第一章绪论
第一节运动生理学概述
一、运动生理学的概念、研究对象和任务
概念：运动生理学是人体生理学的一个分支，是研究人体的运动能力和对运动的反应与适应过程的科学，主要研究在运动过程中，人体各细胞、器官、系统的机能变化和他们的协同工作的能力和机理，进而观察其对人体运动能力的影响，同时，还要观察运动对人体的形态和机能产生适应性变化的影响。运动生理学是体育科学中一门重要的应用基础理论学科。
运动生理学的研究任务是什么？
任务：在对人体生命活动规律有了基本认识的基础上，揭示体育运动对人体机能影响的规律及机理，阐明运动训练、体育科学和运动健身过程中的生理学原理，指导不同年龄、性别和训练程度的人群进行科学的体育锻炼，以达到提高竞技运动水平、增强体质、延缓衰老、提高工作效率和生活质量的目的。
二、运动生理学研究的基本方法与水平
（一）运动生理学研究的基本方法（运动生理学的研究方法有哪些？）
1.动物实验法
2.人体实验法
（二）运动生理学的研究水平
1.整体研究水平
2.器官、系统水平研究
3.细胞、分子水平研究
第二节生命活动的基本特征
生物体的生命现象主要表现为以下几个特征：（生命活动的基本特征是什么？）
一、新陈代谢
生物体自我更新的最基本的生命活动过程，包括同化和异化两个过程。其中同化过程：生物体不断从体外环境中摄取有用的物质，使其合成，转化为机体自身物质的过程；异化过程：生物体不断地将体内的自身物质进行分解，并把所分解的产物排除体外，同时释放出能量供应机体生命活动需要的过程。同化过程需要吸收能量，异化过程将释放出能量。新陈代谢是生命活动的最基本特征。
简述物质代谢和能量代谢之间的关系？
在新陈代谢过程中，物质代谢和能量代谢是同时进行的，是同一过程的两个方面。任何物质都蕴藏着一定的能量，所以物质代谢必然伴随能量的产生、转移、利用，任何能量的转变也必然伴有物质的合成和分解。
二、兴奋性
在生物体内可兴奋组织具有感受刺激、产生兴奋的特性称为兴奋性。刺激：能引起可兴奋组织产生兴奋的各种环境变化。兴奋：神经、肌肉、腺体等可兴奋组织感受刺激后所产生的生物电反应的过程及表现称为兴奋。
三、应激性
机体或一切活体组织对周围环境变化具有发生反应的能力或特性称为应激性。活体组织应激性既可以是生物电活动，也可以是细胞的代谢变化。而兴奋性则只是指可兴奋组织收到刺激后发生生物电变化的过程。因此，具有兴奋性的组织必然具有应激性，而非可兴奋组织只有应激性没有兴奋性。
四、适应性
生物体长期生存在某一特定生活环境中，在客观环境影响下，可以逐渐形成一种与环境相适应的、适合自身生存的反应模式，生物体具有这种适应环境的能力称为适应性。
五、生殖
生物体的生命是有限的，必须通过生殖过程进行自我复制和繁殖，使生命过程得到延续。生殖是生命的基本活动。
第三节人体生理机能的维持与调节
一、内环境及其稳态
为了区别于整个机体所生存的外环境，将细胞外液称为机体的内环境。细胞生存要求内环境各项理化因素相对稳定。然而，内环境理化性质不是绝对静止不变的，而是各种物质在不断交换、转变中达到相对平衡状态，即动态平衡状态，称为稳态。
二、生理机能的调节（人体生理机能是如何调节的？）
人体各种生理机能的调节是通过神经调节、体液调节、自身调节和生物节律四种途径实现的：
（一）神经调节
是指在神经活动的直接参与下所实现的生理机能调节过程，是人体最重要的调节方式。神经活动的基本过程是反射，反射活动的结构基础是反射弧，包括感受器、传入神经纤维、反射中枢、传出神经纤维和效应器五个环节。其特点是比较迅速而精确。
反射弧分为两种：非条件反射和条件反射。非条件反射是人体先天就有的维持生命的基本活动，其反射弧和反应都是固定的。条件反射是通过后天学习获得的，是个体在生活过程中逐渐建立起来的反射活动。
