1、第二章 运动人体科学,第一节 运动人体科学的认识基础 第二节 体育运动中的人体科学基础 第三节 运动人体科学在体育运动中的实践问题 第四节 体育运动中的评价与运动人体科学 阎守扶,全国中小学体育教师继续教育资源库,第一节 运动人体科学的认识基础,一、如何认识运动人体科学 （一） 作为体育教师应该如何认识运动人体科学,（二） 运动人体科学在体育运动中扮演的角色,（三）运动人体科学的应用及其局限性,运动人体科学只是我们认识人体运动能力或健康水平变化的众多“窗口”之一!,二、运动中人体的状态,（一）运动中人体的稳态、应激与适应,（二）运动中机体的疲劳、恢复与超代偿,疲劳：机体的机能能力会逐渐下降。恢
2、复：在体育锻炼、运动训练和竞技比赛过程中及结束后，生理功能逐渐恢复与提高的过程。恢复是一个动态的过程，取决于机体与运动性质之间的相对关系。超代偿：运动结束后，这些能源物质强烈分解的过程便会终止。这时若能充分补糖，肌糖原的再合成过程会占明显优势，不仅能恢复到原来的水平，同时还能出现比原先水平还要高的恢复。,运动后机体恢复的时间特征,三、人体能量供应系统,人体能量供应系统,人体三个供能系统的相互关系示意图,部分运动项目三个供能系统各自参与供能的比例 （%）,(一）体育锻炼或运动训练中的三阶段划分,四、基于时间维度上的运动规律和手段基础,（二）运动过程中的各种体育手段的基础,1基于运动负荷和运动时间
3、的体育手段应用思路,不同年龄运动员靶心率的估计量,持续运动时间对于主要能量系统的影响,能量消耗与恢复时间,主观运动强度评价量表（RPE表）,2基于运动人体科学的体育手段决策思路,体育手段是指运用身体练习达到某种目的而采用的途径和步骤。,首先需要搞清楚的就是运动项目的供能特点。我们知道每一个运动项目都有相对应的主体供能系统。然后，可以根据运动项目的供能特点选择运动方法和运动负荷。其中，最重要的是运动负荷的控制，因为，通过控制最大负荷持续时间的长短可以促使相应供能系统产生适应性的改变。而这种改变是这个运动项目运动能力提高的基础。第三就是选择好休息的间歇时间、休息方式等。,不同运动项目对机体的心肺耐
4、力、肌力与肌耐力、柔韧性和体重的影响也是不一样的。,第二节 体育运动中的人体科学基础,一、体适能:人体的健康基础,(1)心肺耐受力是构成身体健康因素中最重要的指标。 (2)肌肉力量与耐力是指骨骼肌收缩时依靠肌紧张来克服和对抗阻力的能力。 (3)柔韧性是指身体各个关节能有效地活动到最大范围的能力。 (4)体脂百分比是指人体体内所含脂肪占体重的百分比。,体适能(Physical Fitness)又称休能，是身体适应能力的简称。它指身体具备某种程度的能力，足以安全而有效地应付日常生活中身体所承受的冲击和负荷，免于过度疲劳，并有体力享受休闲及娱乐活动的能力。,体适能的评价,二、身体素质:人体的运动能力
5、基础,力量力量是指某肌肉群对抗阻力的能力。力量根据其表现形式，可区分为最大力量、爆发力、肌耐力三类。,各基本负荷因素匹配原则,决定力量的生物学因素： 肌肉适应性肥。 肌纤维收缩的初长度、肌纤维的横断面积、肌纤维类型和运动单位、肌肉收缩速度、神经系统的机能状态、年龄与性别和体重。,(二）速度速度是指人体进行快速运动的能力或在最短时间完成某种运动的能力。按其在运动中的表现可分为反应速度、动作速度和周期性运动的位移速度三种形式。决定速度的因素与速度的形式相对应。,速度训练的持续时间、强度和间歇,(三)耐力耐力是指人体长时间进行肌肉工作的运动能力或抗疲劳能力。从运动生理学角度看,耐力一般又分为无氧耐力
