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1、运动生理学ExercisePhysiology何谓运动生理学是研究运动前 運動生理學 Exercise Physiology一、何謂運動生理學？1. 是研究運動前.中.後.身體內部各種變化的一門學問。各種變化的情況包含：(1) 短期的變化：呼吸.心跳.血流.肌溫-等 (2) 長期的變化：各種生理變化的適應及體力的增加.2. 運動生理學是研究人體運動當中有關變化、反應與長期運動訓練所產生適應現象的科學。 【生理學是研究生命現象的科學.也就是人體的細胞、組織、器官及系統如何運作的學術領域。】3. 運動生理學的內容：（1） 認識一般生理。（2） 運動時的生理反應。（3） 長期運動後的生理反應。（4）

2、 評價與分析體能。（5） 擬定體能訓練處方。（6） 運動潛能的發揮。（7） 特殊環境下的生理反應及對策。（8） 運動者健康的維護。4. 運動生理學研究的： （1） 對象：選手與一般人民（2） 應用價值：運動選手的訓練及全民健康.二、競技體力（Skill Fitness） 1. 肌力 （muscle strength） 2 肌耐力（muscle endurance） 3 爆發力（muscle power） 4 柔軟性（Flexibility） 5 敏捷性 （Agility） 6 平衡性（Balance） 7 協調性（Coordination） 8 速度（Speed） 9. 心肺耐力（Cardio

3、pulmonary endurance）三、 Exercise and sport 1. Exercise（運動）指身體上的 各種活動 或 訓練 (大肌肉的動作) 能使自己身體狀況 達到健康 的 種種方式.。2. Walking, running ,rowing, and horse-riding are all healthy for exercise.3. Sport（運動）指 有比賽性質 的運動項目（有勝負、有獎勵、有名譽）的體育運動4. Sportsman（運動員）5. Sportsmanship（運動道德） 6. Athletics（運動競技、各項體育運動的總稱）7. Athlete

4、（運動員）8. physical （身體的、肉體的） 9. Physical education （體育）四、何謂運動量？運動量 運動強度 運動時間Q: 運動強度的大小如何判定？ A: 用心跳數（Heart Rate 簡稱 H.R）的多少來決定. 一般而言： H.R 在90-100 之間 視為 輕度運動 100-130之間 視為 中度運動 130-160之間 視為 重度運動 160 以上 視為 超 重度運動五、Aerobic exercise and Anaerobic exercise 的區別：1. 有氧運動：運動的強度小、運動時間長。2. 無氧運動：運動的強度大、運動的時間短。六、運動強度

5、 是影響 運動中使用能量代謝的主要因素 。 七、運動競賽(比賽)得到勝利的必備條件有:1.個人的基本條件. (不同的運動項目有不同的基本條件) 2.平常的訓練方式.(適合自己的訓練處方) 3.臨場的表現.(天時.地利.人和以及實力的發揮加上運氣)以上3種條件缺一不可之外.尚需要心理方面的正常發展。愛心基金會董事長紀政說 : 練習就是要辛苦，不辛苦就不要練。 玩一玩就好了，心情快樂輕鬆。 雖然也是達到 健康及休閒活動 的目的。 但是 想要在比賽中得到勝利，絕對不能如此。八、科學就是一門 有系統 、有組織 的學問。需要三個步驟：1. 化繁為簡：2. 化簡為繁： 3. 執簡馭繁：九、理論與實際的配合

6、。1. 沒有理論的實際 是 盲目的。2. 沒有實際的理論 是 空洞的。 科學是真的，實用更加是真的。十、安靜時與最大運動時生理反應的比較 生理指標 安靜時 最大運動時 心跳率（次/分） 70200 呼吸數（次/分） 1260 換氣量（升/分） 10150 攝氧量（升/分） 0.3 3 每跳輸出量（毫升） 75 150 每分心輸出量（升） 5 20 血壓（mmHg） 120 180 血乳酸（毫克/百毫升） 10 200 血酸鹼度（PH） 7.4 6.8 體溫 37 41Q：每分鐘的心輸出量有多少毫升？A： 每次的心輸出量 心跳數【每次的心輸出量 ：大約 75-90 ml】【心跳數：大約 72 次

