇，甚至重叠起来，因此H区的宽度变小，直到消失，甚至出现反映细肌丝重叠的新带区。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。

1. 肌肉的收缩形式

（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，外功等于零。

肌肉三种收缩形式的特点比较

真题再现

【2015年下半年真题】当肌肉收缩产生的张力小于外力时，肌肉虽在积极收缩，但仍被拉长，其收缩形式是（　）。

视频解析

A. 缩短收缩
B. 离心收缩
C. 等长收缩
D. 等动收缩

【答案】B。解析：当肌肉收缩时所产生的张力小于外力时，肌肉虽积极收缩但仍然被拉长，这种收缩称为拉长收缩，又称离心收缩。

2. 肌肉收缩的力学特征

（1）绝对力量和相对力量

某块肌肉做最大收缩时所产生的张力为该肌肉的绝对力量。肌肉的绝对肌力和肌肉的横断面大小有关，肌肉的横断面积越大，其绝对肌力越大。而肌肉的横断面的大小又取决于组成该肌肉的肌纤维数量和每条肌纤维的粗细。绝对肌力只能反应肌肉力量的大小而不能反映肌肉每条肌纤维的力量大小。

相对肌力是指肌肉单位横断面积（一般为1平方厘米肌肉的横断面积）所具有的肌力。如：某一块肌肉的绝对肌力是60千克，肌肉的横断面积为20平方厘米，则相对肌力为60÷20=3（千克/平方厘米）。

在整体情况下，一个人所能举起的最大重量称之为该人的绝对力量。绝对力量和体重有关，一般情况下，体重越大绝对力量越大。将某人的绝对力量和体重相除就可以得到相对力量。

（2）肌肉力量-速度曲线

肌肉收缩的快慢和所克服的外部阻力相关。当负荷较小时，肌肉收缩速度加快；当负荷较大时，肌肉收缩速度减慢。实践证明，逐渐增加负荷时，肌肉收缩力量也逐渐增加，而收缩速度逐渐降低。当负荷量超过极限负荷时，肌肉张力达到最大值，此时，收缩速度为零。当负荷为零时，肌肉的收缩速度达到最大值，此时肌肉所做的功理论上也是零。肌肉收缩时产生的张力大小，取决于活化的横桥数目；而收缩速度取决于能量释放速率和肌球蛋白ATP酶的活性，与活化的横桥数目无关。如下图：

骨骼肌的张力-速度曲线

1. 人类肌纤维的类型

骨骼肌纤维的类型

2. 两类肌纤维的形态、生理和代谢特征

肌纤维类型的形态特征

肌纤维类型的生理特征

肌纤维类型的代谢特征

真题再现

【2016年下半年真题】简述肌纤维的类型及其生理特点。

视频解析

【参考答案】

肌纤维类型：根据肌纤维的收缩速度划分为快肌纤维和慢肌纤维（基本类型）；根据肌肉的色泽划分为红肌和白肌两种纤维；根据肌纤维收缩速度及代谢特征可划分为快缩-糖酵解型，快缩-氧化-糖酵解型和慢缩-氧化型。

生理特点：收缩速度：快肌纤维收缩速度远快于慢肌纤维；收缩力量：快肌纤维收缩时产生的力量大于慢肌纤维；抗疲劳能力：慢肌纤维抗疲劳能力比快肌纤维强，故快肌纤维比慢肌纤维更容易疲劳。

3. 不同类型肌纤维的分布

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，如人类比目鱼肌（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. 肌纤维类型与运动能力

对优秀运动员肌纤维类型百分组成的调查表明：从事短跑、跳跃即力量、速度为主项目的运动员，快肌百分组成占优势；从事马拉松、长跑，即以耐力为主项目的运动员，慢肌百分组成占优势；而介于两者之间的从事中距离跑运动员，快肌和慢肌百分比组成差不多。这一调查提示，肌纤维类型与专项运动能力关系密切。当然以上只是一般规律，也有特殊的，如某些马拉松运动员，其慢肌百分组成只占50％；某些短跑运动员，其快肌百分组成只占50％。这说明符合专项要求的肌纤维配布只是取得良好成绩的许多因素中的一个因素，而优秀的运动成绩最终是运动员生理、生化、心理、技战术和生物力学等众多因素综合的结果。

真题再现

【2015年下半年真题】下肢肌肉中快肌纤维占优势的人，较适宜从事（　）。

视频解析

A. 3 000米跑
B. 1 500米跑
C. 800米跑
D. 100米跑

【答案】D。解析：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，运动员的动作速度和位移速度也越快。

5. 运动单位的募集

（1）运动单位

一个脊髓α-运动神经元或脑干运动神经元和受其支配的肌纤维所组成的肌肉收缩的最基本单位称为运动单位（简称MU）。

（2）运动单位的募集（动员）

肌肉收缩产生的张力的大小取决于兴奋的肌纤维数目。肌肉收缩时参与的肌纤维数目越多，产生的张力也就越大。由于肌肉中所有的肌纤维都属于不同的运动单位，因此同时兴奋的运动单位的数目决定了张力的大小。张力不但与兴奋的运动单位的数目有关，而且与运动神经元传到肌纤维的冲动频率有关。参与活动的运动单位数目与兴奋频率的结合，称为运动单位募集（动员），简称（MUI）。

6. 运动时肌纤维的动员

实验表明：在进行低强度或轻负荷活动时，优先使用慢肌纤维，随着运动强度的增加或负荷的加大，快A和快B纤维依次被募集，当强度或负荷最大时，快A和快B纤维募集的百分比大于慢肌纤维。

7. 训练对肌纤维的影响

运动训练对肌纤维类型的转变的影响：

两种观点：“遗传学派”和“训练-适应学派”。遗传因素可能起主要作用，原因：①肌纤维百分比组成的遗传度多数在90％以上；②快慢肌的转化主要发生在Ⅱ型肌的亚型中，且变化范围小于10％。