6、和有氧耐力。,耐力训练方法,(四)灵敏灵敏是指人迅速改变体位、转换动作和随机应变的能力。实际上是运动者运动技能和各种素质在运动活动中的综合表现,是一种复杂的素质。 决定灵敏素质的主要因素有:大脑皮层神经过程的灵活性与分析综合能力、感觉器官的机能状况、运动机能的巩固程度。此外,灵敏素质还受年龄、性别、体重、疲劳等因素的影响。,三、人体运动技能形成的规律,（一）运动技能形成的原理运动技能是人体在运动过程中通过学习而获得的运动方式,属运动行为。目前,人们更多地是运用运动生理学和心理学的理论与方法来解释运动技能的形成规律或是去研究的。运动技能分为闭式技能和开式技能两大类。,闭式技能的特点是:在运动结构
7、上多属周期性重复动作,完成这类动作时,基本上不因外界环境的改变而改变自己的动作,反馈信息主要来自本体感受器。闭式技能包括有田径、游泳和自行车等项目。开式技能的特点是:在运动结构上表现出多样性或非周期性特征;其中以视觉分析器起主导作用;通常随外界环境的改变而改变自己的动作。这类技能通常包括对抗性的运动项目,如击剑、摔跤和各种球类项目。一般开式技能比闭式技能更为复杂一些。,（二）运动技能形成的过程在身体练习过程中形成或掌握运动技能是一个连续的、渐进的过程，在这一过程的不同阶段有着不同的特点。根据生理学中条件反射学说，将运动分成为泛化、分化、巩固和自动化四个相互联系的时相。形成运动技能过程的四个时相
8、是一个连续的过程，各时相之间没有明显的界限，也没有固定的时间长度，有时其中的某一时相还会消失。因此，在身体练习过程的开始对动作的正确认识是非常重要的。错误运动技术的形成，不仅不利于取得好的运动成绩，而且纠正错误动作远远比学习一个动作要难得多。,四、人体运动能力的年龄特点,青春发育期的一般规律 (1) 生长发育的量变和质变规律。 (2) 生长发育的连续性和阶段性规律。 (3) 身体各系统发育的不平衡规律。,无论是从性别的角度还是从年龄的角度看，男性与女性之间以及不同年龄之间在运动能力上的确存在一定的差异性。但是这种差异有的时候不是绝对的和不能改变的。例如一个有训练基础的女运动员可能比一个没有训练
9、基础的男性能表现出更强的运动能力；一个年龄小一些的有锻炼基础的人可能比那些年龄比他大的人，能表现出更强的运动能力。,（二）儿童少年的解剖生理特点,(1) 骨骼 (2) 肌肉 (3) 血液循环 (4) 呼吸系统 (5) 神经系统,（三）青少年身体素质发展特征,身体素质是机体各器官、系统机能的综合表现。儿童少年各项素质随年龄的增长而增长，这种现象称为身体素质的自然增长。在青春发育期（男生15岁、女生12岁左右）身体素质自然增长的速度快、幅度大。在青春发育期末期，身体素质增长的速度开始减慢。在不同年龄阶段，各项身体素质的增长速度不同，即使在同一年龄段，不同身体素质的发展变化也不一致。,城乡男生各项身
10、体素质指标增长速度分期图,城乡女生各项身体素质指标增长速度分期图,（四）影响生长发育的因素,生长发育一方面受到遗传因素和身体适应能力的影响；另一方面还受到环境、生活方式、疾病、季节、气候和社会等外部因素的影响。其中，营养是生长发育的物质基础，体力活动是生长发育的源泉。体育运动可以通过调节机体新陈代谢、神经内分泌系统的作用机制，对生长发育产生不同程度的影响，但是，这是一个需要长期积累的过程,那些试图通过参加短时间体育运动而使身体发育水平明显提高的想法是不切实际的。,第三节 运动人体科学在体育运动中的 实践问题,一、运动与运动营养,（一）运动训练期间的膳食安排首先，建立一个好的膳食制度。其次，如果
