第一節(jié) 生理學(xué)基礎(chǔ)

一、人體基礎(chǔ)生理學(xué)

（一）神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)人體的控制

作為人體的主要調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，神經(jīng)系統(tǒng)由腦、脊髓以及由它們發(fā)出的很多神經(jīng)組成。神經(jīng)系統(tǒng)一般分為兩類：中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周圍神經(jīng)系統(tǒng)。中樞神經(jīng)系統(tǒng)包括腦和脊髓，周圍神經(jīng)系統(tǒng)則包括由兩者所發(fā)出的神經(jīng)。神經(jīng)系統(tǒng)通過感受器接收人體內(nèi)外的各種信息，經(jīng)由大腦和脊髓進(jìn)行整合，再通過周圍神經(jīng)到達(dá)各器官系統(tǒng)的效應(yīng)器，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)體互動(dòng)的控制和調(diào)節(jié)。人類大腦高度發(fā)達(dá)，大腦皮質(zhì)中不僅存在著感覺中樞、運(yùn)動(dòng)中樞，還具有分析語言的高級(jí)中樞，所以人類不僅能適應(yīng)環(huán)境和認(rèn)識(shí)世界，還能主動(dòng)地改造世界。

神經(jīng)組織由神經(jīng)細(xì)胞和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞組成。神經(jīng)細(xì)胞又稱為神經(jīng)元，是神經(jīng)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和功能單位。神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞分布在中樞和周圍神經(jīng)系統(tǒng)，其沒有傳導(dǎo)神經(jīng)沖動(dòng)的功能，主要作用為支持神經(jīng)元、修復(fù)和再生、免疫應(yīng)答等。

高等動(dòng)物隨意運(yùn)動(dòng)的發(fā)動(dòng)是由大腦皮質(zhì)調(diào)控的。大腦皮質(zhì)中參與發(fā)動(dòng)隨意運(yùn)動(dòng)的區(qū)域稱為皮質(zhì)運(yùn)動(dòng)區(qū)，包括主要運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)、輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)和后頂葉皮質(zhì)等部位。大腦皮質(zhì)運(yùn)動(dòng)區(qū)結(jié)構(gòu)的基本功能單位是“運(yùn)動(dòng)柱”，細(xì)胞呈縱向柱狀排列。一個(gè)“運(yùn)動(dòng)柱”可以控制同一個(gè)關(guān)節(jié)幾塊肌肉的活動(dòng)，一塊肌肉可以接受幾個(gè)“運(yùn)動(dòng)柱”的控制。

大腦皮質(zhì)主要運(yùn)動(dòng)區(qū)包括中央前回和運(yùn)動(dòng)前區(qū)，通過接受來自關(guān)節(jié)、肌腱及骨骼肌深部的感覺沖動(dòng)，感受身體在空間的姿勢、位置以及身體各部分在運(yùn)動(dòng)中的狀態(tài)，并根據(jù)這些器官的狀態(tài)發(fā)出運(yùn)動(dòng)指令來控制和調(diào)整全身的運(yùn)動(dòng)，所以是控制人體運(yùn)動(dòng)最重要的區(qū)域。

（二）人體的呼吸作用

組成呼吸系統(tǒng)的主要是呼吸道和肺。喉、咽、鼻、氣管和各級(jí)支氣管呼吸道都屬于呼吸道，上呼吸道（喉、咽、鼻）和下呼吸道（氣管和各級(jí)支氣管）是呼吸道的兩個(gè)類別。氣體交換的器官是肺，肺實(shí)質(zhì)和肺間質(zhì)是組成肺的兩個(gè)部分。呼吸系統(tǒng)有如下幾個(gè)主要功能：

1．肺通氣

肺和外界空氣的氣體相互交換就是所謂的肺通氣。胸廓與肺在呼吸系統(tǒng)活動(dòng)的影響下會(huì)發(fā)生擴(kuò)張和縮小的現(xiàn)象，從而引起肺通氣。肺通氣量要根據(jù)人體的代謝水平而定，二者要相互適應(yīng)。單位時(shí)間內(nèi)肺吸入或呼出的氣量就是所謂的肺通氣量。通常肺通氣量的計(jì)算單位是分鐘，所以每分鐘肺通氣量一般也被稱為“每分通氣量”。

2．肺換氣與組織換氣

呼吸氣體交換的兩種主要方式是肺換氣和組織換氣。肺泡與肺泡毛細(xì)血管血液之間的氣體交換即為肺換氣。組織毛細(xì)血管血液與組織細(xì)胞之間的氣體交換即為組織換氣。二者的換氣原理是相同的。

不同的氣體分子連續(xù)從分壓高處擴(kuò)散到分壓低處，使不同地方的氣體分壓都大致相等。不同地方的氣體分壓差是促使氣體分子擴(kuò)散的主要?jiǎng)恿Α怏w交換的動(dòng)力主要是人體不同部位的二氧化碳分壓與氧分壓之間的分壓差。