（二）体液调节
人体血液和其他体液中的某些化学物质，可借助血液循环的运输，达到全身或某些器官、组织，从而引起某些特殊的生理反应。被调节的细胞或组织称为靶细胞或靶组织。许多内分泌细胞所分泌的各种激素，就是借助体液循环的道路对机体功能进行调节的。体液调节的特点是比较缓慢、持久而弥散。
（三）自身调剂
自身调节是组织、细胞不依赖于外来神经或体液调节情况下，自身对刺激发生适应性反应过程。一般来说，自身调节幅度小，也不十分灵敏，但对于生理功能调节仍有一定意义。
（四）生物节律
生物体在维持生命活动过程中，除了需要进行神经调节、体液调节和自身调节外，各种生理功能活动会按照一定时间顺序发生周期性变化，这种生理机能活动的周期性变化，称为生物的时间结构，或称为生物节律。由于生物体内生理活动的节律性变化，使生物体对内、外环境的程序性变化具有生物“预见性”，产生了更完美的适应过程。
第四节人体生理机能调节的控制（人体生理机能调节的控制是如何实现的？）
一、非自动控制系统
控制部分不受控制部分的影响，即受控部分不能通过反馈活动改变控制部分的活动，这种控制系统称为非自动控制系统。
二、反馈控制系统
在控制系统中，控制部分不断受受控部分影响，即受控部分不断有反馈信息返回输入给控制部分，并改变它的活动，这种控制系统统称为反馈控制系统。反馈控制系统是一个闭环系统，具有自动控制能力。
负反馈：受控部分的反馈信息能减弱控制部分活动。是可逆的，是维持人体生理机能活动处于稳态的重要调剂机制。如体温、血压、心率和某些激素水平等指标维持。
正反馈：反馈信息能促进或加强控制部分活动。往往是不可逆的，如排尿、分娩、血液凝固。
三、前馈控制系统
在调控系统中，有时干扰信息在作用于受控部分引起输出效应发生变化的同时，还可以直接通过受控装置直接作用于控制部分，这种干扰信息对控制部分的直接作用称为前馈。条件反射活动是一种前馈控制系统活动。例如动物见到食物分泌唾液。
第五节运动生理学的发展历史与研究现状
一、运动生理学的发展历史（略）
二、运动生理学研究现状
（一）微观研究不断深入；（二）宏观研究备受重视；（三）研究方法日益创新；（四）应用研究规模扩大；（五）学科交叉广泛深入
三、运动生理学研究的重点课题（目前运动生理学研究的主要热点有哪些？）
（一）运动时物质与能量代谢
（二）运动性疲劳产生机理及其消除方法
（三）运动与氧化应激
（四）运动对骨骼肌形态和机能的影响
（五）运动与骨骼肌纤维类型
（六）运动对心脏形态和机能的影响
（七）运动健身的理论与方法
（八）运动与控制体重
（九）运动与免疫机能
（十）运动时神经系统的支配与调控
三、案例分析
每学期刚开学，教学主管部门都会让体育教师注意前两周专项教学训练中不要使用训练量或训练强度过大，防止伤病发生，试解释这一原理。
参考答案：
1.适应理论：生物体长期生存在某一特定的生活环境中，在客观环境影响下可以逐渐形成一种与环境相适应的、适合自身生存的反应模式，放假期间，学生或运动员运动量较小，机体逐渐产生肌肉力量下降，体重增加、心血管机能减退等变化。开学后如果不从小强度、小训练量开始练起，可能会使机体由于不适应突然增大的负荷强度和训练量而产生不适合或伤病。
2.前馈控制理论：在调控系统中，有时干扰信息还可以直接作用于控制部分，这种控制方式称为前馈，在前馈调控过程中，机体的控制部分可在其输出效应尚未发生偏差之前，就对受控部分发出纠正信息，使控制过程更平衡准确，在教学过程中，我们也可以利用这种前馈控制方式，及早对可能发生的机体不适或伤害做出预判和调整。
第二章骨骼肌机能
第一节肌纤维的结构
肌细胞又称肌纤维，是肌肉的基本结构和功能单位。每个肌细胞含有数百条至数千条与肌纤维长轴平行排列的肌原纤维。肌原纤维由粗肌丝（主要由肌球蛋白组成）和细肌丝（主要由肌动蛋白组成），全长都由暗带（A带）和明带（I带）呈交替规则排列，在显微镜下呈现有规律的横纹排列，故骨骼肌也称横纹肌。
