体育运动对身体机能的影响

山东科技大学运动规律与运动处方教案 第二讲 体育运动对身体机能的影响 体育运动是人类在社会发展中根据生产和生活的需要，遵循人体生长发育的规律，以身体练习为基本手段，达到增强体质，提高运动技术水平、丰富社会文化生活的一种有意识，有组织，有目的的社会活动。体育是一门包括生理、解剖、运动医学、生物化学、卫生保健、营养学、体育美学、体育欣赏等的多种综合性学科。 健康是人类最大的幸福。什么叫健康？世界卫生组织的定义是：“健康不仅是免于疾病，而且身体上、精神上、处于更好状态及良好的社会适应能力”。正确的含义包括身体健康；心理健康；社会适应性良好。 一、体育锻炼对人体机能系统的影响 健康来自坚持不懈地体育锻炼。生命来自于运动。那么，进行体育锻炼究竟对人体机能系统有什么影响？ 1、神经系统：大脑是神经系统的主要器官，大脑皮质是人类神经活动的主宰，它的机能状态对身体各器官生理病理过程起决定性作用。通过体育锻炼可使中枢神经系统引导部分大脑皮质的兴奋性增强，抑制加深使兴奋和抑制更加集中。从而改善神经过程的均衡性与灵活性。提高大脑的分析综合能力，保证了机体适应外界环境变化的能力。同时促进了中枢神系统对内脏器官的调节作用。如长期对中枢神经系统作恶性刺激，会使兴奋、抑制失去平衡，诱发心脏病、高血压、癌症等。现代生活中对人们情绪影响最大的外因是：（1）紧张的生活节奏，（2）激烈的竞争，（3）复杂的人际关系（4）突发的灾难事件。经常处于悲伤、恐怖、沮丧、悔恨、憎恶或厌食、抑郁等精神状态，血液中的肾上腺皮质激素浓度过度，会产生一系列副作用，使身体自身的免疫系统遭到紊乱。体育活动就是在神经系统的控制下进行的，长期的体育锻炼促进神经系统的调节机能。体育能使神经系统对人体各器官的调节更迅速、准确，经常锻炼者反应速度比一般人快0.2 – 0.3秒。 人体在一次运动时其生理机能会发生暂时性的变化。如心跳加快、呼吸加速变深等，运动停止后这些变化又在短时间内消失，这种生理功能的暂时性变化较反应。 如果长时间(几周、至几年)反复多次进行同样的练习（锻炼）就会一起机体形态和技能持久性的良性变化，这个持久性的良性变化的过程叫适应。 2、体育运动与运动系统的作用 运动系统是由206块骨、数以百计的关节、以及600多块肌肉组成。骨与骨之间以关节连接，构成人体的支架，起着承担身体重量，保护内脏器官和运动杠杆的作用。肌肉附着在骨骼上，在神经系统的支配下，产生收缩，牵动骨骼完成各种运动。运动系统的功能显示着人体的活动能力，也是人体健康的重要标志。 (1)体育锻炼使骨性结构明显发生变化。骨骼变粗、变长、变硬，骨密质增厚，骨壁增厚，骨松质排列有序、关节更加有力，抗压、抗扭曲性大大提高。并且能够延长骨化时间，也就是使人的骨发育时间延长，骨骼长得更长。运动员在生活中可能承受比一般人大得多的重重负荷。 (2)体育锻炼使人肌肉发达，肌力增大。运动能有效地增加胸廓的宽度，关节软骨的厚度，结缔组织细胞间质营养性肥大，增大肌肉和网带。通过系统锻炼肌纤维增粗、变长，肌肉也增大，不仅使力量增强，同时使身体变得更健美。 (3)久坐不动的人会使肌肉衰退。 3、心血管系统： （一）血液循环系统的组成和功能 循环系统是一个密闭的管道系统，由心脏、血管和淋巴管道管道共同组成。血管、淋巴管是人体营养的运输线，心脏是循环系统的动力站，也被习惯的称为血泵，它以节律性的收缩和舒张推动着血液在血管内周而复始的运动。 循环系统按其分工不同又可分两套单独存在而又相互紧密联系的网络系统。一个是体循环（大循环），主要负责机体内部的气体交换和物质交换；另一个是肺循环（小循环），主要负责机体与外界的气体交换。