第十一章 身体素质的生理学基础

(二)专门性原则
概念：指所从事的肌肉力量练习应与相应的运动 项目相适应。 分类：身体部位的专门性和练习动作的专门性。 机制：不同肌群甚至同一肌群的不同运动单位之 间应具有一定的神经肌肉协调性。 意义：有利于神经系统的协调调节能力，以及肌 肉内一系列适应性生理和生化变化。 运动技术的专门性有时显得更为重要，如卓越的 短跑运动员，往往不是优秀的马拉松运动员。 在进行专门训练时，练习的动作节奏与速度也要 和正式的运动相一致。
肌肉力量的可训练因素
(一)肌纤维的收缩力 研究发现：经过100天的训练后，上肢屈肌的横
截面积增加23%时，肌力增长92%。据推算，每1
平方厘米肌肉横截面积可产生65公斤力。 运动训练→肌原纤维收缩蛋白含量显著↑，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等。→肌肉的收缩能 力↑。
力量训练的练习方法 动力性练习（isotonic/dynamic exercise） 静力性练习（isometric/static exercise） 等动练习（isokinetic exercise） 超等长练习（hyperisometric exercise） 电刺激（electrostimulation）
功能性肌肉肥大
概念：由于运动训练所引起的肌肉体积增大。 主要表现：肌纤维的增粗。 分类：肌浆型功能性肥大、肌原纤维型功能性肥大 (一)肌浆型功能性肥大 概念：指肌纤维非收缩蛋白成分的增加所致的 肌肉体积增加。 表现：肌纤维的非收缩蛋白成分含量如线粒体、 肌糖原、磷酸肌酸和肌红蛋白等数量增加。对 肌肉最大肌力作用不明显，但可有效地提高肌 肉的有氧工作能力和收缩耐力。 较小强度长期运动训练→功能性肥大 部位：主要是慢红肌(Ⅰ型肌)和快红肌(Ⅱa型肌) 肌纤维。
最大重复次数(RM) ：
概念：指肌肉收缩所能克服某一负荷的最大次数。
应用： 5RM→肌肉粗大、力量↑、速度↑ 10-15RM→力量↑、速度↑、耐力↑ 16-30RM →力量↑、速度↑、耐力↑ 举重、投掷 6-10RM→肌肉粗大、力量↑、速度↑ 100米跑、跳跃 400和800米 中跑
30RM→毛细血管↑、耐力↑Biblioteka (二)肌原纤维型功能性肥大
概念：指肌纤维收缩蛋白成分的增加所致的肌 肉体积增加。 表现：肌纤维中的收缩蛋白含量增多，肌原纤 维的体积明显增加。肌肉绝对肌力和相对肌力 的显著提高。 长期大负荷力量训练→肌原纤维型功能性肥大 部位：主要在快白肌(Ⅱb型肌)纤维中。 运动形式与强度对肌肉功能性肥大的类型有极 为重要的影响。 力量性和速度性全力运动→快肌肌原纤维型功 能性肥大 耐力性运动→慢肌产生肌浆型功能性肥大
(三)肌纤维类型
训练是否改变肌纤维类型和数量目前还有争议。 早期研究：无论是速度训练还是耐力训练都不 会引起肌纤维类型的改变。 近期有研究表明：肌纤维间通过亚型的形式有 可能出现相互转化。 耐力训练：肌纤维的琥珀酸脱氢酶等有氧代谢 酶活性、毛细血管网数量和体积、肌红蛋白含 量及慢肌纤维面积百分比等增加； 速度和力量训练：有关无氧代谢酶活性及快肌 纤维面积百分比等增加。
肌凝蛋白含量（%）
4.70 6.00 6.88
b.运动训练→肌肉结缔组织增厚、毛细血管增 生、内含物（肌红蛋白、CP、肌糖原） ↑
c.肌纤维增殖：待研究因素
2．肌纤维类型
肌纤维类型与肌力关系：快肌纤维%越高肌力越大 快肌纤维内含有更多的肌原纤维，无氧供能酶活性高， 供能速率快，单位时间内可完成更多的机械功。
(三)有序性原则
概念：指力量练习过程中应考虑前后练习动作 的科学性和合理性。 原则：先练大肌肉、后练小肌肉、前后相邻运 动避免使用同一肌群。 机制：①大肌肉在训练时运动中枢的兴奋面广， 兴奋程度高，在提高自身力量的同时，由于兴 奋的扩散作用，练习过程对其他肌肉也有良性 刺激作用。②大肌肉相对不易疲劳，可延长练 习时间，而小肌肉练习容易疲劳，将影响大肌 肉练习动作的完成。
运动神经中枢通过改变其发放的神经冲 动频率影响肌肉收缩的力量。
慢肌运动单位神经元的兴奋性较高，快肌运动 单位神经元的兴奋性较低。 小阻力负荷运动时，主要由兴奋性较高的慢肌 运动单位兴奋收缩完成； 随着阻力负荷的增加，兴奋性较低的运动单位 亦逐渐被动员，兴奋收缩的肌纤维数量也随之 增多。 在其他条件相同的情况下，动员的肌纤维数量 多少成为影响肌力的主要因素。 水平低者：60%肌纤维参与活动 水平高者：90%肌纤维参与活动 研究证明：20-80%MVC活动，主要靠募集更多的 运动单位参与活动。
一、决定肌肉力量的生物学因素
（一）肌肉的形态和结 构 1．肌肉生理横断面积 ①肌力与肌肉横断面 积 成正比。 ②实验： 力量训练100天，上臂 肌横面积↑23%，肌力 ↑92%。
屈肌力量与肌横断面积的关系 （依猪饲和福永，1968）
③运动训练引起肌肉横断面积增加的原因：