（三）人體的血液循環(huán)

1．血液的成分及功能

心血管系統(tǒng)是血液存在的主要系統(tǒng)，血液是一種流動(dòng)液體的結(jié)締組織，它由血漿和血細(xì)胞組成。各部分組織液相互溝通、組織液與外環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換都是在血液儲(chǔ)存地進(jìn)行的。血液最大的作用就是維持生命。

血量是人體內(nèi)血液的總量，血量等于血漿量加血細(xì)胞量。通常情況下，成年人的血量為體重的7%～8%。蛋白質(zhì)、水和低分子物質(zhì)都會(huì)存在于血漿中。其中，存在于血漿中的低分子物質(zhì)含有不同種類的電解質(zhì)和小分子有機(jī)化合物。組織液中電解質(zhì)的濃度基本上可以用血液中電解質(zhì)的濃度代表。

血漿蛋白有三大類，即球蛋白、白蛋白與纖維蛋白。血漿蛋白的分子很大，不能從毛細(xì)血管管壁透過。不同的血漿蛋白，其生理功能也各有差異。

2．心血管系統(tǒng)的組成

血液在有機(jī)體循環(huán)系統(tǒng)（由心臟和血管組成）中，以一定的方向周而復(fù)始地流動(dòng)的過程就是所謂的心血管系統(tǒng)，也被稱作“血液循環(huán)系統(tǒng)”。心血管系統(tǒng)的主要功能是使體內(nèi)的物質(zhì)運(yùn)輸?shù)靡皂樌瓿桑瑢?duì)人體代謝所需的氧氣與能量物質(zhì)進(jìn)行運(yùn)輸，同時(shí)也對(duì)代謝產(chǎn)物進(jìn)行運(yùn)輸，使機(jī)體新陳代謝的正常進(jìn)行有所保障。血液的所有功能能否實(shí)現(xiàn)，取決于血液循環(huán)能否正常進(jìn)行。心臟和血管是組成心血管系統(tǒng)的兩個(gè)部分。

（四）人體的感覺器官機(jī)能

人體的感覺器官是指感受器與附屬裝置共同構(gòu)成的器官，包括眼睛、耳朵、鼻子等。感受器則是分布在人體體表或組織內(nèi)部的一些專門感受刺激的結(jié)構(gòu)或裝置。感受器能夠?qū)⑷梭w內(nèi)外環(huán)境變化的信息轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的傳入神經(jīng)沖動(dòng)。

1．視覺

眼睛是視覺的外感受器官，由眼球與眼瞼、結(jié)膜、淚器、眼肌等附屬裝置構(gòu)成，其通過感受光的刺激產(chǎn)生相應(yīng)的神經(jīng)沖動(dòng)，通過視神經(jīng)傳入大腦皮層的視覺中樞之后，后產(chǎn)生視覺。眼睛具有折光機(jī)能，通過該機(jī)能能夠使得光在視網(wǎng)膜上形成物像，視網(wǎng)膜進(jìn)一步將這些物像的光能轉(zhuǎn)化為神經(jīng)沖動(dòng)，再傳入中樞神經(jīng)系統(tǒng)和大腦皮質(zhì)，從而產(chǎn)生視覺。視網(wǎng)膜的感光層還有視錐細(xì)胞和視桿細(xì)胞兩種感光細(xì)胞，在光的作用下，這些細(xì)胞含有特殊的感光色素，在光的作用下，其內(nèi)部會(huì)發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，即為光化學(xué)反應(yīng)。

2．聽覺

耳是聽覺感受器官，同時(shí)它還是位覺和平衡感受器官。耳分為外耳、中耳和內(nèi)耳三部分。內(nèi)耳是聽覺器官和位覺器官的主要部分。內(nèi)耳中有耳蝸，其具有接收聲波的聽覺感受器；內(nèi)耳中的前庭器官中有接收頭部位置改變和加減速運(yùn)動(dòng)刺激的感受器。在耳中含有對(duì)機(jī)械刺激很敏感的毛細(xì)胞，其頂部有上百條排列整齊的聽纖毛，聽毛纖維彎曲時(shí)，毛細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生神經(jīng)沖動(dòng)。

3．本體感覺

在人體的肌肉、擊劍和關(guān)節(jié)囊中分布有各種各樣的感受器，稱為本體感受器，其主要功能是感受肌肉的牽拉程度、關(guān)節(jié)的伸展程度等，其受到刺激產(chǎn)生軀體運(yùn)動(dòng)覺，稱為本體感覺。本體感受器包括肌梭和腱梭。

（五）人體內(nèi)分泌系統(tǒng)

