常用运动生理学实验操作流程

常用运动生理学实验操作流程体育系运动人体科学实验中心人体安静、运动时脉搏、血压的测定[实验目的]了解人体动脉血压测定的原理，学会人体在安静时和运动前后脉搏及血压的测定。[实验原理]血压的测定，最常用的是间接法。通过使用血压计在动脉外加压，根据血管音的变化测定血压。通常血液在血管内流动时并没有声音，如果对血管施加压力，使血管腔变窄而形成血液涡流时可发生血管音。当外加压力超过动脉血压的收缩压时，受压部位的血流完全被阻挡，此时在受压部位的远侧听不到声音。当外加压力低于收缩压而高于舒张压时，血液则可断续地通过受压部位使血流形成涡流而发出声音。当继续降低压力时，且外加压力等于舒张压时，受压部位的血流由断续流动恢复到持续流动，受压部位远侧的声音则由强变弱或突然消失。因此，动脉血流刚能发出声音时的最大外加压力相当于收缩压，而动脉内血流声音突变后消失时的外加压力则相当于舒张压。正常成人安静时心率约在60—-100次/分。心率常受年龄、性别、生理状况、训练水平、体力劳动及体育运动的影响。在实践中通过测定血压、心率可了解受检查者循环系统的功能，了解运动量、运动强度、运动训练对人的影响、运动后的恢复情况、运动的密度。[实验对象]人体[实验器材]血压计、听诊器、秒表、电子节拍器[实验步骤]一、安静时脉搏血压的测定（一）脉搏的测定1.扪诊法桡动脉扪诊法：在测试安静脉搏时较为方便。颞浅动脉扪诊法：位于耳前部略偏上，颞浅动脉经过此处，适合于运动后。心前区扪诊法：位于左心前区心尖部，适合于运动后。颈动脉扪诊法：位于胸锁乳头肌前、下颌角下部。2.器械法听诊法：用听诊器在心前区直接听诊，计算心率。心率遥测仪：可准确记录运动中和运动后心率。（二）安静时动脉血压的测定。1.将脉压带绑在被试者的上臂，其下缘应距肘关节上约2--3厘米，松紧以能放入一指为宜。2.在肘窝内侧找到搏动点，将听诊器头紧贴肘窝肱动脉处。3.把气球的气门旋紧打气，随脉压带内的压力升高，逐渐可以听到有节奏的“咚咚”声，继续打气等声音消失时再使压力升高20--30毫米汞柱或2--4千帕，然后旋开气门徐徐放气。4.在放气时注意听有节奏的“咚咚”声响的第一声出现时，水银面所指示的压力即为收缩压。5.继续放气，随压力逐渐下降，听到突然变声或声音消失时，水银面所指示的压力即为舒张压。6.结果，例如110/70mmHg或13/9Kpa。二、运动前后脉搏和血压的测定运动前脉搏、血压可在安静时测定，也可在准备活动前测定，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次/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3、4……分钟测定同上，直到测定结果已恢复到运动前的水平为止。最大吸氧量的测定[实验目的]学习最大摄氧量的间接测定方法。[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。[实验器材]功率自行车、心率遥测仪[实验步骤]1.实验者称量体重,将体重及其他个人信息输入有氧功率自行车实验软件。2.根据实验者运动能力选择适合负荷，按照规定转速骑行，观察心率变化。3.前3分钟根据实验者心率变化增加负荷，使实验者在相应负荷时心率保持基本稳定。4.实验者持续骑行，至实验结束，打印实验结果、分析数据。[注意事项]1.保持室温在19--21℃，湿度在40%--60%。2.实验者按照规定转速骑行,心率保持120次/分。3.增加负荷必须在前3分钟进行。无氧功率的测定[实验目的]掌握无氧功率测定的简易方法[实验原理]无氧代谢供能的过程主要包括磷酸原系统和糖酵解供能。不同能源物质供能的输出功率不同，表现出的运动能力也不同无氧功率是指在无氧条件下最短时间内发挥出最大作用力的能力。人的爆发力如跳跃、冲刺投掷或起跑的能力取决于能量转换的快慢，这种快速的功率与肌肉力量和收缩速度有关，其物质基础是与ATP-CP系统的能量来源有关。[实验器材]894自行车测功计、听诊器（或心率遥仪）、秒表、皮尺[实验步骤]1.将894自行车测功计数据传输线连接于电脑，打开分析软件。2.测量测试者体重，输入分析软件，计算负荷重量。3.