解放军文职招聘考试第七章 内分泌机能
第七章 内分泌机能
第一节内分泌概论
一、内分泌与内分泌腺(一)内分泌系统组成:内分泌腺、内分泌细胞
内分泌激素通过血液或淋巴液循环运送至靶细胞或靶器官发挥生理作用。(区别于外分泌导管输送,如唾液、胆汁、消化液)
(二)生物放大作用
内分泌作用的特点,经多个信息传递系统完成。
第一信使:微量激素→第二信使:cAMP——环一磷酸腺苷等→明显生理反应。
生物放大系统——生物放大作用、生物放大效应
(三)远距分泌 旁分泌 自分泌 神经分泌简介
1. 远距分泌:生长素、促甲状腺激素 2. 旁分泌:睾酮作用于曲精管 3. 神经分泌:ADH的分泌 4. 自分泌:消化管的某些内分泌细胞
二、激素
(一)激素概念:由内分泌腺或内分泌细胞分泌,经体液运输至靶器官发挥生物调节作用的高效能生物活性物质。
(二)激素的分类:
含氮类激素:1蛋白质(肽类):生长激素等 2氨基酸(胺类):肾上腺髓质激素、甲状腺素 3类固醇激素:肾上腺皮质激素、性激素
(三)激素的一般作用特征
1. 生物信息传递(信使作用)
激素以化学信号的形式,在细胞与细胞之间进行信号传递,从而加强或减弱靶组织原有的生理生化过程。
如:生长激素促进长骨生长 胰岛素促进糖分解产生能量 肾上腺糖皮质激素促进脂肪分解等
2. 相对特异性:选择性作用于某些细胞、组织和器官。特异性程度不同。
3. 高效能生物放大作用:微量激素与受体结合后,在细胞内发生一系列酶促逐级放大作用。 1mg甲状腺激素可使机体增加产热4200KJ
4. 颉抗与协同作用 颉抗作用:胰高血糖素与胰岛素 协同作用:生长激素与甲状腺激素 允许作用:糖皮质激素与儿茶酚胺
三、激素的作用机制
(一)激素作用的专门性
每一种激素只能与一种受体结合,而每一种受体也只能与一种激素结合,这就决定了两者作用的高度特异性。
(二)激素受体及其特性
1. 细胞膜受体:非类固醇激素不能溶于脂肪,难于穿过细胞膜(双层脂质膜),故其受体一般均处于细胞膜,且作用机制主要由cAMP充当“第二信使”进行介导。
2. 细胞内受体:类固醇激素由于可溶于脂肪,故其极易穿过细胞膜进入膜内。因此,这些激素的受体绝大部分处于细胞质,个别的处于细胞核(如甲状腺激素)。
(三) 激素的作用机制与过程
1.非类固醇激素的作用机制与过程
第一步,激素到达细胞后,与细胞膜表面的受体结合,形成激素-受体复合物;
第二步,激素-受体复合物激活了细胞膜上的腺苷酸环化酶; 第三步,在腺苷酸环化酶作用下,ATP分解为cAMP(第二信使); 第四步,cAMP激活蛋白激酶 第五步,蛋白激酶再诱导出一系列的继发性、特异性反应。
2. 类固醇激素的作用机制与过程:
第一步,激素到达细胞后,穿过细胞膜进入细胞内部,在细胞内与受体结合构成激素-受体复合物;
第二步,激素受体复合物进入细胞核,与细胞的DNA结合,激活某些基因;
第三步,在这个基因活化过程中,在细胞核内合成mRNA;
第四步,mRNA进入细胞浆,促进蛋白质类物质的合成,并诱发继发性的生理反应。
第二节 主要内分泌腺及其作用
一、下丘脑与垂体
(一)腺垂体分泌的激素及其生理作用
腺垂体激素有:生长素、催乳素、促黑(色素细胞)激素、促甲状腺素、促肾上腺皮质激素、促性腺激素(卵泡刺激素和黄体生成素)。
1. 生长素
(1)促进生长发育:主要促进骨骼和肌肉的生长发育。 分泌异常所致疾病:幼年时期缺乏→侏儒症;幼年时期过多→巨人症;成年后过多→肢端肥大症。 (2)促进物质代谢:
2. 催乳素
蛋白质激素。催乳素的重要生理作用是促进妊娠期乳腺发育,使乳腺开始并维持泌乳。
3. 促甲状腺素 一种糖蛋白。其主要生理作用是促进甲状腺腺泡细胞的增生和甲状腺激素的合成。
4. 促肾上腺皮质激素 含39个氨基酸的多肽。ACTH的主要生理作用是促进肾上腺皮质增生和糖皮质激素的合成与释放。
5. 促性腺激素 促性腺激素包括促卵泡激素和黄体生成素。前者能刺激卵泡的发育和卵子的成熟。后者能促进卵泡的最后成熟。
6. 促黑(素细胞)激素
促黑激素的主要作用是促进黑素细胞中的酪氨酸酶的合成和激活,从而促进酪氨酸转变为黑色素,使皮肤与毛发等的颜色加深。
(二)腺垂体分泌的调节
1. 下丘脑调节性多肽的调节 下丘脑神经元分泌多种活性肽,通过门脉系统,作用于腺垂体细胞,调节其相应激素的分泌。
2. 外周靶腺激素的反馈调节 四种“促激素”通过反馈联系对腺垂体、下丘脑起调节作用。
3. 反射性调节 反射性地通过高级中枢影响下丘脑的活动,从而改变腺垂体的分泌功能。
(三)神经垂体分泌的激素及其生理作用
1. 升压素 又称抗利尿激素(ADH),为含9个氨基酸的多肽,其作用是使全身微动脉和毛细血管前括约肌收缩,升高血压。
2. 催产素 催产素(OXT)也是一种含9个氨基酸的多肽,它有促进子宫收缩和排乳两种作用,但以排乳为主,在分娩及哺乳时才发挥生理效应。
二、甲状腺 (一)甲状腺激素的生理作用
甲状腺激素有两种: 甲状腺素(四碘甲腺原氨酸,T4):含量较多,占总量的90%。
三碘甲腺原氨酸(T3):生物学活性较T4强约5倍。
1. 对代谢的影响 促进体内糖和脂肪的分解。生理剂量能促进蛋白质的合成;大剂量时则促进蛋白质的分解. 2. 对生长发育的影响 影响脑和长骨的生长发育。幼儿分泌↓→呆小病