运动训练对肌纤维的面积和数量的影响：

经常进行运动训练或体育锻炼，可使骨骼肌组织壮大。这种壮大产生的原因有两个方面：①肌纤维增粗，即肥大；②肌纤维数目增多，即增生。但主要是第一种作用。就肌纤维肥大而言，不同形式的运动可优先引起骨骼肌中某种肌纤维产生肥大，这种现象称为肌纤维的选择性肥大。

8. 训练对肌纤维代谢特征的影响

①训练对肌纤维有氧能力的影响。耐力训练可使肌纤维中的线粒体数目增多，体积增大，容积密度增加，使线粒体中的有氧代谢酶活性增加，因而使肌纤维的有氧氧化能力提高。力量训练使肌纤维的面积大大增加，而线粒体却未相应增加。因而，力量训练不仅无法增加肌肉的有氧能力，甚至可能降低肌肉的有氧能力。

②训练对肌纤维无氧能力的影响。短跑运动员乳酸脱氢酶最高，长跑运动员最低，其他项目介于两者之间。

③训练对肌纤维影响的专一性。训练所引起的肌纤维的适应性变化，具有很明显的专一性，这不仅表现在不同的运动专项或不同训练方式上，而且也表现在局部训练上，即使同一个体，各部肌肉的活动程度不同，反应也不同。

1. 力量素质与神经系统的调节

神经系统调节实现肌肉运动，神经系统调节机能是肌肉力量大小的决定因素。发展肌肉最大力量取决于支配肌肉的神经中枢的机能改善，肌肉中每一运动单位发生最大的紧张性变化，肌肉中更多的运动机能单位参加活动，肌肉活动过程中各种肌肉群协调性改善。只有在神经中枢机能改善的基础上，才能实现肌肉的功能。神经系统生理学基础论证了神经系统调节是发展肌肉力量的决定因素。神经系统动员越多的肌纤维参与工作，所产生的力量就越强，这是中枢神经系统对运动单位的募集效应。训练水平低的肌肉，在极度用力时只能动员60％的肌纤维参加活动，而训练水平高的肌肉，参与活动的肌纤维可达90％，从而表现出更大的力量。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，这些原则主要有：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。

（1）超负荷原则

超负荷是指练习的负荷应不断超过平时采用或已适应的负荷。持续递增的负荷量能不断对肌肉产生更大的刺激，从而产生相应的生理适应，致使肌肉力量不断增长。

（2）渐增阻力原则

在力量训练过程中，必须随着肌肉的生理学适应和力量的增长而逐渐增加负荷，而不是突进性地增加负荷，使肌肉经常保持在超负荷的条件下工作，从而有效地发展肌肉力量。

（3）针对性原则

不同的专项练习对身体各肌群参与活动的要求不尽相同，而不同的活动部位、不同的动作结构对神经系统的调控能力、运动单位募集以及局部肌肉代谢的影响也都不同。因此，力量训练一定要有针对性地与专项技术力量结合进行，应尽量与专项力量的要求及专项技术结构特点相一致。

（4）顺序性原则

①练习顺序：力量训练是由多种练习组成并由多块肌肉完成的训练。一般而言，大肌群训练安排在先，小肌群训练安排在后；多关节肌训练在前，单关节肌训练在后；在训练单关节肌群时，大强度练习在前，小强度练习在后。

②训练节奏：训练节奏是指力量训练时的强度、运动负荷和训练频度应符合力量增长规律的要求，即下一次力量训练应尽可能安排在前一次训练引起的肌肉力量增长效果的高峰期进行。

（5）适宜频度原则

力量训练的频度安排，对力量的增加效果有着不同的影响。频率高、效果明显，反之，效果增长缓慢。

真题再现

【2016年下半年真题】在一次力量训练课中，为了使各部位肌肉都得到有效发展，合理的练习顺序是（　）。

视频解析

A. 先练大肌群、后练小肌群
B. 远端肌肉在前、近端肌肉在后
C. 先练小肌群、后练大肌群
D. 单关节肌在前、多关节肌在后

【答案】A。解析：在力量训练中为了使各部位肌肉都得到有效发展，应坚持大肌肉群优先原则，如：腿、胸、背、肩、手臂。

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。反应时的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。

考题预测

1. 短跑运动员起跑的速度属于（　）。

A. 反应速度
B. 位移速度
C. 动作速度
D. 都不是

【答案】A。解析：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。

2. 下列不属于影响反应速度的因素的是（　）。

A. 兴奋阀值的高低
B. 中枢延搁时间的长短
C. 效应器的兴奋性
D. 肌肉纤维的结构

【答案】D。解析：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。

1. 无氧耐力与机体对酸性环境的耐受性

无氧耐力是指人体处在氧供应不定的情况下较长时间进行肌肉工作的能力。影响人体无氧耐力的因素很多，如乳酸能系统的供能水平、机体对酸性物质的缓冲能力与耐酸力以及体内肌糖原含量等。无氧耐力能源主要来自乳酸能系统，即糖的酵解系统，其供能能力是决定无氧耐力的重要因素。

在做大强度运动时，肌肉中糖酵解释放能量所产生的乳酸进入血液，会影响血液的酸碱平衡。但血液中的碱贮备对乳酸有一定的缓冲作用。在长时间大强度运动中，如果乳酸的产生量较大，缓冲有一定限度，血液会向酸性偏移，进而促使机体疲劳。乳酸浓度增高会严重影响脑细胞的工作能力。耐力训练有利于提高脑细胞的耐酸能力。所以血液中的碱贮备也是增强无氧耐力的重要条件。

2. 无氧耐力的训练

增强无氧耐力常采用间歇性训练，训练方法是：运动强度达到90％最大吸氧量或以上，一次练习持续时间以1～2分为宜，间歇时间可比练习时间长2～3倍，间歇期后应立即进行下一次练习。因为在1～2分运动中产生的大量乳酸会在2～4分的间歇期中迅速进入血液，使血乳酸浓度大幅度上升。而此时立即进行下一次无氧间歇性训练，有利于在血乳酸未完全清除之前，使其累积量进一步提高，用这种方法可以提高机体对血乳酸的耐受度，从而提高人体的无氧耐力水平。