两套循环的具体途径如下： 体循环 左 大 中 小 心 (氧气、营养物质) 动→动→ 动→ 毛 (氧气、营养物质) 组 室 脉 脉 脉 细 织 血 细 管 胞 右 大 中 小 网 (二氧化碳、废物) 心 静 静 静 室 脉 脉 脉 (co2 )肺 泡（o2） （来自右心房 ）右 （co2）肺动脉 肺毛细血管 肺静脉 (o2) 左 左 心 心 心 室 房 室 循环系统中的血液从肺和小肠周围的毛细血管网获得新鲜氧气和营养物质供机体组织利用，而组织细胞新陈代谢产生的二氧化碳和代谢废物则被血液运送到肺、肾、皮肤等处排出体处。血液循环一旦停止，生命活动随之停止。所以血液循环系统是机体生存至关重要的器官系统。 （二）体育锻炼对心脏的影响 心脏是人体的重要器官。一般人心脏约300克，占体重的1/20，而耐力性运动员心脏重在500g。它承担着供应全身血液的重担。一般组织从血液中摄取70%的氧。因此，心肌对缺氧十分敏感。 (1)体育锻炼使心脏形态结构发生变化。心肌细胞能获得更充足的氧化及营养供应。因而心脏细胞产生营养性肥大（心肌细胞中的收缩蛋白和肌红蛋白增加），心肌纤维增粗，毛细血管增多，呈现出健康性心脏肥大，为心脏长时间有力地收结合缩提供了生理基础。 (2)体育锻炼使心脏功能提高。健康性心脏肥大使心脏重量增加，容积增大，搏动更有力（每搏输出量增加）。一般人50-70ml。经常参加体育锻炼的人可达90-120ml。因为运动员每搏输出量大，安静时单位时间内仅用很少的收缩次数排出的血量就能满足身体的需要。因此心率较低，一般人心率60-85次/分，经常锻炼的人45-60次/分，长跑运动员35-45次/分。我国大学省平均为：男：75.6次/分 ，女77.3次/分。平均血压：116/60.2mmHg 女：105.8/57.8mmHg。我们把这种由锻炼造成的心率变慢的现象称为“运动性心动徐缓”。锻炼使心脏功能加强的另一重要表现为：剧烈运动时经常锻炼者比一般人能承担更大的运动量。极限负荷运动时，一般人的每搏输出量在心率达到180次/分时达到最大值，以后心率随着负荷量增大而增大，而每搏输出量却随着心率的增加而减少，满足不了运动的需要就会出现气短，头晕、恶心、浑身无力等不良感觉，经常锻炼者心率达到200次/分以上，每搏输出量仍能保持最大值。 （3）对血液成分的影响 红血球是行使血液运输功能的主要细胞。它能把人体生物氧化所需要的氧气运送到组织，同时把组织代谢所排出的二氧化碳运送到肺部，然后排出体外。运动能使人的红血球和血红蛋白明显增加。普通人每立方毫米血液中的红血球为：男性450－550万个；女性380－460万个。经常锻炼者为：700万个。高原训练达650—800万。一般人每百毫升血中的血红蛋白含量为：男性12－15g，女性11－14g，优秀运动员可达16－18g。血液量占体重的8%，平时人体的循环血量仅占全身血量的3/5—4/5，其余部分储存在肝脏。 4、体育运动对呼吸系统的影响： 人体在新陈代谢过程中，必须不停地从体外吸入氧气，并排出二氧化碳，这种机体与环境进行气体交换的过程，叫做呼吸。参与呼吸活动的器官总称为呼吸系统。 呼吸系统一般指气体进出的能道------鼻、咽、喉、气管、支气管，以及气体交换的器官-------肺。肺是由成千上万树枝一样的细支气管和数以亿计的球形肺泡组成。肺泡才是肺内气体交换的真正场所。呼吸运动的动力是呼吸肌的收缩。是由能够使胸廓容积发生变化的隔肌和肋间肌组成。 (1)体育运动能促进胸廓和肺部的良好发育 经常锻炼胸围和肺活量远远大于缺乏锻炼者。长跑等耐力性练习使人的肺泡和毛细血管网发达，增强了换气能力。 (2)体育运动能增强呼吸肌力量，提高肺通气量。60—100升/分。肺活量：肺气体交换功能的表示（每次呼吸的最大体积）以毫升计算男：3800ml---4400ml 女2700ml—3100ml(平均值) (3)体育运动能增加呼吸深度，提高呼吸效率 一般人的呼吸肌力量弱，常呈现浅而快的呼吸形式。