一、肌原纤维和肌小节
两条Z线之间的结构是肌纤维最基本的结构和功能单位，称为肌小节。
二、肌管系统
肌原纤维间有两种不同的小管系统，即横小管系统和纵小管系统。这些肌管系统是骨骼肌兴奋引起收缩藕联过程的形态学基础。
三、肌丝的分子组成
（一）粗肌丝：由肌球蛋白（又称肌凝蛋白）组成。
（二）细肌丝：由肌动蛋白（又称肌纤蛋白）、原肌球蛋白（又称原肌凝蛋白）和肌钙蛋白（又称原宁蛋白）组成。
第二节骨骼肌细胞的生物电现象
生物电：一切活体组织的细胞都存在于电活动，这种电活动称为生物电。生物电现象是一种普遍存在又十分重要的生命现象。可兴奋组织细胞在受到刺激发生兴奋时，出现一种被称为动作电位的电变化。将动作电位的出现可兴奋组织细胞的兴奋的标志，并将组织细胞产生动作电位变化的能力称为兴奋性。利用适当的仪器设备可以将动作电位记录下来。临床上和运动人体科学研究中广泛应用的心电图、脑电图、肌电图就是如此。
试述静息电位和动作电位电位的产生原理？
一、静息电位
概念：细胞处于安静状态，细胞膜内外所存在的电位差稳定在一定水平上称为静息电位，且存在细胞膜两侧，又称跨膜电位或膜电位。
静息电位产生原理：可以用“离子学说”来解释，离子学说认为：1.细胞内外各种立自的浓度分布是不均匀的；2.细胞膜对各种离子通透具有选择性。当细胞处于静息状态时，细胞膜对K离子通透性大，而对Na离子通透性较小，所以就形成在静息时K离子向细胞外流动。离子的流动必然伴随着电荷的转移，使细胞外因增加带正电荷的K而电位上升，造成细胞内外的电位差，当促成K外流的由浓度差形成的向外扩散力与阻止K外流的电场力相等时，K的静移动量就会等于零，细胞内外的电位差就稳定在一定水平上，这就是静息电位，又称K平衡电位。
二、动作电位
概念：可兴奋细胞兴奋时，细胞内产生的可扩布的电位变化称为动作电位。是一个连续的电位变化过程，是在静息电位基础上产生的电位变化。动作电位变化包含：静息相、去极相、复极相三个过程；兴奋变化过程包含：绝对不应期、相对不应期、超常期、低常期、恢复期五个变化过程。
动作电位有以下特点：
1.“全或无”现象，任何刺激一旦引起膜去极化达到阈值，动作电位就会立刻产生，它一旦产生就达到最大值，动作电位幅度也不会因刺激加强而增大。
2.不衰减性传导，动作电位一旦在细胞膜的某一部位产生，它就会向整个细胞膜传播，而且它的幅度不会因为传播距离增加而减弱。
3.脉冲式，由于不应期的存在使连续的多个动作电位不能融合，两个动作电位之间总有一定间隔。
动作电位产生原理：离子学说认为，由于Na在细胞外浓度比细胞内高的多，细胞受到刺激时，膜上Na通道被激活而开放，Na顺浓度梯度瞬间大量内流，细胞内正电荷增加，导致电位急剧上升，负电位从静息电位水平减小到消失进而出现膜内为正膜外为负的电位变化。当膜内正电位所形成的电场力增大到足以对抗Na内流时，膜电位达到一个新的平衡点，即Na离子平衡电位。
三、动作电位的传导（试述在神经纤维上动作电位是如何进行传导的？）
动作电位一旦在细胞膜的某一点产生，就沿着细胞膜向各个方向传播，直到整个细胞都产生动作电位为止。这种在单一细胞上动作电位的传播叫做传导。在无髓神经纤维上动作电位是以局部电流形式进行传导的，在有髓神经纤维上动作电位是越过每一段带髓鞘的神经纤维呈跳跃式传导。
四、细胞间的兴奋传递（试述在神经肌肉接头处动作电位是如何进行传递的？）
细胞间兴奋传递有两种情况：一种是神经细胞之间的兴奋；另一种是神经细胞与肌细胞之间的兴奋传递。如神经细胞和肌细胞传递：
（一）神经——肌肉接头的结构
神经——肌肉接头的结构又称运动终板
（二）神经——肌肉接头的兴奋传递