由在機(jī)體其他部位分散存在的內(nèi)分泌腺與內(nèi)分泌組織組成的體內(nèi)信息傳遞系統(tǒng)就是所謂的內(nèi)分泌系統(tǒng)。甲狀腺、性腺、腎上腺、垂體、松果體、甲狀旁腺等都是內(nèi)分泌腺，這些腺體在人體的一定部位分散開來，相互之間有著獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，而且是可以被肉眼看見的。這些腺體是沒有導(dǎo)管的。在一些器官中依附存在的內(nèi)分泌細(xì)胞團(tuán)與分散存在的分泌細(xì)胞都屬于內(nèi)分泌組織。例如，胰腺內(nèi)的胰島、胸腺內(nèi)的網(wǎng)狀上皮細(xì)胞、睪丸內(nèi)的間質(zhì)細(xì)胞和卵巢內(nèi)的卵泡及黃體等。

從內(nèi)分泌系統(tǒng)分泌出來的物質(zhì)中，一部分是激素。激素最大的特征就是特異性，也就是說，一種激素只可以在一定的器官、細(xì)胞與組織中產(chǎn)生作用。血液循環(huán)促進(jìn)激素在全身的散播。器官、組織與細(xì)胞受到激素的作用后，就可以被稱為“靶器官”“靶細(xì)胞”“靶組織”。具有特異性特征的受體存在于靶細(xì)胞內(nèi)，因此靶細(xì)胞要想產(chǎn)生效應(yīng)，只可以通過結(jié)合某一激素而實(shí)現(xiàn)。

內(nèi)分泌系統(tǒng)與神經(jīng)系統(tǒng)有著共同的功能，即對(duì)人體的發(fā)育、成長、生理功能及新陳代謝進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)，以使人體內(nèi)環(huán)境的平衡與穩(wěn)定得到保障。激素通過內(nèi)分泌而產(chǎn)生出來，其從很大程度上可以控制機(jī)體代謝的過程。激素這一化合物具有很高的生物學(xué)活性，即使?jié)舛群苄。矔?huì)對(duì)機(jī)體代謝產(chǎn)生一定的影響。激素能夠?qū)Υx過程起到控制的作用，所以人體在運(yùn)動(dòng)中就可以通過激素的控制作用而將自身的體能全部動(dòng)員起來。激素的控制作用也有利于人體在運(yùn)動(dòng)后身體的恢復(fù)，并且有利于人體能量的發(fā)揮與機(jī)能的發(fā)展。

在人體中，不同激素在血液中的含量和濃度都是適量的，如果激素在人體中的含量太多或者太少，就會(huì)破壞機(jī)體的功能，甚至?xí)：ι眢w的健康。

二、人體能量代謝及供能系統(tǒng)

（一）人體的能量代謝

人體所有的生命活動(dòng)都需要吸收能量和釋放能量。人體的能量來自食物，食物經(jīng)過人體的消化和吸收之后，其所含的能量以化學(xué)能的形式儲(chǔ)存在體內(nèi)的糖、脂肪以及蛋白質(zhì)中，這些物質(zhì)就叫能源物質(zhì)。

能源物質(zhì)所分解釋放的能量不可以直接被細(xì)胞利用，其中的一部分以熱能的形式散發(fā)出來，以維持體溫；而另一部分則轉(zhuǎn)移到細(xì)胞中三磷酸腺（ATP）的分子結(jié)構(gòu)中。ATP是儲(chǔ)存于人體所有細(xì)胞當(dāng)中的一種高能磷酸化合物，是機(jī)體各器官、組織和細(xì)胞能利用的直接能源。人體細(xì)胞中的ATP含量十分有限，它必須邊分解邊合成才能夠保證生命活動(dòng)所需能量供應(yīng)的連續(xù)性。

ATP是人所有生理活動(dòng)的直接能源，但是體內(nèi)的ATP儲(chǔ)量非常有限，在其消耗的同時(shí)必須重新進(jìn)行合成，人體內(nèi)重新合成ATP所需要的能量來自磷酸肌酸的分解、糖無氧酵解和三大能源物質(zhì)的有氧氧化。與這三種途徑相對(duì)應(yīng)，人體中有磷酸原系統(tǒng)、糖酵解系統(tǒng)和有氧化系統(tǒng)三個(gè)基本的能量系統(tǒng)。

根據(jù)各種不同的需要，人體可以按照不同的比例分解能源物質(zhì)，同時(shí)以不同的速度釋放出能量。人體所消耗的總能量主要由三部分組成，即維持基本生理功能的能量消耗、食物的生熱效應(yīng)、運(yùn)動(dòng)的生熱效應(yīng)。

ATP的合成與分解是人體內(nèi)能量轉(zhuǎn)化和利用的重要環(huán)節(jié)。ATP分子中的高能磷酸鍵斷裂時(shí)所釋放出的能量能夠轉(zhuǎn)化為各種不同形式的能量，用于合成機(jī)體所需要的物質(zhì)、以電能的形式傳遞興奮、轉(zhuǎn)化成肌肉收縮的機(jī)械能、以滲透能的形式在物質(zhì)的吸收或分泌中發(fā)揮作用等。