将相应负荷加载于894自行车测功计，要求测试者以最大速度骑行，待符合加载后持续骑行20秒。4.分析软件分析无氧功率数据，打印数据。【注意事项】1.准确测量测试者体重和负荷重量，保证实验数据准确。2.测试者在符合加载时尽量保持骑行速度。视觉功能的测定[实验目的]掌握测定视力、视野的方法。[实验原理]视野是指当眼球固定注视正前方一点时所能看到的空间范围，借此可了解整个视网膜的感光功能，并有助于判断视觉传导通路及视觉中枢的机能。正常人的视野范围鼻侧和额侧较窄，颞侧和下侧较宽。在相同的亮度下，白色视野最大，其次是黄色、蓝色、红色，绿色视野最小。[实验对象]人体[实验器材]视力表、视野计、各色视标、视野图表[实验步骤]一、测定视力1.距离屏幕大约1.5米左右，平行观看。2.被测试者若有戴眼镜或隐形眼镜，测试时不用拿下，可直接测试。3.被测试者先用手轻轻遮住左眼(不需贴住或压住眼睛)，同时双眼要张开。4.测试者先从大的图形开始，要求被测试者指出图形开口的方向。若正确，再慢慢测试到最小的图形。5.右眼测试完，相同步骤做左眼。二测定视野1.了解视野计的构造及使用方法。2.受试者背光而坐，将眼托贴于被测眼的眼眶下部，被测眼的目光注视正前方刻度盘中心点，另一只眼用遮眼板遮住。3.测视者旋转半圆弧使与地面垂直（指针标示在0º），然后将视标放入半圆弧内，由远端慢慢地向轴心移动同时让受试者说出视标的颜色，待受试者回答正确时，则将这时视标所在的刻度记在视野图纸（图）相对应的经纬线刻度上。4.依次旋转弧架，分别旋至45º、90º、135º、180º、225º、275º、315º各个方向的视野，检查完毕后将所测各点连接起来就构成视野图。5.同法可测定眼的各种颜色视野，测各色视野时受试者必须看清楚是什么颜色的视标才有效。[注意事项]1.最好在正式测试前先作一次，待受试者掌握实验方法后再正式开始。2.测试过程中，受试者应严肃认真，如实反映。前庭机能稳定性的测定[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。[实验对象]人体[实验器材]人体前庭功能转椅、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米长。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米者，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米者，得4分。c：旋转停止后，沿直线全程行走不超过1.0米者，得3分。d：旋转停止后，2秒钟站不起来，或行走时偏离1.0米以外者，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。身体成分测定[实验目的]掌握人体瘦体重以及体脂测定方法。[实验原理]体成分指的是机体脂肪组织及非脂肪组织的含量及其在体重中所占的百分比。人的身体主要是由水、蛋白质、脂肪、无机质四种成分构成的，其正常比例是：水占55%，蛋白质占20%，体脂肪占20%，无机物占5%。人体成分的均衡是维持健康状态的最基本的条件。体成分分析仪利用身体导电和绝缘的部分阻抗不同，通过测量微量高频电流通过人体产生的电流和电压，来计算人体电阻，并充分考虑到影响体成分的其他4个因素身高、体重、性别。年龄，从而推算出身体不同成分，如脂肪。肌肉的重量。体成分分析已经作为诊断和评价肥胖及肥胖程度理想和可靠的手段在临床医学和运动人体科学领域得以广泛的应用。[实验器材]西班牙体成分分析仪[实验步骤]1.直立于检测台，两眼正视前方，等待身高、体重检测结果。2.直立于检测台，两眼正视前方，将左手伸入血压检测口，进行自动血压检测，等待血压检测结果。3.直立于检测台，两眼正视前方，双手紧握体成分检测把手，等待体成分检测结果。4.打印体重、身高、身体指数、体脂百分比、脂肪重量、收缩压、舒张压、每分钟心率数据。[注意事项]1.测试者衣着尽量简单，以免影响检测结果。2.测试者双手保持干燥，测试时保持安静，测试前不要进行体育运动。运动性疲劳的判定[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。