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出版者:Human Kinetics

作者:Cartwright, Lorin A./ Pitney, William A.

出品人:

页数:376

译者:

出版时间:2005-6

价格:$ 72.32

装帧:HRD

isbn号码:9780736052580

丛书系列:

图书标签:

• 运动训练
• 急救
• 康复
• 运动医学
• 解剖学
• 生理学
• 损伤预防
• 训练原理
• 评估
• 急救知识

力量的基石：解构身体的运动智慧 这本书是一份关于人体运动潜能与机制的深度探索，它旨在揭示支撑我们日常活动、高强度训练以及竞技表现的生物学原理。我们不谈论具体的训练计划，而是聚焦于身体作为一台精妙机器如何运作，以及如何通过理解其基本规律来优化表现、预防损伤。 第一章：运动的生理学之源 本章将深入剖析运动时身体内部发生的关键生理变化。我们将从细胞层面开始，探讨肌肉纤维的收缩机制，了解能量如何在体内被转化为运动的动力。这包括对三磷酸腺苷（ATP）产生途径的细致描述，从磷酸肌酸系统（ATP-PCr）的快速供应，到糖酵解和氧化磷酸化的长效能量供给。我们将解释有氧和无氧代谢的差异，以及它们在不同运动强度下的作用。同时，还会涉及心血管系统和呼吸系统的响应，如心率、血压、潮气量和通气量的变化，以及它们如何协同工作以满足运动时对氧气的需求。此外，我们还会初步触及神经系统在运动控制中的角色，包括运动单位的募集和神经递质的作用。 第二章：骨骼与关节的架构之秘 人体的运动骨架是力量与灵活性的载体。本章将详细解析骨骼的结构、功能及其在运动中的作用。我们将探讨骨骼的组成成分，如骨细胞、骨基质，以及骨骼的两种主要类型——皮质骨和松质骨，理解它们各自的力学特性。关节作为骨骼间的连接枢纽，其稳定性和活动度至关重要。本章将细致区分不同类型的关节（如滑膜关节、纤维关节、软骨关节），并重点解析滑膜关节的组成，包括关节面、关节囊、关节腔、关节液以及韧带和肌腱在维持关节稳定中的关键作用。我们将深入理解关节运动的生物力学原理，包括力矩、杠杆臂以及关节活动度（range of motion, ROM）的概念，并探讨影响关节活动度的因素，如肌肉的柔韧性、骨骼的形状以及关节囊的弹性。 第三章：肌肉的力量之源与控制 肌肉是运动的执行者，本章将全面解读肌肉的构成、收缩原理以及其募集和控制机制。我们将详细描述骨骼肌的微观结构，包括肌纤维的类型（I型、IIa型、IIx型），以及肌原纤维、肌节、肌动蛋白和肌球蛋白等组成部分。我们将深入解释肌肉收缩的“滑动丝理论”，以及钙离子在引发肌节缩短过程中的核心作用。同时，本章还会探讨不同肌肉收缩模式，如向心收缩、离心收缩和等长收缩，以及它们在运动中的实际应用。更重要的是，我们将详细阐述神经系统如何募集不同数量和类型的运动单位来产生不同强度的力量，以及本体感受器（如肌梭和高尔基腱器官）如何在维持肌肉张力和保护肌肉免受损伤方面发挥反馈调节作用。 第四章：能量代谢与运动表现 高效的能量供应是持续运动的基础。本章将聚焦于人体的能量代谢系统，解释在不同运动强度和持续时间下，身体如何产生和利用能量。我们将深入探讨无氧代谢途径，包括ATP-PCr系统提供快速爆发力，以及糖酵解产生乳酸和ATP的过程。对于有氧代谢，我们将详细解析糖、脂肪和蛋白质如何被氧化分解以产生大量ATP，并探讨线粒体在有氧呼吸中的关键角色。本章还将重点分析运动强度、训练状态和营养摄入如何影响能量底物（如糖原和脂肪）的利用比例。我们还将触及能量代谢的限制因素，如氧气输送能力、酶活性以及底物可用性，从而为理解运动耐力提供科学依据。 