《运动生理学》实验指导及教案黄冈师范学院体育学院一、课程所属类型及专业：课程类型：专业基础课专业：体育教育本科（四年制）二、实验教学目的和要求：运动生理学实验是一门实验性科学，实验是研究生理学的基本方法，运动生理学实验课的目的，在于通过实验是学生逐步掌握人体基本生理指标的测试方法，以及反映各种体育锻炼和训练对人体某些功能有影响的生理指标的测试与评定。
了解获得生理学知识的科学方法，验证和巩固生理学的基本理论，培养和提高学生观察分析、综合、独立思考和解决问题的能力，从而为科学的组织体育教学，指导体育锻炼和课余体育训练，以及开展体育科学研究奠定初步基础。
实验要求：⑴实验前：认真预习，了解本次实验的目的、原理、所需器材、实验步骤、注意事项等。
⑵实验过程中：严格按照实验步骤进行操作，仔细、耐心的观察实验过程中出现的现象，随时记录实验结果，遵守实验室的规则。
注意安全及节约实验材料，药品和其他物品，爱护器材。
⑶实验后：整理实验仪器，所用器械应擦洗干净，打扫实验室卫生。
整理实验记录，认真书写并按时交实验报告。
三、学时分配及实验项目表本课程实验共安排10学时，为必选实验。
四、实验课的考核实验课的考核内容分两部分：实验报告和实验操作。
实验报告占30%，根据实验报告上交次数、书写是否认真及结论的准确性进行评分；实验操作占70%，根据出勤率，实验态度，操作过程是否正确，是否爱护仪器设施进行评分。
五、实验指导（参考）书和实验报告：1、实验指导书：《运动生理学》人民体育出版社2、实验报告的要求⑴实验报告书写应注意文字简练、通顺、清楚、整洁。
⑵注明姓名、班级、实验日期。
⑶实验方法和步骤一般不作描述。
⑷实验结果应将实验过程中所观察到的现象，实事求是的准确的描述。
⑸运用以学过的理论和知识对实验结果进行解释和分析，并指出实验结果的生理意义。
如出现非预期的结果，应考虑和分析其产生的原因。
八、主要实验教材（指导书）及参考用书：1、沈岳良等主编现代生理学实验教材科学出版社2003年8月2、辜清等主编人体组织学与人体解剖学试验高等教育出版社2003年2月3、左明雪主编人体解剖生理学高等教育出版社2003年8月4、伯树令等主编人体解剖学彩色图谱上海科学技术出版社2004版5、孙久容等主编生理学实验北京大学出版社 2005版九、课程考核方式及成绩评定办法：1、教学方法为充分发挥学生的积极性、主动性，启发引导、培养学生具有自我开拓和获得知识的能力，就课程的各部分内容，分别采用详细讲解法，培养学生主动获取知识的能力；采用引导启发式，培养学生分析问题、解决问题的能力。
另不同程度采取课堂讨论式、自学提问式。
2、课程考核方法平时作业（70%）；设计性实验20%；期末考试（30%）。
教案内容实验一肺通气功能的测定一、实验目的掌握肺通气功能的测定方法，加深对肺容量各组成部分和肺通气功能常用指标的理解。
二、实验原理机体在进行新陈代谢时，不断地消耗氧和产生二氧化碳。
为了实现机体与环境之间的气体交换，肺必须不断地与外界大气进行通气活动。
肺通气是指肺与外界环境之间的气体交换，其功能大小可用交换的气体量来衡量，与肺容量有关。
肺可容纳的最大气体量称肺总容量，它由潮气量、补吸气量、补呼气量和余气量4个部分组成，除余气量外，各部分气量都可用肺量计测定。
测定肺通气功能常用的指标为：肺活量、时间肺活量、每分最大随意通气量。
通过肺量计测定人体肺容量和肺通气量来评定肺的通气功能。
（一）最大吸气后，尽力所能呼出的最大气量为肺活量。
其为潮气量、补吸气量和补呼气量三者之和。