1.当动作电位沿着神经纤维传到轴突末梢时，引起轴突末梢处的接头前膜上的Ga离子通道开放，Ga离子从细胞外液进入轴突末梢，促使轴浆中含有乙酰胆碱的突触小泡向接头前膜移动。
2.当突触小泡到达接头前膜后，突触小泡膜与接头前膜融合进而破裂，并将乙酰胆碱释放到接头间隙。
3.乙酰胆碱通过接头间隙到达接头后膜后和接头后膜上的特异性的乙酰胆碱受体结合，引起接头后膜上的Na、K通道开放，使Na内流、K外流，结果使接头后膜处的膜电位幅度减小，即去极化。这一电位变化称为终板电位。
4.当终板电位达到一定幅度时，可引发肌细胞膜产生动作电位，从而使骨骼肌细胞产生兴奋。
第三节肌纤维的收缩过程
一、肌丝滑行学说
骨骼肌纤维的收缩过程可以用肌丝滑行学说来解释，滑行学说认为，肌肉缩短是由于肌小节中细肌丝在粗肌丝之间滑行造成。即当肌肉收缩时，由Z线发出的细肌丝在某种力量作用下向A带中央滑行，结果相邻的各Z线互相靠近，肌小节长度变短，从而导致肌原纤维以至整条肌纤维和整块肌肉缩短。
二、肌纤维收缩的分子机制（试述骨骼肌纤维的收缩原理？）
当运动神经上的神经冲动到达神经末梢时，通过神经-肌肉接头处的兴奋传递，使肌细胞膜产生兴奋。之后，肌质网向肌浆中释放Ga离子，使肌浆中Ga离子浓度瞬时升高，Ga浓度上高后，肌钙蛋白亚单位C与Ga结合，引起肌钙蛋白的分子结构改变，进而导致原肌球蛋白的分子结构改变，原肌球蛋白滑入F肌动蛋白双螺旋沟的深部，肌动蛋白分子上的活性位点暴露。一旦肌动蛋白分子上的活性位点暴露，粗肌丝上的横桥即与之结合。横桥与肌纤蛋白结合会产生两种作用：1.激活横桥上的ATP酶，使ATP迅速分解并产生能量供横桥摆动之用；2.激发横桥的摆动，拉动细肌丝向A带中央移动。然后横桥自动与肌动蛋白上的活性位点分离，并与新的活性位点结合，横桥再次摆动，拖动细肌丝又向A带中央前进一步。如此，横桥头部前后往复地运动，一步一步在细肌丝上“行走”拖动细肌丝A带中央滑行，肌肉收缩时形成的横桥数目越多，肌肉收缩力量也越大。
当肌浆中Ga离子浓度升高后，肌浆网膜上钙泵被激活，在钙泵作用下，肌质网把Ga泵入肌质网内，使肌浆中Ga浓度降低，Ga与肌钙蛋白亚单位C分离，肌钙蛋白和原肌球蛋白恢复原先结构，原肌球蛋白再次掩盖肌动蛋白上活性位点，阻止横桥与肌纤蛋白相互作用，细肌丝回至肌肉收缩前的位置，肌肉舒张。
三、肌纤维的兴奋-收缩藕联
通常把以肌细胞的电变化为特征的兴奋过程和以肌丝滑行为基础的收缩过程之间的中介过程称为兴奋-收缩藕联，包括以下三个重要步骤：
1.兴奋通过横小管系统传导到肌细胞内部，横小管是肌细胞膜的延续，动作电位可沿着肌细胞膜传导到横小管，并深入三联管结构。
2.三联管结构处信息传递，横小管膜上的动作电位可引起与其邻近的终末池膜及肌质网膜上的大量Ga通道开放，Ga顺着浓度梯度从肌质网内流入胞浆，肌浆中Ga浓度升高后，Ga与肌钙蛋白亚单位C结合时，导致一系列蛋白质构型发生改变，最终导致粗肌丝和细肌丝相对滑行，肌纤维缩短。
3.肌质网对Ga的再回收。肌至网膜上存在钙泵，当肌浆中Ga浓度升高时，钙泵将肌浆中Ga逆浓度梯度转运到肌质网中储存，从而使肌浆中Ga浓度保持低水平，由于肌浆中Ga降低，Ga与肌钙蛋白亚单位C分离，最终引起肌肉舒张。
第四节骨骼肌特性
一、骨骼肌的物理特性
伸展性：骨骼肌在受到外力牵拉或负重时可被拉长，这种特性称为伸展性。
弹性：外力或负重取消后，肌肉长度又可恢复，这种特性称为弹性。
粘滞性：由于肌浆内各分子之间的互相摩擦作用产生的。
二、骨骼肌的生理特性
肌肉受到刺激产生兴奋后，立即产生收缩反应，这种特性称为收缩性。
（一）骨骼肌的兴奋性：刺激强度、刺激的作用时间、刺激强度变化率
（二）骨骼肌的收缩性：整块骨骼肌或单个肌细胞受到一次刺激时，先产生一次动作电位，紧接着出现一次机械收缩，称为单收缩。
