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《运动生理学》实验指导书
日期:2011-12-10 01:35:32  浏览量:263

运动生理学实验指导书

实验一  人体血红蛋白含量的测定

【实验目的

    了解Hb1002型血红蛋白仪的使用方法,掌握血红蛋白的测定技术。有训练运动员在较好训练效果的影响下血红蛋白正常值高于正常成年人,因此,血红蛋白的测定是评定训练效果的重要指标。

【实验原理】

    测定血红蛋白的方法很多,常见的有直接比色,光电比色法,沙利氏比色法(间接比色法)。

    我们现在实验室用的是Hb1002型血红蛋白仪。此仪器是采用氰化高铁法,应用光电比色的原理测定血红蛋白值的,其原理是:将全血样品20ul注入5ml氰化高铁血红蛋白稀释液内(亦称文齐氏液),作251倍稀释,溶化红细胞释出血红蛋白。稀释剂将血红蛋白先转变成高铁血红蛋白,再转化为氰化高铁血红蛋白。然后,再用Hb1002Hb仪比色法直接测定显示浓度数,不需任何换算(每次测定只需5秒钟)。

【实验器材】

Hb1002型血红蛋白仪、一次性20ul微量采血管、一次性采血针、75%酒精、消毒棉球、培养皿、烧杯、可调定量加液器、一次性塑料试管、试管架、胶头、血红蛋白测定试剂(文齐氏液)、氰化高铁血红蛋白标准液。

【实验步骤】

1、插上电源,打开血红蛋白仪电源开关,按动进样开关,重复三次吸入蒸馏水,并通电预热2030分钟。观察显示是否为。(按出Hb仪器左下角测试定标按键,使之处于测试状态。)

2、取试管一支,加入Hb测定试剂(文齐氏液)5ml,放在试管架上备用。

3、采血、比色:先消毒,再用采血针在无名指尖处采血,用干棉球擦去第一滴血,待第二滴血自然流出一大滴时,用血细胞吸管取血液20ul(注意:吸管内不可有气泡,否则需重新采血)。擦去吸管外血液后,用胶头轻轻吹入测定管底部,并回吸数次洗净吸管,然后充分混合均匀。待5分钟后,置Hb仪上比色。

4、记录:直接读数,记录下来。

Hb值通常以每100 ml血液中含Hb若干克来表示。(g/ml)。

本仪器采用国际单位制(g/L),可直接显示Hb值(g/L)。

我国正常成人,男子约:120160 g/L,女子约:110150 g/L

男运动员不超过:170 g/L 女运动员不超过:160 g/L    

【注意事项】

1、每人每次测试前应先将Hb仪进样处吸入蒸馏水,冲洗流通池。使显示数值为000

2、比色前将仪器前部左下角测试定标键置于测试状态。

3Hb仪采样吸管一定要全部侵入液体中,避免气泡吸入,否则影响测定结果,若有气泡请重新操作测试一次。

4、若零点漂移绝对值>2g/L,需调整调零旋钮,使仪器显示回到000

【实验结果】

本人的测定结果为:   g/L,属于正常范围内,无贫血症状。

【应用与评价】

1、我国成年人Hb正常值男子为120160 g/L,女子为110150 g/L.男子低于120g/L和女子低于110 g/L时诊断为贫血,并出现倦乏、无力、头晕等各种症状。一般人与运动员都以此为标准。常居高原者血红蛋白含量偏高。

2、运动员安静时的Hb含量与正常人大致相似,大运动量训练期间可能偏低,甚至低于正常值,出现运动性贫血;运动后即刻,多数人出现Hb升高现象,也有下降的,这与运动项目、负荷大小、训练季节和训练状态有关。

实验二  肺活量的测定

【实验目的】

 掌握肺活量及呼吸肌耐力的测量方法。

【实验原理】

为了维持内环境中二氧化碳分压和氧分压的相对恒定,以适应新陈代谢的需要,有机体必须不断进行呼吸活动。常以测定肺活量,时间肺活量,最大通气量了解外呼吸的功能。肺活量越大,每次可吸入肺内的气量就越大,氧气也越多,同时使肺泡膜变薄,非常有利于气体交换。应用肺活量计可测量出肺呼出的气量,因而可测量出肺活量的大小。一般正常男子肺活量正常值为35004000毫升;女子正常值为25003500毫升。运动员要比一般人高,特别是耐力项目运动员和游泳运动员。

