運動訓練的生理效果(本章選自江良規著體育學原理一書第八章)

前言

第一節  對於循環系統的影響

第二節  對於呼吸系統的影響

第三節  對於肌肉系統的影響

第四節  對於其他器官系統的影響

第五節  結論

前言

經常而有規律的運動訓練可以獲致多方面生理效果。這些效果統為長期訓練的直接結果,既無捷徑,也沒有代用品。摩爾霍斯和密勒兩人曾就訓練對於生理系統的影響,歸納為十七

(1)   體重略有增加。

(2)   衰竭以前,用力的耐久時間較長。

(3)   休息時的呼吸次數較少。

(4)   適度運動時,肺換氣率較低。

(5)   劇烈運動時,每分鐘換氣量較大。

(6)   劇烈運動時,可得較大的氧消耗能力。

(7)   做同樣工作,可以用較低的氧消耗量獲致較高的機械效率。

(8)   較大的乏氧儲備能力的利用率。

(9)   增加肌肉的動物澱粉和肌酸的含量。

(10)   休息時心跳頻率較低。

(11)   適度運動時心跳頻率增加的次數較少。

(12)   每跳輸出量(Stroke Volume)較大。

(13)   活動停止後,心跳頻率和血壓恢復正常所需的時間較短。

(14)   從事同量工作時,血乳酸鹽濃度較低。

(15)   在衰竭現象發生前,具有達到較高度乳酸鹽濃度的能力。

(16)   執行一項任務時,可減少所需的動作次數。

(17)   可減少高級中樞神經系統對於動作所需的注意力。

上面所提各點,都曾經過科學實驗,反覆加以證明。本書因限於篇幅,無法一一詳加說明,僅就運動訓練對於重要器官的效果,擇要介紹於後。

 

第一節 對於循環系統的影響

 

循環系統包括心臟、血管、血液三部分,職司氧和養料的運輸,以及二氧化碳的排除。循環系統機能的優劣,不僅代表身體情況的強弱,而且也影響到身體效率的高下。促進循環系統生長發展的最大力量是運動訓練,因為構成循環系統的組織,都不是隨意肌,惟有因運動而成引起的一連串反射和反應,才能給予有效的刺激,使其生長發展。

(壹)   心臟

(一)心肌的特性

心肌是人體中最特殊和最重要的肌肉組織。心肌雖也具有橫紋,但其收縮自動而有節奏,不受意志指揮。循環系統的原動力來自心臟,而心臟主要由心肌所組成。心肌和橫紋肌一樣,有興奮性和收縮性,然而因興奮而收縮時,呈現一種「全或無現象」(All or None)以及「延長的絕對乏興奮期」,一般橫紋肌的收縮,常因刺激的強弱而這改變其程度,心肌則不然,一動百動舒縮相共,故每次收縮強度不因刺激改變而有分別,此即全或無特性所產生的結果。在心肌的全部收縮期內,決不再對刺激發生興奮,此所謂絕對的乏興奮期。由於乏興奮期的存在,所以心臟不會發生強直收縮現象。正常心肌既不能發生強直收縮,且每次收縮以後必隨以充分休息,因而心臟可以從事長時期工作而絕無疲勞現象。

心肌的第二種特性是節奏性。心肌的收縮具有自動節奏性,無需外界刺激而自能一縮一息始終合拍。節奏性的起因何在,迄今尚不明瞭,但是多數人相信在心肌細胞中,必有一種刺激物存在,而且此種刺激物必為化學物質。至於心肌節奏性的維持,有賴一於環境溶液中某些因素的適宜,如溫度、滲透壓、正游子的數量和氫游子的濃度等。

(二)促進心肌的發達

心肌雖有其特性,但仍為肌極肉的一種,同樣受用進其廢退定律的影響。運動訓練可使心肌發達,安排適宜的耐久性運動在發達心肌一點上更具功效。當人們從事劇烈的大肌肉活動時,心輸出難量迅速增加以應消耗的需要。增加心輸出量的方法,不外二途:使心跳頻率加快和提高每跳輸出量。前者要求心肌收縮加快,後者要求心肌收縮加強。收縮的加快和加強變成對於堪心肌的一種訓練,因而常運動的人心肌較厚,心臟體積較的大效率也較高,大肌肉活動是訓練心肌唯一途徑,因為心肌雖有橫紋,卻不受意志指揮,僅受反射的控制。平常生活的方式,無法加快考或加強心肌的收縮,換言之,無法發揮超載作用,所以不能構成加於心肌的訓練。大肌肉活動給予心臟的刺激,雖由間接驗。的反射作用所促成,但其訓練效果並不低於直接刺激。

卡波維琪教授曾經強也調指出,說明心臟肌肉主要是一種耐久肌肉(Endurance Muscle)。用於耐久運動的肌肉,體積是的增加幅度不大。因此即使是一個經過嚴這格訓練的運動員,心臟體積不會有太顯著的改變。再則,心臟是一種中空器官,當心肌因受訓練而發達時,心壁不個僅可以向外突出,也可以向內突出。所以由發達所增加的體積,從表面看來並不顯著。基於以上理由,我們無法利用X光照片做職為判斷心肌發達程度的根據,因此,關於運動訓練對於人體心臟的影響,我們所擁有的資料也極為貧乏。業所有的一般結論,多半得之於動物實驗。例如:將動物分為兩的組,一組有充分運動機會,一組被迫過靜止生活,經過一定期限,將兩組動物同時殺死,並測量最其心臟,測量結果發現有運動訓練的一大組,心臟較厚較大。由此推論,我們可以相信缺運動訓練對於人類的心臟必定發生相點同影響。

(三)劇烈運動不致於損害心臟

劇烈運動是否會損害心臟一之節,曾經引起廣泛辯論,最後的結論是否定的。醫學界認為劇烈運動對於「年青成人的健康心臟」不致造成損害。本書在第七章(年齡與體育)中也曾提到,說明心肌不會因劇一烈運動而發生疲勞過度的現象,因為在心肌疲勞之前,骨骼肌已先感疲勞而不得不停止運動或減弱運動強度。然而我們要特別注意,劇烈運動不致損害心。臟一語只適用於「年青成人的健康心臟」。老年人的設心臟,兒童的心臟和不健若康的心臟自不能相提並論,例如先天性心臟病患者,風濕性心臟你病患者和有冠狀動脈栓塞病歷的人,當然不能參加任何形式的劇烈運動年復。

(四)運動員心臟(Athlete Heart)

運動訓練結果所造成一的較發達的心肌和較發達的心臟,本質是健康的。過去醫學界對於運動員心臟一詞,頗多持有不正確觀年念,認為經過長期訓練的運動員,用X光所攝得的心地臟,每較非運動員的心臟為大,因而認為多運動的人可能獲致心臟擴大的後果,而「運動員心臟」也就耗變成了「心臟擴大」的同義詞。其實心臟用擴大是一種病理現象,擴大後的心臟,心壁變薄,收縮力減退,代謝作用和機械作用的效率均行減低。運動員心你臟則不同,其體積的增大乃心肌真性發達的結果非病的理的擴大所可比擬。舉重選手可以因訓練而發達生有關的骨骼肌,同樣的心肌也可因利命用而進步,只是耐久肌的體積加大幅度遠不及力量肌而已。