安静时一般人呼吸频率为12~18次/分，常锻炼者呼吸深而慢，安静时呼吸频率为10~14次/分。据统计，在通气量一样的情况下，采用深而慢呼吸形式所获得的换气效率比浅而快的呼吸形要高10%~20%。无疑这是体育锻炼造成机能节省的又一表现。体育锻炼时由于肌肉活动需要更多地氧气因而呼吸次数增多。 5、体育运动对消化系统的影响： 人体维持生命，保持身体健康必须不断地从外界摄取必要的营养。而摄取营养的重要任务，就是由消化系统来完成的。消化系统由消化管道和消化腺组成，消化管道包括口腔、咽、食管、胃、小肠、大肠、肛门等。消化腺包括唾液腺、肝、胰腺等。人体的健康状况往往在很大程度上受消化系统功能的影响。体弱多病的脑力劳动者一般都同时患有消化系统疾病。保持消化系统旺盛的机能对人体健康有重要意义。 体育锻炼时能量消耗大，需要更多的营养补充。长此以往消化系统为满足摄取大量营养物质的需要而发生适应性变化。表现为食欲增强、消化能力改善。体育运动的趣味性，使人心情舒畅，具有增加消化酶活性的作用。运动时膈肌和腹肌的舒缩活动对胃肠有良好的按摩作用。可以加强消化道中食物的搅拌和排空。 6、体育运动对内分泌系统的影响： 内分泌系统是具有神奇力量的人体机能调节系统。它通过内分泌腺所分泌的各种激素以无线通讯的方式控制着人体的新陈代谢、生长发育和生殖等重要的生理过程。激素在体内含量甚微，但效能却非常大。激素分泌量过多或过少时都会造成人体体生量机能紊乱，甲状腺素分泌过多时，会造成消瘦和粗脖病以及酸中毒症。生长素分泌不足会使人体生长发育进程减慢，严重时会造成侏儒症。体育锻炼不仅能保证激素分泌适量，还是提高激素对人本机能的调节能力，增强人体机能潜力。 7、体育运动与免疫机能： 免疫能力是健康的又一重要标志。健康的人能很好的抵御外来病菌的侵袭，而体弱者则容易得传染病。体育锻炼对于增强人体免疫力有明显作用。运动可使肾上腺皮质机能提高。皮质激素可促进抗体生成，增强免疫机能。在量实验证明：太极拳、长跑等中小强度运动可使白血球数量和活性增加，免疫球蛋白的含量增加。 健康的评价 １、体质：是指人的有机体的质量，由遗传及变异造成形　态、生理变化上相对稳定的特征，体质和健康概念不完全相同，同样是健康的人就有不同的体质，体质强弱要从形态、机能、身体素质，对环境、气候适应能力和抗病能力等多方向进行综合评价，体质的综合评价： ①身体形态发育水平：体格、体型、姿势、营养等。 ②生理生化功能水平：身体各系统各器官工作效率。  ③身体素质和运动能力：运动中表现出来的力量、速度、耐力、灵敏、柔韧及跑、跳、投等运动能力。 ④心理状态：感知觉、意志、判断等。 ⑤适应能力：与外界环境的抗寒、热、病抵抗力。影响体质强弱主要是遗传，环境、营养、体育锻炼。有目的科学锻炼，是增强体质最积极手段。 体质测定内容与指标：介绍几个比较简易而实用的指标： 形态：身高(1.74cm、1.59)、体重(59.5、51.5)、胸围、皮脂。 克托莱指数＝体重/身高ⅹ1000 是反映人体形态发育水平和匀称度的有效指标。338.5±15 317.8±10 ·功能指标：心率(75.6、77.3)、血压（116/60.2mmHg 105.8/57.8mmHg ） 肺活量（3800ml---4400ml 女2700ml—3100ml）、心功指数。 肺活量指数＝(肺活量ml/体重kg)是反映机能能力的有效指标73.65±8.5 58.8±8 身体素质：力量、爆发力、协调、灵敏、耐力。 运动指标：跑的能力，５０Ｍ(6“3—7”1/ 7“8—8”6)，1000m\800m(3’15”----4’)　　　　　　　　  　　　　　跳的能力，跳高、 远　。 二、体育锻炼的作用和特点 一、体育锻炼的作用 （1）强身健体。