a.肌纤维增粗：主要因素 运动训练→激素和神经调节 →蛋白质的合成 ↑ （主要是肌凝蛋白↑） 实验条件 未经训练 “速度性”训练 “力量性”训练
三、影响训练效果的因素
(一)负重练习的重量（运动强度） 分类：绝对强度和相对强度。 绝对强度：指机体所承受的物理负荷量(如做了 多少功等)，所以又叫做物理负荷强度。 优点：简单明了 缺点：不能体现不同人之间的体能差异 相对强度：根据个人最大摄氧量百分数或最大心 率百分值等生理指标来反映某一负荷量对身体的 刺激程度，所以叫生理负荷强度。 优点：能反映运动者的个人体能水平 运动生理学中通常采用生理负荷强度衡量运动强 度 。
长跑
(二)练习次数和组数
研究表明：初次参加运动训练者，隔天训练的效果 比每天训练效果好。 每天训练10次，肌肉力量提高47% 隔天训练10次，肌肉力量提高77.6% 举重等以发展肌肉最大肌力为主要目的的运动，其 运动强度应足够大，一般接近或达到肌肉的最大负 荷能力，练习组数至少不低于3次，训练频度则可 适当减少，每周1-2次即可。 以发展肌肉体积线条和爆发力为主要目的的运动如 健美，其运动强度应适当降低，但练习组数和频度 则相应地增多； 以发展肌肉耐力和提高内脏机能水平为主要目的的 运动，其运动强度更低，练习次数相应较多，练习 频度亦可有所增加。
(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。 研究表明： 一般人肌肉完成最大随意收缩时，最多有 60%-70%的肌纤维同时参与收缩，其主要原因 在于一般人的运动中枢兴奋性难以达到足够高 的水平，所发出的神经冲动不能使更多的运动 单位参与兴奋收缩过程。 经过系统的力量训练后，运动员运动中枢 同步放电的程度将大大提高，同时参与收缩的 肌纤维数量可达到80%-90%甚至更高，最大肌 力自然大大增加。
第十一章 身体素质
第一节 力量素质
第二节 速度素质
第三节 有氧耐力
第四节 无氧耐力 第五节 灵敏和柔韧素质
身体素质： 概念：人体在肌肉活动中所表现出来的 力量、速度、耐力、协调、柔韧、灵敏 及平衡等机能能力 。 影响身体素质的发展水平的因素： 肌肉本身的结构和功能特点、肌肉工作 时的能量供应、内脏器官的机能以及神 经调节能力。 ∴身体素质是人体各器官系统的功能在 肌肉工作中的综合反映。
3. 肌肉的结缔组织 肌肉的结缔组织指肌肉的弹性成分，力 量训练可使这些结缔组织变得粗厚而坚 韧，弹性和抵抗力增强。
（二）神经调节机能 1.神经冲动的频率与运动单位的募集 运动单位：指一个α-运动神经元及其所支 配的骨骼肌纤维。快肌运动单位和慢肌 运动单位。
α-运动神经元
神经支配比：一个运动神经元所支配的肌纤维数量。 神经支配比大，神经元支配的骨骼肌纤维数量多 不同的运动单位所产生的肌张力亦不同。 同样类型的运动单位，神经支配比大的运动单位的收 缩力强于神经支配比小的运动单位的收缩力。
渐增负荷原则
指力量训练过程中，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。 最大负荷→适应→新最大负荷→适应 福克斯(Fox)： “负荷到8，训练到12” 实践可：“负荷到10，训练到15” “负荷到15，训练20” “负荷到1，训练到5”
有效运动负荷原则
成年男子和女子的绝对 与相对力量的比较
体重
体重大的人一般绝对力量较大。而体重较轻的 人可能具有较大的相对力量。随着体重的增加， 绝对力量直线增加。当用相对力量表示总体力 量时，随着体重的增加，相对力量却下降。 体重大的人一般绝对力量较大。而体重较轻的 人可能具有较大的相对力量。随着体重的增加， 绝对力量直线增加。当用相对力量表示总体力 量时，随着体重的增加，相对力量却下降。 肌糖原和肌红蛋白含量和毛细血管分布密度也 会影响肌肉力量。
第一节 力量素质
绝对肌力：指肌肉做最大收缩时所能产生的张力， 通常用肌肉收缩时所能克服的最大阻力负荷来表示。 相对肌力（比肌力）：指肌肉单位生理横断面积 (常以1cm2为单位)肌纤维做最大收缩时所能产生的 肌张力。 肌肉爆发力：指肌肉在最短时间收缩时所能产生的 最大张力，通常用肌肉单位时间的做功量来表示。 肌肉耐力：指肌肉长时间收缩的能力，常用肌肉克 服某一固定负荷的最多次数(动力性运动)或最长时 间(静力性运动)来表示。 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。
2.相关运动中枢之间的协调
机能提高表现： ①协调各肌群活动 改善主动肌、协同肌、对抗肌间的协调关系，特别 是对抗肌放松能力，可显著地增加肌肉收缩的力量。 ②提高中枢兴奋程度 动员尽可能多的运动单位参加工作，力量大小与单 个肌纤维收缩力大小有关，与参与活动的肌纤维数 量多少有关。发放高频冲动增加强直收缩程度 。 研究证明：20-80%MVC活动，主要靠募集更多的运 动单位参与活动。>80%MVC靠中枢增加冲动频率。 ③增加肌肉同步兴奋收缩的运动单位数量来提高肌 肉最大肌力。 >80%MVC活动时，同步兴奋↑