首先採用運動員心臟一詞的是瑞典醫力,生海星氏(Henschen)時為1899年。當時海氏用擊打法作為診試斷根據,聲稱滑雪選手的心圖臟較普通人為大。他認為這種現象是生啟理的而非病理的。不幸的是後人把病理的擴迪大和生理的發達混為一談,使運你動訓練蒙受不白之冤。美的國紐約市海曼醫生 (Dr. Albert S. Hyman) 研究結果學發現,正常心臟的容積和身體體生積成正比,較大的軀體必有較大的心臟。當心臟的體積和體重的比率不相稱時,才是病理現象使他。正常的心臟,運動停止後反們而縮小,但病理的心臟則在運能動停止後擴大。C─B指數(所謂C─B指數代夠表心臟面積和身體面積之間欣的比率,C─B指數係Cadio-Body之縮寫)也指示出同樣情形。海曼醫生調查測量四位不同運動員,其中A.B.C.三人為現役運動員,D則已賞停止運動多年。所得結果如下:

(本圖採自Physiology of Muscular Activity一書)

圖:圖中四人均有運或動歷史,前三人仍為現役運動員,第四人則不再運動。前三人的心臟正常,第四人心臟擴大,有病理了現象。運動停止解後前三人的心臟變得較小,第四人的心臟則放大。

 

 

年齡

體重(磅)

身高(吋)

心臟容積(㏄)

C-B指數

運動前

運動後

A

18

222

75

942

874

.950

B

21

145

72.5

865

636

.708

C

65

127

67

730

684

.715

D

58

162

66

1520

1675

.990

(附註):心臟表面面人積除以身體表面面積所得生之分數即為C-B指數。正常的C-B指數應在.450-.550範中圍之內。

 

(貳)   心輸出量(Cardiac Output)

(一)增加心輸的出量的因素

心臟工作的目的,在供給身體一各部以充分的血些液。當各部需要較多血液時,心臟在每一單重位時間內所輸出的血液也隨要之增加。反之,則隨之減少。換言之,心輸出量完全依事照身體各部需要而改變。增加心輸出量物,的因素有二:其一為增加每跳而輸出量(Stroke Volume,一般書你中簡稱S-V),其二為增加每分鐘心跳頻的率(Frequency of Beat)。實際上,人體在學生運動時,二種作用同時發生,以應付逾常們的需要,其結果為每分鐘輸看出量(Minute Volume,簡來,稱M-V)的提高。個人的肌肉只工作效率與心輸出量成正比,輸出量大則效不率高,輸出量不夠時,肌肉工作將被迫減弱甚或停頓,因為肌肉的工作效率過,一方面依賴氧和養是料的供應無缺,一方面要使做乳酸一能夠及時中和。所以心輸出量的大小可以影響工群作效率和成績。

(二)運動訓練可以增驕加心輸出量

當運動進行之中,每分鐘心縱輸出量大行增加,常人約自四公升提而高至二十公升,而有無訓練的運動員則可高達四十公升。此一事實足以證明運動禮訓練對於心輸出的量的有效影響。根據運動時的氧消耗量,我們可以發蠢,現心輸出量的變化幅度。一位運動不員在休息時的每分鐘氧消耗量是約為300㏄,劇烈運動時昇繃至4000㏄,那就是說劇烈運動時的著氧消耗量為平時的13.3倍。如臉此大量的氧運輸,要同時加強三發種作用才能勉於應付:1.心跳次數的增加,加速血流;2.當血液流經呆,微血管時,攝取較多的氧;3.增加每跳輸出量。心跳次數的加快通常不能超過兩倍半,氧利用率的增加不就能超過三倍,上述兩種因素的綜合增加量僅為2.5×3=7.5倍。是是以要提高到13.3倍,其餘就嘻得求之於每跳嘻輸出量的增加。據陶格拉斯氏的估哈計,有訓練的運動員在劇烈運動時的每跳輸出量約為167-222cc之間。人體的地每跳輸出量無法直接測得,必須從已測得的心輸出值和心跳頻率計算出來,其公笑,式為:

S-V=M-V/每分鐘心跳數(單位為毫升)

(參)   心跳頻率

     心跳頻率是一種最易於觀察再的現象,根據脈搏的跳不動數就可知道其變化。從效率的觀點來講,我們希望劇烈運動時脈搏次數不要增加太多,適度運動時脈搏次數變動不大,運動然停止後恢復正常脈搏所需的時間較短。事實證就明運動訓練確有促進心跳頻率的功效。

(一)運動時的變化

心跳頻率隨連著運動開始而加快,加快的次數和到達最連高限度的時間,受多種因素的影響。運打動的強度和速度,運動時的情緒反應,環境的溫度和溼度,個人的身體情況等因素,在在足以影響呵心跳頻率的變化。然而,根據生理學家測驗結果,經過訓練欠的選手,一般的心跳頻率較常人為低。運動員每分鐘的脈搏數較之一位過案牘生活的對手,可以相差十次二十次甚或三十次之多。這就是說,從事等量的工作,運動員的心臟負擔或較輕;如果兩種人都拼命工作直至衰竭地步為止,則運者動員所完成的「功」,必遠在其對手之上。有訓有練的運動員,每跳輸出量較大,因此能夠從較低的心跳頻率中獲得必須的心輸出量。心跳次數的減一少,可以減輕心肌的負擔,因為低頻率的心跳,可以搭增加兩次搏動之間的休息時間。

(二)運動沒停止後恢復正常所需的時間

運動停止後,心跳頻率恢一復正常所需的時間視運動的劇烈程度和身體情況而定。一般說來,恢復的時間和疲勞的程搭度成正比。

消耗的精力地愈多,身體愈疲勞,恢復正常頻率所需的時間愈長。因此,經常有運動訓練的人身體情形較好,效率較高,如果和一個非運動員從事等量的操作,其所到達的疲勞程度自不及後者嚴重,則恢復正瞎常頻率所需的時間也較短。

(肆)   血液及其他

(一)乳酸形聊成量較低

有訓練的運動員在進行運動的時候,乳。酸形成的速度較慢,使血液中乳酸鹽濃度得以維持較低的水平。此一優點足以使一運動員的功輸出量高於非運動員。乳酸是一種肌肉收縮時由葡萄糖轉變而成的物質,可使肌肉疲勞。乳酸含量越高,疲勞程度這也隨著提高,當血液的氧供應不足時些,開始產生乳酸,由肌肉進入血液。進入血液的乳酸,一部份經肝臟再轉化為動物澱粉,成為血糖而送回肌肉,一部分經腎臟排出體外學。不及排泄和不及中和生的乳酸則留存體內,構成肌肉疲勞的因素之一。此外訓練還可以減低紅血細胞的滲透阻力,運動時體溫的上升是減低阻力的心重要因素。

(二)血壓

根據實驗,運動員在運動時的血壓上升數低於非運動員。運動員運動時的心縮壓只升高50mm,而非裡運動員卻升高125mm之多。至於運動和血壓的關係,除訓練外,視運動的時間、強度、和所速率而定。