3. 对神经系统的影响 提高中枢神经系统的兴奋性。
4.对心血管系统的影响 心搏加快、加强,心输出量增大,外用血管扩张。
三、肾上腺
肾上腺由皮质和髓质两部分组成,从功能上看,皮质和髓质是两个独立的内分泌腺。
(一)肾上腺皮质 肾上腺皮质由三层上皮细胞组成,从外向内依次为:球状带、束状带和网状带。
球状带:盐皮质激素(醛固酮) 束状带:糖皮质激素(皮质醇)
网状带:性皮质激素(少量的雄性激素和微量的雌二醇,亦可分泌皮质醇)。
这三类激素都是固醇衍生物,故统称为甾体激素。
1. 糖皮质激素的生理作用
(1)对物质代谢的作用:促糖原异生、贮存,使血糖增高;促蛋白质、脂肪分解; (2)在“应激反应”中的作用 (3)对其他组织器官的作用:增强骨髓造血功能;延长、加强儿茶酚胺的作用。
2. 糖皮质激素分泌的调节
糖皮质激素的分泌主要受腺垂体促肾上腺皮质激素(ACTH)的调节。
(二)肾上腺髓质
肾上腺髓质起源于外胚层,能分泌和贮存肾上腺素和去甲肾上腺素,二者都是儿茶酚的单胺类化合物,故统称儿茶酚胺。髓质中肾上腺素与去甲肾上腺素的比例约为4:1。
四、胰岛 胰岛中有:A细胞,分泌胰高血糖素; B细胞,分泌胰岛素; D细胞,分泌生长抑素;PP细胞,分泌胰多肽。
(一)胰岛素 (二)胰高血糖素
五、甲状旁腺 (一)甲状旁腺的作用 (二)甲状旁腺素的调节
六、性腺
(一)雄激素 雄激素主要由睾丸的间质细胞分泌,肾上腺皮质和卵巢也可少量分泌。
主要为睾酮。睾酮的生理作用: 1. 促进男性附性器官的发育和副性征的出现
2. 促进体内蛋白质合成:促进体内蛋白质特别是肌肉、骨骼等处的合成,有利于水和钠在体内的保留;刺激红细胞的生成增多等。
(二)雌激素:女性卵巢所分泌
作用:促进女性生殖器官发育,促使女性副性征出现;影响钙磷代谢,刺激骨细胞活动,有利于水钠潴留和蛋白质合成;影响多种生理功能。
(三)孕激素:女性卵巢分泌 作用:促进妊娠期子宫、乳腺等的发育
第三节 激素分泌的调控 一、负反馈调控 胰岛素为例 二、激素分泌的调控功能轴
下丘脑——垂体——肾上腺轴 下丘脑——垂体——甲状腺轴 下丘脑——垂体——性腺轴
作用机制:上位——中位——下位——靶器官(靶器官效应对以上发生负或正反馈调控)
功能轴相互关系:运动状态为例
协同:下丘脑——垂体——肾上腺轴皮质及髓质激素同时分泌增多
颉抗:下丘脑——垂体——甲状腺轴抑制 下丘脑——垂体——性腺轴抑制
第八章 感觉与神经机能
第一节 感觉器官
一、概述
感受器是指分布在体表或组织内部的一些专门感受机体内、外环境改变的结构或装置。
感觉器官是指感受器与其附属装置共同构成的器官。
(一)感受器的一般生理特征
1. 适宜刺激
每种感受器都有它最敏感的刺激,这种刺激就是该感受器的适宜刺激。
2. 换能作用
各种感受器可将其所接受的各种形成的刺激能量转换为神经冲动传向中枢,故称为感受器的换能作用。
3. 编码作用
感受器不仅将外界刺激能量转变成电位变化,同时将刺激的环境信息转移到动作电位的排列组合之中。把这一作用称为编码作用。
4. 适应现象
当一定强度的刺激作用于感受器时,其感觉神经产生的动作电位频率,将随刺激作用时间的延长而逐渐减少,称此现象为适应。感受器不同而适应的速度也不同。
(二)感觉信息的传导 1. 特异性传入系统 2. 非特异传入系统
(三)大脑皮质的感觉分析功能
1. 体表感觉 2. 运动感觉区 3. 视觉感觉区 4. 听觉和前庭觉 5. 内脏感觉
二、视觉器官:眼 (一)眼的折光与成像
1. 折光系统:包括角膜、房水、晶状体和玻璃体。 2. 成像原理:凸透镜成像。 倒立、缩小的实像。 3. 视调节
正常人的眼球折光系统的折光能力,能够随物体的移近而相应的增强,使物像落在视网膜上而看清物体,这一调节过程称为视调节。
意义:成像在中央凹(黄斑)处,形成清晰视觉。
(二)眼的感光机能
1. 视网膜的感光机能 2. 视网膜的光化学反应 3. 色觉
(三)空间视觉及眼肌平衡与运动
1. 视力:是指眼对物体微细结构的分辨能力。
2. 视野:单眼不动注视正前方一点时,该眼所能看到的空间范围
一般来讲,鼻侧视野小于颞侧。不同颜色的视野也不一样,白色>黄色>红色>绿色,不同项目运动员的视野不同,足球运动员绿色视野较大。
3. 立体视觉:立体视觉在各项体育活动中具有重要意义。
球类运动员立体视觉不完善会降低时空感,而使击球、传球、投球、接球等技术动作不准确。特别是在场地范围小、球速快的条件下不能准确地判断对方动作及接传方向。
4. 眼肌平衡
眼球的运动是靠运动眼球的六条眼肌,即上、下直肌,内、外直肌和上、下斜肌控制的。眼肌平衡决定于这些肌肉的紧张和松弛是否协调。
三、听觉与位觉 耳是听觉的外周感觉器官。
(一)听觉
听阈:人能听到的最低声强。 最大可听阈:听觉忍受某一声频的最大声强。
听域:从可听阈到最大可听阈曲线之间包括的面积。
(二)位觉:
即前庭器官(椭圆囊、球囊、三个半规管)引起前庭感觉。其适宜刺激是耳石的重力作用与直线的加减速度,及旋转运动的加减速度。
1. 前庭器的感受装置与适宜刺激
①椭圆囊和球囊的壁上有囊斑,囊斑中有感受性毛细胞。 适宜刺激是耳石的重力及直线正负加减速运动