第五章：生物力学：运动的物理学法则 生物力学将物理学的原理应用于生物体的运动研究。本章将解析人体运动中的基本生物力学概念，帮助我们理解力量、运动和效率的关系。我们将探讨牛顿运动定律在人体运动中的体现，如惯性、加速度和作用力与反作用力。我们将深入分析人体作为杠杆系统的运作方式，识别不同骨骼和关节组成的杠杆类别，以及如何通过改变力臂来影响产生的力量和速度。本章还将讲解运动学（kinematics）的概念，包括位移、速度和加速度，以及它们如何描述运动的轨迹和变化。此外，我们还会涉足动力学（kinetics），研究产生运动的力量，包括内力（如肌肉收缩力）和外力（如重力、空气阻力）。理解这些基本原理，有助于我们分析动作技术，识别效率低下的环节，并为优化运动表现提供指导。 第六章：运动中的神经控制与协调 协调一致的运动离不开精确的神经控制。本章将深入探讨神经系统如何发出指令、整合感觉信息并协调肌肉活动，以实现流畅、有目的的动作。我们将回顾中枢神经系统（大脑和脊髓）和外周神经系统（感觉神经和运动神经）的基本结构和功能。重点将放在运动皮层、小脑和基底神经节在运动规划、协调和学习中的协同作用。我们将解释感觉反馈（本体感觉、触觉、视觉、前庭觉）如何影响运动的调整和校正，以及中枢模式生成器（CPGs）在产生节律性运动（如行走、跑步）中的作用。此外，我们还会探讨神经肌肉适应性，如神经肌肉募集模式的变化和激活顺序的优化，这些都对提高运动表现至关重要。 第七章：运动中的能量需求与供应 本章将系统地梳理运动时身体对能量的需求以及身体如何通过一系列生理机制来满足这些需求。我们将详细分析不同运动类型（有氧运动、无氧运动、混合运动）对能量系统的具体要求，并探讨能量需求的动态变化，从运动开始时的能量系统激活，到运动过程中的能量持续供应，再到运动后的能量恢复。我们将重点关注呼吸系统如何增加氧气摄入和二氧化碳排出，以及心血管系统如何提高血液流量，将氧气和营养物质输送到工作肌肉。同时，我们还将探讨细胞层面的能量生产机制，包括线粒体的效率和底物的可用性。理解能量需求与供应的匹配，是优化运动表现、延长运动时间以及提高身体应对疲劳能力的关键。 第八章：运动中的能量物质转化与利用 本章将聚焦于运动过程中体内能量物质的动态转化和利用过程。我们将深入解析碳水化合物（以糖原和葡萄糖的形式）、脂肪（以甘油三酯和脂肪酸的形式）以及蛋白质（在极端情况下）是如何在体内被分解、转化，并最终为肌肉提供能量的。我们将详细阐述糖原的分解（糖原分解）和葡萄糖的利用（糖酵解、三羧酸循环、电子传递链），以及脂肪的分解（脂肪分解）和氧化利用。同时，我们还会探讨这些能量底物在不同运动强度和持续时间下的相对重要性，例如，在低强度长时间运动中脂肪利用率的提高，以及在高强度短时间运动中碳水化合物的优先利用。本章还将提及肝脏和肌肉在储存和释放糖原方面的关键作用，以及激素（如胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素）在调控能量物质代谢中的作用。 第九章：运动中的物质运输与交换 高效的物质运输和交换是维持运动能力的关键。本章将深入探讨血液循环系统、呼吸系统以及细胞膜在运动中的物质运输和交换功能。我们将详细解析心血管系统如何通过增加心输出量，将氧气、营养物质（如葡萄糖、脂肪酸、氨基酸）和激素输送到全身，同时带走代谢废物（如二氧化碳、乳酸）。我们将探讨肺泡与毛细血管之间的气体交换过程，以及血红蛋白如何有效地结合和释放氧气。在细胞层面，我们将分析细胞膜的通透性变化，以及载体蛋白和离子通道如何促进物质的跨膜运输，以满足肌肉细胞对能量和氧气的需求，并排出代谢产物。