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。有氧耐力是建立在运动所需要的氧、机体所摄取的氧的能力以及机体运动后的恢复能力的动态平衡之中。需氧量是指人体为了维持某种生理活动所需要的氧量；机体摄取并被实际消耗或利用的氧量称为摄氧量。

真题再现

【2016年下半年真题】人体为维持某种生理活动所需要的氧气量称为（　）。

视频解析

A. 耗氧量
B. 吸氧量
C. 摄氧量
D. 需氧量

【答案】D。解析：需氧量是指人体为维持某种生理活动所需的氧气量。需氧量通常以每分钟为单位计算，成年人安静时需氧量大约为250ml/min。

1. 有氧耐力与心肺功能

心肺功能是有氧耐力的重要条件。人体有氧耐力水平取决于机体氧的运输系统功能、肌肉利用氧的能力、神经调节能力和能力供应特点等因素。肌肉利用氧的能力是影响有氧耐力的外周机制，而心肺功能是影响有氧耐力的中央机制。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，即最大摄氧量，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行有大量肌肉参加的长时间激烈运动中，心肺功能和肌肉利用氧的能力达到本人极限水平时，单位时间内所能摄取的氧量。我国成人男子最大吸氧量的绝对值为3.0～3.5升/分，相对值为50～55毫升/千克·分，女子比男子低10％左右。运动员可达5～7升/分。优秀耐力运动员最大吸氧量的相对值男子最大为94毫升/千克·分，女子为85.1毫升/千克·分。

真题再现

1. 【2016年上半年真题】人体有氧耐力水平的提高可通过“中央机制”和“外周机制”来实现，其“中央机制”是指（　）。

视频解析

A. 心肺功能
B. 肌细胞的摄氧能力
C. 中枢神经
D. 肌细胞的耐乳酸能力

【答案】A。解析：人体的有氧耐力水平受人体供氧能力和肌肉利用氧的能力两方面的因素制约。人体的供氧力称为中央机制，肌肉利用氧的能力称为外周机制。中央机制的核心部分为心脏泵血功能。

2. 【2015年上半年真题】长期有氧耐力运动可引起心脏形态发生适应性变化，主要表现为（　）。

视频解析

A. 左心室容积增大，心壁轻度增厚
B. 左心室容积增大，心壁厚度明显增加
C. 右心室容积增大，心壁轻度增厚
D. 右心室容积不变，心壁厚度明显增加

【答案】B。解析：优秀的耐力专项运动员在系统训练的影响下，使心脏的形态与机能出现一系列适应性的变化，主要表现为左心室内腔扩张，心容积增大，心壁厚度明显增加，安静时心率减慢，每搏输出量增加，心脏的泵血机能和工作效率得到提高。

2. 有氧耐力与血液功能

最大吸氧量取决于心脏的泵血功能、血液的气体运输能力以及肌肉组织对氧的利用能力，如血液的携氧能力对最大吸氧量有很大的影响。红细胞中的血红蛋白是氧的运载媒体，血液中红细胞和血红蛋白含量的多少是影响最大吸氧量的重要因素。

3. 有氧耐力的训练

有氧耐力训练一般采用持续性练习和间断性练习两种方法。在实践中，通常采用的方法是强度较低、持续时间较长的持续训练以及长距离的匀速跑或长段落的间歇训练。对少年及训练程度低者，应以匀速低强度的持续练习为主。运动生理学提出一些有氧运动的适宜强度标准。其中比较流行的是靶心率或目标心率的标准。

靶心率=（最大心率—安静心率）×（0.6—0.8）+安静心率

其中的最大心率可以用“220—年龄数”来推算。由此公式得出的两个心率数所构成的范围称为靶心率区，在此强度范围内运动能有效而安全地锻炼有氧耐力。对年老体弱者，应适当将标准降低到100～120次/分，一般可简便地用“170—年龄数”作为强度要求。一般认为，耐力训练产生效果的最短持续时间为5分钟，因为这是氧的运输系统克服生理惰性开始运动系统的工作状态相匹配所需的最短时间。当然，在体能条件允许的情况下，适宜强度的耐力训练，持续时间越长，越有利于提高耐力。研究表明，每天以中等强度训练30～60分钟，效果较为理想。

1. 灵敏性素质的生理学基础

灵敏素质的训练，其实是对大脑皮质神经过程灵活性及各器官敏感性的训练。如通过各种手段，包括利用声、光等信号刺激来提高各种感受器的敏感性，并进行重复性训练，以巩固视动反射和听动反射的神经联系。还可以让练习者在多变的环境中练习，以提高练习者的判断分析能力以及对多因素和变化因素的反应灵活性。

灵敏性素质的生理学基础主要是中枢神经系统功能的灵活性，同时也与其他的身体素质有关。大脑皮质神经过程的灵活性及其分析综合能力是灵敏性素质重要生理学基础的关键环节。神经过程灵活性越高，兴奋与抑制的转换既稳定又迅速，能使机体在内外环境条件发生变化时能准确地作出判断和反应，并及时地调整动作。各感觉器官的机能在完成各种灵敏性动作过程中，起着重要的信息引导与反馈作用，对运动员的时间感与空间感的形成十分关键。此外，运动技能的掌握及其巩固程度，也是灵敏性素质完美体现的必不可少的生理因素。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。特别是胯关节的韧带、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。

1. 神经系统的感觉功能

（1）感受器

感受器指感觉神经末梢分布于组织或细胞中，构成的专门感受机体内外环境变化的特殊结构或装置。

根据感受器所在的部位与接受刺激的来源，可分为外感受器与内感受器，前者感受外环境变化的刺激，后者内环境变化的刺激。

外感受器又可以分为距离感受器（如视听觉感受器）和接触感受器（如触觉小体）。

内感受器还可以分为本体感受器（骨骼肌中的肌梭与腱梭）与内脏感受器等。

（2）感觉器官

感觉器官由感受器及其附属结构组成。高等动物具有眼（视器）、耳（位听器）等重要的特殊感觉器官。

2. 本体觉

本体觉或称运动觉，指位于骨骼肌、肌腱、关节囊和韧带等处的本体感觉神经末梢装置，能感受肌肉张力的变化和环节在关节处的运动方向、速度与幅度等变化的刺激，并将刺激转变为神经冲动，传入大脑皮层相应的感觉中枢，产生身体各部相对位置和状态的感觉。