②三个半规管:互相垂直,每个半规管均有膨大端为壶腹,壶腹壁上有壶腹嵴,壶腹嵴也含有感受性毛细胞。
适宜刺激:旋转正负加速度
2. 前庭反射与前庭机能稳定性
前庭反射:指前庭器官受到刺激产生兴奋后,除引起一定位觉改变以外,还引起骨骼肌紧张性改变、眼震颤及植物性功能改变。例如眩晕、恶心、呕吐和各种姿势反射等。
前庭功能稳定性:刺激前庭感受器而引起机体各种前庭反应的程度
在体育运动中,从事赛艇、划船、跳伞、跳水、滑雪、体操、武术、链球、投掷及各种球类运动项目的运动员,其前庭功能稳定性较高。所以,经常参加这类体育运动的训练,有利于提高前庭功能稳定性。
四、本体感觉
肌肉、肌腱和关节囊中分布有各种各样的本体感受器(肌梭与腱梭),它们能分别感受肌肉被牵拉的程度以及肌肉收缩和关节伸展的程度。这种本体感受器受到刺激所产生的躯体感觉,称为本体感觉。
(一)本体感受器结构与功能
1. 肌梭 肌梭呈梭型,位于肌纤维之间并与肌纤维平行排列, 是一种长度感受器。
2. 腱梭
腱梭分布在腱胶原纤维之间,与梭外肌纤维串联,是一种张力感受器。当肌肉收缩张力增加时,腱梭因受到刺激而发生兴奋,冲动沿着感觉神经传人中枢,反射性地引起肌肉舒张。
(二)运动对本体感受器的影响
第二节 肌肉运动的神经调控
一、神经系统概述
(一)神经系统的基本结构和功能
1.神经元 2.神经纤维:由轴突外包神经胶质细胞(构成髓鞘和神经膜)所组成。 基本功能:传导兴奋。
①神经纤维传导冲动的特征: 双向传导。绝缘性。生理完整性。相对不疲劳性。
②神经纤维的传导速度:不同神经纤维传导冲动的速度不同。 ③影响因素:
3.突触的概念与分类 突触:指神经元之间相接触的部位。
(二)神经元间的信息传递
突触:前一个神经元的轴突末梢分枝与后一个神经元的胞体或突起相互接触的部位。
二、肌肉运动的神经调控
(一) 脊髓对躯体运动的调节 1.运动神经元池
概念:一块肌肉往往受许多运动神经元的支配,支配某一肌肉的一群运动神经元。
2. 牵张反射 概念:当骨骼肌受到牵拉时会产生反射性收缩
①腱反射(位相性牵张反射) :
指快速牵拉肌腱时发生的牵张反射。如:膝跳反射、跟腱反射。
②肌紧张(紧张性牵张反射) : 概念:指缓慢而持续地牵拉肌腱时所引起的牵张反射。
意义:对抗肌肉的牵拉以维持身体的姿势,是一切躯体运动的基础。
(二)脑干对肌紧张和姿势反射的调节
1. 网状结构对肌紧张的调节
网状结构:在脑干广大的区域中,神经细胞和神经纤维交织在一起呈网状。
上述易化系统和抑制系统对肌紧张的影响,可用去大脑僵直实验加以说明:
在动物中脑上下丘之间切断脑干,动物出现伸肌过度紧张现象,表现为四肢伸直、头尾昂起、脊柱挺硬,称为去大脑僵直。
2.姿势反射 (1)状态反射
概念:是头部空间位置改变时反射性地引起四肢肌张力重新调整的一种反射活动。
头部后仰:上下肢及背部伸肌紧张性加强;
头部前倾:上下肢及背部伸肌紧张性减弱,屈肌及腹肌的紧张性相对加强;
头部侧倾或扭转时:同侧上下肢伸肌紧张性加强,对侧上下肢伸肌紧张性减弱。
应用:在完成某些运动技能时起着重要作用。
例如,在做体操的后手翻、空翻及跳马等动作时,若头部位置不正,就会使两臂用力不均衡,身体偏向一侧,常常导致动作失误或无法完成。
短跑运动员起跑时,为防止身体过早直立,往往采用低头姿势,这些都是运用了状态反射的规律。
但是,在运动中也有个别动作需要使身体姿势违反状态反射的规律。例如,有训练的自行车运动员在快速骑车时,做出头后仰而身体前倾的姿势。
(2)翻正反射
概念:当人和动物处于不正常体位时,通过一系列动作将体位恢复常态的反射活动。
特点:先转头,再转身。
应用:体育运动中,很多动作是在翻正反射的基础上形成的运动技能。
实例:体操运动员的空翻转体,跳水运动中转体及篮球转体过人等动作,都要先转头,再转上半身,然后下半身,使动作优美、协调且迅速。
(3)旋转运动反射
概念:人体在进行主动或被动旋转运动时,为了恢复正常体位而产生的一种反射活动 。
实例:在弯道上跑步时,身体向左侧倾斜,将反射性地引起躯干右侧肌张力增加。
(4)直线运动反射
升降反射:坐升降电梯
着地反射:从高处跳下时,在着地的一刹那,上肢紧张性加强而下肢两脚分开顺势弯曲,以保持身体重心减少震动。
体育运动中身体从高处落下时做滚翻动作克服着地反射,预防运动损伤。
(三)小脑和基底神经节在运动中的调控作用 1. 小脑对运动的调控作用
调节肌紧张、控制身体平衡、协调感觉运动和参与运动学习。
小脑损伤时,常见的症状为随意运动障碍,出现运动过度或不足、乏力、方向偏移,失去运动的稳定性。
2. 基底神经节在运动中的调控作用
具有控制肌肉运动的功能,与丘脑、下丘脑联合成为本能反射的调节中枢,它与肌紧张的控制、随意活动的稳定和运动程序编制有关。
病变症状:舞蹈病与手足徐动症等或震颤麻痹
(四)大脑皮质在运动控制中的作用 1. 锥体系 2. 锥体外系
三、神经系统的运动整合作用
(一)运动神经元活动的功能整合 (二)植物性神经系统的运动整合 1.植物性神经系统结构与机能特征 2.运动时植物性神经系统的作用
(1)循环系统
运动时交感神经兴奋会引起内脏血管收缩,骨骼肌毛细血管大量开放,从而导致血液重新分配。
(2)呼吸系统 在交感神经系统的作用下,由于支气管平滑肌舒张、呼吸频率加快、呼吸深度加深,使肺通气最增加,摄氧最增大,以满足肌肉缺氧的需要。