（二）人體的三大供能系統(tǒng)

1．磷酸原系統(tǒng)供能

人體中，通常把ATP、CP這種含有高能磷酸基團(tuán)的物質(zhì)稱為磷酸原。ATP（三磷酸腺苷）、CP（磷酸肌酸）都通過高能磷酸基團(tuán)的轉(zhuǎn)移或水解釋放能量，ATP、CP分解釋放能量和再合成的過程，稱為磷酸原或ATP—CP供能系統(tǒng)。

ATP是人體內(nèi)瞬時(shí)能量的供體，而不是能量的儲(chǔ)存形式。運(yùn)動(dòng)時(shí)，肌肉內(nèi)ATP分解直接供能，這是人體內(nèi)能量代謝的中心環(huán)節(jié)。ATP水解的放能反應(yīng)可以為各種需要能量的生命過程供能，完成各種生理功能，如肌肉收縮、生物電活動(dòng)、物質(zhì)合成及體溫維持等。具體來說，磷酸原系統(tǒng)供能的特點(diǎn)大致為：供能總量不大，持續(xù)時(shí)間很短。但是它供能快速，是細(xì)胞唯一直接利用的能量來源，其能量輸出的功率最高。

2．糖酵解系統(tǒng)供能

糖酵解系統(tǒng)可以為機(jī)體運(yùn)動(dòng)持續(xù)的時(shí)間在10秒以上且強(qiáng)度很大時(shí)供給能量。這時(shí)，以支持運(yùn)動(dòng)所需的ATP再合成的能量就主要靠糖原酵解來提供，而不能靠磷酸原系統(tǒng)供給。

肌糖原是糖酵解供能系統(tǒng)中的主要原料，強(qiáng)烈的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中可分解供能并產(chǎn)生乳酸。作為一種強(qiáng)酸，乳酸在體內(nèi)積聚過多會(huì)對(duì)內(nèi)環(huán)境的酸堿平衡產(chǎn)生一定的破壞作用，使肌肉工作能力下降，造成肌肉暫時(shí)性疲勞。這樣一來，依靠糖原無氧酵解供能也只能使肌肉工作持續(xù)幾十秒鐘。無氧酵解供能時(shí)，不需要氧，但產(chǎn)生乳酸，因此，被稱為乳酸能系統(tǒng)。在缺氧情況下仍能產(chǎn)生能量，以供體內(nèi)急需，是其重要的生理意義。

運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)氧供應(yīng)不足時(shí)，人體骨骼肌糖原或葡萄糖酵解，生成乳酸并釋放出能量合成ATP，從而使運(yùn)動(dòng)中消耗的ATP得到有效的補(bǔ)充，維持運(yùn)動(dòng)的繼續(xù)進(jìn)行。在無氧情況下，1摩爾或180克糖原理論上可產(chǎn)生2摩爾或180克乳酸及3摩爾ATP。這種糖經(jīng)過一系列代謝反應(yīng)生成乳酸，并釋放能量的過程，就是所謂的糖酵解途徑或糖酵解供能系統(tǒng)，此過程是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行的一連串復(fù)雜的酶促反應(yīng)。

在極量強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)中，隨著ATP、CP的迅速消耗，糖酵解供能過程在數(shù)秒內(nèi)即可被激活，當(dāng)運(yùn)動(dòng)持續(xù)30秒鐘左右時(shí)其供能達(dá)到最大速率，可維持1～2分鐘，隨后供能速率下降，主要表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度下降。

3．有氧氧化系統(tǒng)供能

當(dāng)機(jī)體氧的供應(yīng)充足時(shí)，運(yùn)動(dòng)所需的ATP便主要由糖、脂肪的有氧氧化來供能。有氧氧化能提供大量的能量，從而使肌肉較長的工作時(shí)間得到有效的維持，這種有氧氧化供能系統(tǒng)就是有氧氧化系統(tǒng)。有氧氧化系統(tǒng)主要是由糖、脂肪和蛋白質(zhì)三種能源物質(zhì)的有氧氧化組成。

（1）糖的有氧代謝：運(yùn)動(dòng)期間，當(dāng)氧供應(yīng)充足時(shí)，肌糖原或葡萄糖可被徹底氧化分解成二氧化碳（C02）和水（H20），并釋放大量能量的過程，這稱為糖有氧代謝。

（2）蛋白質(zhì)的有氧代謝：在長時(shí)間大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)中，人體內(nèi)存在蛋白質(zhì)降解和氨基酸參與供能的情況。但即使當(dāng)食物中供糖不足或糖被大量消耗后，蛋白質(zhì)供能也很少。蛋白質(zhì)供能代謝不是人體運(yùn)動(dòng)所需能量的主要來源。

（3）脂肪的有氧代謝：作為細(xì)胞燃料，人體內(nèi)儲(chǔ)存的脂肪參與供能只能通過有氧代謝這一途徑，有氧運(yùn)動(dòng)可有效達(dá)到燃燒脂肪的目的。