11、是想提高耐力水平，一是要预防贫血，二是要在运动前补充热量。第三，如果是想提高爆发力，可以多吃一些蛋白质含量高的食物，减少脂肪的摄入量，少吃油炸类的食物。第四，运动后多吃一些碱性类的食物，少吃酸性类的食物。,（二）运动中的补水问题,运动前补水。运动前补充适量水分是非常必要的，因为这样可以减少脱水的可能，同时也有利于保持运动能力。比较好的做法是：运动前2h饮用400600ml的含电解质和碳水化合物运动饮料。也可以在运动前15-20min补水400-700ml，要少量多次摄入，每次约100200ml，分24次饮入。运动前忌一次性大量饮水。运动中补水。运动中补水要在保持少量多次的特征基础上，一般以总量
12、不超过800ml/h的原则，每隔1520min，补水150300ml，或每隔2-3km，补水100200ml。如果运动时间长于60min。需要考虑补充含电解质和碳水化合物运动饮料。运动时间低于60min，补充纯水即可。运动后补水。运动后补水也要遵循少量多次的原则，切忌暴饮。运动后补水应选择含有电解质和碳水化合物运动饮料。一般来讲运动时丢失的水分应该在次日晨得到基本恢复。监测运动员的体重可以了解恢复的程度。,（三）运动中的补糖问题,首先，不同的个体或处于不同时期的运动者，其练习期间、比赛测试期间和恢复期间对糖类物质的需求是不一样的，不能一概而论。其次，对于准备参加800m或1000m等耐力性运动
13、的人来讲，及时补充糖类物质可以缩短肌糖原的恢复时间，有助于提高训练能力；第三，在比赛前14h通过富含糖的用餐可以提高机体内的糖原储备，有助于运动能力的保持和延迟运动性疲劳的产生。在比赛中可采用少量多次和每隔3060min补充一些含糖饮料或容易吸收的含糖食物方式，补充数量不超过60g/h或1g/min。在运动后开始补糖的时间越早越好。第四，合理选择补充糖的类型有助于提高补糖的效果。但在实际应用时还需要注意到个体差异的问题。一般可以让运动员通过试用不同类型的、不同浓度及口感的饮料来选定赛前或赛中最终使用的糖饮料。,（四）注意阅读食品标签养成阅读食品说明是一种正确选择食品的好习惯，同时也是学习营养学
14、的好方法。 （1）总热量，多少热量来源于脂肪，胆固醇，膳食纤维素，钠、钾等离子，总糖量（碳水化合物），蛋白质，维生素A、维生素C等。（2）阅读时需要注意配料中含有的成分种类和各种成分占有的百分比和数量。具体讲：仔细看它所提供的量，看是否超过你的摄入量的限制范围；如果食品标明是低脂食品，则需要看有多少热量是来自于脂肪；此外还需要看脂肪的类型等。如果是蛋白质，则需要注意必需氨基酸的种类和数量。 （3）同类产品、相同价格的食品，必需氨基酸的种类与数量多的应优先选择。,二、运动中经常出现的问题与损伤的防治,（一）运动中经常出现的问题 1.肌肉酸痛肌肉酸痛的现象并非是在运动中发生的，而是停止运动后一段时