(3)代谢系统 交感神经兴奋时,促进肝糖元分解和糖异生。 (4)内分泌腺
交感神经兴奋不仅使肾上腺髓质分泌增多,还使肾上腺皮质素、胰高血糖素、垂体-性腺轴的分泌活动增加,从而导致心肌收缩力量增加,每搏输出血量增大、血压升高,同时使糖分解代谢加强、血糖浓度升高。
四、脑的高级功能
(一)学习和记忆
学习是指通过神经系统接受外界环境信息而影响自身行为的过程。
记忆是指将学习获得的信息贮存和提取再现的神经过程。
1. 学习过程 本质:是条件反射建立的过程
(1)条件反射的形成 条件反射必须建立在非条件反射的基础上,是个体在生活过程中获得的一种反射过程。
条件反射形成过程:
给狗喂食 唾液分泌(非条件反射) (非条件刺激) 灯光 狗不分泌唾液 (无关刺激)
灯光+食物 狗分泌唾液(多次反复重复) 灯光 狗分泌唾液(条件反射)(条件刺激)
条件反射的形成条件:是无关刺激与非条件刺激在时间上的多次结合,这个结合过程称为强化。
条件反射的形成机制:大脑皮层的某些神经元之间建立了一种暂时性的联系。
条件反射的形成条件:是无关刺激与非条件刺激在时间上的多次结合,这个结合过程称为强化。
(2)条件反射的消退和分化
条件反射建立以后,如果只使用条件刺激而得不到非条件刺激的强化,这时条件反射的效应会逐渐减弱,以至最后完全消退,这称为条件反射的消退。
(3)条件反射的生物学意义
条件反射的建立使动物对环境变化的适应既扩大了范围,又提高了预见性,使机体对环境具有更加广阔和完善的适应能力。 2. 记忆过程 3. 学习和记忆的机制
(二)条件反射的抑制
1. 非条件性抑制 (1)外抑制 (2)超限抑制
2.条件性抑制 (1)消退抑制 (2)分化抑制 (3)延缓抑制 (4)条件抑制
(三)两个信号系统的概念
人类皮层活动和动物的区别:具有两个信号系统。
第一信号:是具体的信号。如灯光、铃声、食物的形状、气味等。 第二信号:是抽象信号,即语言和文字。 第一信号系统:能对第一信号发生反应的大脑皮层功能系统,是人类和动物所共有的。
第二信号系统:能对第二信号发生反应的大脑皮层功能系统。是人类所特有的,也是人类区于动物的主要特征。
第九章 运动技能
第一节运动技能的基本概念和生理本质 一、运动技能
人体在运动中掌握和有效的完成专门动作的能力。即在准确的时间和空间内大脑皮质精确支配肌肉收缩的能力。
举运动实例解释运动技能的概念。
二、运动技能的分类 1.闭式运动技能:
不因外界环境的变化而改变自己的动作;动作结构周期性重复;反馈信息来自本体感受器;田径、游泳、自行车等项目属闭式运动
2.开式运动技能:
随外界环境的变化而改变自己的动作;动作结构为非周期性;反馈信息来自多种感受器,以视觉分析器起主导作用;球类、击剑、摔跤等对抗性项目属开式运动。
启发学生思考和举例说明运动技能的分类。
三、运动技能的生理本质
(一)运动条件反射的形成与运动技能
1.人随意运动的反射本质 ①谢切诺夫的论点 ②巴甫洛夫的论点
举例解释俄国生理学家谢切诺夫、巴甫洛夫有关随意运动生理本质的观点。
2.人运动条件反射形成的生理机理假说
①生理机制 以跳高为例讲解运动技能形成的生理机制。
②生理本质 根据巴甫洛夫高级神经活动学说,人随意运动的生理机理是以大脑皮质活动为基础的肌肉活动。大脑皮质动觉细胞可与皮质所有其他中枢建立暂时性神经联系,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。
人形成运动技能就是形成复杂的、连锁的、本体感受性的条件反射。
启发学生举例分析运动技能与一般运动条件反射的不同点,从而说明其生理本质。
复杂性:有多个中枢参与运动条件反射的形成。
连锁性:反射活动是一连串的,具有严格的时序特征,前一个动作即后一个动作的条件刺激。
本体感受性:在动作形成的过程中,肌肉的传入冲动起重要作用。
运动动力定型:大脑皮质运动中枢内支配部分肌肉活动的神经元在机能进行排列组合,兴奋和抑制在运动中枢内有顺序地,有规律地和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。
动力定型越巩固,动作完成越轻松自如;动力定型越建立得多,改建越容易皮质的灵活性越高。即基本技术掌握越多,越熟练,新的运动技能掌握越快,越自如。
大脑皮质机能的可塑性:在一定条件下,新的动力定型可以代替旧的动力定型。
(二)运动技能的信息传递与处理
形成运动技能的信息来自体内和体外。
体内信息:大脑皮质视觉、听觉、躯体感觉中枢的联合区形成一般解释区,由此转移信号到运动中枢。
体外信息:教师信息传输,学生感官——神经分析综合。
第二节 运动技能形成的过程和发展
运动技能的形成可划分为相互联系的三个阶段或三个过程。
一、运动技能形成的阶段
1.泛化阶段
外部表现:动作费力,僵硬不协调,有多余动作
生理特点:发生在学习技术初期。外界刺激引起大脑皮质强烈兴奋而发生兴奋和抑制的扩散,分化抑制未建立,条件反射建立不稳定。
注意问题:强调动作的主要环节和纠正学生存在的主要问题,强调正确示范,不强调动作细节。
2.分化阶段
外部表现:不协调和多余动作逐渐消失,错误动作逐渐纠正,但动力定型不巩固,遇新异刺激可重新出现多余和错误动作。