我们将关注运动对这些系统提出的挑战，以及身体如何通过生理适应来提高其运输和交换效率。 第十章：运动中的神经肌肉整合与协调 本章将聚焦于神经系统与肌肉系统之间如何精妙地整合与协调，以产生高效、精确的运动。我们将详细阐述运动指令从大脑下达，通过脊髓传递到运动神经元，最终激活肌肉纤维的过程。我们将深入研究本体感受器（如肌梭、高尔基腱器官）如何向中枢神经系统提供关于肌肉长度、张力和关节位置的实时反馈，以及这些反馈信息如何用于精确调节肌肉收缩的强度和协调性。我们将探讨神经肌肉适应性，如运动单位的募集顺序、发放频率以及协同肌和拮抗肌的激活时机，这些都会影响到运动的平稳性和效率。此外，本章还将提及运动学习和技能发展中的神经机制，以及神经通路如何通过重复训练得到优化和巩固。 第十一章：运动中的能量供给与消耗的平衡 本章将深入探讨运动过程中能量供给与消耗之间的动态平衡。我们将分析不同运动强度、持续时间、环境因素（如温度、湿度）以及个体生理状态（如训练水平、营养状况）如何影响能量的消耗速率。同时，我们将详细阐述身体在运动期间如何通过激活不同的能量代谢途径来应对能量需求，包括磷酸肌酸系统、糖酵解和氧化磷酸化。我们将重点关注在运动的不同阶段，身体如何优先利用不同的能量底物（碳水化合物、脂肪）。理解这种平衡对于优化训练计划、提高运动耐力、管理体重以及促进运动后的能量恢复至关重要。我们将探讨能量赤字和能量盈余的概念，以及它们对身体适应性和恢复的影响。 第十二章：运动中的生物力学分析与动作优化 本章将进一步深化生物力学在运动分析中的应用，旨在通过科学的分析来优化运动动作，提高运动效率和安全性。我们将详细解析如何利用运动学和动力学原理来分析复杂运动，例如，通过分析跑步时的步态，找出能量损耗过大的环节；或者通过分析投掷动作，确定发力顺序和角度的最佳组合。本章还将探讨力学载荷在骨骼、关节和软组织上的分布，以及如何通过动作优化来减少不必要的应力，从而预防运动损伤。我们将引入一些基本的力学模型和分析工具，帮助读者理解如何量化运动表现，并根据数据反馈来调整训练和技术。通过对运动动作的精细解读，我们可以发掘更深层次的运动智慧，实现更高效、更可持续的运动。 第十三章：运动中的神经生理学基础与神经适应 本章将聚焦于运动过程中神经系统的生理学变化以及神经系统如何通过适应性来应对运动的挑战。我们将深入探讨运动指令的产生、传递和执行过程，包括运动皮层、小脑、基底神经节以及脊髓中的神经通路。我们将详细研究本体感觉、视觉、前庭觉等感觉信息如何被整合，并用于精细地调节运动的执行。本章还将重点阐述神经适应性，例如，运动单位的募集和发放频率的变化，协同肌和拮抗肌的激活模式的优化，以及运动技能的习得过程中的神经可塑性。理解这些神经生理学基础，有助于我们更好地理解运动学习的原理，以及如何通过训练来提高神经系统的效率和精确度。 第十四章：运动中的能量代谢与效率 本章将深入探讨运动过程中能量的生产、利用与效率之间的关系。我们将详细分析不同能量代谢途径（如糖酵解、氧化磷酸化）在不同运动强度下的贡献，以及它们如何协同工作以满足身体对ATP的需求。我们将重点关注运动效率的概念，即在完成一定运动任务所需能量的相对大小。我们将探讨影响运动效率的多种因素，包括肌肉纤维类型、有氧能力、运动技术以及身体的能量储备。通过理解这些机制，我们可以更好地制定训练策略，以提高身体的能量利用效率，减少不必要的能量损耗，从而延长运动时间，提高运动表现。 第十五章：运动中的生物力学原理与运动控制 本章将进一步探讨生物力学原理在理解和控制运动中的重要作用。我们将解析人体运动中的基本力学规律，如牛顿定律、杠杆原理等，并将其应用于分析各种运动动作。