腱梭与肌梭是存在于骨骼肌中的本体感受器，具有感受肌肉张力和肌肉长度变化刺激的功能，能激活与触发对维持身体姿势产生重要作用的几种脊髓反射。

（1）腱梭

腱梭或称腱器官，是位于肌腱、肌腹与肌腱连接处或腱鞘内的一种张力感受器，由包被在结缔组织囊中的一些胶原纤维束与缠绕于胶原束之间的感觉神经末梢组成。

（2）肌梭

肌梭位于骨骼肌的肌腹中，其结构较腱梭复杂。集中存在于执行精细运动的肌肉中，是一种高度特化的感受器，长约10毫米，直径约有100微米，呈梭状，末端附着在骨骼肌的结缔组织（肌内膜）中，与梭外肌纤维平行排列。支配肌梭运动的神经是来自脊髓小直径的γ运动神经元。肌梭的主要功能是当它所在的那块肌肉被拉长时，可发放牵拉长度和速率变化的信号，骨骼肌长度的改变与关节的角度变化密切相关，因此肌梭感受器是中枢神经系统了解肢体或体段相关位置的结构。

脊髓是中枢神经系统最初级的部位，结构由感觉传入纤维、各类中间神经元和运动神经元组成。脊髓是躯干感觉信息传入的起始点和躯干运动信息传出的最后通路，同时其本身在实现躯体的反射性运动中具有重要意义。脊髓反射包括牵张反射、屈肌反射等。

1. 牵张反射

在脊髓完整的情况下，一块骨骼肌如受到外力牵拉使其伸长时，能反射性地引起受牵拉的同一肌肉收缩，这种反射被称为牵张反射，牵张反射有动态牵张反射和静态牵张反射两种形式。动态牵张反射也称为腱反射，是由快速牵拉肌肉引起的，它的作用是对抗肌肉的拉长，其特点是时程较短和产生较大的肌力，并产生一次位相性收缩。静态牵张反射也称为肌紧张，是由缓慢持续牵拉肌肉时而形成的，主要调节肌肉的紧张度，对维持躯体姿势是非常重要的。该反射肌肉收缩力量并不大，只是抵抗肌肉被牵拉，因此不表现出明显的动作。由于肌肉内的不同运动单位是交替进行收缩的，所以反射活动能持久而不易疲劳。

牵张反射的主要生理意义在于维持站立姿势，如果肌肉在收缩前适当牵拉亦可以增强其收缩的力量。如投掷时的引臂动作、起跳时的膝屈动作，都是利用牵拉投掷和跳跃动作的主动肌，刺激其中的肌梭，通过肌梭的传入纤维，把兴奋冲动传到中枢，加强支配该肌的α运动神经元的兴奋，使其收缩更加有力。

2. 屈肌反射

当皮肤或肌肉受到伤害性刺激时，引起受刺激一侧的肢体快速地回撤，这一反射称为屈肌反射。屈肌反射有两种表现形式：一种是由于肢体某一局部皮肤和皮下组织的触、压、热、冷等感受器在接受刺激之后，引起肢体的轻度收缩。另一种是由于强烈疼痛刺激或伤害性刺激而引起整个肢体屈肌肌群的收缩，使肢体产生迅速背离伤害源的回缩活动。这种反射是一种保护性的反应，能够保护四肢免受进一步的伤害和损伤。

屈肌反射的重要特点是有中间神经元的介入，有两个以上突触参与，因此它属于一种多突触反射，其反射弧传出部分可通向许多关节的肌肉。由于人体屈肌反射与步态的类似性，所以人们设想，行走可能就是产生了一系列的屈肌反射。

在躯体活动过程中，中枢神经系统不断地调整不同部位骨骼肌的张力，以完成各种动作，保持或变更躯体各部分的位置，这种反射总称为姿势反射。根据表现的形式不同可分为状态反射、翻正反射、直线和旋转加速运动反射等。这类反射活动基本上都是由脑干来执行的。

1. 状态反射

头部空间位置的改变以及头部与躯干的相对位置发生改变时，将反射性地引起躯干和四肢肌肉紧张性的改变，这种反射称为状态反射，它包括迷路紧张反射和颈紧张反射。

状态反射在完成一些运动技能时起着重要的作用。例如，体操运动员进行后手翻、后空翻或在平衡木上做动作时，如果头部位置不正，就会使两臂伸肌力量不一致，身体随之失去平衡，常常导致动作的失误或无法完成动作。又如举重时，提杠铃至胸前瞬间头后仰，可借以提高肩背肌群的力量，能更好地完成动作。但任何运动技能都是在大脑皮质参与下实现的，在某些动作中，甚至可以表现出与状态反射相反的规律。

2. 翻正反射

当人和动物处于不正常体位时，通过一系列协调运动将体位恢复常态的反射活动称为翻正反射。翻正反射比状态反射复杂，它有赖于中脑的协调。如将中脑动物（猫）四足朝天从高处落下，可观察到动物在下坠过程中，首先是头部旋转，继而是前肢和躯干也随之旋转，最后后肢才扭转过来，当下坠到地面时先由四足着地。这类反射包括许多步骤：主要是由于头部位置不正，视觉和耳石器官受到刺激而兴奋，传入的冲动反射性地引起头部位置率先复正；由于头部复正引起颈肌扭曲，从而使颈肌内的感受器产生兴奋，继而导致躯干翻转，使动物恢复站立。视觉在翻正反射中的作用是很重要的。在体育运动中，有许多动作就是在翻正反射的基础上形成的。如跳水中的许多转体动作。都要先转头，再转上半身，然后再转下半身。

真题再现

1. 【2016年下半年真题】头手倒立动作要求前额触垫，遵循了哪一反射规律？（　）

视频解析

A. 牵张反射
B. 腱反射
C. 翻正反射
D. 状态反射

【答案】D。解析：头部在空间的位置改变以及头部与躯干的相对位置改变时，可以反射性地改变躯体肌肉的紧张性，这种反射称为状态反射。头手倒立动作要求前额触垫遵循了状态反射的规律。