第五节骨骼肌的收缩形式（骨骼肌有几种收缩形式？他们各有什么生理特点？）
一、骨骼肌的收缩形式
（一）向心收缩：肌肉收缩时是做功的，其数值为负荷重量与负荷移动距离的乘积，是骨骼肌主动用力的收缩形式，向心收缩可以等张收缩，也可是等动收缩。
等张收缩：在向心收缩过程中，所谓等张收缩是相对的，由于肌肉收缩通过骨的杠杆作用克服阻力做功。在负荷不变的情况下，随着关节角度变化，肌肉做功的力矩也会发生变化，需要肌肉用力程度也不同。在整个运动范围内，肌肉用力最大的一点称为“顶点”，以肱二头肌为例，关节角度度最大，30度最小。这也是等张训练的不足之处。
等动收缩：在整个关节运动范围内肌肉以恒定的速度，且外界阻力与肌肉收缩时肌肉产生的力量始终相等的肌肉收缩称为等动收缩，肌肉进行等动收缩时在整个运动范围内都能产生最大的肌张力，而且收缩速度可以根据需要进行调节。等动练习时提高肌肉力量的有效手段，通常需要专门的等动练习器。
（二）等长收缩：肌肉收缩时其长度不变，这种收缩称为等长收缩，又称为静力收缩。等长收缩时由于长度不变，因而不能克服阻力做机械功。有两种情况：其一，肌肉收缩时对抗不能克服的负荷，如肱二头肌试图拉起根本不可能拉起的杠铃时；其二，当其他关节由于肌肉离心收缩或向心收缩发生运动时，可使某些关节保持一定位置，为其他关节运动创造适宜条件，如武术中站桩。
（三）离心收缩：肌肉在收缩产生张力的同时被拉长的收缩，又称退让工作，离心收缩时肌肉做负功，可以防止运动损伤。如从高处跳下，脚先着地，通过反射活动使股四头肌和臀大肌产生离心收缩，由于肌肉离心收缩时的制动作用减缓了身体下降的速度，不至于使身体受到损伤。
（四）超等长收缩：是指骨骼肌工作时先做离心式拉长，继而做向心收缩的一种复合式收缩形式。其优点在于，当肌肉被拉长后所产生的弹性势能，拉长后产生的牵张反射性收缩，以及主动向心收缩所产生的力量形成合力时，肌肉将产生较大收缩力。跳深练习时股四头肌进行的就是一种典型的超等长收缩。完成超等长练习时，肌肉最终收缩力量的大小时由肌肉在离心收缩中被拉长的速度和被拉长的长度所决定的，前者更为重要。超等长练习与其他力量相比，更接近比赛时人体的运动形式。
（五）向心、等长和离心收缩三种不同骨骼肌收缩形式比较
1.力量（为什么在最大用力收缩时离心收缩产生的张力比向心收缩大？）
肌肉最大收缩时产生张力的大小取决于肌肉收缩类型和收缩速度。同一块肌肉在收缩速度相同情况下，离心收缩可产生最大的张力。离心收缩产生的力量比向心收缩大50%左右，比等长收缩大25%左右。其原因一般认为由两个原因：首先是牵张反射，肌肉受到外力牵张时，会反射性引起收缩，在离心收缩时肌肉受到强烈的牵张，因此会反射性地引起肌肉强烈收缩。其次是离心收缩时肌肉中的弹性成分被拉长而产生阻力，同时肌肉中可收缩成分产生最大阻力。而向心收缩时，只有可收缩成分肌纤维在收缩时产生克服阻力的肌肉张力。肌肉在向心收缩时，一部分张力在作用于负荷之前，先要拉长肌肉中的弹性成分。一旦肌肉中弹性成分被充分拉长，肌肉收缩产生的张力才会作用于外界负荷上。因此肌肉收缩产生的张力，有一部分是用来克服弹性阻力的，这就是实际表现出来的张力小于实际肌肉收缩产生的张力。
2.肌电
在等速向心收缩和离心收缩时，肌电与肌张力在一定范围内呈直线关系。积分肌电值与肌肉张力成正比。在负荷相同情况下，离心收缩的积分肌电较向心收缩低。
3.代谢
在输出功率相同情况下，肌肉离心收缩所消耗能量低于向心收缩，其他氧量也低于向心收缩。肌肉离心收缩时其他与代谢有关的生理指标反应（如心率、心输出量、肺通气量）均低于向心收缩。
4.肌肉酸疼
肌肉做退让工作时容易引起肌肉酸疼和损伤。离心、大于等长、大于向心
二、骨骼肌收缩的力学表现