15、间才出现的。通常最快是在运动后8小时发生。肌肉酸痛的处理办法：首先可以施行热敷。热敷可以起到促进血液循环，减轻疼痛的作用。泡热水澡就是非常有效的方法之一；其次，可以做一些轻微地拉伸性运动；第三，采取按摩的手段，按摩酸痛部位的肌肉，可起到加速血液循环、加快肌肉中乳酸等代谢产物排出速度的目的。,2.肌肉痉挛肌肉痉挛俗称抽筋，是肌肉发生不自主的强直收缩所显示出的一种现象。运动中最易发生痉挛的肌肉是小腿腓肠肌，其次是足底的屈拇肌和屈趾肌。预防措施：加强体育锻炼，提高身体的耐寒力和耐久力。 3.中暑中暑是指在高温和热辐射的长时间作用下，机体出现体温调节障碍，水电解质代谢紊乱，神经系统功能损害等症状的总称
16、。运动性中暑是指在高温和通风差的环境或烈日下进行体育运动时，引发的中暑现象。处理办法：有中暑先兆时，病人应迅速离开热环境，到阴凉处休息，喝清凉饮料，服十滴水或藿香正气水，一般可很快恢复。 预防措施：避开最热的时间，减少在阳光直射下的运动，注意休息、注意补充水，做好防护措施。,4.流鼻血流鼻血通常是由运动时相互发生碰撞鼻部被撞击所引起，最常见的是鼻窦部位静脉微血管破裂所造成的出血。有时也会出现在毫无外伤的情况下，鼻部突然出血的情形。现场处理办法：让患者安静坐下，将头部稍微往前倾。以较有力的一只手姆指及食指压住鼻翼，约隔10分钟放开。可冷敷患者鼻部。切勿将头往后仰，鼻血流入喉咙深处时可能会引起呕吐
17、。如果是由骨折引起的出血，就要送医治疗。,5.运动性腹痛 大多在安静时不疼，运动时才发生，发生率较高的项目有中长跑、马拉松和竞走和其他耐力性运动。 处理办法：运动中产生腹痛时，应先尝试减速、降低强度，加大呼吸调整运动节奏，用手按压疼痛部位或弯腰跑一段距离等，一般疼痛常可以缓解或消失。 预防措施：首先，运动前要做好充分的准备活动。其次，运动前不要吃的过饱或饮水过多，不吃不易消化或产气的食物。第三，对于出现过腹痛现象的运动员，应积极到医院进行全面检查。如果确实患有腹内、外疾病，应进行彻底地治疗。,6.运动性晕厥晕厥是脑血流暂时降低或血中化学物质变化所致的短暂意识紊乱和意识丧失。 主要症状：发病前患
18、者或有全身乏力，面色发白、头昏、耳鸣、恶心、眼前发黑和出虚汗等。 处理办法：让患者平卧或头稍低位，松解衣领，注意保暖。预防措施：有发生过晕厥的锻炼者，在参加训练或比赛之前应作全面检查，避免再发生晕厥。要坚持体育锻炼，提高自身心血管运动机能水平。,（二）如何预防运动中的伤害事故参加体育运动的人应当注意运动损伤的预防问题。运动开始前要做好充分的准备活动，对场地、器械的安全性要有一个评估，如果觉得存在不安全的因素，宁可取消运动。如果天气不好或气温过高、湿度过大、有风、下大雨，应尽量避免在这种天气条件下进行户外运动。同时，还要学会正确使用各种运动器械和防护器具。要积极提高肌肉力量和柔韧性等身体素质，要
19、掌握正确的技术动作，合理安排好运动负荷与练习方式，减少局部承受运动负荷过大易产生疲劳的可能性。,（三）如何处理常见的运动损伤,急性运动损伤的一般处理原则，即RICE原则。RICE是4个英文单词的缩写。休息（Rest）。让受伤者以最舒适的姿势休息，并保护其不再受伤；冰敷（Ice）。一般在受伤即刻至24小时或48小时的时间范围内，采取冰敷的方式。一般等受伤部位红、肿、疼痛感消失后，再转为热敷的方式。冰敷每次的时间一般不超过510分钟，可以重复34次。压迫（Compression）在受伤部位休息和冰敷后，可以用弹性绷带绑紧固定好受伤的部位。但要注意绷带不能帮得太紧，以免影响血液流通高抬患处（Elev