7、】Q：每分鐘的換氣量有多少毫升？A： 潮氣量 呼吸次數【潮氣量：每次的呼氣量 】 【呼吸次數： 12-15次】十一 、生理學的內容包含： 1. 骨骼系統 （Skeletal System ） 2. 肌肉系統 （muscle System） 3. 神經系統（Nervous System） 4 呼吸系統（Respiratory System） 5 血液系統（Blood System） 6 淋巴系統（Lymphatic System） 7 消化系統（Digestive System） 8 泌尿系統（Urinary System ） 9 內分泌系統（Endocrine System） 10 生殖系統（

8、Reproductive System） 11 新陳代謝（Metabolic） 十二 、五和一。 Who ( 誰要運動 ) Why ( 為何要運動 ) When ( 何時要運動 ) What ( 要做什麼運動 ) Where ( 在哪裡做運動 ) How ( 如何做運動 )十三 、 比賽的對象 人與人之間的比賽 自己與自己也有比賽 攝取 與 消耗 的比賽 攝取消耗 胖 攝取消耗 瘦 攝取消耗 GOOD 最理想十四 Any exercise is better then no exercise. Golden age no gold. You can delay but time will no

9、t. It is not easy to die . so difficult to die. you rather live . Practice makes perfect. No pain no gain. 十五、健 康 ( HEALTH )Health is a state of complete physical、 mental and social well being. not merely the absence of disease or infirmity. 健康是一種 身體的、心理的 以及 社會上的 和諧狀態. 不單純只是 沒有 疾病 或者 身體不舒服 而已。 健康 是

10、產品 ？ 食品 ？ 用品 ？ 商品 ？ 是 現在式 ？ 過去式？ 完成式 ？ 進行式？健康是人類追求的目標. 而達到此目標的方法有好幾百種、好幾千種、甚至好幾萬種. 重點是你自己抓住了那幾種？.認識了那幾種？.利用了那幾種？最重要的是利用了之後有沒有 產生效果。健康是個人的. 是不可能互惠的. 是自己要去追求的。健康是每個人的最大財富. 沒有了建康. 其他的事都很難談。不同的年齡層有不同的健康表現方式 十六、達到健康的四大要素 ： 1. 運動 2. 營養 3. 休息 4. 正常的規律生活 十七 、為了達到健康而從事運動的三大原則 ： 1. 興趣 2. 安全 3. 效果 十八 、 運動訓練的三大

11、要素 F.I.T 1. 頻率（Frequency） 2. 強度（Intensity） 3 .時間 （Time）十九、技術與技能的區別： 1. 技術 （1）是可以經由學習而得來的。 （2）是後天的 2. 技能 (1）是天生的（先天的） （2）需要非常非常的努力苦練才可以學到的 二十、如何才能減肥（胖）（體重）？ 運動 不是 減肥的 唯一方法. 減肥 也不是 運動的 唯一目的. 只要把握三大原則 ： 1. 要有恆心長期的保持運動. 2. 運動的方式必須是有氧性的運動. 3. 飲食的控制及心情保持輕鬆. 二十一、體能檢測的內容 :1. 身體質量指數 ( BMI = 體重(公斤) 身高2(公尺) )2

12、. 肌力檢測 ( 握力及背肌力 )3. 動力檢測 ( 立定跳遠及50公尺快跑 )4. 肌耐力檢測 ( 60秒屈膝仰臥起坐 )5. 心肺耐力檢測 ( 男生1600公尺.女生800公尺 ) 6. 柔軟度檢測 ( 座姿體前彎 )二十二、 運動時能量的來源 無能萬事皆不能. 能有機械能、化學能、熱能、光能、電能與核能等六種型態. 運動的執行 如：跑、跳、擲、踢等動作 均需要 能量 的供應. 所以身體需要 能量 的供應.食物 體內消化 產生能量（Energy） 使用能量 能量來源的三個管道1. 有氧系統 （Aerobic System） 2 無氧系統（Anaerobic System） 磷化物系統（AT