2. 【2016年上半年真题】当皮肤或肌肉受到伤害性刺激时，引起受刺激一侧肢体快速回撤，这一反射称为（　）。

视频解析

A. 伸肌反射
B. 屈肌反射
C. 条件反射
D. 应激反射

【答案】B。解析：当皮肤和肌肉受到伤害性刺激时，引起受刺激一侧的肢体快速地回撤，这一反射被称为屈肌反射，其主要特点是有中间神经元的介入，有两个以上突触参与。

3. 【2015年下半年真题】感受肌肉张力变化的感受器是（　）。

视频解析

A. 腱器官
B. 肌梭
C. 壶腹山脊
D. 襄斑

【答案】A。解析：腱梭或称腱器官，是位于肌腱、肌腹与肌腱连接处或腱鞘内的一种张力感受器，由包被在结缔组织囊中的一些胶原纤维束与缠绕于胶原束之间的感觉神经末梢组成。

体液调节是指机体通过组织间液或血液循环将一些化学物质运送到一定的组织或器官，促进或抑制其活动的调节方式。体液调节的物质以内分泌腺所分泌的激素为主。机体中许多功能既受神经调节又受体液调节的影响。一般而言，神经调节处于主导地位。

激素是由内分泌腺或内分泌细胞分泌的、具有特定调节作用的高效能生物活性物质。激素的作用具有特异性、高效性、无始动作用等特点。

体育运动作为一种强烈刺激，对激素分泌有反应与适应两个方面的影响。运动水平不高的人主要表现为激素对运动的反应。

1. 血液的组成

血液是由血浆和血细胞组成的结缔组织。

（1）血浆

血浆占全血量的50％～55％。血浆的化学成分中，水分占90％～92％，其他10％以溶质血浆蛋白为主，并含有电解质、营养素、酶类、激素类、胆固醇和其他重要组成部分。血浆的主要作用是运载血细胞，运输维持人体生命活动所需的物质和体内产生的废物等。

（2）血细胞

血细胞又称“血球”，占全血量的45％～50％，包括红细胞、白细胞和血小板。

成熟红细胞无细胞核，也无细胞器，胞质内充满血红蛋白。红细胞的主要的功能是运输氧。白细胞为无色有核的球形细胞，体积比红细胞大，能做变形运动，具有防御和免疫功能。血小板或称血栓细胞，是从骨髓成熟的巨核细胞胞浆裂解脱落下来的具有生物活性的小块胞质，故无细胞核，表面有完整的细胞膜。血小板在止血和凝血过程中起重要作用。

2. 血液的功能

（1）血液的运输作用

运输是血液的基本功能，血液可将O2、营养物质和激素等物质运输到组织细胞供其利用，同时又可以将细胞产生的CO2和各种代谢产物运输到排泄器官排出体外。

（2）血液的调节作用

人体内含有大量的液体，总称为体液，约占体重的60％～70％。其中存在于细胞内部的液体，称为细胞内液；存在于细胞外部的液体，称为细胞外液。细胞外液主要包括存在于血液中的血浆、淋巴和存在于各种组织细胞间隙的组织液。相对于人体生存的外界环境，细胞外液是细胞生活的直接环境，称为内环境。机体在代谢过程中不断地产生各种酸性和碱性物质，这些物质首先进入血液，血液中存在的缓冲对体系是调节酸碱平衡的第一道防线。

（3）血液的防御与保护作用

机体抵抗外来生物对机体的损害，对自身进行保护和防御，这是由血液中的白细胞通过吞噬及免疫反应来实现的。

1. 心肌细胞的生理特性

（1）兴奋性

兴奋性是指细胞受到一定强度的刺激后具有产生动作电位的能力。所有心肌细胞都具有兴奋性。

（2）传导性

心肌细胞传导兴奋的能力，称为传导性。当窦房结发生兴奋后，兴奋经心房肌传布到整个心房，同时，窦房结的兴奋也通过“优势传导通路”迅速传到房室交界。

影响传导性的因素包括：①细胞直径和缝隙连接的数量及功能；②0期去极化的速度和幅度；③邻近未兴奋部位膜的兴奋性。

（3）自律性

心肌中的自律细胞在没有外源性刺激的条件下，能够自动地产生节律性兴奋的特性，称为自律性。

（4）收缩性

心肌中的工作细胞和骨骼肌一样，在受到足够强度的刺激而发生兴奋后，通过兴奋收缩耦联，引起心肌收缩。

2. 心动周期与心率

（1）心动周期

心房和心室收缩与舒张一次构成一个机械活动周期，称为心动周期。

一个心动周期中包含有心房收缩、心房舒张、心室收缩、心室舒张，但由于心室在心脏泵血活动中起主要作用，故通常心动周期是相对心室的活动周期而言的。

（2）心率

每分钟心脏搏动的次数称为心率。每个人的心率增加都有一定的限度，这个限度叫作最大心率。

最大心率=220-年龄

心率是了解循环系统机能的简单易行指标。在运动实践中，常用心率来反映运动强度和生理负荷量，并用于运动员的自我监督与医务监督。

健康成人静息时每分钟的心率在60～100次之间，平均为75次/分。

人处于静息状态时，心率之所以能维持在稳态水平，其生理机制是迷走神经紧张性持续不断的控制着心跳的起搏点窦房结，使窦房结起搏细胞处于一定的抑制状态。

3. 心脏泵血功能的评价

（1）每搏输出量和射血分数

循环系统的组成包括开放式和封闭式，循环的途径分为单循环和双循环。人类血液循环是封闭式的，是由体循环和肺循环两条途径构成的双循环。一次心搏中由一侧心室射出的血液量称为每搏输出量。在安静状态下，正常成年人左心室舒张末期的容积为145毫升，收缩末期的容积为75毫升，二者差值即为每搏输出量，约为70毫升，可见心室在每次射血时，并未将心室内充盈的血液全部射出。每搏输出量占心室舒张末期容积的百分比，称为射血分数。