生理特点:发生在不断的学习过程中。外界刺激引起大脑皮质兴奋和抑制过程逐渐集中,分化抑制发展,条件反射建立渐稳定,动力定型初步建立,大脑皮质的活动由泛化进入分化阶段。
注意问题:强调错误动作的纠正,让学生重点体会动作细节。
3.巩固阶段
外部表现:动作准确、优美,某些环节出现自动化。由于内脏器官活动与动作配合协调,动作完成轻松省力。环境变化时动作结构也不易受破坏。
生理特点:发生在反复练习之后。运动条件反射系统已建立巩固,大脑皮质兴奋和抑制过程在时间和空间上更加集中、精确。动力定型牢固建立。
注意问题:应精益求精,不断完善巩固动作技术。
举运动实例说明在学习运动技术的不同阶段的外部表现,并解释是由于在不同阶段大脑皮质运动中枢的生理特点所致。启发学生回答在不同阶段的体育教学中应注意哪些问题。启发学生回答运动技能形成过程时间长短与哪些因素有关。
二、动作自动化
1.概念 所谓自动化,就是联系某一套技术动作时,可以在无意识的条件下完成。
2.机制 启发学生回答动作自动化在日常生活和体育运动中的一些表现。并举例分析随环境的变化,自动化的动作又变为有意识的动作。
动作技能巩固之后,在无意识的条件下完成技术动作。此时大脑皮质有关区域兴奋性可较低,但动作完成仍是在大脑皮质的控制之下,必要时又可转换为有意识活动。第一信号系统的活动与第二信号系统的活动相对脱离,第二信号系统的活动可独立进行。必要时,两个系统的活动仍可成为运动动力定型的统一机能体系。动作自动化阶段仍应不断检查动作质量,以防动作变形、变质。
第三节 影响运动技能形成与发展的因素
一、动机的作用 (一)动机 支配人的行为的目的,就称为动机。
(二)动机与运动技能形成的关系
动机与运动技能形成和运动成绩的提高及表现的关系是很复杂的,它们之间呈现倒U字型的曲线关系。
二、反馈的作用 (一)反馈的概念
通俗的说,反馈就是效应器在反应过程中产生信息又传回控制部分,并影响控制部分的功能。
(二)反馈的种类 1. 正反馈与负反馈 2. 固有反馈与非固有反馈
(三)反馈的作用 1. 提供信息 2. 强化动机 3. 激发动机
三、训练水平的作用 四、大脑皮质机能状态的作用 五、感觉机能的作用
第十章 有氧、无氧工作能力
第一节 概述
一、需氧量与摄氧量
(一)需氧量 1. 概念 指人体为维持某种生理活动所需要的氧量。
2. 与运动强度的关系
启发学生思考和举例说明需氧量与运动强度的关系。
运动时随着运动强度的增大,每分需氧量也相应增加。
(二)摄氧量
单位时间内,机体摄取并被实际消耗或利用的氧量称为摄氧量。
二、氧亏与运动后过量氧耗 (一)氧亏
1. 概念 运动过程中,机体摄氧量满足不了运动需氧量,造成体内氧的亏欠称为氧亏。
举例解释氧亏的概念。
2. 原因 图示讲解氧亏形成的原因。
(二)运动后过量氧耗
1. 概念 运动结束后,肌肉活动虽然停止,但机体的摄氧量并不能立即恢复到运动前相对安静的水平。将运动后恢复期处于高水平代谢的机体恢复到安静水平消耗的氧量称为运动后过量氧耗。
2. 原因
详细分析运动后过量氧耗形成的原因。
①体温升高 运动使体温升高,而运动后恢复期体温不可能立即下降到安静水平,肌肉的代谢和肌肉温度仍继续维持在一个较高水平上。
②儿茶酚胺的影响 运动使儿茶酚胺增加。 ③磷酸肌酸的再合成 ④Ca2+的作用 运动使肌肉细胞内Ca2+的浓度增加,刺激线粒体呼吸。 ⑤甲状腺素和肾上腺皮质激素的作用
第二节 有氧工作能力
有氧工作能力指机体在氧供充足的情况下,由能源物质氧化分解提供能量所完成的工作。
一、最大摄氧量
(一)最大摄氧量的概念及正常值
人体在进行有大量肌肉群参加的长时间剧烈运动中,当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称为最大摄氧量。
我国正常成年男子:绝对值3.0-3.5 L/min 相对值 50-55 ml/kg/min
我国正常成年女子:绝对值2.0-2.5 L/min 相对值 40-45 ml/kg/min
(二)最大摄氧量的测定方法
1. 直接测定法
通常在实验室条件下,让受试者在一定的运动器械上进行逐级递增符合运动试验测定其摄氧量。
2. 间接测定法
指受试者进行亚极量运动时,根据其心率、摄氧量或达到某一定量心率的做功量等数值推算或预测出VO2max。
(三)最大摄氧量的影响因素
结合图示和运动实例来分析影响最大摄氧量的因素。
1. 氧运输系统对VO2max的影响
肺通气与换气的机能是影响人体吸氧能力的因素之一。血红蛋白含量及其载氧能力与VO2max密切相关。心脏的泵血机能及每搏输出量的大小是决定VO2max的重要因素。
2. 肌组织利用氧能力对VO2max的影响
氧利用率:每100ml动脉血流经组织时,组织所利用(或吸入)氧的百分率称为氧利用率。
肌组织利用氧的能力主要与肌纤维类型及其代谢特点有关。
3. 其他因素对VO2max的影响 ①遗传因素 ②年龄、性别因素 ③训练因素
(四)最大摄氧量在运动实践中的应用
结合运动例子讲解最大摄氧量在运动实践中的意义。
1. 作为评定心肺功能和有氧工作能力的客观指标 耐力项目的运动成绩与VO2max之间高度相关。 2. 作为选材的生理指标 3. 作为制定运动强度的依据