13、PPC System） 乳酸系統 （Lactic System） ATP-PC系統 又稱 磷化物系統. 磷化物系統是爆發性運動的主要能源. 有氧系統是以心肺耐力的鍛鍊為主. 乳酸系統是兼顧有氧和無氧系統的訓練.二十三 、運動生理學的硬體設備 : 1. 原地跑步機 2. 固定腳踏車 3. 台階 4. 氣體分析器 5. 肌力測量器 6. 乳酸分析器 7. 心電圖 8. 肌電圖二十四 運動生理學（Exercise Physiology）1. 運動時能量的來源2. 肌肉系統的功能3. 神經系統的功能4. 呼吸循環系統的功能5. 血液循環系統的功能 二十五 運動生理學的發展 (p.11)1.英國方面:

14、1919年倫敦大學的Bainbridge探討運動中能量轉換、氧和營養之供給機轉.倫敦大學的另一位生理學家Hill 首先提出最大攝氧量与氧債的概念.被稱為運動生理學之父2.美國方面: Karpovich及Sinning等人的書 肌肉運動的生理學.當時影響最深.3.日本方面 : 1964年東京奧運時.豬飼道夫所領導的運動科學研究.奠定了日本在研究的基礎. 4. 台灣方面 : 1970年師範大學成立體育研究所時.才開始從事運動生理的研究.當時日本東京教育大學的古藤高良博士.引進介紹許多運動生理的儀器.才從以往的測驗測量的研究增加實驗上的研究.二十六 運動能量的來源 p25 (運動中能量消耗模式)AT

15、P-PC系統的關係1. ATP （腺嘌呤核苷三磷酸）2. ADP（腺嘌呤核苷二磷酸）3. PC （磷酸肌素）（肌胺酸磷酸鹽） ATP ADPPiEPiCE PCPC PiCEADPPiE ATP醣類的有氧分解 C6H12O66 O26 CO26 H2O38 ATP 因為 1mole 的 氣體 有 22.4 升 所以 22.4 6 134.4 升(O2) 134.4 升 38 3.5升/ATP 1升的氧氣可產生 5卡的熱量 3.5升/ATP可產生 約17卡的熱量二十七 氧的消耗 就相當於能的產生.P33從運動生理學的觀點 氧的消耗 就相當於能的產生。. 氧的消耗越多.代表能量的使用越多 也就是A

16、TP的使用越多。. 能量容量 、供給速度及時間的關係 ATPPC系統乳酸系統有氧系統能量容量100cal/kg230cal/kg無限供給速度13cal/kg/sec7cal/kg/sec時間大約 7sec 大約 33sec無限二十八 運動時間與能量供應系統的關係運動時間能量供應系統 小於30秒 ATPPC30秒 1分30秒ATPPC 和 LA1分30秒 3分LA 和 有氧系統 大於 3分 有氧系統二十九Q：為何動態休息比靜態休息好？ A：因為動態恢復中. 提升的血流可以將乳酸帶到活動的骨骼肌. 使活動的骨骼肌代謝率提升. 且動態恢復的過程比較容易呼吸.三十 :空氣中氣體成份的比例O2 20.9

17、3 CO2 0.04 N2 79.03 三十一 氧債（Oxygen debt）：(p36) 在恢復期 高出安靜時的 氧攝取量 稱之（又稱 運動後過攝氧量 ）三十二 肌肉(一)肌原纎維肌纎維肌束肌肉運動單位：一條運動神經與其所支配的肌纖維稱之.運動終板：運動神經與肌纖維的交接處稱之三十三 肌肉(二 ) (p112)構造：橫紋肌.平滑肌作用：隨意肌.不隨意肌位置：骨骼肌.心肌.內臟肌屈肌-屈曲關節的肌肉稱之. （ 二頭肌及大腿後肌）伸肌-伸展關節的肌肉稱之. （ 三頭肌及大腿前肌）拮抗肌 協同肌按功能分：骨骼肌、內臟肌 及心肌.按構造分：橫紋肌、平滑肌.按作用分：隨意肌、不隨意肌.肌肉(三) P1