肺活量是最常用的测定肺通气机能指标之一，反映了一次通气的最大能力。
（二）在一次尽力吸气之后，用力并以最快的速度呼气，计算第1、2、3s末的呼出气量占肺活量的百分数为时间肺活量。
时间肺活量既反映了肺的容量，又反映了肺通气的速度和呼吸道的通畅程度，是一个较好的动态指标。
（三）每分最大随意通气量——在实验的条件下，最大限度地做深而快的呼吸，每分种吸入或呼出的气体量为每分最大随意通气量。
每分最大随意通气量可反映肺的全部潜在的通气能力。
它是衡量通气功能的重要指标，可以用来评价受试者的通气储备能力。
三、实验器材单筒肺量计或FGC-A+肺功能测试仪、橡皮吹嘴、鼻夹、75%乙醇、氧气、钠石灰、棉球等。
四、实验步骤（一）单筒肺量计的结构和肺通气功能的测定1．单筒肺量计的结构和原理：单筒肺量计主要由一对套在一起的圆筒组成（图4-1）。
外筒是一层夹水槽，夹层中装满清水，内筒中有进出 2个通气管，远端有三通活门与外界相通，当活门开放时，呼吸气可经通气管进出肺量计，使倒置于水槽中的内筒随之上下移动，这时，经滑轮与内筒相对的平衡锤上安装的描笔便可在记录纸上记录出呼吸气量变化的曲线。
在仪器内装有可吸收呼出气中二氧化碳的钠石灰。
专用记录纸上印有表示容织和表示走纸速度的直格与横格（一小直格为100ml，一横格为25ml）。
图4-1 FJD-80型肺量计2.单筒肺量计测肺通气功能打开肺量计进气阀门，上提浮筒，使筒内充灌4~5L空气，然后关闭阀门。
受试者将消毒处理过的橡皮吹嘴放置于口腔前庭，并用牙齿咬住吹嘴上的两个突起。
用鼻夹夹鼻或用手捏鼻。
受试者先将三通开关转向外界，练习用口呼吸，待受试者习惯用口呼吸后，再接通肺量计，进行各项测定。
（1）肺容量组分的测定潮气量：开动慢鼓（0.83mm/s），受试者的呼吸将随呼吸气量的变化描记在记录纸上。
描记几次平静呼吸曲线，吸气或呼气量的平均值即为潮气量。
受试者的呼吸将随呼吸气量补吸气量：描记从一次平静吸气之末起，继续做一次最大限度吸气，所能吸入的气量即为补吸气量。
补呼气量：描记从一次平静呼气之末起，继续呼气直至不能再呼出为止的气量，即为补呼气量。
（2）肺活量的测定开动慢鼓（0.83mm/s），描记受试者作最大限度深吸气后所尽力呼出的气体量，此气量即为肺活量。
（3）时间肺活量的测定开动慢鼓（0.83mm/s），记录平静呼吸3~4次后，令受试者作最大限度的深吸气，在吸气之末屏气1~2 s，此时开动快鼓（25mm/s），描记以最快速度尽力深呼气至不能再呼时的气量，并计算呼气后第1秒、第2秒和第3秒终末时的呼气量各占全部呼出气量的百分率。
（4）最大通气量的测定开动中速鼓（1.67mm/s），受试者在15s内作最深最快呼吸，计算15s内呼出或吸入的气量，乘以4，即为每分钟最大随意通气量（L/min）。
实验二人体安静与运动过程中心率和动脉血压的测定一、实验目的掌握人体安静时心率和动脉血压的测定方法，观察运动对心率和动脉血压的影响。
二、实验原理（一）心率测定原理心率测定的方法有心音听诊法、指触法和心率遥测法。
心脏在活动过程中产生的心音可通过周围组织传递到胸壁，用听诊器在胸壁特定部位听诊能测量出心率，此测定方法为心音听诊法。
在每个心动周期中，动脉内的压力会发生周期性的波动，这种周期性的压力变化可引起动脉血管发生搏动，称为动脉脉搏。
动脉脉搏起始于主动脉根部，可以沿着动脉管壁向外周血管传播。
在身体的浅表部位可用手指扪到脉搏，每分钟脉搏的次数与心率一致。
在实际应用中，常用手指触摸到的身体浅表部位的动脉脉搏来代替心率，此测定方法为指触法。