二、乳酸阈
(一)乳酸阈与个体乳酸阈的概念
在渐增负荷运动中,血乳酸浓度随运动负荷的递增而增加,当运动强度达到某一负荷时,血乳酸出现急剧增加的那一点(乳酸拐点)称为“乳酸阈”。这一点对应的运动强度即乳酸阈强度。
将个体在渐增负荷中乳酸拐点定义为“个体乳酸阈”。
(二)乳酸阈的测定方法 1. 乳酸阈的测定 2. 通气阈的测定
在渐增负荷运动中,将肺通气变化的拐点称为“通气阈”。通气阈是无损伤测定乳酸阈常用的指标。
结合生化知识,启发学生思考和举例说明乳酸阈和通气阈测定的理论依据。
(三)乳酸阈在运动实践中的应用
1. 评定有氧工作能力 2. 制定有氧耐力训练的适宜强度
启发学生比较乳酸阈和最大摄氧量在运动实践中应用的异同点,加深对这两个指标应用的认识。
乳酸阈是衡量有氧能力的另一重要指标,而且生理机制与最大摄氧量不同,对无氧能力研究的历史虽然没有有氧能力历史那么长,测定和评价的方法也有限,但在运动实践中的应用也非常广泛。
三、提高有氧工作能力的训练
(一)持续训练法 指强度较低、持续时间较长且不间歇地进行训练的方法。
(二)乳酸阈强度训练法
个体乳酸阈强度是发展有氧耐力训练的最佳强度,以此强度进行耐力训练,能显著提高有氧工作能力。有氧工作能力提高的标志之一是个体乳酸阈提高。
(三)间歇训练法
指在两次练习之间有适当的间歇,并在间歇期进行强度较低的练习,而不是完全休息。
①完成的总工作量大 ②对心肺机能的影响大
(四)高原训练法 图示讲解各训练法的生理特点。
第三节 提高无氧工作能力的训练
一、无氧工作能力的概念及分类
1. 概念 指运动中人体通过无氧代谢途径提供能量进行运动的能力。
2. 组成 ATP-CP分解供能和糖无氧酵解供能。 3. 对无氧功率研究的三个阶段
二、无氧工作能力的生理基础
启发学生思考、回答不同运动项目的供能系统和生理基础。
(一)能源物质的贮备
1. ATP和CP的含量 10秒钟极限负荷试验。
2. 糖原含量及其酵解酶活性
糖无氧酵解供能指由肌糖原无氧分解为乳酸时释放能量的过程。
(二)代谢过程的调节能力及运动后恢复过程的代谢能力
代谢过程的调节能力包括参与代谢过程的酶活性、神经与激素对代谢的调节、内环境变化时酸碱平衡的调节以及各器官活动的协调等。
(三)最大氧亏积累
最大氧亏积累是指人体从事极限强度运动时,完成该项运动的理论需氧量与实际耗氧量之差。
三、无氧工作能力测试与评价
介绍无氧能力测定、评价方法和意义。
1. 无氧功率的测定
无氧功率是指机体在最短的时间内,在无氧条件下发挥出最大力量和速度的能力。
①萨扎特纵跳试验法 ②玛加丽亚跑楼梯试验法 ③温盖特无氧功率试验
以最快速度完成30秒全力蹬踏功率自行车的运动并以此测定出最大无氧功率、平均无氧功率及无氧功率递减率。
2. 恒定负荷试验
受试者在相应的运动器械上维持恒定功率负荷的运动,直至不能维持为止。 3. 无氧能力的生理学检测
四、提高无氧工作能力的训练
(一)发展ATP和 CP供能能力的训练 采用无氧低乳酸的训练。
原则:1. 最大速度或最大练习时间不超过10秒。
2. 每次练习的休息间歇不能短于30秒。 3. 成组练习后,组间的练习不能短于3—4分钟。
(二)提高糖酵解供能系统的训练 1. 最大乳酸训练 2. 乳酸耐受训练
第十一章 身体素质
常人们把人体在肌肉活动中所表现出来的力量、速度、耐力、灵敏及柔韧等机能能力统称为身体素质。
举例解释身体素质的概念。
第一节 力量素质
肌肉力量是绝大多数运动形式的基础。肌肉力量可表现为绝对肌力、相对肌力、肌肉爆发力和肌肉耐力等几种形式。通常所说的肌肉力量主要是指绝对肌力,它是上述各种肌力形式的基础。
一、决定肌肉力量的生物学因素
(一)肌纤维的横断面积
结合力量性运动项目运动员肌肉发达来说明力量大小取决于肌肉横断面大小。
力量训练引起的肌肉力量增加,主要是由于肌纤维横截面积增加造成的。
(二)肌纤维类型和运动单位 对于同样数量肌纤维而言,快肌纤维的收缩力明显大于慢肌纤维。
运动单位:一个α-运动神经元及其所支配的骨骼肌纤维。
(三)肌肉收缩时动员的肌纤维数量
(四)肌纤维收缩时的初长度 (五)神经系统的机能状态 (六)年龄和性别 (七)体重
二、肌肉力量的可训练因素
介绍目前国内外的研究现状,启发学生思考回答力量可训练性因素有哪些。
(一)肌纤维的收缩力
通过训练,可使肌原纤维收缩蛋白含量显著增多,肌原纤维增粗,肌细胞内的肌糖原等能量物质大量贮备,有关代谢酶的活性增加,这些因素都使肌肉的收缩能力提高。
(二)神经系统的机能状态 运动训练能有效地提高中枢神经系统的机能水平,从而提高肌肉力量。
(三)肌纤维类型
三、功能性肌肉肥大
(一)肌浆型功能性肥大 指肌纤维非收缩蛋白成分的增加所致的肌肉体积增加。
(二)肌原纤维型功能性肥大 表现在肌纤维中的收缩蛋白含量增加。
讨论肌浆型和肌原纤维型功能性肥大有哪些代表性运动项目。
四、力量训练的原则
1. 大负荷原则 肌肉所克服的阻力要足够大,阻力应接近或达到甚至超过肌肉所能承受的最大负荷。
2. 渐增负荷原则 力量训练过程中,随着训练水平的提高,肌肉所克服的阻力也应随之增加,才能保证最大肌力的持续增长。
3. 专门性原则 所从事的肌肉力量练习应与相应的运动项目相适应。