就能量供應(yīng)與人體運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系來說，有氧氧化系統(tǒng)是人進(jìn)行長時(shí)間耐力活動(dòng)的主要耐力系統(tǒng)。有氧代謝能力和人體心肺功能有著密切的關(guān)系，是個(gè)體耐力素質(zhì)的重要基礎(chǔ)之一。

（三）運(yùn)動(dòng)中三大供能系統(tǒng)活動(dòng)的關(guān)系

在運(yùn)動(dòng)過程中，不同供能代謝途徑提供能量的能力和速率各不相同，一般來講，運(yùn)動(dòng)中各供能代謝系統(tǒng)的活動(dòng)及其相互關(guān)系與運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間密切相關(guān)。

相應(yīng)的研究表明，在0～180秒最大運(yùn)動(dòng)時(shí)，各供能代謝系統(tǒng)的基本活動(dòng)表現(xiàn)如下：在1～3秒的全力運(yùn)動(dòng)中，由ATP提供能量；在完成10秒以內(nèi)的全力運(yùn)動(dòng)時(shí)，磷酸原系統(tǒng)起主要供能作用；30～90秒最大運(yùn)動(dòng)時(shí)，以糖酵解供能為主；2～3分鐘運(yùn)動(dòng)中，糖有氧氧化提供能量的比例增大；而超過3分鐘以上的運(yùn)動(dòng)，則基本上是有氧氧化供能。

總之，每個(gè)供能系統(tǒng)都有其獨(dú)特的特點(diǎn)和供能能力，供能系統(tǒng)不同，所需要的能源物質(zhì)也不同，運(yùn)動(dòng)中的輸出功率和供能時(shí)間也會(huì)有明顯的差異。

三、運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的生理學(xué)本質(zhì)

（一）運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的本質(zhì)

體育運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷是指運(yùn)動(dòng)者參與體育運(yùn)動(dòng)時(shí)所承受的生理負(fù)荷，也就是其生理方對(duì)于體育運(yùn)動(dòng)的刺激承受。由于受運(yùn)動(dòng)負(fù)荷刺激的影響，在運(yùn)動(dòng)中涉及的各個(gè)器官系統(tǒng)的機(jī)能狀態(tài)都會(huì)受到不同程度的影響。

人的身體機(jī)能在體育運(yùn)動(dòng)過程中的變化主要經(jīng)歷以下五個(gè)階段：

1．耐受階段

在體育運(yùn)動(dòng)過程中，運(yùn)動(dòng)者的身體機(jī)能對(duì)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷刺激具有一定的耐受能力，這種耐受能力的強(qiáng)弱及保持時(shí)間的長短會(huì)受到多種因素的影響。在這些影響當(dāng)中，具有決定性作用的是運(yùn)動(dòng)負(fù)荷強(qiáng)度與運(yùn)動(dòng)個(gè)體的運(yùn)動(dòng)水平兩方面的因素。人體在運(yùn)動(dòng)的耐受階段能夠表現(xiàn)出比較穩(wěn)定的工作能力，可以很好地完成相應(yīng)的體育運(yùn)動(dòng)。由于該階段的主要特點(diǎn)與表現(xiàn)，因此在耐受階段應(yīng)當(dāng)安排體育運(yùn)動(dòng)計(jì)劃中的主要任務(wù)，從而使運(yùn)動(dòng)任務(wù)實(shí)現(xiàn)順利完成。不同的個(gè)體對(duì)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的耐受程度存在很大的差別，很多因素都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響，其中較為主要的因素包括運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的量和強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)后機(jī)體機(jī)能的恢復(fù)程度等。

2．疲勞階段

當(dāng)運(yùn)動(dòng)者的機(jī)體在承受了一定程度的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷刺激之后，其機(jī)能以及工作效率都會(huì)出現(xiàn)降低的狀況，這就是疲勞現(xiàn)象。在參與體育運(yùn)動(dòng)過程中，運(yùn)動(dòng)者的機(jī)體對(duì)于疲勞程度以及耐受負(fù)荷的時(shí)間完全取決于運(yùn)動(dòng)過程中目的與任務(wù)的確立與安排。在參與體育運(yùn)動(dòng)過程中，運(yùn)動(dòng)者的運(yùn)動(dòng)能力只有達(dá)到一定程度的疲勞之后才能實(shí)現(xiàn)提高，才能夠在恢復(fù)期獲得預(yù)期的超量恢復(fù)效果。