连续测定肺活量,可反映出呼吸肌的机能。呼吸肌的耐力好,则测出的肺活量值可保持基本不变,呼吸肌的耐力差,则测出的肺活量值越来越小。

【实验器材】

肺活量测试仪,75%酒精,消毒棉球,一次性吹嘴

【实验步骤】

1.连接好电源。

2.调整好肺活量测试仪,用酒精棉球消毒好吹嘴。

3.按下工作键,使肺活量测试仪进入测试状态。

4.令受试者准备好,先尽全力吸入一口气,听到开始指令后立即向肺活量计吹嘴缓慢呼出全部的气量。   

5.记录下测试结果。一共测试三次,选肺活量值最大的一次代表本人的肺活量。

【实验结果】

本人的最大肺活量为:     ml,属于(正常范围内或偏低)。

【分析与讨论】

(从性别、年龄、身高、体重、训练水平和运动项目上分析本人的肺活量大小。)

实验三  人体安静与运动后心率和血压的测定

【实验目的】

掌握人体安静和运动后脉搏、动脉血压的测定方法,观察运动对脉搏和动脉血压的影响。

【实验原理】

1、动脉脉搏的测定

    在每个心动周期中,动脉内的压力发生周期性的波动,这种周期性的压力变化可引起动脉管发生博动,称为动脉脉搏。

正常值:  正常成人脉搏为: 75/分钟左右。(运动员在运动中,脉搏频率可高达200/分钟,在安静时,脉搏却可少到30/分钟。(运动有素的运动员安静时脉搏比一般的人慢)

测定部位:腕关节桡动脉或颈动脉处。也可用听诊心音的方法测定心跳频率得出。

运动实践中,常用测定脉搏来了解科的运动强度、运动训练后的恢复和运动员训练水平评定的简易指标。

2、动脉血压的测定

    血压是指血管内的血液对单位面积血管壁的的侧压力。测定人体动脉血压的方法,最常用的是间接测压法,它是使用血压计的压脉带在动脉外加压,根据血管音的变化来测量动脉血压的。通常血液在血管内流动时并没有声音。假如给血管施加压力使血管变窄形成血液涡流时则可发出声音(血管音)。

    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。心室收缩时动脉血压的最高值称为收缩压、心室舒张时动脉血压的最低值称为舒张压。收缩压与舒张压之差称为脉搏压或脉压。我国正常成人安静时动脉血压为:收缩压100120mmHg;舒张压  6080mmHg 记为:100120/6080mmHg

    血压也是常用的生理指标测定方法之一。正常人安静时的动脉血压较为稳定,变动范围较小。正常人的血压随性别、年龄及其他生理情况而变化。男性一般比女性略高。随年龄增长动脉血压也逐增渐高,但收缩压的升高比舒张压的升高更加显著。体力劳动、运动或情绪激动时血压可暂时性升高。

【实验器材】

血压计(检压计、脉压带、打气球、气门旋纽)、听诊器、秒表

【实验步骤】

(一)安静时脉搏和动脉血压的测定

1、安静时脉搏的测定:

扪诊法:腕部桡动脉——多用于安静时脉搏的测量,找到腕部桡动脉后直接测数心跳测数。以15秒为单位,将15秒的脉搏乘以4即为1分钟的脉搏频率。

2、安静时血压的测定

静坐——受试者静坐5分钟,脱去左臂衣袖。

松旋扭——松开气门旋纽,将压脉带内的空气排尽再将气门旋纽扭紧。

绑压脉带——将压脉带裹于受试者左上臂,下缘应在肘关节上约3厘米,松紧适宜,手臂与心脏同一水平。

找肱动脉——将听诊器的胸端放在肘窝上肱动脉博动处(肘窝上3厘米处靠内側)。

开水银开关——将血压计水银柱下开关打开。

打气加压——先将气门旋纽顺时针扭紧,然后打气(正常人约打气至160mmHg)加压,同时注意听声音变化。                           

放气、听音、观察——然后扭开打气球气门旋钮缓慢放气,此时可听到血管音的一系列变化:声音从无到有,由低而高,而后突然变低,最后完全消失。A、在徐徐放气减压时当第一次听到血管音时的水银柱高度即代表收缩压,B、继续放气,在血管音突然由强变弱时(或声音突然消失)的水银柱高度即代表舒张压。

将测得安静时血压的结果记录下来。收/mmHg

(二)、运动后脉搏和血压的测定

测定运动后脉搏、血压,一般先测10秒脉搏频率然后测定血压,并记录所得结果。全部测定和记录要在1分钟内完成。
下面以30秒蹲起20次的定量运动为例,测定运动前后脉搏、血压。其步骤如下:
1、被试者坐位,测定其运动前的脉搏、血压,并做好记录。
2、截断脉压带和血压计之间的连接,让脉压带仍绑在被测者上臂。
3、被试者手托气球,两腿分开与肩同宽,按20/30秒的节奏,蹲起20次。
4、运动后即刻坐下,立即先测其运动后第一分钟前10秒的脉搏,然后测定血压并记录结果。
5、运动后第二分钟开始时,仍按第一分钟要求,测定起脉搏、血压并记录结果。第34……分钟测定同上,直到测定结果已恢复到运动前的水平为止