4. 负荷顺序原则 应遵循先练大肌肉、后练小肌肉,前后相邻运动避免使用同一肌群的原则。
5. 有效运动负荷原则 应保证有足够大的运动强度和运动时间。
6. 合理训练间隔原则
寻求两次训练课之间的适宜间隔时间,使下次力量训练在上次训练出现的超量恢复期内进行,从而使运动训练效果得以积累。
六、力量训练的要素
1. 运动强度 1绝对强度 2相对强度 最大收缩次数:肌肉收缩所能克服某一负荷的最大次数。
2. 练习次数和频度 3. 运动量 运动量=平均运动强度×运动时间
第二节 速度素质
一、速度素质的概念及分类
1. 速度素质的概念 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。
2. 速度素质的生理分类 反应速度、动作速度、周期性的位移速度
启发学生思考回答不同速度素质在体育运动项目中的具体体现。
二、速度素质的生理基础
(一)反应速度的生理基础 1. 反应时与反应速度 2. 中枢神经系统的机能状态与反应速度 3. 运动条件反射的巩固程度与反应速度
(二)动作速度的生理基础 结合运动实例分析反应速度和动作速度的生理基础。
1. 肌纤维类型与动作速度 2. 肌肉力量与动作速度 3. 肌肉组织机能状态与动作速度 4. 运动条件反射的巩固程度与动作速度
(三)位移速度的生理基础
三、速度素质的训练
(一)提高动作速率的训练 1变换各种信号让训练者迅速做出反应的练习。 2 做各种高频率动作的练习。
(二)发展磷酸原系统的供能能力
重复训练法
(三)提高肌肉的放松能力 肌肉的协调放松能力。 (四)发展腿部力量及关节的柔韧性
超等长练习。
例如,以跑步为例,讨论影响步幅、步频的生理学因素。结合国内外优秀短跑运动员的身高来分析身高对步幅的影响。启发学生结合运动技术思考回答提高短跑速度有哪些基本方法,再总结介绍训练短跑运动员的一些先进方法,说明科学训练能有效地提高短跑成绩。
第三节 耐力素质
一、耐力素质的概念和分类
1. 概念 耐力是指人体长时间进行肌肉工作的运动能力,也称抗疲劳能力。
2. 分类 举例说明耐力素质在比赛中的重要性及耐力素质在不同分类法中的表现。
二、有氧耐力及其训练 (一)有氧耐力的生理基础
1. 最大摄氧能力
最大摄氧能力是反映心肺功能的一项综合生理指标,也是衡量人体有氧耐力水平的重要指标之一。
讲解影响最大摄氧量的生理基础,说明改善其中任何一个环节都会提高最大摄氧量的水平,从而提高有氧耐力水平。
2. 肌纤维类型及其代谢特点 3. 中枢神经系统机能 要求神经过程的相对稳定性以及各中枢间的协调性要好。
4. 能量供应系统
耐力项目运动持续时间长,强度小,运动中的能量绝大部分由有氧代谢供给,所以有氧代谢能力与有氧耐力素质密切相关。
(二)发展有氧耐力的训练
1. 训练方法 2. 训练要素 ①运动强度 ②运动持续时间
三、无氧耐力及其训练
(一)无氧耐力的生理基础 结合运动实例分析影响无氧耐力的生理基础。
1. 肌肉内无氧酵解供能的能力与无氧耐力 肌肉内无氧酵解供能的能力主要取决于肌糖原的含量及其无氧酵解酶的活性。 2. 缓冲乳酸的能力与无氧耐力 3. 脑细胞对酸的耐受力与无氧耐力
(二)提高无氧耐力的训练
1. 间歇训练法 最常用的训练方法
2. 缺氧训练 缺氧训练是指在减少吸气或憋气条件下进行的练习。 运动实例分析有氧训练和无氧训练的方法。介绍目前国内外进行高原训练及缺氧训练的新方法。
第四节 灵敏和柔韧素质
一、灵敏素质
(一)概念 指人体迅速改变体位、转换动作和随机应变的能力。
(二)生理基础
1. 大脑皮层神经过程的灵活性及其分析综合能力。 2. 各感觉器官的机能状态。 3. 掌握的运动技能及其他身体素质水平。
(三)发展灵敏素质的训练
二、柔韧素质
(一)概念 柔韧素质是指用力做动作时扩大动作幅度的能力。
(二)生理基础 1. 关节的构造及其周围组织的伸展性。 2. 神经系统对骨骼肌的调节能力
(三)发展柔韧素质 讨论灵敏素质和柔韧素质在运动中的表现
第十二章 运动过程中人体机能变化规律
第一节 赛前状态与准备活动
一、赛前状态
(一)概念
人体参加比赛或训练前,身体某些器官和系统产生的一系列条件反射性变化,我们将这种特有的机能变化和生理过程称为赛前状态。赛前数天、数小时、数分钟。
(二)赛前状态的特征及产生机理
赛前状态的生理变化主要表现在神经系统兴奋性提高、物质代谢加强、体温升高及内脏器官活动增强。例:心率、呼吸频率加快、动脉血压升高、汗腺分泌增加。
比赛性质、比赛经验、心理状态。
可以用条件反射机理解释。
举例解释赛前状态时所出现的机能变化,并结合图示解释越临近比赛前机能变化越明显。
(三)赛前状态对运动能力的影响及调节
1.准备状态型 2.起赛热症型 3.起赛冷淡型
举例说明不良赛前状态对运动能力的影响,启发学生思考提出调节的方法。
二、准备活动
指在比赛、训练和体育课的基本部分之前为克服内脏器官生理惰性,缩短进入工作状态的时程和预防运动损伤而有目的进行的身体训练,为即将来临的剧烈运动或比赛做好准备。
(一)准备活动的生理作用和产生机理
1.准备活动的生理作用 调整赛前状态可克服内脏器官生理惰性,提高机体代谢水平,使体温升高增强皮肤的血流量,有利于散热。 2.准备活动作用的生理机理