体育锻炼能促进人体正常发育和发展，提高人体机能和基本活动能力，达到防病、治病、延年益寿的功效。 （2）调节心理。体育锻炼可以调剂情绪、振奋精神和进行积极性的休息，还能促进社会交往，增进友谊，建立良好的人际关系，有助于调节人的心理状态，促进健康心理的发展。 （3）健美形体。体育锻炼能促进人体的正确姿式、体态的形成，能矫正身体的畸形，能改善肤色，塑造健美体型。 二、体育锻炼的特点 （1）明确的目的性。体育锻炼是以发展身体、增强体质、追求身心健康的实际铲果为主要目的的身体活动，因此在内容的选择、方法的运用等方面，都必须遵循身体锻炼的规律，正确地运用科学理论知识，去指导运动实践。 （2）广泛的群众性。体育锻炼不分男女老少，不论是何种职业，都可以参加身体锻炼。 （3）丰富的内容和方法。体育锻炼的内容和方法多种多样，具有很大的选择性。每个参加体育锻炼的人，应根据自己的实际情况（主要是身体状况），因人制宜，有针对性地选择不同的锻炼内容与方法。 （4）运动负荷适宜。体育锻炼所安排的运动负荷，是以身体锻炼的科学原理为准则，只有承受适宜的运动负荷，才能有效地增强体质。 ]（5）组织形式灵活。可以个人锻炼，也可以集体锻炼；可以各自安排时间锻炼，也可以统一的时间锻炼。 三、体育锻炼的原则 体育锻炼原则是人们长期从事体育锻炼实践经验的概括与总结，是体育锻炼规律的反映和进行体育锻炼的准则。 一、自觉性原则 从事体育锻炼者必须树立明确的目的，自觉积极地进行锻炼，才能达到发展身体、增进健康、增强体质之功效。 二、循序渐进原则 循序渐进原同，是指体育锻炼的内容、方法和运动负荷安排的合理顺序。体现在内容、方法上，做到由易到难，由简到繁。在运动负荷量与强度上，要力求控制在最佳范围，安排适宜的运动负荷。由于人体对内外环境变化的适应，是一个缓慢由量到质变的过程，锻炼效果的大小，很大程度上取决于运动刺激的量和强度，因此运动负荷是否适宜，是贯彻这一原则的关键。 运动负荷是指人体在承受一定外部负荷时，在生理、心理上所反应出来的内部负荷程度。也就是说衡量一次体育锻炼运动负荷的大小，是由施加在人体的外部负荷（练习次数、距离、时间、强度、密度等），通过机体对该负荷在生理 、心理上所产生的变化（脉搏、血压、血乳酸、最大氧量、反应时、注意力、情绪、意志等）来反映。安排适宜的运动负荷应注意以下几点： （1）适宜的运动负荷是相对的，不是绝对的。必须根据体育锻炼者的年龄、性别、健康状况、体质水平而定。 （2）合理安排锻炼的时间间隔。每次锻炼的时间太短，疲劳没有消除，就会造成过度疲劳；时间间隔太长，机能消退，就得不到锻炼的效果。合理安排锻炼的间隔时间，使负荷与休息合理交替，才能收到良好的锻炼效果。 （3）正确处理负荷量与强度的关系。身体锻炼的运动负荷量与强度的关系一般的说应成反比，强度大的负荷量应少，锻炼时间较短；而量较大时，强度应小，锻炼时间可长；安排运动负荷既要根据锻炼者生理和心理上的个体差异。 三、持之以恒原则 参加体育锻炼必须持之以恒，养成良好的锻炼习惯。因为各种运动技能的形成和提高，人体各器官、系统的改善，身体素质水平的增强，都是通过肌肉活动反复多次强化的结果。体育锻炼对机体给予的刺激，所产生的作用痕迹的积累，促进了机体结构和机能的适应性变化，产生了新的适应，人的体质就会不断的增强。如果体育锻炼者“三天打鱼，两天晒网”、“一曝十寒”，间断地进行，后一次锻炼时，前次锻炼的痕迹已经消失或消退，便失去了“持续性适应”的影响和作用，就不可能取得明显锻炼的效果。 四、全面性原则 全面性原则是指通过体育锻炼，使身体形态、生理机能、身体素质、心理素质，以及适应能力等，都得到全面和谐的发展。 四、体育锻炼的内容 1、健身运动 健身运动主要是促进身体正常发育，身体各部分协调的发展，增强人体各器官系统的机能，发展身体素质，提高基本活动能力，为增进健康、增强体质而从事的体育锻炼。