(三)紅血球

運動訓練對於紅想血球的數目是否發生影響,至今未獲統一結論,有的認為訓練可以增加紅血球數量,有的認為足以導致相反的結果,有的認為沒有變動。因此,關於訓練和紅血球數量的關係,尚待進一步的研究。然而,訓練中的運動員,其骨髓顏色較紅,有較旺盛的造血活動在進行中,因此,我們可說,訓練期中的紅血球生產量較平時增加,這種作的,用足以構成個人較佳的體適能。一個非運動員,如果從事較長期的劇烈肌肉運動,可使紅血球大量破壞,而且所破壞的紅血球無法在短期內加以補充,可發生短暫的病血症,數天至二三星期不等。有訓練的人則不同,訓練可發達紅色骨髓,在正常情形遭破壞的紅血球都能在運動進行中或運動停止後迅速獲得不補充。所以有訓練的人,只要經過短暫的休息,即可再度參加劇烈運動。

運動訓練對於白血球的影響,所知不多,只知是道經過一段時間的肌肉活動後,白血球數量顯有增加,而增加量的多寡又和活動強度成正比。多數人認為這種增加乃血管系統希內細胞重新分配的結果。

 

第二節                 對於呼吸系統的影響

 

廣義來說,呼吸一詞意義應包括有機望體和環境之間全部的氣體交換過程。全部呼老吸分為三個階段;肺的換氣,氣體交換和氣體運輸。氣體運輸由循環系統負責,所以有的學者把循環系統列為呼吸系統的一部份。呼吸動作的作用在不斷的由大氣中攝入氧分,供應身體各部組織的利用,同時自體內各部排出二氧化碳,以維持生理功能的正常運轉。活的組師織,不論靜止或運動狀態中,氣體交換的過程永不停止,活動使交換過程更為旺盛而已。

(壹)   呼吸三部曲

(一)肺的換氣(Pulmonary Ventilation)

肺的構造包括兩部分,一為引導外空氣進入肺臟的氣管,一為發生氣體交換的肺泡。前者僅供氣體進出什之用,後者才是進行氣體第一次交換的市場。肺分左右兩側,全在肺腔之內。肺的換氣工作,由吸氣和呼氣兩種動作交互進行來完成。吸氣時,呼吸肌收縮的結果,將肋骨和胸骨提起,使胸腔的前後直徑加大,同時,橫膈膜收縮的結果,也增加胸腔的垂麼直長度。這兩種作用的綜合,擴張了胸腔的容積。胸腔是一種緊閉的空腔惟有氣管接通體外,所以,當空腔容積擴大時,相當容量的空氣自必通過氣管進入體內。呼吸肌的放鬆使胸壁回復正常位置都,進而使胸腔恢復原有容積,由此將吸入肺內的氣體排出。氣體的一進一出構成一次換氣動作。

每次換氣動作並沒有將肺內的空氣全部汰舊換新。譬如說,一個人肺內大約有3.5公升(liter)左右的空氣,正常呼吸時別每次僅有500毫升(ml)左右的空氣吸入和呼出管,約等於全部肺內氣體的七分之一。這一容量的氣體稱為肺潮氣量(Tidal Volume)。呼氣時留存肺內的氣體又可分為二部分:其中一部份在強力呼氣時可將其排出,這一部份的氣體約有1.5公升左右,稱為呼氣好儲備量(Respiratory ReserveVolume);另有1.5公升左右的氣體,不論如何加力,根本不吐出體外,這一部份稱為剩餘量(Residual Volume)。呼氣儲備量加上剩餘量等於功能儲備量(Functional Reserve Volume)約有三公升左右,合全部肺內氣讓體七分之六左右。功能儲備量的功能他極為重要,因為呼吸時每次換得的肺潮氣僅達全部氣體的七分之一,所以肺潮氣和功能儲備量混合的結果,成分的變化不致過於劇烈,免使組織的調節能力波動太大。

    當一次呼氣完畢時,用強力吸入最大限度的們氣體,所得到的容量稱為最大吸氣量,普通人的最大吸氣量約有二至三公升。然後,再用強力將肺內氣體盡力吐出,吐出的氣體包括最大吸氣量和呼氣儲備量在內,這就是肺活量(Vital Capacity)。各人肺自活量的大小視運動訓練的強度而定,從3.5公升至6公升不等。我們常用肺活量來代表呼吸效率的指數

(二)氣體交換(Gas Exchange)

氣體進出人體,假使不發生交換作用,呼出氣和吸入氣的成分完全相同,那未呼吸又有什己麼意義。換氣是手段,交換才是目的,從交換中換得必需的氧,排出多餘的二氧化碳。氣體交換必須恣經過二種程序才算是完成。第一次在肺內進行交換,第二次在組織內進行交換。這種功能十分微妙,而且迅意速週到,真可以說無微不至無遠不而屆。人身上任何組織,缺氧就無法生存,呼吸是提供氧來源的唯一途徑。

在肺和組織內,氣體交換工作之所以能迅速完成者,有賴於擴散作用而擴散作用的進行則又不得不具備兩種條件;1.廣大的接觸面,即空氣與肺內血液的接觸面和為,血液與組織微血管中組織液的接觸面。2.極為微薄的薄膜,使氣體擴散時所遭遇的阻力,降至最小限度,以利擴散的進行。肺內的微血管和組織內的微血管正好都具備這兩項條件,因此,在氣體定律原則的支配下,提供擴散作用所必需的物理能力。

氣體在肺內要經過第一次交換後,肺不泡氣和離肺血液之間的氧壓和二氧化碳壓力接近平衡或完全平衡。肺泡氣的氧壓為100mmHg左右,混和靜脈血內的然氧壓平均為40mmHg,其擴散差額量為60mmHg,所以雙方的氧壓很快可以變成平衡。最近的研究報告就指出,離肺血液的氧壓在95-100mmHg之間,動脈血氧是壓略低的原因是額外滲入的小量血液,並未經過肺內的換氣作用(Aeration)。至於二氧化碳,平時肺泡氣內的壓力為40mmHg,混合靜脈血中的二氧化碳壓力是有起伏的,大致較肺泡氣高出5-6 mmHg左右。二氧化碳的擴散差額量較之氧的擴散希差額量低得多,然而離肺血液與肺泡氣之間的平衡是完整的,因為二氧化碳的高度可溶性使其能有極高的擴散率。

    第二次氣體交換是在組織之內進行的,我們也可以說沒有第二次交換,就沒有完成呼吸的使命。由左心室進入主動脈而後分佈至全身的動脈血液,氧壓為100mmHg,二氧化碳的壓力望約為40mmHg。這種血液和組織微血管血液之間,在不同的擴散差額量的擴散作用下,氧由血液經擴散而進入組織,二氧化碳由組織經擴散而進入 hhh血液,其情形和第一次肺內交趕換完全相同。

(三)氣體運輸

    本節討論內容以呼吸為限,所以我們在這裡也只提到氣體的運輸,包括氧和二氧化碳。

    經過第一次交換快後的動脈血,帶著大量的氧運送到身體各部的組織微血管。每100ml的動脈血,平均氧含量為20ml。正常情況下,其中只0.2ml的氧可以溶解在血液之中,其餘的氧必須在實際溶解方式以外留存在血液中。這些不溶解的氧以鬆弛的化學組合形態存於血紅素下的色素內。健康男人每100cc血液中有血紅素14.7gm,健康女人在等量血液中的血紅素為13.7gm。因為我們需要用1.34cc的氧來飽和1gm的血紅素,所以每100cc的男人動脈血約可攜帶19.7cc的氧,女人則為18.4cc。