【注意事项】   

1、保持课堂安静,以便能准确听到血压音。

2、打气加压时,压力不可过高(160即可)以防水银溢出。

3、实验完毕后,将血压计向右倾斜45°使水银完全流入水银槽后关闭阀门。

【实验结果】

血压和脉搏记录表

内容

时间

运动前

运动后

即刻

1min

2 min

3min

血压(mmHg

 

 

 

 

 

脉搏(次/min

 

 

 

 

 

【应用与评价】

基础心率、安静心率和运动时、运动后即刻及恢复期心率的测定,可用于评定身体功能状态,了解和确定运动强度的大小,并可间接推算最大摄氧量、通气阈、乳酸阈和最大心率。心率贮备、靶心率等的测定,能帮助我们科学控制运动的强度。

测量血压是临床诊断心血管疾病及其他疾病对心血管功能影响的常用方法,亦用于评价正常人的心血管功能。运动后测量血压有助于观察心血管功能变化及恢复和推测运动量,也是判断运动性疲劳的重要方法。

学生科连续测量本人一周的基础心率、血压,以及一周训练课中各项运动练习后即刻的心率和血压,据此对人体心脏功能和运动强度的大小进行评价。

实验四  体重指数(BMI)测定与评价

【实验内容】

测定身高、体重,计算体重指数,评价个人肥胖程度及发病率。

【实验目的】

通过本实验使学生了解自己的身高和体重,评价个人肥胖程度及发病率。

实验器材】体重计

实验五  前庭功能稳定性的测定

实验目的
掌握前庭功能稳定性的测定方法及稳定性高低的评定方法。
实验原理
    前庭器官能接受身体或头在空间做直线或旋转运动的刺激产生位觉。当过度刺激前庭器官会诱发许多反射性反应,如位觉躯体性反应、位觉感觉性反应、位觉植物性反应,其反应程度与刺激强度、前庭器官功能稳定性有关。本实验用转动方法观察旋转对人体的影响,并根据反应的程度评定前庭器官功能的稳定性。
实验器材 
  
血压计、听诊器、秒表
实验步骤
一、前庭分析器受刺激时,植物反射的观察
    根据旋转前后脉搏和血压的变化,按陆查诺夫和柏钦柯所制定的评分表来判定前庭分析器的稳定性。
    1.令受试者坐在旋转椅子上,五分钟后测定安静时前10秒的脉搏和血压。
    2.令受试者头前倾30º,闭眼,以两秒钟一周的速度均匀地旋转5周(逆时针)。
    3.旋转停止时,受试者立刻抬头睁眼,并即刻测出旋转后第一个10秒钟的脉搏和血压。
    4.根据所得实验结果,查《评分表》来评定受试者前庭分析器的稳定程度。

二、前庭分析器受刺激时躯体性反应的观察
(一)运动反射观察法
1.用粉笔在旋转椅正中的地面上画一条直线,6—7长。
2.受试者坐在旋转椅上,双脚沾点水,头前倾30º,闭眼,以两秒钟一周的速度均匀地旋转10周,旋转椅停止转动后立刻抬头睁眼并站起来沿直线行走,尽量控制自己沿着直线行走。
3.一人在旁边保护,并测量行走的脚印与直线之间的垂直距离,记录试验结果。
4.试验结果分析,按四级分制评分。
a:旋转停止后,沿直线全程正常行走,偏离直线不超过0.25者,属于前庭稳定性好,可评为5分。
b:旋转停止后,沿直线全程正常行走,偏离直线不超过0.5者,得4分。
c:旋转停止后,沿直线全程行走不超过1.0者,得3分。
d:旋转停止后,2秒钟站不起来,或行走时偏离1.0以外者,属前庭分析器不稳定,评分给予不及格。
(二)眼震颤观察法
人在作旋转运动时,引起眼球发生不随意的颤动,称眼震颤。眼震颤持续时间,正常人约持续15—40秒,次数为20—30次正常,震颤时间过长或过短,说明前庭功能有过强或过弱的可能。
1.受试者坐在旋转椅上,头前倾30º,闭眼,以两秒钟一周的速度均匀地旋转10周(逆时针)。
2.旋转椅停止转动后立刻抬头,睁眼,注视竖立在脸右侧上方的目标(手指或小棍),这时可观察到眼球有规律的左右震颤。
3.记录眼球的震颤次数和持续时间。