运动员在其他条件相同情况下，肌肉力量大小是决定运动成绩的主要因素。
（一）绝对力量与相对力量（试述绝对力量、相对力量、绝对爆发力、相对爆发力在运动实践中的应用？）
绝对肌力：某一块做最大收缩时产生的张力为该肌肉的绝对肌力。肌肉的绝对肌力和肌肉的横断面积大小有关，肌肉的横断面积越大，其绝对肌力越大。而肌肉横断面的大小又取决于该肌肉的肌纤维数量和每条肌纤维的粗细。
相对肌力：是指肌肉单位横断面积（一平方厘米肌肉横断面积）所具有的肌力。
绝对力量：在整体情况下，一个人所能举起的最大重量称为该人的绝对力量。绝对力量的大小和体重有关，一般情况下，体重越大的人绝对力量越大。
相对力量：如果将某人的绝对力量除以体重，可得到此人的相对力量。即每公斤体重的肌肉力量。相对力量可更好地评价运动员的力量素质。
（二）肌肉力量与运动
1.力量-速度曲线
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度和肌球蛋白ATP酶活性，与活化横桥数目无关。从力量-速度曲线可以看出，其他因素相同情况下，要想得到较快收缩速度，就必须降低负荷量。如果要克服更大负荷阻力，肌肉收缩速度就要减慢，通过不同的训练负荷，可得到不同的训练效果。
2.肌肉力量与运动速度
在负荷相同条件下，力量越大，动作速度越快，以同样的速度运动时，力量大者表现出来的力量也越大。
3.肌肉力量与爆发力
人体运动时所输出的功率，实际上就是运动生理学所说的爆发力，是指人体单位时间内所作的功。爆发力计算：P=FxD/t，由于F=mxa，所以P=mxaxD/t。P：功率，爆发力；F：力，单位千克。D：位移距离，单位秒；m表质量；a表加速度；t表做功时间，单位秒。
在某些运动项目中，如投掷、短跑、跳跃、举重、拳击、和橄榄球等项目，运动员必须有较大爆发力。在训练中是极大限度地提高相对爆发力还是绝对爆发力，取决于在所从事的运动项目中那种素质更为重要。如短跑，跳跃等项目的运动员因保持较轻体重，使肌肉的相对力量得到提高。同时又要通过训练使肌肉的收缩速度得到提高，对需要提高绝对爆发力运动员，如投掷项目运动员，美式橄榄球等应增加肌肉体积，提高绝对爆发力，这样可使加速度有所下降，但不应下降到引起绝对爆发力下降的水平。问题在于找到使绝对爆发力与加速度两者结合能达到最佳运动能力哪一点。
三、运动单位的动员
（一）运动单位：一个α运动神经元和受其支配的肌纤维所组成的最基本的肌肉收缩单位称为运动单位。根据生理功能不同，分为运动性运动单位和紧张性运动单位。
（二）运动单位动员：肌肉肌肉收缩时产生张力大小与兴奋的肌纤维数目有关。一般来说，一个运动单位中的肌纤维数目越少越灵活，而越多产生张力越大，张力不但与兴奋的运动单位数目有关，也与运动神经元传导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动员，运动单位动员也可称为运动单位募集，当肌肉做最大收缩时，运动单位动员可以达到最大水平。肌肉力量会随收缩时间延长而下降，但运动单位动员基本保持不变。
第六节肌纤维类型与运动能力（骨骼肌肌纤维类型如何划分？不同类型肌纤维形态学、生理学和生物化学特征是什么？）真题：年简答
一、肌纤维类型的划分
（一）根据肌纤维的收缩速度划分：快肌纤维、慢肌纤维
（二）根据肌肉的色泽划分：红肌、白肌，再结合肌肉收缩速度可划分快缩白、快缩红和慢缩红三种类型。
（三）根据肌纤维的收缩速度及代谢特征划分：快缩-糖酵解型，快缩-氧化-糖酵解型和慢缩一氧化型。
（四）根据肌球蛋白重链同功型划分：有四种不同的MHC异形体，如MHC-I、MHC-IIa、MHC-IIx（过渡型）和MHC-IIb异形体。
二、不同类型肌纤维的形态、机能及代谢特征