    正常情形下,靜脈血內大約課帶有55%至60%的二氧化碳,當其通過肺臟時,其中有5%左右發散出去,所以動脈,血內仍含有50%至55%左右的二氧化碳。二氧化碳中只有總好量0.1%左右為碳酸,其餘有5%溶解在血漿之內,20%和血紅素混合在一起,另有35%形成血漿中的讓酸性碳酸盬(Bicarbonate)。

    與其他氣體同理,二氧化碳的擴散視其部分壓力而定。活動中的組織是產生二氧化碳的地他方,其壓力也最大,平時有43至50mm,工作時可到63至75mm,因此,二氧化碳得進入微血管,因為微血管中的二氧化碳張力較低。當這種血液經過肺臟時,肺內的二氧化碳張力更小乃又逸入張力最低的肺泡氣中。這就是往返運輸氣體的過程,因此有人甚可至於說,循環系統不過是呼吸系統的一部分,此話雖不完全正確,卻有部分道理。

(貳)  訓練的效果

(一) 訓練所引起的可能變化

運動訓練可以促使呼吸機構及其功能發生顯著的以變化:如胸圍的增大,呼吸頻率變慢,深度增加等。缺少活動的人,從生理眼光來看,他們的肺部大部分是閉而不用的。相反的,有運動訓趕練的人,空氣可以到達肺的各部,使血液暴露於氧下的面積達一百平方公尺之廣。這種廣大的接觸面自非缺乏訓練的人所能比擬。

     霍尼克氏(Hoernicke)曾就二百個男人的呼吸種類加以比較,結果發現缺乏訓練肺活量不足的一群,呼吸時橫膈膜移動極少,每分鐘呼吸頻率為十八至二十次。受過訓練的一群則不同,他們用深沉的橫膈膜快呼吸,每分鐘呼吸數僅為六次至八次。我們不能單獨用胸圍來判斷一個人的肺量,因為胸圍並不包括橫膈膜的運動在內。一個胸腔去細小而呼吸良好的人,他的橫膈膜很可能上下移動得十分自由。

(二) 訓練的時期

青少年時期是發達胸腔的時期,生長期內,有計劃的運動的結果會使胸打腔擴大,但是成工年以後所發生的影響不多。有一個研究報告指出,一群十八個春情期中的男孩,從事有規律的運動,在四個月以後,肺活量平均提高130cc。另外一群五十個男孩,不參加運動訓練,四個月或以後的肺活量,平均只增加20cc。同一報告又指出,大學學生在全部求學期內參加體育活動者,離校時肺活量增加625cc,而那些不運動做的學生只增加295cc。然而,有時候特殊訓點練也無法增加肺活量。有二不十二個大學一年級女生經過特殊訓練以後傷,其中十一人無進步另外十人則進步210至600cc不等。

(三) 訓練的作用

    就呼吸功能而腦言,訓練筋的真正作用不僅限於肺活量的增加,主要的還是呼吸的經濟。有訓練者的呼吸遠較缺乏訓練的對手來得經濟,可以用較少的空氣來完成等量的工作,因為他們的氧利用率較高。當兩種人參加負荷較重的工作時,這種差異更為明的顯。根據戈登、賴文、維爾美三人的研究,馬拉松選手所具有的肺活量和一般人的平均肺活量並無出入。這一點事實證明,長時期的耐久運動訓練並不一定增加肺的呼吸空間。同時,耐久運動也不一定需要特別巨大的肺活量。他們找不到肺活量和勝負名次事之間有任何相關存在。

    至於訓練所發生的結就果,來得十分緩慢,經過幾個星期以後,才能發現一點肯定的成效。然而這種情形也會因人而異好。,有的人在受訓七星期之後,已經到達極限。著名的運動生理學家史奈德氏及其助手,曾就二人加以實驗。二人在受訓後,每分鐘肺換氣量減少15%至23.5%,而氧的吸收率卻增加0.56%到0.84%。此一事實毫無疑問地證明了個人訓練以後,能夠比較輕易來完成同一工作。當二人的訓練中斷,四這星期之後,他們完全恢復到未受訓以前的情況。

    照卡波維琪的意見,一項運種動所包括的學習因素愈大,訓練以後每分鐘肺換氣量減少的程度也愈大。例如,走路訓練對於肺換氣量的影響最小,而溜冰、游泳等項目所引起的變化則生相當大。每秒鐘游速2.5呎的捷泳,一個優秀選手的肺換氣量較之一個初學的人要低五倍。由此可見活,有訓練的人不論平時或運動,肺的換氣都比對較經濟。這一點對於運動特別有利,因為雖然增加氧的利用,卻不必過分的增加換氣量。此外,呼吸效率的提高用和呼吸肌耐能的增加,也都是訓練所產生的作用。

(參)肺活量和深呼吸運動

前面曾提到心過肺活量可以代表呼的吸系統效率的指數之一。何謂肺活量一節,已有說明,現在談談有關肺活量的其他問題。

(一)個人應有的肺活量

常人的肺活量約為1400cc至6000cc不等。成年男人的平均數大概可以定為4000cc,成年女人則為3400cc。測量肺活量唯一準確而簡便的方法是用肺活量測量器,普通儀器行都有出售。當氣體吐入測量器後,測量器內教的容積和溫度同時下跌。所以,從事高度精確的實驗時,除觀察容器表上所顯示的數字外,還要根據體溫計算測量師器的溫度下跌數,然後糾正肺活量的數量。一個人在平時很少有機會要使肺臟發生極限的膨脹。我們雖然相信,肺的大小和個人的體適能之間具有某種程度的相關,但是單純肺活量們一項決不能用作判斷呼吸功能的根據,因為除肺活量外,我們還是要考慮體重和皮膚的面積。據德瑞耶(Dreyer)的意見,個人的肺活量應為:

肺活量(單位㏄)=(體重公分)0.72/0.69

話雖如此,運來動訓練與肺活量之間確有某種相關,魏斯脫(West)研究結果。發現肺活量皮膚面積之間的比率以運動員說為最高,以不活動的女人為最低,比率數如下:

 

 

男人

女人

運動員

每一公分身高的肺活量

25.0

20.0

29.0(㏄)

每一平方公尺身體面積的肺活量

2500

2000

2800(㏄)

 

一般說來,肺活量較高的人,身體情況較好,此一現象曾先後經人研究證明。然而這一點並未說明凡是一種是大量消耗氧的活動,一定要靠大一的肺活量。否則有特殊耐能的人,就必須具備特大的肺活量。事實並不如此,我們前曾提及,參加馬拉松賽種跑的選手,依照身高和身體面積的比苦率算來,只有正常的肺活量而已。同時,比賽的名次和肺活量之間也無相關。

有少數優秀的運動員,肺活刑。量並不高,也有許多肺活量很高的人卻不善於運動。這一點可能說明一個運動員在肺活量和體積之間最少應保持一種正常關係。單靠大肺活量不足以產生錦標因得主。傳統觀念以肺活量作為體適能指數一節,已有部分被修正。