可以采用走、跑、骑自行车、游泳、划船、滑冰、体操、球类、武术以及日常生活中某些较有锻炼价值的动作进行锻炼。 2、健美运动 健美运动是为了形体的健美所进行的身体锻炼。在妇女和青少年中进行。如为了发达肌肉，可采作举重和器械体操练习；为形成良好的形态与姿势，可采用艺术体操基本体操中的一些身体练习等。 3、娱乐体育 娱乐体育是为了调节精神、丰富文化生活而采用娱乐性质的体育活动。如活动性游戏、渔猎、游园、郊游、打台球和打康乐球等。 4、格斗性体育 格斗性体育是指掌握和运用一些搏斗的攻防技术或军事技术，既强身又能自卫。如擒拿、散打、推手、短兵、拳击、刺杀、技击等。 5、医疗体育 医疗体育是为了防治疾病而进行的身体锻炼。医疗体育的对象是体弱有病的人，其目的是祛病健身，恢复功能，一般应在医生的指导下进行。常见的一些身体练习，如走、跑、气功、太极拳、按摩、各种保健操、矫正体操等。 五、体育锻炼的方法 一、常用的锻炼方法 1、负重锻炼法 指运用重物进行身体锻炼，发展体能的一种方法。它包括物体负重练习（如杠铃、哑铃、沙袋、实习球等）和克服自身体重练习（如引体向上、双臂屈伸、立卧撑、俯撑、下蹲起等）。负重锻炼法多用于发展力量。 2、持续锻炼法 指在相对较长的时间里，用较稳定的负荷强度，不间歇地连续进行锻炼的一种方法。（如长跑、长游、长走、骑自行车、划船等周期性运动）负荷强度为中、小强度、持续时间、重复次数是决定健身效果的关键。持续锻炼法多用于发展运动技术和耐力，锻炼呼吸和心肺功能。 3、重复锻炼法 指在相对固定条件下，按一定要求反复进行某一练习的方法。（如60m跑×4组，立定五级跳×10次，原地投篮×30次）重复锻炼法的每次（组）练习之间应有充足的休息使身体基本恢复。这种方法多用于提高运动技术，发展力量和速度。 4、间歇锻炼法 指在锻炼过程中，根据对角、项目特点和生理负荷的大小，控制各练习之间的休息间歇，用以调节运动负荷进行锻炼的方法。例如：（1）以80%的强度进行30m×6组速度跑的练习，规定每组间歇时间为2分钟；（2）举一定重量的械铃共8组，规定每组间歇时间为2~3分钟。间歇锻炼的特点是在前一组运动后体力还未完全恢复就进行后一组运动。因此即能提高速度、力量，又能发展心肺功能，常兼具持续和重复两种锻炼法的作用。间歇锻炼法对机体产生的影响较深，因此较适宜具有良好身体能力的锻炼者。 5、变换锻炼法 指在锻炼过程中，变换环境、变换条件、变换要求、以提高锻炼效果的方法。采用变换锻炼法，可以有效地调节运动负荷，激发增力情绪，强化运动意志，提高锻炼热情。采用种辅助练习、诱导性的转移性练习。 6、循环锻炼法 选择不同类型的练习或动作，组成一组锻炼内容并分设若干练习点。锻炼时，按一定的顺序依次循环到各项目练习点，完成各自所规定的练习和负荷，是一种循环往复进行项目锻炼的方法。 体质：体质：是指人的有机体的质量，由遗传及变异造成形　态、生理变化上相对稳定的特征，体质和健康概念不完全相同，同样是健康的人就有不同的体质，体质强弱要从形态、机能、身体素质，对环境、气候适应能力和抗病能力等多方向进行综合评价，体质的综合评价 是指人的有机体的质量，由遗传及变异造成形　态、生理变化上相对稳定的特征，体质和健康概念不体质：是指人的有机体的质量，由遗传及变异造成形　态、生理变化上相对稳定的特征，体质和健康概念不完全相同，同样是健康的人就有不同的体质，体质强弱要从形态、机能、身体素质，对环境、气候适应能力和抗病能力等多方向进行综合评价，体质的综合评价 完全相同，同样是健康的人就有不同的体质，体质强弱要从形态、机能、身体素质，对环境、气候适应能力和抗病能力等多方向进行综合评价，体质的综合评价 PAGE 5 体育部张维珂