（一）形态特征
快肌纤维的直径较慢肌纤维大，含有较多的收缩蛋白，肌浆网也较慢肌纤维发达，快肌纤维由较大的运动神经元支配，神经纤维较粗，其传导速度较快。慢肌纤维周围毛细血管网较快肌纤维丰富，且含有较多的肌红蛋白，导致慢肌纤维通常呈红色。慢肌纤维含有较多的线粒体且线粒体体积较大。慢肌纤维由较小运动神经元支配，运动神经纤维较细，传导速度较慢。
（二）生理学特征
1.肌纤维类型与收缩速度：快肌纤维收缩速度快，慢肌纤维收缩速度慢，快肌运动单位与慢肌运动单位是相互混杂的，一般不存在单纯的快肌与慢肌。肌肉中快肌纤维百分比较高，则肌肉收缩速度快。
2.肌纤维类型与肌肉力量：肌肉收缩速度的力量与单个肌纤维直径和运动单位中所包含的肌纤维数量有关，由于快肌纤维直径大于慢肌纤维，且快肌运动单位中包含的肌纤维数量往往多于慢肌运动单位，因此，快肌运动单位收缩力量明显大于慢肌运动单位。
3.肌纤维类型与疲劳：快肌纤维无氧代谢能力高，收缩时易产生乳酸大量积累。由于慢肌纤维中线粒体体积大而且数目多，线粒体有氧代谢酶活性高，肌红蛋白含量较丰富，毛细血管网较为发达，因而慢肌纤维有氧代谢潜力较大，其抵抗疲劳能力比快肌纤维强，而快肌纤维则易疲劳。
（三）代谢特征：慢肌纤维有氧代谢能力强，快肌纤维无氧代谢能力强，，慢肌纤维中作为氧化反应场所的线粒体大而多，线粒体蛋白含量也较快肌纤维多，慢肌纤维氧化脂肪能力为快肌纤维的4倍，快肌纤维中一些重要的与无氧代谢有关酶活性明显高于慢肌纤维。
三、运动时不同类型运动单位的动员
运动中不同类型肌纤维参与工作的程度依运动强度而定，在以较低强度运动时，慢肌纤维首先被动员，而在运动强度较大时，快肌纤维首先被动员，为了增强快肌纤维的代谢能力，训练计划必须包括大强度练习，如果要提高慢肌纤维代谢，训练较低强度、持续时间较长练习组成。
思考：优秀运动员肌纤维类型是“自然选择”还是“运动适应”？真题：简答
四、肌纤维类型与运动项目（从事不同项目运动员的肌纤维类型组成有什么特点？）真题：年简答
研究表明一般人上下肢肌肉慢肌纤维百分比平均为40-60%，但从每个受试者来看，慢肌纤维百分比最低为24%，最高为74.2%，相差范围很大，这说明在一般人中肌纤维百分比分布范围很大。
研究发现，运动员肌纤维组成具有项目特点，参加时间短、强度大项目运动员，其骨骼肌快肌纤维百分比较从事耐力项目运动员高，而从事耐力项目运动员慢肌纤维比非耐力项目运动员高，既需要耐力又需要速度项目的其百分比相当。
五、训练对肌纤维的影响（运动训练对肌纤维类型组成有什么影响？）
关于运动训练能否导致肌纤维类型转变目前还有争论，一种观点认为，肌纤维组成是先天决定的，不能通过训练和其他训练方法得到改变。另一种认为，运动员长时间系统参加某一专项训练，可使肌肉结构和机能产生适应性变化，通过训练可导致运动员肌纤维组成发生适应性改变。不论运动训练能否改变肌纤维类型，但训练能使肌纤维形态和代谢特征发生较大变化是无需置疑的。表现在：
（一）肌纤维选择性肥大：耐力训练可引起慢肌纤维选择性肥大，速度、爆发力训练可引起快肌纤维选择性肥大。
（二）酶活性改变：肌纤维对训练的适应还表现为肌肉中有关酶活性的有选择性增强，耐力训练可使与氧化功能有密切关系的琥珀酸脱氢酶活性较高，而与糖酵解及磷酸化功能有关的乳酸脱氢酶及磷酸化酶活性最低。短跑运动员则相反，前者较低、后者较高。
第七节运动对骨骼肌形态和机能的影响
一、运动导致的延迟性肌肉酸痛
无论是普通人还是优秀运动员，从事不适应的运动负荷或大负荷运动，运动停止后24-72小时，运动肌会产生不同程度的酸痛，并伴随僵硬、肿胀和肌力下降等症状，肌肉酸痛不发生在运动期间或运动后即刻，而是在运动后24小时逐渐加强，因而称之为延迟性肌肉酸痛。一般持续1-4天，5-7天后消失。