我们将重点关注运动控制的机制，即神经系统如何精确地协调肌肉收缩，以产生稳定、协调、有目的的运动。本章还将探讨运动中的反馈和前馈控制机制，以及感觉信息（如本体感觉、视觉）如何被用于实时调整和优化运动。理解这些生物力学原理和运动控制机制，有助于我们更深刻地理解运动员是如何达到卓越表现的，并为训练和技术改进提供科学依据。 第十六章：运动中的能量物质转化与运动耐力 本章将聚焦于运动过程中能量物质的转化如何直接影响运动耐力。我们将详细分析碳水化合物、脂肪和蛋白质在运动中的代谢过程，以及它们如何为身体提供能量。我们将深入探讨糖原储备、脂肪氧化能力以及乳酸阈值等关键指标，它们都与运动耐力密切相关。本章还将分析不同训练方式如何影响能量物质的储存和利用效率，例如，耐力训练如何提高脂肪氧化能力，从而在长时间运动中节省宝贵的糖原储备。理解这些能量物质转化的生理学基础，是提高运动耐力的关键，也为制定有效的耐力训练计划提供了科学指导。 第十七章：运动中的物质交换与运动能力 本章将深入探讨运动过程中血液、肺脏和肌肉之间的物质交换效率如何决定运动能力。我们将详细分析氧气和二氧化碳在肺泡和血液中的交换过程，以及血液循环系统如何将氧气输送到工作肌肉，并将二氧化碳带走。我们将探讨影响气体交换效率的关键因素，如肺通气量、肺血流灌注以及血红蛋白的氧亲和力。同时，我们还将分析营养物质（如葡萄糖、脂肪酸）和代谢产物（如乳酸）在血液和肌肉细胞之间的转运过程。提高这些物质交换的效率，能够显著提升身体的摄氧能力、能量供应能力以及废物清除能力，从而直接促进运动能力的提高。 第十八章：运动中的神经肌肉整合与运动技能 本章将深入探讨神经系统与肌肉系统如何协同工作，以产生和优化运动技能。我们将详细阐述运动指令的产生、传递和执行过程，以及感觉反馈如何在运动过程中进行实时调整。我们将重点研究运动技能学习的神经机制，包括神经通路的可塑性、记忆的形成以及自动化过程。本章还将探讨不同类型的运动技能（如粗大运动技能、精细运动技能）的神经控制特点，以及如何通过训练来提高神经肌肉的协调性、反应速度和准确性。理解这些神经肌肉整合的原理，对于科学地指导运动训练、加速技能掌握以及提高运动表现具有至关重要的意义。 第十九章：运动中的能量代谢与运动表现的协同 本章将系统地整合能量代谢的各个方面，并深入分析它们如何共同作用以影响运动表现。我们将回顾无氧和有氧代谢途径，以及它们在不同运动强度下的贡献。我们将探讨能量底物（碳水化合物、脂肪）的可用性、转化效率以及能量供应的速率如何直接影响爆发力、耐力和运动的持续时间。本章还将分析能量代谢与神经肌肉系统之间的协同作用，例如，神经系统如何调节能量底物的募集和利用，以及能量供应的充足与否如何影响肌肉的收缩能力和耐力。通过理解这种多维度的协同关系，我们可以更全面地认识到，优化运动表现不仅仅是单一方面的提升，而是各个生理系统相互支持、协调运作的结果。 第二十章：运动中的生物力学分析与运动效率 本章将深入探讨生物力学分析如何帮助我们理解和提高运动效率。我们将解析人体运动中的力学原理，例如，如何通过优化关节角度、发力顺序和身体姿势来最小化能量损耗，并最大化输出功率。我们将分析不同运动项目中的典型动作，并运用生物力学工具进行解剖，以识别动作中的效率低下环节。本章还将讨论如何利用力学载荷的分布来预防损伤，以及如何通过改进技术来提高运动表现的“经济性”，即以更少的能量完成相同的运动任务。通过对运动动作进行精细的生物力学解读，我们可以揭示动作背后的科学规律，并为科学训练和技术革新提供坚实的基础。

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