18、12 依照作用的方向來區分: 屈肌 ： 屈曲 關節的肌肉. 伸肌 ： 伸展關節的肌肉. 例：上臂的 屈肌是 肱二頭肌 伸肌是 肱三頭肌 大腿的 屈肌是 股二頭肌(前肌) 伸肌是 股四頭肌(後肌)肌肉(四) P112 屈肌與伸肌的肌力比在運動傷預防上的意義： 例如：股二頭肌(後側)與股四頭肌(前側)的肌力是有一定的比例. 若比例過小時. 力量較小的股二頭肌比較容易發生肌肉拉傷或斷裂的傷害。要藉著訓練來增加其比例.肌肉(五) P112 協同肌：同側的肌肉互相協助做工的稱之. 拮抗肌：不同側的肌肉在屈伸過程中.相互拮抗.与作用肌相拮抗的肌肉稱之. ( 協調性 就是協同肌順暢在作用時. 拮抗肌是否能充

19、分配合鬆弛的程度. ) 肌肉(六) 骨骼肌再按生化功能又分： 型(紅肌或慢縮肌) 型(白肌或快縮肌) 紅色肌肉（ST）可產生持久力.白色肌肉（FT）產生爆發力. 紅肌又稱慢肌（Slow Twitch）（ST）紅肌可產生持久力. 白肌又稱快肌（Fast Twitch）（FT）白肌 可產生爆發力. 每塊肌肉中的 ST 和FT 肌纖維的比例是遺傳來決定的.不是訓練而改變的.但是ST 和FT 的 肌纖維會有選擇性的肥大改變.這就是訓練的效果。 三十四 肌肉收縮的過程應該沒有馬拉松與短距離賽跑具佳的選手.因為二種項目所使用的肌肉不同.紅肌 可產生持久力. 。 白肌可產生 爆發力.。 對馬拉松有利的條件是

20、收縮速度慢的 慢肌 對短距離選手有利的條件是快速 強力收縮的 快肌三十五 肌肉收縮的方式 (p123)1.等長收縮：（Isometric Contraction）2.等張收縮：（Isotonic Contraction）3.等速收縮：（Isokinnetic Contraction）1.等長收縮（Isometric Contraction）肌肉收縮時長度沒有改變的收縮方式稱之. 又因為收縮時關節固定不動所以又稱靜的收縮. (靜性收縮 static contraction)例: 用力推重物 但推不動. 拔河.柔道的壓制動作.及單槓的懸垂動作 2.等張收縮 （Isotonic Contractio

21、n） 肌肉收縮時.長度有改變的的收縮方式稱之.又因為收縮時關節有變動所以又稱動的收縮.(動性收縮) 動性收縮又分: 1. 向心收縮 2. 離心收縮(用力時肌肉被迫拉長)3. 等速收縮（Isokinnetic Contraction） p127 肌肉收縮時.整個動作過程中.速度不變的收縮稱之. 此種等速收縮的狀況是： 1. 必須利用等速機器才能做出 2. 在整個動作過程中（活動範圍內）任何 角度所產生的力量都是最大的. 3. 速度快.可產生的力量小. 速度慢.可產生的力 神經纖維與肌纖維的比值.稱神經支配比. 動作細膩- 神經支配比小. 動作粗大- 神經支配比大三十五 肌肉收縮的過程1.潛伏期2

22、.收縮期3.舒張期 三十六 慢肌具有較強肌耐力的原因？ 因為慢肌含有肌血紅素 (Myoglobinmusclehemoglobin)肝醣可完全分解為 二氧化碳與水 .且乳酸不易蓄積在肌肉中.所以肌肉不易疲勞.肌耐力比快肌強三十七 肌力是指肌肉克服或抵抗阻力.收縮時產生的張力.在生理學上所稱的肌肉張力.於運動表現上稱為肌力. 評量後的肌力.以公斤或磅等單位表示者稱絕對肌力. 絕對肌力除以個人體重.以單位體重表示者稱相對肌力. 肌耐力是肌肉反覆克服較輕阻力.反覆收縮的能力. 跑步時心肺耐力相當重要.但是腿肌肌耐力的表現更是重要.三十八 訓練時肌力大小的負荷與其效果1 of Max. str.2/3