3．恢復(fù)階段

每次運(yùn)動(dòng)結(jié)束之后，運(yùn)動(dòng)者機(jī)體開始補(bǔ)充與恢復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中所消耗的各類能源物質(zhì)，同時(shí)對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中受到的損傷進(jìn)行修復(fù)，對(duì)紊亂的內(nèi)環(huán)境進(jìn)行恢復(fù)，使機(jī)體各器官系統(tǒng)的機(jī)能能夠恢復(fù)至運(yùn)動(dòng)前的相應(yīng)水平，從而完成機(jī)體結(jié)構(gòu)與機(jī)能的重建。在恢復(fù)的過程當(dāng)中，影響恢復(fù)所需要時(shí)間的最重要因素就是機(jī)體的疲勞程度。因此，機(jī)體的疲勞程度越深，運(yùn)動(dòng)疲勞的恢復(fù)時(shí)間就越長；反之，消除疲勞的恢復(fù)時(shí)間就越短。

4．超量恢復(fù)階段

超量恢復(fù)指的是機(jī)體在體育運(yùn)動(dòng)過程中所消耗的能源物質(zhì)以及下降的身體機(jī)能，在運(yùn)動(dòng)結(jié)束后的恢復(fù)過程中，運(yùn)動(dòng)者不僅可以恢復(fù)到運(yùn)動(dòng)之前的水平，同時(shí)會(huì)在這一水平的基礎(chǔ)上有所增加。在機(jī)體可承受的范圍內(nèi)，運(yùn)動(dòng)負(fù)荷量與負(fù)荷強(qiáng)度越大，那么在體育運(yùn)動(dòng)過程中造成疲勞的程度也就越深，超量恢復(fù)在運(yùn)動(dòng)后的恢復(fù)過程中就會(huì)更加明顯。

5．消退階段

運(yùn)動(dòng)者參與體育運(yùn)動(dòng)之后所造成的機(jī)體機(jī)能的提高與效果并非是長時(shí)間固定不變的，更不會(huì)一直保持下去。如果不及時(shí)在已獲得的超量恢復(fù)的基礎(chǔ)上延續(xù)新的刺激，那么已經(jīng)產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)效果在經(jīng)過一定時(shí)間的保持之后又會(huì)逐漸消退，機(jī)體的機(jī)能也將會(huì)又下降至原有的機(jī)體水平，甚至更加衰退，這就是人體對(duì)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷刺激適應(yīng)的消退。在體育運(yùn)動(dòng)中，這是所有運(yùn)動(dòng)者都會(huì)面臨的問題，也是影響每個(gè)個(gè)體運(yùn)動(dòng)水平高低的重要原因之一。因此要長久使運(yùn)用效果持續(xù)下去，運(yùn)動(dòng)者就必須在上一次運(yùn)動(dòng)中超量恢復(fù)的基礎(chǔ)上尋找合適的時(shí)間安排下一次體育運(yùn)動(dòng)，只有這樣才能較好地保持住原有的運(yùn)動(dòng)水平，并在此基礎(chǔ)上逐漸通過超量恢復(fù)原理來提升自身的運(yùn)動(dòng)水平與身體健康水平。

（二）運(yùn)動(dòng)負(fù)荷適應(yīng)及運(yùn)動(dòng)負(fù)荷閾

1．運(yùn)動(dòng)負(fù)荷適應(yīng)

機(jī)體的主要特征表現(xiàn)為應(yīng)激性與適應(yīng)性。人體在對(duì)刺激發(fā)生反應(yīng)能力的基礎(chǔ)上具備了更重要的適應(yīng)能力，因此人體在對(duì)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷刺激的適應(yīng)上同樣具備這種特征。長期、系統(tǒng)地參與體育運(yùn)動(dòng)能夠?qū)θ梭w各器官系統(tǒng)在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理機(jī)能等方面產(chǎn)生積極的適應(yīng)性變化，這同時(shí)也表明了負(fù)荷適應(yīng)性在體育運(yùn)動(dòng)中的重要性。

2．運(yùn)動(dòng)負(fù)荷閾

機(jī)體的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷閾指的是運(yùn)動(dòng)者在體育運(yùn)動(dòng)過程中適宜生理負(fù)荷的低限至高限的范圍。例如，運(yùn)動(dòng)者在參與體育運(yùn)動(dòng)的過程中，運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度、持續(xù)的時(shí)間以及練習(xí)的密度和數(shù)量是構(gòu)成運(yùn)動(dòng)負(fù)荷閾的四個(gè)基本因素。這些因素之間既相互聯(lián)系又相互影響，在其他因素基本不變的情況下，某一因素的變動(dòng)將會(huì)影響這一次體育運(yùn)動(dòng)對(duì)機(jī)體的生理負(fù)荷量。