20、ation）。当上述三步完成后，可以再将受伤部位抬至高于心脏的部位，以便减轻受伤部位的充血程度。,慢性运动损伤的一般处理原则：一是判断损伤的程度，例如疼痛、肿胀、不灵活的程度；二是减少运动量或休息，三是选择适当的替代运动。因为慢性运动损伤常常是发生在身体的局部而非全身，所以没有必要完全停止运动，可选择非损伤部位进行练习以保证身体的整体运动能力。四是如果受伤部位有发炎的情况，则需要求助医生，在医生的建议下或者选择服药或者选择有针对性的练习。,急性和慢性运动损伤的特点、原因、症状和一般处理原则,三、运动与肥胖,（一）肥胖及其危害 肥胖是一种常见的、明显的、复杂的代谢失调症，可以影响整个机体正常功能
21、的生理过程。肥胖对人体的危害主要表现为：降低心血管功能和增加心血管疾病的危险；影响消化系统和内分泌系统的功能以及增加某些癌症发生的危险性。 （二）肥胖分类依照发生原因，肥胖可分为单纯性肥胖和继发性肥胖。单纯性肥胖与生活方式密切相关，是以过度营养、运动不足、心理行为偏差为特征的慢性疾病。单纯性肥胖是最常见的一种肥胖，约占肥胖人群的94%。儿童肥胖多属于这类肥胖。继发性肥胖是继发于某些疾病，主要是一些神经内分泌系统疾病的肥胖。,依照脂肪在身体不同部位的分布，肥胖可分为腹部型肥胖（中心型肥胖）和臀部型肥胖（外周型肥胖）两种。男性肥胖多为前者，其脂肪主要沉积在腹部的皮下及腹腔内；女性肥胖多为后者，其脂
22、肪主要沉积在臀部以及大腿部位。腹部型肥胖引起肥胖并发症的危险要远高于臀部型肥胖。,（三）造成肥胖流行的主要原因关于肥胖的形成的解释，从根本讲是人体热量摄入超过机体消耗，过多的热量在体内转变为脂肪大量贮存造成的，但是造成机体能量失衡的原因却是非常复杂的。一是遗传因素。肥胖有家族倾向，双亲都肥胖的家庭，子女约有80%肥胖；单亲肥胖的家庭，子女约有40%肥胖。目前认为遗传是肥胖的主要决定因素。二是机体在某些基因的作用下，产生对能量的摄入、能量消耗、脂肪细胞贮存脂肪的影响。三是环境和行为因素。具有潜在肥胖遗传素质的个体在食物缺乏和/或体力活动量大的情况下会变瘦；而无肥胖遗传素质的个体，在高热量食物摄入
23、和/或无体力活动的情况下可能会变胖。所以在肥胖的发生、发展和减肥过程中，外界因素的影响是一个不可忽视的重要因素。,（四）体重控制的原理能量平衡是体重控制的重要原因。一方面，新陈代谢是机体生命活动的基本特征之一。另一方面，人体能量摄取与能量消耗之间的关系分为能量正平衡、能量负平衡和能量平衡三种状态。,中国人的膳食金字塔,（五）肥胖的预防策略第一是坚持体育运动。一是减少静态活动的时间；二是积极参加各种体育活动；三是尽量利用各种机会进行身体活动，如步行上下学、多走楼梯、站着看电视、多帮家长干家务活等。第二是养成健康的饮食行为。健康的饮食行为不仅可以预防肥胖减少疾病的发生，而且还可以促进健康、智力发育
24、和增强体质。第三是采取平衡膳食。儿童少年正在生长发育的重要时期，因此，保持膳食的多样性是非常重要的。如荤素搭配、粗细搭配，保证鱼、蛋、奶、豆类和蔬菜的摄入。在控制总热量摄入的同时，要保证蛋白质、维生素、矿物质的充足供应。,我国儿童少年膳食能量推荐摄入量,不 同 身 体 活 动 的 能 量 消 耗,不同膳食能量水平时选择各类食物的参考量及其可提供的主要营养素含量,第四节 体育运动中的评价与运动人体科学,一、体育运动中评价的重要性,一方面健康的人必须能够经常做持续而剧烈的活动，具有适当的力量、耐力并且保持正常的体重。另一方面评价一个人的健康状况，对于选择适合体质状况的体育手段，有效增强个人体质、提