(二)做准备活动的生理负荷
45%VO2max强度、心率在100——120次/分,时间在10——30分钟之间为宜。
第二节 进入工作状态与稳定工作状态
举例说明运动开始后人的工作效率不能马上达到最高水平,从而提出进入工作状态概念。
一、进入工作状态
(一)概念 在进行体育运动时,人的机能能力并不是一开始就达到最高水平,而是在活动开始后一段时间内逐渐提高的。这个机能水平逐渐提高的生理过程和机能状态叫进入工作状态。
人体机能的总动员。
(二)产生进入工作状态的机理
1.反射时 2.内脏器官的生理惰性 图示表示植物性功能较躯体性功能惰性大,从而说明其生理惰性。
(三)影响进入工作状态的因素
工作性质、个人特点、训练水平、工作强度及当时机体的机能状态。
(四)生理极点和第二次呼吸
1.生理极点及产生机制 ①概念 ②原因
2.第二次呼吸及产生的机理 ①概念 ②原因
启发学生回忆进行中长跑时所出现的难受感觉就是极点的表现,极点出现后坚持运动下去,就会出现第二次呼吸。
3.影响极点和第二次呼吸的因素
二、稳定工作状态
(一)概念 (二)真稳定状态 (三)假稳定状态
图示讲解不同运动强度运动所出现稳定状态时间不同,提示运动强度会影响稳定状态出现的迟早。启发学生思考判断真假稳定状态的标准,并要求学生回答哪些运动项目会出现真假稳定状态。
(四)“第一拐点”与“第二拐点”
第三节 疲劳
一、运动性疲劳的概念及其分类
(一)运动性疲劳的概念
运动性疲劳是指在运动过程中,机体的机能能力或工作效率下降,不能维持在特定水平上的生理过程。
1982年的第五届国际运动生物化学会议上,将疲劳定义为:机体生理过程不能维持其机能在一特定水平上和/或不能维持预定的运动强度。
(二)运动性疲劳的分类
二、运动性疲劳的产生机理
1.“衰竭”学说 认为疲劳产生的机理是能源物质的消耗。
2.“堵塞”学说 认为疲劳产生的原因是某些代谢物在肌组织中堆积造成的。
3.“内环境稳定性失调学说”
机体内pH下降、水盐代谢紊乱和血浆渗透压改变等因素所致。
4.“保护性抑制学说” 由于大脑皮质产生了保护性抑制。
5.“突变理论” 能量消耗、机理下降、兴奋性改变
主要途径: 单纯的能量消耗。 在能量消耗和兴奋性衰减过程,存在一个急剧下降的突变峰。
肌肉能源物质逐渐消耗,兴奋性下降。 单纯的兴奋性丧失,并不包括肌肉能量的大量消耗。
6.“自由基损伤学说”
举例解释疲劳每个学说的主要观点和机理,使学生认识疲劳是一种正常生理现象,了解疲劳产生原因不是防止疲劳的产生,而是推迟疲劳的出现,为比赛赢得胜利。
7.内分泌失调
三、运动性疲劳的发生部位和特征
(一)运动性疲劳的发生部位
1.中枢性疲劳
特点:①由于中枢神经系统发生功能紊乱,改变了运动神经元的兴奋性。
②中枢内功能失调,大脑中ATP、CP水平降低,血糖下降等。
2.外周性疲劳
外周性疲劳可能发生的部位是从神经肌肉接头到肌纤维内部线粒体。
①神经肌肉接点②肌细胞膜③肌质网④线粒体⑤收缩蛋白
(二)不同类型运动性疲劳的特征
短时间最大限度运动疲劳是因为肌细胞代谢变化导致ATP转换速率下降;较大强度,较短时间运动所造成的疲劳往往是因为由于乳酸堆积所致;长时间中等强度运动的疲劳往往与肌糖原大量消耗、血糖浓度下降、体温升高脱水和无机盐丢失有关。
四、运动性疲劳的判断
(一)测定肌力评价疲劳 1.背力与握力 2.呼吸肌耐力
(二)测定神经系统机能判断疲劳 1. 膝跳反射阈值 2. 反应时 3. 血压体位反射
(三)测试感觉机能评价疲劳 1. 皮肤空间阈 2. 闪光融合频率
(四)用生物电评价疲劳 1. 心电图 2. 肌电图 3. 脑电图
(五)主观感觉判断疲劳
瑞典生理学家冈奈尔﹒鲍格,主观体力感觉等级表
(六)测定运动中心率评定疲劳 1. 基础心率 2. 运动中心率 3. 运动后心率恢复
第四节 恢复过程
人体在运动过程中和运动后,各种生理机能和能量物质逐渐恢复到运动前水平的变化过程叫恢复过程。
一、恢复过程的一般规律 解释恢复过程对训练的重要性。
第一阶段:运动中恢复阶段,能源物质消耗占优势 第二阶段:运动后恢复到运动前水平阶段。
第三阶段:运动后超量恢复阶段:运动时消耗的能源物质及各种器官系统机能状态在这段时间内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。
二、机体能源储备的恢复
1.磷酸元的恢复 2.肌糖原储备的恢复 3.氧合肌红蛋白的恢复 4.乳酸再利用
布鲁克斯“乳酸穿梭”的两种形式:①工作中乳酸穿梭②血管的乳酸穿梭
三、促进恢复过程的措施
(一)运动性手段
1. 积极性休息:运动结束后采用变换运动部位和运动类型,以及调整运动强度的方式来消除疲劳的方法称为积极性休息。 2. 整理活动
重力性休克 (二)睡眠 (三)物理学手段
(四)营养学手段 举例说明促进恢复过程的措施和手段,使学生能学以致用。
1. 能源物质的补充
2. 维生素与矿物质的补充
①维生素 维生素E、C、B1、B2与糖代谢有密切关系。
②矿物质 运动使身体对钾、钠、钙、镁、磷、铁的需要量增加。 ③中药补剂 合理的应用中药
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