在參與體育運(yùn)動(dòng)過程中，運(yùn)動(dòng)者的機(jī)體承受的生理負(fù)荷是運(yùn)動(dòng)對(duì)機(jī)體的有效刺激，是引起各器官系統(tǒng)功能產(chǎn)生適應(yīng)性變化的重要因素，但是刺激引起機(jī)體出現(xiàn)反應(yīng)與適應(yīng)的程度是由刺激強(qiáng)度的大小決定的。當(dāng)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷不足時(shí)，其對(duì)機(jī)體的刺激強(qiáng)度就會(huì)很小，因此將很難引起機(jī)體的適應(yīng)性變化，那么此次運(yùn)動(dòng)對(duì)促進(jìn)身體健康發(fā)展的意義會(huì)很小，甚至沒有起到任何作用；而當(dāng)機(jī)體的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷大到超過了人體所能承受的范圍，或者機(jī)體疲勞沒有得到充分的恢復(fù)時(shí)，也將會(huì)影響身體適應(yīng)能力的提高，從而導(dǎo)致對(duì)運(yùn)動(dòng)者的身心健康、身體素質(zhì)以及運(yùn)動(dòng)能力都產(chǎn)生消極的影響，嚴(yán)重時(shí)還有可能出現(xiàn)過度訓(xùn)練或過度疲勞等病理性改變的情況，這種情況就是出現(xiàn)了不良適應(yīng)。出現(xiàn)這種情況的原因是機(jī)體對(duì)不適宜的刺激也能夠發(fā)生適應(yīng)性改變，但其適應(yīng)的結(jié)果往往與所預(yù)期的不同。因此，只有在機(jī)體允許范圍內(nèi)的適當(dāng)刺激才能夠加快機(jī)體適應(yīng)過程，同時(shí)讓機(jī)體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)與生理機(jī)能產(chǎn)生對(duì)于體育運(yùn)動(dòng)所預(yù)期的良性適應(yīng)。

四、人體的內(nèi)環(huán)境與自我調(diào)節(jié)

（一）人體的內(nèi)環(huán)境

1．內(nèi)環(huán)境

人體在皮膚的阻隔作用下，不直接與體外環(huán)境接觸，一旦受傷，如因外力（如刀割等情況）導(dǎo)致皮膚開裂，使身體組織暴露于外界環(huán)境中，嚴(yán)重的會(huì)使身體臟器暴露于外部環(huán)境中。這種情況下，極易發(fā)生感染等多種癥狀。

人體細(xì)胞含有大量體液，主要成分為水，約占成人體重的60%。在這60%的比例中，40%存在于細(xì)胞內(nèi)，稱“細(xì)胞內(nèi)液”；約20%分布于細(xì)胞外，包括血漿、組織液等，稱“細(xì)胞外液”。細(xì)胞膜將細(xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液隔開。

細(xì)胞外液的存在為細(xì)胞的生存提供了良好的環(huán)境，因此可以稱其為細(xì)胞生活的液體環(huán)境，即機(jī)體內(nèi)環(huán)境。而整個(gè)人體的生存環(huán)境則是外環(huán)境。

人體中的細(xì)胞主要是依托內(nèi)環(huán)境的媒介與外環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的。

2．穩(wěn)態(tài)

細(xì)胞外液的化學(xué)成分和理化特性保持相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，即為穩(wěn)態(tài)。細(xì)胞外液的化學(xué)成分和理化特性會(huì)隨著細(xì)胞代謝水平的高低和外環(huán)境的影響而處于不斷的變化之中。

通常情況下，為了保證機(jī)體內(nèi)各器官、各系統(tǒng)的正常工作，機(jī)體就會(huì)在神經(jīng)、體液調(diào)節(jié)下，以及在各器官、系統(tǒng)協(xié)同作用下使其變動(dòng)幅度很小。

穩(wěn)態(tài)是細(xì)胞進(jìn)行正常生命活動(dòng)不可或缺的條件。一旦穩(wěn)態(tài)遭到破壞，機(jī)體的某些功能就會(huì)出現(xiàn)紊亂，甚至引起疾病。

（二）人體的自我調(diào)節(jié)

人體之所以能產(chǎn)生與環(huán)境變化相應(yīng)的反應(yīng)，是由于人體存在一系列調(diào)節(jié)機(jī)制。主要的調(diào)節(jié)機(jī)制有以下三種：

1．神經(jīng)調(diào)節(jié)

神經(jīng)調(diào)節(jié)，是指通過神經(jīng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的調(diào)節(jié)機(jī)制。其特點(diǎn)為反應(yīng)較為迅速、準(zhǔn)確、短暫，并具有高度協(xié)調(diào)和整合功能，是人體功能調(diào)節(jié)中最主要的調(diào)節(jié)方式。神經(jīng)調(diào)節(jié)主要依賴于機(jī)體對(duì)各種刺激的反射。

反射，具體是指人體通過神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)外界和內(nèi)部的各種刺激做出應(yīng)答性反應(yīng)。例如，巨大的聲響會(huì)使人瞬間做出躲避的動(dòng)作；手被利器刺到會(huì)下意識(shí)地立刻縮回等。產(chǎn)生反射的神經(jīng)結(jié)構(gòu)稱為反射弧，反射弧包括五個(gè)組成部分：感受器、傳入神經(jīng)纖維、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)纖維、效應(yīng)器。

2．體液調(diào)節(jié)