25、高运动能力、减少运动伤害等意外事件的发生是十分重要的。同时，定期评价自身其体育活动过程中身体健康状况和运动能力的变化及其变化程度又是调节控制运动负荷，增加运动健身效应的重要依据。,二、评价的标准与标准类型,评价标准的类型有三种，即比较标准、理想标准和个体标准。,三、评价的形式,四、评价健康的主要内容身体健康的程度与人的运动能力是紧密相关联的。尽管决定人的运动能力的因素有很多，但就人体本身而言，一是与身体的组成与机能能力有关；二是与身体素质的好坏有关；三是和人的心理因素有关。身体组成与机能能力因素的主要内容有心肺功能、肌肉力量、柔韧性和身体组成成分；身体素质因素有力量、速度、灵敏性和平衡感等；心
26、理因素有感知觉。,五、评价的项目,安静状态脉搏正常值范围（次数/分）,（一）对于健康类指标的评价方法 1安静状态心率的评价,2安静状态血压的评价血压在青少年发育时期比成年人低一些。青春发育期结束后血压趋于稳定，变化范围较小。收缩压在100120mmHg，舒张压在6080mmHg，男性一般略高于女性。收缩压/舒张压（mmHg）在160/95以上为高血压；140/90为高血压临界值；90/50为低血压。此外，还可以通过身体姿势改变引起心率和血压的变化来评价循环机能的好坏。,3.肺活量与肺活量体重指数通过肺活量计可以测得肺活量值。肺活量因性别和年龄而异，男性明显高于女性，在20岁之前，肺活量随着年龄
27、的增加而增加，20岁之后增加量就不明显了。由于肺活量的大小与体重、身高、胸围等因素相关，因此，在评价时应充分考虑这些因素对肺活量大小产生的影响，将学生身体发育的不同步因素在肺的机能评价中体现出来，所以选用了肺活量体重指数，即肺活量/体重。一般可以通过测量到的肺活量与体重值的指数计算结果查表得到评分结果。,4体重指数体重指数是身高与体重的一种比值。体重的单位是千克，身高的单位是米。下表列出中国学龄儿童青少年超重、肥胖筛查BMI分类标准。,中国学龄儿童青少年超重、肥胖筛查BMI分类标准,（二）对于运动负荷评价的方法,1主观评价,（）感觉全身舒展、精神焕发、有再运动一会儿的要求，说明运动负荷适宜。（
28、）稍有疲劳感，肌肉略有酸胀，但不影响学习、食欲和睡眠，且肌肉酸胀在3小时左右消失，说明运动负荷适宜。（）在运动后412小时内，有吃不香、睡不实、对再运动不感兴趣、次日起床后自感很疲劳、乏力、头晕等，说明运动负荷过大，要适当减小运动负荷。（）局部肌肉有酸痛且痛点扩大并有加剧趋势，说明肌肉或肌腱有炎症的可能，此时应降低运动负荷，若情况不见好转应停止练习。（）肌肉有不同程度的发紧或麻木感，说明运动量过大。如有此感觉应降低负荷或停止练习。,2同伴评价有的时候由于每个人的疼痛阈值和忍受程度是不一样的，人们对自己的不适敏感程度也存在一定差异。因此，通过同伴相互监督、相互观察运动负荷的大小也是可以采取的评价方式之一。3心率评价心率是评价运动负荷众多方法中最简便易行的方法之一。可以用锻炼结束后5分钟的即时心率来评价运动负荷。如果心率比安静时高出6-9次/分以上，说明运动负荷较大；在2-5次/分之间，说明运动负荷适度；若基本恢复至安静时的心率，说明运动负荷较小。除此之外，还可以利用锻炼后，次日早晨起床前，测量安静时的心率值。并将其与原来同一时间的心率值进行比较。如果高出原来安静值69次/分，说明运动负荷比较大。,