实验六  最大吸氧量的测定与评价

【实验内容】

间接测定法测定最大吸氧量,并评价有氧工作能力。

【实验目的】

通过本实验使学生掌握最大吸氧量的间接测定法,并能应用于有氧工作能力的评价。

实验原理
最大摄氧量指人体在极限的肌肉活动下,呼吸、循环功能达到最高水平时,单位时间内所摄取和利用的最大氧量。最大摄氧量可用于综合判断人的体质状况和运动能力水平,它是衡量有氧耐力的重要指标之一,目前已广泛应用于运动员的选材及运动训练程度的评定。

应配备的主要设备:

序号

设备名称

每组应配台件数

现有台件数

1

40cm台阶

1

4

3

秒表

1

5

 

实验七  运动性疲劳的主观判断

实验目的

掌握判断运动性疲劳的生理学方法,学会应用反应时、呼吸肌耐力、血压体位反射、皮肤空间阈、RPE指标判断疲劳程度。

实验原理

人体在出现运动性疲劳时,反应时延长,呼吸肌耐力下降、血压体位反射异常、皮肤空间阈增大、RPE指标变化,以上指标从神经系统、循环系统、主观感觉等方面的变化综合反映运动性疲劳的程度。

实验器材

反应时测定仪、电子肺活量计、皮肤空间阈测定仪、电子血压计、跑台。

实验步骤

    准备工作:进行安静状态反应时、呼吸肌耐力、血压体位反射、皮肤空间阈测试,记录数据。

1.设计相应运动方案,在跑台进行力竭运动。

2.电子血压计进行血压体位反射测试,记录数据。

3.电子肺活量计进行连续5次肺活量测试,记录数据。

4.皮肤空间阈测定仪测定皮肤空间阈,记录数据。

5.RPE指标测试,记录数据。

6.与安静状态指标进行比较、分析。

注意事项

1.参加测试的学生实验课前应该保持安静,不要参加体育活动。

2.力竭运动后,各指标测试应该迅速、准确,避免数据错误。

3.通过运动前后数据的比较,掌握判断运动性疲劳程度的能力。

实验八  PWC170测定与评价

实验目的

掌握PWC170功能测定的方法。

实验原理

PWC170是一种定量运动的功能实验方法。它表示当心率达到每分钟170次时,身体在单位时间内所能完成的功率。它的理论基础是心率和功率在一定符合范围内(相当心率120180.min1之间)成线性相关。这一实验是利用心率和功率之间的关系来评价个体心肺功能状况及体育锻炼和训练水平。

实验器材

体重计,秒表,节拍器,台阶,米尺

实验步骤

1.实验由4人一组,一人测试,一人计时,一人测心率,一人记录。

2.称体重,用米尺测量台阶高度(大约为2545cm之间)。

3.将节拍器的频率调到100次/分钟,受试者站在台阶前准备,测试者拿好秒表准备计时。

4.测试者提示准备-开始,受试者按照节拍器的节奏上下台阶,动作要按照要求进行,持续上下台阶5min,在4′45″时,另一测试员迅速找到受试者的脉搏,第五分钟时,测试者喊的同时,第二测试员马上计算10″内的心率,第一测试员当秒表走到5′10″时,喊,第二测试员报告10秒钟的心率值,第三测试员用这心率值乘以6,即得到在第一负荷运动后的即刻心率。

  1. 受试者休息3分钟,将进行第二负荷测试,测试员将节拍器调到120分钟,以同样的方法进行第二负荷的测试。
  2. 收拾仪器。

注意事项

1.心率与功率在一定的负荷范围内(相当于心率120180次/分钟之间)才为线性相关,因此第1次负荷心率每分钟必须超过110次,而第2次心率不能超过180次;

2.受试者的年龄、性别及训练水平不同,可将心率标准降低至W130W150,同样台阶高度也可降低。

计算过程

将测试结果带入以下公式计算W170

第一步计算登台阶的负荷功率

P=1.3×m×h×n

m—实验者的体重(kg),h—台阶的高度(cm),n—每分钟上下台阶的次数

第二步按卡尔普曼的公式计算

W170=P1+(P2-P1)·(170-f1f2-f1)

P1:为第1次负荷的功率(W),P2: 为第2次负荷的功率(W

f1:为第1次负荷时的心率(次/min-1),f2: 为第2次负荷时的心率(次/min-1

四、采用教材及参考书:

1邓树勋等.运动生理学.北京:高等教育出版社,2002.9.

2运动生理学编写组.运动生理学.北京:人民体育出版社,2002.9.

3乔德才等.运动生理学实验.北京:高等教育出版社,2006.7.

4学生体质健康标准研究课题组.学生体质健康标准(试行方案)解读.北京:人民教育出版社,2003.2.

五、实验课考核方式:

1、实验报告:要求学生独立填写实验报告,实验报告应真实反映实验状况.原始数据应真实无误;实验结果的讨论和分析要求学生做到思想之自由,精神之独立。

2、考核方式:实验课表现与实验报告成绩相结合。实验课成绩占课程总成绩的20%