體液調(diào)節(jié)具有速度慢、調(diào)節(jié)范圍廣、調(diào)節(jié)效果持久的特點(diǎn)，體液調(diào)節(jié)主要有以下兩種。

（1）局部體液調(diào)節(jié)：機(jī)體某些組織細(xì)胞產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)或代謝產(chǎn)物（激素除外）在局部組織液內(nèi)擴(kuò)散，可以改變附近組織細(xì)胞的功能。

（2）神經(jīng)體液調(diào)節(jié)：在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的控制下，直接或間接調(diào)節(jié)體內(nèi)的多數(shù)內(nèi)分泌腺。這時(shí)的體液調(diào)節(jié)是神經(jīng)調(diào)節(jié)傳出途徑中的一個(gè)環(huán)節(jié)。

3．自身調(diào)節(jié)

自身調(diào)節(jié)作用范圍局限、幅度小、靈敏性較差，一般情況下，當(dāng)機(jī)體內(nèi)外環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，組織細(xì)胞產(chǎn)生的適應(yīng)性反應(yīng)。這種反應(yīng)不依賴于神經(jīng)或體液調(diào)節(jié)。例如，心肌收縮力量在一定范圍內(nèi)與收縮前心肌纖維的長度成正比，即心肌纖維越長，收縮時(shí)產(chǎn)生的力量越大。

五、不同年齡人群的生理特征

（一）少年兒童的生理特點(diǎn)

少年兒童各器官系統(tǒng)與成年人相比有很大的差別。其骨骼的有機(jī)物質(zhì)含量較多，軟骨成分較多，具有較好的彈性，堅(jiān)固性較差。其肌肉中水分多，脂肪、蛋白質(zhì)、無機(jī)鹽少，肌肉細(xì)嫩，收縮功能較弱，耐力差，容易產(chǎn)生疲勞。

少年兒童的胸廓較為狹小，彈性阻力過大，呼吸肌力量差，呼吸循環(huán)系統(tǒng)的機(jī)能不夠完善，呼吸頻率快，呼吸表淺，肺活量小。

青少年的心臟體積較小，心臟收縮力量較差，心率較快。少年兒童的血管壁有很好的彈性，血管口徑比成人大，外周阻力小，所以少年兒童的血壓值偏低。

（二）中青年人的生理特點(diǎn)

青年人是身體發(fā)育的成熟穩(wěn)定期，人各器官組織的生長發(fā)育都已基本完成，各方面的身體素質(zhì)也處于較高的水平。中年人的有些生理功能處于高峰期，但有些生理功能已經(jīng)開始下降，老化征象開始顯露。35歲時(shí)，最大吸氧量、肺活量、基礎(chǔ)代謝率等八大生理功能及肌力等指標(biāo)開始下降，表明人體趨于衰老過程。

（三）老年人的生理特征

老年人的感受器退化、中樞信息處理改變、平衡能力下降，運(yùn)動(dòng)中樞性工作能力減退，視力、聽力記憶力，對(duì)刺激的反應(yīng)能力等都會(huì)下降，容易出現(xiàn)疲勞。肌纖維的體積和數(shù)量減少，關(guān)節(jié)靈活性降低，很多人會(huì)出現(xiàn)骨質(zhì)疏松，

運(yùn)動(dòng)靈活性，協(xié)調(diào)性和動(dòng)作速度降低。心血管和機(jī)能和呼吸系統(tǒng)機(jī)能也會(huì)逐漸下降。老人的適應(yīng)能力低，免疫功能減退。老年人對(duì)感染的防御能力減退，隨著免疫功能的減退，老年人的抵抗力明顯低下，疾病增多。

（四）女性的生理特點(diǎn)

女性全身肌肉的重量不超過全身重量的35%，而男性能達(dá)到40%～45%。女性肌肉力量同男性相比，上肢力量大約只有同齡男性上肢力量的2/3。相反，腿部的力量卻較大。女性的脂肪組織占全身重量的28%，男性只占19%。

在安靜狀態(tài)時(shí)，女性的呼吸次數(shù)比男性多，但呼吸的深度卻較淺。女性的心臟容量和肺呼吸量都比男性小，肺活量平均為2000～2500毫升，而男性的肺活量要在3000～3500毫升。在心血管系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)的活動(dòng)方面，女性也有其獨(dú)特的生理特點(diǎn)。

一般來說，女性心臟的體積重量比男性小10%～15%。因此，每次收縮時(shí)輸出的血量比男性少，但是心臟收縮的頻率較快。女性突出的生理特點(diǎn)之一就是月經(jīng)的變化。在月經(jīng)期間血液的成分往往有所改變，肺活量減低，肌肉力量下降。有些人由于月經(jīng)期子宮及盆腔充血以性腺分泌，出現(xiàn)腰酸、腹脹及腹部下墜等輕度不適，或出現(xiàn)全身無力、精神不好、心情煩躁等，這些都屬于正常的生理反應(yīng)，并不是病。