23、 of Max. str. 肌力增加(肌肉肥大)1/3of Max. str.1/5of Max. str. 肌肉變化小(肌耐力增加)1/20of Max. str.0 of Max. str. 肌力退化(肌肉萎縮)三十九 影響肌力 肌耐力的因素 P129 1. 肌纖維型 2. 肌橫斷面積 3. 微血管密度 4. 中樞的控制 5. 肌肉收縮前的長度 6. 肌肉收縮的速度 7. 肌肉的溫度 8. 年齡與性別 9. 最大肌力比四十一運動訓練的方法 運動訓練的方法: 1. 重量訓練:利用重量器材的訓練方式. 2. 循環訓練: 連續刺激不同肌肉群的 多項訓練方式. 3. 間歇訓練 : 反覆交替運動和休

24、息的一種訓練方式.整體運動的過程（Process）： Warm up main exercise cool down. 運動傷害發生的原因 1. 有意 無意的犯規 2. 暖身運動不足 3. 技巧錯誤 4. 過度訓練 5. 不專心或緊張過度 6. 場地設備不好 7. 不可抗拒的意外 運動訓練的效果 1. 提昇能量的容量 2 . 減少供給的速度 3. 增加使用的時間 4. 肌纖維的變粗 5. 微血管密度的增加 6. 神經反應速度加快 7. 判斷準確性的提升 8. 體力的增加 ( 肌力. 肌耐力. 爆發力. 柔軟性 敏捷性 平衡性. 速度 ) 9. 心肺功能的提升 10. 心輸出量的增加 11. 心

25、跳數的減少 12. 氧攝取率的提升(氧攝取量增加) 13. 肺活量的增加 14. 換氣量的增加 15. 提升對運動負荷的適應力.(運動強度) 16. 比賽時提高自己的信心.四十二 間歇訓練(interval training) 1.高而強的短程反覆.加上中間的不完全的休息. 2. 跑的距離 跑的時間 跑的次數 3.休息的方式 : A 以時間來計算 B以心跳數來計算四十三 比賽時吃的原則 讓所吃的食物能在比賽過程中提供充足的營養和能量.而又不至於在運動過程中造成腸胃的不舒服. 例：攝取 米飯 麵包 玉米 等五榖根莖類澱粉性的食物. 適量的水分. 容易消化且能產生能量.四十四Q：何謂心臟的傳導系統

26、？ A：竇房結 房室結 左右束枝 浦金氏纖維 心跳週期： 0.8 秒 心房收縮： 0.1 sec 心室 收縮：0.3 sec 心室舒張： 0.4 sec四十五四十六四十七體內進行氣體交換的位置： 1. 肺泡中 （肺呼吸.外呼吸） 2. 組織中 （組織呼吸.內呼吸）呼吸的目的： 提供 身體組織代謝的氧氣. 同時將組織代謝產生的 二氧化碳 經 肺泡 排出體外 四十八疲勞的原因 1.體內能源耗盡 2.代謝物在體內的囤積 3.血液循環不良所致 4.體內環境恆定性失調四十九美國運動醫學會對心肺耐力 的 訓練處方 1.訓練的次數 ：3-5 日/ 週 2.訓練的強度 ：60-90 最大心跳數 3.訓練的時間 ：20-60 分的有氧運動 4. 運動的型態：有節奏性的大肌肉活動 五十五十一氧攝取量 肺換氣量 氧攝取率肺換氣量 一次換氣量 呼吸數循環 氧攝取量 心輸出量 動靜脈血含氧差五十二 五十三心輸出量 每跳輸出量 心跳數 Q S.V H.R 男子的最大攝氧量是 2.5 3.0 升/ 分 （40 50 毫升/ 公斤 分 ） 女子的最大攝氧量是 1.72.2 升/ 分 （35 40 毫升/ 公斤 分