二、运动导致的骨骼肌超微结构改变
在离心运动后更明显，主要表现为：肌节缩短，Z带扭曲、增宽、部分或全部消失，M线模糊、扭曲或消失、肌丝排列改变，粗肌丝位置紊乱，部分肌丝断裂或消失，和延迟性肌肉酸痛一样，运动性骨骼肌纤维超微结构变换也具有延迟性特点，因而称为延迟性骨骼肌纤维超微结构改变。特点：运动后即刻结构变化程度小，运动后24-72小时消失变化程度逐渐加剧，5-7天恢复正常。
三、延迟性肌肉酸痛和运动性骨骼肌超微结构改变的机理
研究证明，延迟性肌肉酸痛和超微结构改变是一个事物的两个方面，当骨骼肌承受不了不适应的运动负荷或大负荷后，必然会在功能上出现收缩能力下降，在主观感受上受试者感到肌肉酸痛，在形态学方面，宏观上肌肉表现出僵硬，微观上发生某种程度的肌纤维超微结构改变。
（一）肌肉痉挛学说、（二）损伤学说、（三）急性炎症学说、（四）、骨骼肌蛋白降解学说、（五）钙离子损伤学说
四、运动导致的延迟性肌肉酸痛和超微结构改变的防治
（一）热疗、（二）静力牵张、（三）按摩、（四）按摩、（五）针刺
第八节肌电的测试原理与应用（试述肌电图在体育科研中有何意义？）如何运用肌电图辅助制定运动训练方案？真题：年简答
骨骼肌在兴奋时，会由于肌纤维动作电位的传导和扩布，而发生电位变化，这种电位变化称为肌电。用适当的方法将骨骼肌兴奋时发生的电位变化引导、记录所得到的图形，称为肌电图。在体育科学研究中，利用肌电图可以测定神经传导速度，评定神经和肌肉的机能状态、评价肌力、进行动作分析和技术诊断。
（一）利用肌电图测定神经传导速度：在神经通路的两个或两个以上的点给予电刺激，从该神经所支配的肌肉上记录诱发电位，然后根据V=S/t计算出神经的传导速度。反应运动员的训练水平和机能状态，是常用的指标。
（二）利用肌电评定神经和肌肉的机能状态：在一定范围内，肌电幅值随着肌肉疲劳程度的加深而增加，肌肉持续的工作过程中，先参与工作的运动单位发生疲劳，为了维持工作，必须动员其他新的运动单位参与工作，运动单位数量的增加，使积分肌电增加。肌肉持续工作至疲劳时，肌电的频谱左移，即平均功率频率降低。肌肉工作的负荷强度越大，疲劳程度越大，平均功率频率和中心频率的减小越明显。
（三）利用肌电评价肌力：当肌肉以不同负荷进行收缩时，其积分肌电同肌力成正比关系，肌肉产生张力越大，IEMG越大。
（四）利用肌电进行动作分析和技术诊断：在运动过程中可用多导肌电记录仪将肌电记录下来，然后，根据运动中每块肌肉的放电顺序和肌电幅度，结合告诉摄影技术，对运动员动作进行分析诊断，有效而及时纠正运动员的错误动作，促进运动员的运动技能的形成及运动成绩的提高。
案例分析
1.训练完后第二天出现肌肉酸痛，有人认为使血乳酸还没有清除，对此进行说明。真题：年简答
答：训练完后第二天出现的肌肉酸痛，是由于进行了大强度或不适应的运动造成的延迟性肌肉损伤，与乳酸没有直接关系，运动中所产生的乳酸，一般会在运动后半小时到一小时完全消除，所以训练后第二天肌肉酸痛并不是乳酸作用。关于延迟性肌肉酸痛产生原因可以用肌肉痉挛、骨骼肌蛋白降解学说、钙离子损伤学说等理论加以解释。
2.米短跑运动员在训练中，教练员要求完成8*60米训练，要求10秒内完成每个60米，如果完不成则要加罚5个，分析这种训练的弊端？
答：在运动强度较大时，快肌纤维首先被动员，而低强度运动时，慢肌纤维先被动员，同时快肌容易产生疲劳，不能长时间持续收缩。短跑惩罚式训练会引起快肌过度疲劳，到后期大量参与工作的可能是慢肌。这样对于以发展快肌为主要特征的短跑运动项目来说是不利的。短跑训练中应注意次间歇、组间歇，以保证达到最高运动强度，一般磷酸原功能系统会在3-4分钟时间内完全恢复。
考点：1.肌肉的兴奋与收缩；2.骨骼肌与运动
来源
在读博士精心整理（声明：“篮球大视界”