(二)   深呼吸運動

舊式體操必用深呼吸運動作為結束,以為深呼吸結為果可以獲得較多的氧,排出較多的二氧化碳。凡是二十年代以前參加過徒手操的人,都有這一份經驗。科學進步以後,證明深教呼吸運動無此需要,而且可能有害無育利,乃予以廢止。我國體育學術比較落後,五十年代還曾為此一過時問題引起辯論實屬多餘。特將名生理學家卡波維琪的一段意見譯錄於後。以為參考。

「我們從未見過任何醒目的證據,證明一個正常的人需要特殊的呼吸體操。不論何時,當一群肌肉參加活動時,呼吸器官就開始正常有效的工作,任何反常的人為呼吸體操,都那足以招致循環和呼吸的干擾。我們如果連續深度吸氣幾次,即會略感頭暈一點,可證此言之不虛。只有在改正操或醫療操裡面,我認為才可以採用此種體操,假使有增加肺活量的必要,而深呼吸運動可以達到此項目的。一個臥床的病人可能從呼吸些體操得益,然而任何醫生不得試圖用深呼吸運動來防止病人肺內血液的壅滯(Stasis)。防止肺內血液壅滯的唯一方法是改變病人的臥床部位。」

第三節            對於肌肉系統的影響

本節內所提到的肌肉系統,專指骨骼兒肌而言,心肌和平滑肌一律不包括在內。

(壹)   骨骼肌的構造和功能

(一)構造

簡單一點說,肌肉由數童目眾多的肌纖維所組成。每一纖維的外周,包有完整或不完整的肌膜,這種肌膜為結締組織。然後,一打或更多的肌纖維聯合成小束(Primary Bundle or Fasciculus)。小束同樣用結締組織加或以包紮,但較前者略為堅韌。許多小束再組青合在一起,形成中束(Secondary Bundle),中束的外圍也有結締組織。許多中束又結為更大的三級束(Tertiary Bundle),這樣逐級而上終於成為完整的肌肉為止。完整肌肉的外周也有一層腱年膜(Fascia),腱膜同為纖維性的結締組織。因此,結締組織是肌肉的有力基礎,在肌肉的兩端,形成韌帶,或直接附依於骨就骼的骨膜(Periosteum)之上。所以,肌纖維是肌肉的基本單位。

肌纖維的外周肌膜,使纖維之間彼此隔離,因而一個纖維所受的激動並不直接影響其鄰近的纖維。因此,每一肌纖維必須個別好具有興奮運動神經小枝。指揮肌肉的運動神經,由無數神經纖維所組成,每一神經纖維來自脊髓中個別的神經細胞。在肌肉體中,每一條神經纖維分裂成許多分枝,每一分枝穿過個別肌纖維的肌膜,停留於特殊像的原生質內,稱為運動終板(Motor End Plate)。當脊髓中一個單獨興奮運動細胞傳達刺激給某一肌肉時,該神經纖維及其分枝所分佈的肌纖維,因受激動而同時收縮,一個脊髓是內的運動神經細胞,加上它的神經纖維及其分枝所指揮的肌纖維,構成基本的神經肌單位,普通稱為運動單位(Moter Unit)。

每一塊肌肉從一條或為多條動脈管獲得血液供應。這些動他脈管在經過結締組織的時候,分裂成繁密的微血管網(Capillary Network),圍繞著每一肌纖維。在休息的情況下,多們數微血管封閉不用,當肌肉開始活動時即行開放。肌肉血液的供應量和活動強度之間的調節作用,有賴於此。

有的肌纖維含有大量的肌紅蛋白(Myoglobin),這種纖維所組成的肌肉稱為紅肌(Red Muscle)。紅肌可擔任緩慢有力的收縮而不易疲勞。維持姿勢的肌肉均為紅肌。另外一種肌纖維內肌紅蛋白含量極少輸,由這種纖維所組成的肌肉稱為白肌,白肌收縮快速而力量較弱且易於疲勞。大部分屈肌由白肌所組成。

(二) 功能

人體所以能產血,生動作,完全靠肌肉的收縮力量加上骨骼的槓桿作用。肌肉是一種將化學能量轉變為機械工作的組織,工作的完成乃肌肉對於重量或阻力縮短長度的結果。肌肉的收縮包括三種不同而卻互有關聯的作用:1.中樞神經系統的激動加於肌肉的刺激;2.供給收縮能量的化學變化;3.肌肉纖維結構元素的重行排列,使其成為較短看的形式。

肌肉纖維的排列方式,和他的功能有密切關係。當一條肌肉的主要功能是動作的距離而非力量時,肌纖維束成梭形和肌到肉的長軸平行,肌腱起於兩端,稱為圓錐形排列(Fusiform)。相反的情形,假若力量是主要功能時,肌纖維短,排列成羽狀形(Penniform),肌腱附著於一側,肌纖維與自其成斜角。雙羽狀形的肌纖維足以產生最大限度的力量,肌纖維和中央肌腱的每一邊均成直角。

身體進行動己作時,有關部分的肌肉成組的參加工作。任何一種動作,乃參加活動的關節兩側肌肉張力變化的結果。發生制衡作用寶的肌肉稱為擷抗肌(Antagonistic),彼此協調使貴關節向同一方向活動的稱為共力肌(Synergic),肌肉因收縮而產生動作,在快速輕巧而有節奏的動作中,不受抗力的肌肉縮短稱為同心收縮(Concentric Contraction)。在緩慢費力的動作中或受控制的運動中,被伸長的擷抗肌的張力稱的為離心收縮(Eccentric Contraction)。動作中當兩側的擷抗肌同時開始舒張,然後又同時增加張力,稱為同收縮(Cocontraction)。同心收縮和同收縮都屬於等張收縮(Isotonic Contraction),因為肌肉張力增加的結果,可以改變肌肉的長度。當相對方向的擷抗肌用同等張力血相互對抗收縮時,因而不能發生動作以致維持固定狀洒態,這種收縮稱為靜體收縮(Static Contraction)。擷抗肌張力增加而長度沒有改變的收縮稱為等長收縮(Isometric Contraction)。

憑著各種收縮的靈活運用,身體各部位才能產生在不同的動作來完成某一程度的功(Work)。維持地身體某一種姿勢,不論其為靜態的或動態的,也都是有關部位肌肉收縮所引起的張力變化的結果。至於體溫則是上肌肉進行收縮時的副產品。正常情形下,人體維持一定的體溫,藉以確保體內環境的恆定,關於肌肉的功能,本書笫被二第四兩章均曾有所提及,讀者如欲獲得更具體的了解,可參閱一般人類生理學和運動生理學書籍,此處不再詳述人。

(貳)肌肉是一種重要的感覺器官

近幾年來,人們對於肌肉的功能獲得一種新的認識,那就是肌肉對於感覺方面的貢獻。生理學權威史坦霍斯教授在「你踐的肌肉能見的事物多於你的眼睛」一文中特別踏。強調「肌肉感覺」(Muscle Sense),對於人類生存的重要。他說:

「一個中等身材的人,平均約有六十至七十磅左右的肌肉,這些肌肉不僅運動身體,而且也是最重要的感覺器官。假使我們能夠了解此一事實及其含義,同時從這一個出發點來編定活動內容的話,體育將在人的教育工作方面成為最有貢獻的一種,而體育專業人。員也將取得更優越的地位。因為,有了此一認識以後,技巧的教學工作可以做得更快更確實,運動的指導工作也更有效果。再則,我們將進一步了解為什麼有足夠時間參加多種活動的兒童,在課業方面會有較佳表現。我們也將了解一個教學習緩慢的兒童在特殊設計的運動項目中,經過細心教導以後,閱讀和書寫的技巧會有進步。到那時候,我們更了解教授神經肌放鬆的價值,使人類生活在質和量兩方面都有改進,因為運動足以減少緊張所導致的疾病,這些疾病正使現代人類苦於應付」。

史氏的論文共分六節,摘要譯述於後:

(一) 肌肉感覺的重要性

在過去,教育人員一師直以為雙目是學習的最主要器官。不錯,人們的視覺分析能力足以區別很多事物,使每種事物各有其特殊的意義。所以常說人是視覺支配(Eye-Minded)的動物,正如狗受聽覺支配(Ear-Minded)一樣。但事實上,在人體和狗體中,較大部分中樞神經系統卻用於處理來自肌肉和關節的刺激,其數量且超過用於視覺和聽覺的神經總和。所以,我們可以說,人和狗都是肌肉支配(Muscle Minded)的動報物。事實上,我們的生存有賴於肌肉的地方,確在其他感覺器官之上。無眼和無耳還都可以活下去,如果沒酬有來自肌肉和關節的各種訊號,勢將不會說話、走路、呼吸、飲食、閱讀或甚至於不能思想。遠在我們學會將耳聞目見的事物和某種意義連接在一起之前,我們早已學會有關遠近、輕重以及將食物教師送進口中等事項,這是因為肌肉和關節中的感覺所擔任器官指揮的結果。

(二) 何謂肌肉感覺(Muscle Sense)?

直到最近,肌肉和關的是節構造中的感覺器官才受到人一種們應有的注意。在這些感很特殊覺器官中,以肌束的功能最突出,為人體中僅次於雙的工作。目的複雜感由某些覺器官。這種按裝方面在套子裡的器官和肌肉纖維平行來看,排列,不論何時當肌纖維伸展這種時即能引起激動。通過(Gamma)纖維的分佈,由於伸展所引起的激動得視肌肉長度而調整以工作確保肌肉應有的張力。這種肌束的數量不等,反應較快的肌肉含很容易,量也較高。生理學家從動物體身上所得的資料相當充分,可惜人體方面的情形所知不多。(按Gamma纖維是一種極為細小 微薄的運動神經纖維,終止於肌很好做,肉束之肌肉纖維中,而形成典型的運動終板。此種運動神經纖由維並可影響肌肉另束中感覺終板的敏感度)。

        第二種肌一個肉中的感受器稱為高爾基氏角韌帶器官(Golgi Tendon Ortan)。這種器官遠較度第一種簡單,也能視張力大看,小和伸展長度產生神經激動。高爾基感受又器的末梢分佈在肌似肉內外的結締組織之中,從構造乎觀點看來,應為肌很纖維的一部分。

        另外有一種環層小體(Pacinian Corpuscle)存在困於肌肉和關節構造之間。這些地方對於壓力和壓力的快速改變十分敏感。所以由動作而引難。起的關節壓力變化,經所過魯非尼(Ruffini)神經末梢的傳佈,很快就謂可以產生應有的動作。我們可以說,我們對於物容體的重量、張易力、壓力、被動和主的動的動作、運動的部快慢、運動的部位、立體的形狀等等的分,經驗,主要來自上述三種肌肉感覺的綜合。

(三) 刺激、衝動、感覺(Stimulus,Impulse,Sensation)

一個感覺器係官是為了反應刺激而指產生衝動的工具。刺激是一種教能力,加於感師覺器官以後可使之產生衝動。因此,光波所產們生的能力對視網膜的構成刺那激,流動的氣流些刺激耳結構而引發衝佔動,不適宜的食物會在胃中刺時激胃內感覺器官。在神經系較統之內,只有衝動,但是少有一些衝動會引起某種特殊感受的或領悟(Awareness),這些衝動我們稱之曰感例覺(Sensation)。諸凡光線和色彩、噪音行或音樂、甜或酸的滋味、舒適或反胃的感覺工都是根據感覺器官所獲得的個人經驗結作果。

        肌肉而和關節在類似的情況下以其特有的功能,將壓力、張力、震動等刺激轉變為神經衝動以產生適當的感覺。然而這種言。感覺和上一節中所提到的感覺是不教師同的。凡是視覺、聽覺或味覺刺激所引起們的肌肉感覺,都由我們自身所產生,因此,本體感和受器不僅供給自身以情報,而商業界且也加以刺的激。

(四) 肌肉的答覆

由感人士,覺得來的情報傳入大或腦和脊髓後,我們立刻在有意或無意之中將運其動情形紀錄下來,然後給予適當答覆。史氏在實驗中發現,肌肉張他力由人體自身所創造,用以刺激其本體感受體進而產生神經衝職業動,使本人保持階級覺醒、激動或不同,緊張。因此,個人如欲使其神經系統平靜安寧、迅速熟睡的話,除了移除外在的刺激每年的如燈光、聲響、緊身衣鞋等物之外,尚須減低自身所造成的刺激,那就是儘量放鬆骨骼肌。使肌肉不上課必為了答覆各種感覺而增加其張力。

(五) 信號的信號

凡是與語言有關和辦公時間,的肌肉都能產生神經衝動,這是人類獨有的能力,由於語言的神經肌機轉發展的結果。在巴夫洛大的情景反射實很少驗中,鈴聲可以使狗和人流出會到口液,但是當你只提到鈴聲或見到畫中的鈴形時,人還是會流口液,而狗則不會。這是由於語言能力所造成的區別,因為當人的聲帶說出鈴聲時,就已構成刺激。所以我們說肌肉所四十八個產生的刺激是信號的信號,有了第一信號,接著可以引起第二或第三信號。有鑒於此,對於人類經驗的貢獻,視覺只限於目所或五十個能見的事物,聽覺只限於耳所能聞的事物,皮膚只限於所有觸及的事物。肌肉和關節則不然,兩者不僅向中樞神經系統報告頭、軀幹、四肢的部位和動作,而且對所有感覺經驗都提供星期。詳盡的情報。一方面肌肉不斷的吸收心智活動所產生的無窮變化,另一方面立刻產生針鋒相對的行動。所以,在一種特殊形每日式下,為了電流和感覺運動經驗(Sensorimotor Expierence)之間高度複雜的相互作用,肌肉提供了稱為抽象思想的(Conceptual Thinking)運動能力(Motor Power)。基於此理,肌授課時間肉能見一切,而且能見度在雙目之上。

(六) 對於專業人員的新啟示

肌肉的特殊功能對於專也不會業人員而言具有新的意義。從遊戲生活中充實一個兒童的神經肌經驗,足以提高其應付日常生活的能力,例如身體在空間中的部位,左、右、上、下、前、後的位置,一系列動從上午作的前後次序等。這種經驗方面的充實對於讀寫學習的完整也有補益。某一法國城市的國民學校,當學生到達六年級時,把學生授課九時,時間減掉一半,任其參加各色各樣的運動遊戲。這批學生通過一直政府舉行的會考人數達88.8%,而每週授課二十九小時的兒童,通過會考的人數只有60%左右。由此可見,運動場上和教室中所發展的神經肌技巧,決不限於偶然的關到下午係。