射血分数=每搏输出量/心室舒张末期容积（毫升）×100％

成人安静时射血分数约为60％。每搏输出量和射血分数与心肌收缩力有关。收缩力越大，心脏搏出血量越多，心室内剩余血量就越少，射血分数越大。肌肉活动时射血分数提高。

（2）每分输出量和心指数

一侧心室每分钟射出的血液量，称为每分输出量，简称心输出量。心输出量等于心率与搏出量的乘积。安静时，健康男子每搏输出量约为70毫升，如心率为75次/分，则心输出量约为5 000毫升/分。在身体、体重等条件相似的情况下，女子心输出量比男子约低10％；老年人心输出量低于青年时期；情绪激动或身体活动时，心输出量增加。安静时的心输出量与体表面积成正比。以单位体表面积计算的心输出量，为心指数。在安静和空腹情况下的心指数为静息心指数，它可作为比较不同个体新功能的指标。我国中等身材成年男子静息心指数为3.0～3.5升/（分·米2）；女子静息心指数比男子低7.96％～10％。人在10岁左右时静息心指数最大，可达4升/（分·米2），以后随着年龄的增长而逐渐下降。运动时，由于心输出量增加，心指数也增加。

（3）心力贮备

血液由左心室射出经主动脉及其各级分支流到全身的毛细血管，心输出量随机体代谢需要而增加的能力，称之为泵功能贮备或心力贮备。心力贮备是最大心输出量与安静时心输出量之差。健康成人安静时心输出量约为5升/分；剧烈运动时，心输出量大幅度增加，最大心输出量可达30升/分，心力贮备可达25升/分。训练水平高的运动员最大心输出量可达35升/分。心力贮备也可以用心率贮备来表示，即：心率贮备=最大心率—安静心率。因此，同年龄的人的心率贮备就取决于其安静心率，安静心率较低者有较高的心率贮备。研究发现，运动训练不能提高最大心率，但运动训练，特别是耐力训练能降低安静心率，故耐力运动员的心率贮备较大。

4. 动脉血压

动脉血压的形成与心脏射血、外周阻力、主动脉和大动脉管壁的可扩张性和弹性以及血管系统内有足够的血液充盈量等因素有关。

（1）血压是指血管内血液对于单位面积血管壁的侧压力，即压强。在单位常用帕斯卡（Pa）、千帕（kPa）或毫米汞柱（mmHg）表示。一般来讲，血压多指人体循环中的动脉血压。血液充盈是形成动脉血压的前提条件，如果没有血液充盈，就不会对血管壁造成侧压。血压的形成还有赖于心脏的射血和血液流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。我国健康成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8.0～10.6千帕（60～80 mmHg），脉压为4.0～5.3千帕（30～40 mmHg）。如果安静时血压持续超过21.3/12.6千帕（160/95 mmHg）者为高血压；低于12.0/8.0千帕（90/60 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，体内能量物质消耗增强和代谢物增多，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有88％流向了运动的肌肉。

考题预测

运动性心脏肥大的主要特征表现为（　）。

A. 安稳时心率减慢、运动时最大心率增加
B. 安稳时心率减慢，每分输出量增大，运动时心力贮备充分动员
C. 心脏每搏输出量不变，每分输出量明显增加
D. 安稳时心率减慢，每搏输出量增大，运动时心力贮备充分动员

【答案】D。解析：运动员心脏的机能改变主要表现为：安静时，心率减慢，通常40～60次/分，每搏输出量明显增加，心输出量变化不大，说明安静状态下“运动员心脏”保持良好的节能状态，保持良好的心力贮备；运动时心力贮备充分动员，心率增加，可达180～200次/分，心肌收缩力增强，每搏输出量和心输出量明显增加，可达35～45升/分，相当于安静状态的8～10倍，可见运动状态下“运动员心脏”的泵血功能明显增强。

呼吸的全过程由三个环节组成：

外呼吸：在肺部实现的外界环境与血液间的气体交换，包括肺通气（外界环境与肺之间的气体交换过程）和肺换气（肺与肺毛细血管中血液之间的气体交换过程）。

气体运输：气体由血液载运，血液在肺部获得的氧气，经循环将氧气运送到组织毛细血管；组织细胞代谢产生的二氧化碳通过组织毛细血管进入血液，经循环将二氧化碳运送到肺部。

内呼吸：组织毛细血管中血液通过组织液与组织细胞间实现的气体交换（又称组织换气）。

肺总容量是指肺所能容纳的最大气体量，是深吸后肺内所含的气量，由以下4个基本部分组成。

1. 运动时的呼吸过程

肺容量是指肺容纳的气体量，包括潮气量、补吸气量、补呼气量和余气量。

潮气量：每次呼吸所吸入或呼出的气体量；

补吸气量：平静吸气后再最大吸气所吸入的气体量；

补呼气量：平静呼气后再最大呼气所呼出气体的量；

余气量：最大呼吸后残余肺内的气体量。

最大吸气后尽力所呼出的最大气体量称为肺活量，为潮气量、补吸气量和补呼气量之和。肺活量存在较大的个体差异，正常成人男性约为3 500毫升，女性约为2 500毫升。

2. 肺换气

肺泡与肺泡毛细血管血液之间的气体交换称肺换气；体内毛细血管血液与组织之间的气体交换称为组织换气。

气体交换的过程都必须遵循一定的物理和化学规律，O2和CO2都是通过物理溶解和化学结合的运输方式来完成气体交换。

气体交换的动力是肺泡气和肺泡毛细血管血液之间各气体的分压差。

考题预测

气体交换的动力主要来自（　）。

A. 呼吸肌的舒缩功能
B. 气体的分压差
C. 肺的弹性回缩力
D. 胸内压

【答案】B。解析：气体交换的动力是分压差。所谓的分压就是指混合气体中各组分所具有的压力。

3. 气体的运输

通过肺换气和组织换气后，扩散进入血液的O2和CO2是由血液进行运输的。气体在血液中的运输形式为：物理溶解和化学结合，其中绝大部分是以化学结合的形式进行运输。

（1）氧气的运输

血液中以物理形式运输的氧气只有1.5％，98.5％的氧进入红细胞与血红蛋白化学结合成氧合血红蛋白（HbO2）的形式运输。

人体有氧工作能力取决于机体氧运输系统功能和肌肉利用氧的能力。其中心泵功能是制约运氧能力的主要因素。氧的供应是实现人体正常生理活动和运动的必要条件。氧的供应，首先是氧的运输，即氧从体外运输到体内，直至细胞中。氧的运输是由呼吸系统、血液系统、循环系统所构成的氧的运输系统完成的，并接受神经和体液的调控。