心率遥测法则是根据心脏活动时的电变化而采集心率的。
心脏兴奋时的电变化传至体表，表面电极将心电信号接收后送入发射机，经接收机接收后显示。
（二）动脉血压测定原理血压是指血管内的血液对于单位面积血管壁的侧压力，也即压强。
单位常用帕（Pa）、千帕(Kpa)或毫米汞柱(mmHg)表示，1mmHg=133Pa=0.133Kpa。
在一个心动周期中，动脉血压随着心室的收缩和舒张而发生规律性的波动。
心室收缩时，主动脉压急剧升高，在收缩中期动脉血压达到最大，称收缩压。
心室舒张时，主动脉压下降，在心舒末期主动脉内压力最低，称舒张压。
收缩压与舒张压的差值称脉搏压，简称脉压。
一般所说的动脉血压是指主动脉压，通常用在上臂肱动脉处测得的血压代表主动脉压。
我国健康青年人在安静状态下收缩压为100~120 mmHg （13.3~16.0 Kpa），舒张压为60~80 mmHg（8.0~10.6Kpa），脉压为30~40 mmHg（4.0~5.3 Kpa）。
人体动脉血压的测定，最常用的是间接测压法，测量部位为上臂肱动脉。
用血压计的压脉带充气，通过在动脉外加压，然后根据血管音的变化来测量血压。
通常血液在血管内流动时没有声音，但如果血液流经狭窄处形成涡流，则发出声音。
当缠于上臂的压脉带内充气后压力超过肱动脉收缩压时，肱动脉内的血流完全被阻断，此时用听诊器在其远端听不到声音。
徐徐放气，降低压脉带内的压力，当压脉带内压力低于肱动脉收缩压而高于舒张压，血液将断续流过肱动脉而产生声音，在肱动脉远端能听到动脉音。
继续放气，当压脉带内压力等于舒张压时，血流由断续流动变为连续流动，声音突然由强变弱并消失。
因此，从无声音到刚刚听见的第一个动脉音时的外加压力相当于收缩压，动脉音突然变弱时的外加压力相当于舒张压。
三、实验器材听诊器、节拍器、心率遥测仪、秒表、酒精棉球、血压计等。
四、实验步骤（一）心率测定1.安静时心率及脉搏测量：受试者静坐5min，用听诊器放置心前区相应部位，采用心前区听诊法直接测量心率。
指触法测量脉搏时，通常将食指、中指和无名指放在受试者一侧手腕桡动脉搏动处进行测量。
心率或脉搏测量时应先以10s为单位，连续测量3个10s ，其中两次相同并与另一次相差不超过1次时，即可认为是相对安静状态，否则应适当休息后继续测量，直至符合要求。
然后，再测量30s脉搏乘于2，即为心率。
图4-3 运动中心率遥测2.运动过程中心率的测量：运动过程中心率的测量常采用POLOR 法。
首先，将带有传感发射器（图4-3）的胸带固定在胸前，松紧适宜。
再将心率遥测仪戴在手腕上，使“选择”键处于“测试”状态，按“使处于状态／起动停止”键开始测定相对安静状态和运动过程中的心率变化。
测试完毕，再按“使处于状态／起动—停止”键，心率遥测仪停止记录。
最后，按“回收”键，手控提取记录数据或将数据输入到计算机进行分析处理。
（二）安静时动脉血压的测量1.熟悉血压计的结构图4-4人体动脉血压测定血压计有汞柱式、弹簧式和电子式，一般常用的是汞柱式血压计（图4-4）。
它由检压计、压脉带和橡皮充气球三部分组成。
检压计是一标有压力刻度的玻璃管，上端通大气，下端和水银槽相通。
压脉带为外包布套的长方形橡皮囊，它借橡皮管分别与检压计的水银槽和充气球相通。
橡皮充气球是一个带有螺丝帽的橡皮囊，供充气、放气用。
2.令受试者脱去一侧衣袖，静坐5min 以上。
3.松开血压计橡皮球螺丝，驱出压脉带内残留气体，再旋紧螺丝。
4.令受试者将脱了衣袖的前臂平放于桌上，与心脏在同一水平位，手掌朝上。