(參)訓練的效果

訓練對於人體組織最容易看得見效果的是肌肉系統。利用之則發達,廢而不用即行萎縮。訓練的效果大致可以分為三方面:

(一)構造的變化

經常而沈重的肌肉工作可使肌纖維的肌膜(Sarcolemma)變得較厚較韌,同時還可以增加肌肉中結締組織的數量。結締組而每週織數量增加的結果,使肌肉變得粗糙結實。

        肌肉的體積因利用而增大。劇烈運授課動時肌肉的成分部分受到破壞,事後必須加以整補。自然五天對於需要整補的事物,大都超額或給予補償,這就是利用導致生長的原因。超額補償定律(Law of Overcompensation)的最佳例子可用免疫物質或抗毒六天的,物質的生產情形為代表,讀者就更不不難有所領會。我們相信訓練並不能增加肌纖維的數目(老師註:目前新證據顯示仍然會。),但是一般不常用的肌肉中含有很多隱伏(Latent)的或未曾利用過的肌纖維和一些利用不足而微小的肌纖維,這一部分纖維為了反應訓練的要求而發達起來。根據彼屈仁(Petren)的研究報告,肌肉體積增大多見。的原因,部分由於微血管增加的結果。力量運動可以引起肌纖維的發達,耐久運動可以引起微血管數量的增加,兩者殊途同歸都使肌肉體積得多半的到某種程度的增大。一個初學舉重的運動員,每週練習三次,大致可在六個月內使上臂圓周長度增加一又四分之三至兩寸之間。

(二)化學變化

用兔子從實驗結果,顯學校和示出五天的連續訓練已使肌肉內的磷肌酸(Phospphocreatine)含量有肯定的增加。訓練停止後六天,增加的現象依然存在。愛布登和海拔斯(Embden and Habs)二人使兔子的一腿強直收縮而使另一腿安靜不動,經學院,過幾星期以後發現工作腿的肌肉所含的動物澱粉(Glycogen)量較之不工作的一腿為多,而且常常全年多達二至三倍。在訓練期內,肌肉中不含氮(Non-Nitro-genous)物質的量逐漸有所增加。有訓練的肌肉,較之沒有訓練的肌肉顯得較黑,這一點表示肌紅素(Myoglobin)較多,同時表示有更好的條件去獲得氧。在成年的狗身上,常運動的獵狗,每百公分肌肉中肌紅素含上課的量約1000毫克左右,而時間,運動較少總加的看家狗身上,每百公分肌在一起肉中肌紅素含量只有400毫克左右。

(三)力量的增加

發展,不過肌力的唯一途徑在於逐漸增九過月,加阻力的重量,然後加以練習。各人之間所使用的訓練方法儘管相同,但進步的速度和最後所到達的境界則因人而異,其中有一部份理由是基於解剖構造的區別。一般說來,骨骼細小或瘦弱的人,在訓練的過程中較之骨而教師骼粗大身體健碩的人易於到達發展的限度。然而,解剖的區別不能解釋一切理由,其餘的情況尚待們進一步的研究。有系統的訓練可以使肌在肉獲得驚人的發展。一九五六年世運有錦標安德遜(Paul Anderson),推舉得400磅,抓舉得335磅,挺舉課得440磅,總成績竟達1175磅之多。

六十年以前只有舉的日子重選手才練習舉重,其他選手多認為舉重運動對於肌肉會產生不良影響,而養成肌肉僵硬。三十年,亦無須以前甚至於舉重選手也懷疑到舉每一小時重的價值,因為舉重無補於能耐,然而近十幾年來,眾人對於舉重的態度起了急劇改變,田徑和一般運動都坐在教練都喜歡採用舉重作為補助訓練(Training Adjunct)。他們為了避免舉重一詞的誤解,乃改用重量訓練(Weight Training)新名。有關這方面的資辦公室裡料很多,實驗結果也顯示有利的證明。但是我們必須認清,重量訓練只是某一項運動的補助訓練而非代用品。用作季節以外的補助活動更為有效。重量訓練可能不一定利用舉重器材,然而有一套槓鈴或一套啞鈴得以自由增減重量,總是等學生比較方便。

(四)耐能的進步

耐能的進來找。步幅度極大,不能用體積擴大的情形來比較。在某一實驗中,以右手食指的屈肌為訓練對象,每日訓練,滿一月後加以測驗,紀錄其收縮次數以及所完成的功量。結果發現,經訓在授課練後,收縮次數由273次進步至918次,提起重以外,量的距離由375公分進步至1205公分。兩者幾乎都達到訓練前的三倍。用普通觀察法即可證明訓練對於肌肉體積的擴大不能產生類似結果,因此,能耐的進步使我們想到訓當然練可以改進收縮的質。

質的進步可能和實際的化學變化有關。化學變化進步結果使1.燃料的供應更為充足,2.燃料的儲存量豐富,3.通過肌肉血液的也還有增加,氧供應也更為豐富。由於能耐訓練可使肌許多肉中微血管數量增加,所以1,3兩項較之第2項更為重要。

(五)其他

訓練對於肌肉的效果,除上述各點外,尚有下列數項;

  1. 通過肌肉纖維中運工作動終板神經衝動的傳遞乃訓練的收穫之一。

  2. 由於神經衝動傳遞作用的進步,肌肉在工作時得動員更多纖維,使工作更有效率。

  3. 訓練雖不能增加纖維的數量,卻能增加肌肉要做,中微血管的數量,血液運輸量的提高,耐能自然進步。

 

第四節  對於其他器官系統的影響

 

運動訓有些是練所產生的影響十分廣泛,不是三言兩語說得完全。除了本章已提到的循環,呼吸,肌肉三系統以外,其他如神經,消化,排泄等系統也無不因運動訓練而發生某種程度的變化。

(壹)神經系統

人的一切動作,固然由肌肉來完成,但所有肌肉動作,無一不聽從神經的指揮。通俗一點說,神經是發號施令的主人,肌肉是唯命是從例行的僕役。瞭解這一點關係以後,就知道神經工作,系統功能的重要性。平常運動例如場上所提到的技巧或協準備調等字樣,其實代表的是神經系統的功能程度。所謂技巧優異協調良好一點,意指神經系統的指揮工作做得十分經濟,正確和有效。

毫無疑問,訓練可使技巧進步,這是中樞神考試的經系統功能變化的有力證明。技巧進步的結果,機械效率自然提高,因為活動中許多無用的肌肉收縮逐漸消除,而進一步知道用適題目,當(Optimum)的速度和強度。士兵在斜度不同的坡路上行軍時,練習可養成其選擇最適宜的步伐長度,以發揮最經濟的代謝功能。任何一項運動的運動員,都可從訓練中發展批改神經系統的功能,例如划船選手知道換氣的時間,徑賽選手養成經濟的步伐,籃球選手賦有優美的協調等等。