（2）氧利用率

100毫升动脉血流经组织时所释放的O2占动脉血O2含量的百分数，称氧利用率。计算方法如下：

4. 呼吸的调节

（1）呼吸中枢

在中枢神经系统内，产生和调节呼吸运动的神经群称为呼吸中枢，其中起主要作用的是中枢调节。它们分布在大脑皮层、间脑、脑干、脊髓等部位。脑的各级中枢在调节呼吸中的作用不同，正常的呼吸运动有赖于它们之间的协调、制约以及对各种传入冲动的整合。

各级中枢在调节呼吸中的作用归纳如下：

大脑皮层：不是产生节律性呼吸的必要部位，是随意呼吸的调节部位。

脑桥：有调整中枢和长吸中枢。

延髓：是产生节律性呼吸的基本中枢。

脊髓：实现上位脑与主要呼吸肌的联系。

真题再现

【2016年上半年真题】运动时呼吸加快是多因素共同调节的结果，其中起主要作用的是（　）。

视频解析

A. 温度调节
B. 体液调节
C. 中枢调节
D. 外周调节

【答案】C。解析：在中枢神经系统内，产生和调节呼吸运动的神经群被称为呼吸中枢。延髓是产生节律性呼吸的基本中枢。故起主要作用的是中枢调节。

（2）呼吸的反射性调节

呼吸的反射性调节的种类有：呼吸肌本体感受性反射、肺牵张反射和防御性呼吸反射。使呼吸加强的反射主要是呼吸肌本体感受性反射。

5. 运动时肺通气的变化

人体在进行体育运动时，随着运动强度的增加，体内代谢加强，所需的氧量和排除的二氧化碳量也随之加大，同时在神经、体液的调节下，呼吸肌收缩与舒张加强，表现为呼吸加深加快，肺通气量增加。训练可导致人体亚极限运动时的每分通气量增加的幅度减小，但训练者能承担的运动强度及运动时能达到的每分通气量的上限较无训练者高。运动时运动员每分钟的最大通气量可达180升，无训练者约为120升。

6. 运动时的潮气量（深度呼吸）与呼吸频率

运动时，呼吸加深加快使通气量增加。在运动强度较低时，每分通气量的增加主要是靠潮气量的增加，呼吸频率的增加不明显；在运动强度较强时，每分通气量的增加主要靠呼吸频率的增加，潮气量的增加幅度有所下降。运动强度大、持续时间短，虽然总需氧量少，但每分钟需氧量却大。反之，运动强度小、持续时间长，虽然每分钟需氧量少，可是总需氧量却大。例如，从百米赛跑速度计算出的需氧量可达每分钟40升，而马拉松跑时的需氧量却为每分钟2～3.5升。如果从持续时间计算需氧量，百米（12秒）总需氧量达7升左右，而马拉松（2个小时以上）总需氧量700升以上。

7. 运动时的合理呼吸

（1）呼吸与技术动作相结合。通常周期性的运动要特别注意呼吸的节奏，富有节奏地呼吸，将会使运动更加轻松和协调，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个单步一吸、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）加大呼吸深度，控制呼吸频率，提高肺换气效率。体育运动过程中，人们往往忽略了运动与呼吸的配合、协调。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。

（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。当人进行慢跑，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。胸内压在正常情况下总是低于大气压，因此称为胸内负压。憋气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。

8. 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，运动员的氧扩散量都比非运动员高。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。

考题预测

运动员与普通人相比较，下列哪一指标值基本相同？（　）

A. 最大摄氧量
B. 最高心率
C. 最大通气量
D. 最大心输出量

【答案】B。解析：运动员的最大摄氧量、最大通气量、最大心输出量要比普通人大。

在参加比赛或训练过程中，身体的某些器官和系统会产生一系列条件反射性变化。它可产生于比赛前数天、数小时或数分钟，并一直持续到运动结束后的一段时间。按其发生的顺序可分为赛前状态、准备活动、进入工作状态、稳定状态、疲劳和恢复六个阶段。

赛前状态可分为三种，不同的赛前状态对运动能力产生不同的影响。

1. 准备状态

赛前状态的生理反应主要表现在神经系统、氧运输系统和物质代谢等方面的变化。其特点是：中枢神经系统兴奋性适度提高，自主性神经系统和内脏器官的惰性得到一定的克服，进入工作状态的时间适当缩短，有利于发挥机体工作能力和提高运动成绩。

2. 起赛热症

其特点是：中枢神经系统的兴奋性过高，表现为过度紧张，常有寝食不安、四肢无力、喉咙发堵等不良反应，运动能力和成绩下降。例如，初次参加比赛的年轻选手，或参加特别重大比赛的运动员，或运动员过分重视比赛结果时都容易出现起赛热症。

3. 起赛冷淡

其特点是：赛前兴奋性过低，引起超限抑制，表现为对比赛淡漠、浑身无力，比赛时不能充分发挥体能与技能，通常是起赛热症的继发反应。

为了提高运动员的运动能力，必须把起赛热症和起赛冷淡调整到准备状态。因此，要求运动员提高心理素质，正确对待比赛；让运动员多参赛，增加比赛经验。例如，运动员兴奋性过低时，可做强度较大的准备练习；运动员兴奋性过高时，准备活动的强度可小些，可安排轻松和转移注意力的活动，赛前作息制度应尽量与比赛条件一致。此外，准备活动与正式练习的时间间隔一般不超过15分钟，在一般的体育教学课中以2～3分钟为宜。