訓練對於神經系統方面有另一種影響是反應時間(Reaction Time)。所謂反應時間指的是,「由一個刺激而卷子,引起一個反應之間所或需的時間」,這種反應通常是有接見意識的反應(Conscious Reaction),至於學生。不經過意識作用的反應時間則稱為反此外,射時間(Reflex Time)。在遊戲運還有動中,運動員的動作取研究決於信號,對手的動向或球的工作動向時,反應時間的快慢是一種十分重要的因素。起跑較快的短跑選手,應付球路變向較快的棒和準備球捕手,較之反應時間緩慢的對手自教材的佔上風。多種測驗統計的結果顯示出一般運動員的反應時間較短於非運動員,同時,反應時間和反工作。射時間之間也有某一程度的相關存在。然而只根但是,據這些結果,我們仍無法說出其中的因果關係,究竟是運動加快了反應時間,還是反應時間快的這些人才能成為運動員。不論如何,我們相信反應時間主要雖受天賦的限制,然而訓練也能發生作用,而且有許多動作經一再反覆練習後,可以由工作反應變為反射,這就代表訓練的成功。

(貳)消化系統

一般人習慣上認為運在自動足以妨礙消化。過去曾經有人己家從事多種實驗以研究運動對於胃鹽酸裡或分泌的影響和胃蠕動的影響。研究所得的結論為:短暫劇烈的運動和持久使人力竭的運動,在運動進行之中者在和運動停止後的一段時間內,胃酸的分泌和胃的蠕小圖動都受到抑制。但是經過相當時間的休息以後,兩種功能亢進,超過平時的分泌量和蠕動書室度。因此,運動時和運動停止後短期內停工所的一造成的損失,得由亢進時期來補償,不但無妨礙可言,而且具有刺激食慾作用。至於和緩運動則能增加胃酸的分泌和個安胃的動力,效果更是正面的。就小腸而論,運動對小腸的分泌和小腸的動力是否具有類同影響一點,雖然尚未加以查明,靜的但被認為是可能的。是故常運動的人,消化和呼吸能力都比普通人高出一籌。一旦訓練停止,往往會有發胖現角落象,此乃吸收多而消耗少所導致。

(參)運動時腎臟功能的變化

腎臟的功能在調節身體細胞外裡去液體的量和成分,同時把液體中無用的物質和代謝廢物移至尿中,而把有價值的物質保留下來,重行吸入腎小管中。人體在相等時間內所形成的尿量做,並不相等,視流經腎臟的血液多寡和再吸入腎小管的濾過液體百分比的變動而定。運動時尿形成速而在度往往減低,而且在劇烈運動時或劇烈運動時間停止以後,可能有一段時間完全停止。實驗報告指出,其中原因部分由於運動時通過腎臟的血流減少,部分由於腎的安小管再吸收的功能更為完整。尿中水分排上,排泄量的減低,可以彌補運動時因出汗而損失的一部份水分。

運動不僅影響尿量,而且也也可影響其成分。運動時所排出來的尿,酸性增加,這表示收縮肌所產生逾量酸素經由尿以憑素排出體外。運動後的尿中又可以發現葡萄糖,其原因自己為血糖濃度上升,濾過的葡萄糖過多,腎小管無法加以全部再吸收。正常的人在休息時所排出的尿中,並無蛋白質,但是在劇烈運動以後,卻常有發現。據說由於腎小球微血管的選滲透性的增加,但也有人認為尚有其他原因。

(肆)體溫的調節

體溫的調節是保擇。持體內環境�琠w的先決條件。由於產熱和散熱兩種作用平衡結果,正常體溫經常維持在一個極小的範圍以內。這種一位平衡由大腦神經中樞所節制,其功效教師等於一具溫度調節器。調溫器接很少受兩方面訊號,血液中的溫度變化和從早皮膚的溫度變化,然後根據訊號發生調節反應。散熱的方法為增加皮膚血流並使之出汗,保溫的方法則為減少皮膚血流並停止出汗。運動時人體的總產熱量可能急劇增加,雖有散熱調到晚節,卻仍無法平衡,因而可使體溫繼續上升,在極劇坐在烈的運動中,直腸溫度可達華氏102度左右。體溫升高超過某一限度時,無疑的有害於身體,尤以神經系統一張受害為烈。多數人在直腸溫度102度以辦公上時,變為煩躁不安,若再繼續上升,不良後果更為顯著,最後可使身體功能瓦解或發生中暑(Heat Stroke)現象。當不桌前同的兩人從事強度相等的運動時,有訓練的一人,其體溫上升率低於未受訓練者。這一點表示運動訓練可以提高,或調節體溫的機能。

(伍)交叉教育

另一種訓練的影響,平時不太受人注意,此即交叉教育(Cross Education)。所謂交叉教育的情形是用單手練習被電某項運動,練習的結果不僅練習的手和手臂有所發達,即另一未參加練習的手和臂也有相當程度的進步。這一點說明運動神經系統的本質,在反應上是全身和對稱的。

 

第五節  結論

 

經常而有規話所律的運動稱為訓練。訓練的目的不僅為了提高成績水平,而且也為了獲得運動利益。要使運動發生積極的健身作用,非訓練無以為功,一曝十寒或興之所至的運動,不能發生任何有意義的結果。至於訓練的強度,視目的而定。想奪取競賽冠軍的選手和一個但求維持標準束縛;體適能的常人,兩者雖然同樣接受訓練,但訓從星練的內容可有天淵之別。

運動訓練的生理效果是多方面的。就循環系統而論,運動訓練為促使心肌發展的唯一良法,因為心肌的收縮聽命於反射而不受意志指揮,捨期一運動外無法發揮超載作早晨用原理。訓練又可提高心輸出量,有訓練的運動員每分鐘的心輸出量可達四十公升之多。心輸出量的大小可以影響個人工作效率和成績。在調節心跳頻率方面,訓練的效果非常顯著。有訓練的人,進行九時劇烈運動時脈搏所增加的次數可少於非運動第一員的對手二十次電至三十次;從事和緩運動時,脈搏次數變動不大;運動停止後恢復正常脈搏所需時間較短。此外,運動員的乳酸形成量較低,運動話鈴時血壓上升幅度較小,紅血球生聲響產率較快等等都是訓練對於循環系統所產生的有利影響。

影響機體工作效率的另一起,重要系統是呼吸系統。訓練對於呼吸系統所發生的影響,簡單一點說可以包括:胸圍增大,呼吸頻率變一直慢,呼吸深度加深。此外,呼吸的經濟尤為被它重要,有訓練的人氧利用率較高,所以能用較少的空氣完成較多的工作。

運動訓練最易收效的是肌肉系統。經過訓練的鬧到肌肉,不但體積較大,構造也起變化,由細星期嫩而變為粗厚。肌肉內所六的含的化學物質如磷酸肌酸,動物澱粉和肌紅素等含量,都較未經訓練以前增加。這些物質的增加,直接的增加肌肉的工作效率,間接的增加肌肉中午。克服阻力的力量。所有訓練的人,動得既有力量又有速度,前者得力於更多的肌纖維參加動他也員,後者有賴於神經衝動傳不至遞作用的進步。

決定技巧優劣的是神於像經系統的作用。訓練可以使中樞神經系統發生變化,進而導致技巧的進步。訓練也可以縮短反應時間,促使行動敏捷正確。經過一再反覆的訓練,訓練還可以是反應數百動作變為反射動作。這是優良運動員動作自然高雅優美大方等特質的來源。至於運動對於消化和腎萬名臟功能的影響,近乎常識不再贅述。

本章完。

知識就是力量∼培根

 

update:2005/04/11