1. 准备活动

准备活动的时间、强度、内容、形式以及正式练习之间的时间间隔等因素都能影响准备活动的生理效应。在比赛、训练和体育课的基本部分之前进行身体练习，目的是为即将来临的剧烈运动或比赛做好准备。准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，工作肌能获得更多的氧，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的现象。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。

真题再现

【2015年上半年真题】较长时间剧烈运动结束后，还应继续慢跑而不能立即静止，主要是为了（　）。

视频解析

A. 防止低血糖休克
B. 增加机体循环血量
C. 防止重力性休克
D. 收缩压和舒张压均高

【答案】C。解析：剧烈运动时为了把充足的养料及氧气供应给正在剧烈运动的下肢，腿及脚部的血管就会尽量舒张，以助血液的畅通。如果剧烈运动完毕后立刻停下来站着不动，由于地心吸力的缘故，血液就会淤集在下肢，使脑部发生贫血，因而导致面色苍白、嘴唇发紫，甚至晕倒，这种现象叫做“重力性休克”。所以，剧烈运动后要继续做一些小运动量的动作，慢跑或走一走，呼吸和心跳基本正常后再停下来休息。

1. 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。

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症。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，生理机能低下综合症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。

真题再现

【2015年下半年真题】中长跑比赛开始后不久，运动员常出现呼吸困难、胸闷、头晕、心跳加快、肌肉酸软无力、动作不协调的反应，这种现象称为（　）。

视频解析

A. 过度紧张
B. “极点”
C. 假稳定状态
D. 真稳定状态

【答案】B。解析：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症。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，生理机能低下综合症症状会明显减轻或消失。

【2015年下半年真题】在长跑运动中出现“第二次呼吸”，表明人体肌能水平已经达到（　）。

视频解析

A. 进入工作状态
B. 疲劳状态
C. 恢复状态
D. 相对稳定状态

【答案】D。解析：“第二次呼吸”的出现标志着进入工作状态阶段的结束。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。

3. 稳定状态

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。稳定状态可分为真稳定状态和假稳定状态。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。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。

真题再现

【2016年下半年真题】马拉松运动中，当机体摄氧量能够满足需氧量要求时，人体技能水平处于（　）。

视频解析

A. 进入工作状态
B. 真稳定状态
C. 假稳定状态
D. 疲劳状态

【答案】B。解析：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。

考题预测

运动时，当人体生理惰性克服后，机能活动在一段时间内保持一个较高水平，这种状态称为（　）。

A. 赛前状态
B. 进入工作状态
C. 稳定状态
D. 疲劳状态

【答案】C。

4. 减轻“极点”反应的措施

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。“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。

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、突变理论和自由基学说。

运动后的恢复与运动能力的提高恢复过程是指人体在运动过程中和运动结束后，各种生理机能和能源物质逐渐恢复到运动前水平的功能变化过程。

1. 促进人体功能恢复的措施

有活动性手段、营养性手段、睡眠、物理手段和心理学手段等。

2. 恢复过程的一般规律

恢复过程可分为三个阶段：第一阶段，运动时能源物质消耗占优势，消耗大于恢复，能源物质逐渐减少，各器官系统的工作能力下降；第二阶段，运动停止后能源物质消耗减少，恢复占优势，能源物质和各器官系统的功能逐渐恢复到原来水平；第三阶段，运动时消耗的能源物质及各器官系统机能不仅恢复到原来水平，甚至超过原来水平，这种现象称为超量恢复或超量代偿。超量恢复保持一段时间后又回到原来水平。

从生理学本质来看，运动技能的学习就是建立复杂的、连锁的、本体感受性的运动条件反射。在学习运动技能时，大脑皮质运动中枢内支配肌肉活动的相关神经元在机能上进行排列组合，兴奋和抑制在运动中枢内有规律地交替发生，这种条件反射的系统化表现为相对固定的动作定型。也就是说，运动技能的形成是建立动作定型的结果。

运动技能的形成可以用神经反射机制和控制论机制来说明。根据大脑皮质建立条件反射的机制，可以把运动技能的形成分为相互联系的4个过程。

1. 泛化过程

在学习一个动作的初期，由于人体内外环境的刺激通过感受器（特别是本体感觉）传到大脑皮质，引起皮质细胞的兴奋，而这一阶段皮质的内抑制尚未精确建立，故大脑皮质的兴奋和抑制呈现扩散状态，条件反射的通路不能集中，缺乏特异性，这称为泛化阶段。这一阶段的行为特点是动作僵硬、不协调、不够放松，出现多余动作。在技能学习的泛化阶段，教师应抓住动作的主要环节进行教学，不宜过多强调动作的细节。

2. 分化过程

在不断练习动作的过程中，大脑皮质运动中枢的兴奋和抑制从分散趋于集中，而且抑制过程增强，特别是分化抑制得到发展，能比较精确地反映动作的细节，这就进入了技能形成的分化阶段。这一阶段动作定型初步建立但不够巩固，容易受新异刺激的干扰而出现错误。教师在教学中应帮助学生体会动作的细节，注意纠正错误动作。

考题预测

在运动技能形成的分化阶段，教学中应特别注重（　）。

A. 纠正错误动作
B. 运用辅助练习
C. 建立动作概念
D. 强化主要环节

【答案】A。解析：这一阶段动作定型初步建立但不够巩固，容易受新异刺激的干扰而出现错误。教师在教学中应帮助学生体会动作的细节，注意纠正错误动作。

3. 巩固过程

经过对正确动作的不断重复，大脑皮质的兴奋与抑制在空间和时间上更加集中、精确，动作定型比较稳定地建立起来，而且运动器官和内脏器官配合协调，这就进入了运动技能形成的巩固阶段。在这一阶段仍然要坚持不断地进行重复性技术练习，以防止动作定型的消退。

4. 自动化过程

随着对动作的练习和记忆，动作定型已经牢固建立，并能自动重现，而且在完成动作时可以暂时不需要有意识地控制，可以让整套动作流畅自如地展现出来，这时就进入了运动技能形成的自动化阶段，达到自动化阶段的动作精确、自然，并具有美感。