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運動生理學 中正大學 運動競技學系 運動與休閒教育研究所 王順正教授
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中正大學 2012 年台灣最美大學票選第一名
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運動科學教育研究室 運動生理學網站 體能商相關研究 運動能量消耗相關研究 高爾夫運動相關研究 運動健身器材的應用研究
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運動生理學網站 APP https://play.google.com/store/apps/details?id=app.week001.ezit.com.week001 https://play.google.com/store/apps/details?id=app.week001.ezit.com.week001
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大專高爾夫學刊 (2003 年創刊 )
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學術研究與運動產業 長期進行心肺適能 評量與訓練研究 RSV HRC 的簡易評量 研究 運動科學理論的實 際應用 由耐力運動員的訓 練到運動器材應用
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產業合作 榮獲 經濟部 2012 Taispo 創新設計 卓越獎章 2014 年台北國際體育用品展 創新產品獎－『卓越獎』 榮獲 2015 年台北國際 體育用品展創新產品 獎－『卓越獎』
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運動生理學的研究內容 1. 認識一般生理 2. 運動時的生理反應 3. 長期訓練後的生理反應 4. 評價與分析體能 5. 擬定體能訓練處方 6. 運動者潛能 7. 特殊環境下運動的生理反應與對策 8. 運動者健康的維護
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今天運動生理學的主要內容 能量來源 肌肉骨骼 ( 神經 ) 系統 心血管、呼吸系統 特殊環境下的適應 熱、冷、高地 運動訓練的科學
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11 運動的能量來源 無氧系統 磷化物系統 (ATP-CP) → 緊提供 10-15 秒左右 → 瞬間、快速的動作所需之能量 乳酸系統：無氧 醣酵解 → 乳酸 → 提供數 10 秒～ 3 分鐘的快速運動之能量來源 有氧系統 中低強度運動持續 3 分鐘以上
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ATP-PC 系統 每秒需要大量能量的運動 短跑衝刺、舉重、跳高、跳遠 時間較短 (10-15 秒 ) 磷酸肌酸 (phosphocreatine, PC) 肌酸激酶 (creatine kinase)
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摘自 http://i.dailymail.co.uk/i/pix/2008/09/11/article-1054529- 024E99FE00000578-808_468x370.jpg 摘自 http://images.smh.com.au/ftsmh/ffximage/2009/08/17/ bolt2_wideweb__470x334,0.jpg 摘自 http://i.dailymail.co.uk/i/pix/2008/09/10/article- 0-024D8D4100000578-169_306x324.jpg
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肝醣磷化酶 磷酸果糖激酶 PFK 乳酸脫氫酶 LDH 乳酸系統 - 醣解 (GLYCOLYSIS) 醣解酵素的 運動適應 肌肉肝醣的 運動適應
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食物、氧與 ATP 蛋白質分解 胺 基酸 糖酵解 丙酮酸 三酸甘油脂分解 脂肪酸 線粒體內進行 (mitochondrial) ATP 脫胺基 細胞質
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休息與運動時的代謝來源 (METABOLIC SUBSTRATES FOR REST AND EXERCISE) 運動強度的影響
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休息與運動時的代謝來源 (METABOLIC SUBSTRATES FOR REST AND EXERCISE) 運動時間的影響
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運動後的代謝恢復 (METABOLIC RECOVERY AFTER EXERCISE) 運動後過攝氧量
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運動後的代謝恢復 (METABOLIC RECOVERY AFTER EXERCISE) 主動恢復 腳踏車 30-45% VO 2 max 跑步 55-60% VO 2 max 強度必須低於乳酸閾值 最大攝氧量越大乳酸的恢復能 力越好
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測量能量的生成 (MEASURING ENERGY PRODUCTION)
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無氧與有氧代謝的交互作用 (INTERACTIONS OF ANAEROBIC AND AEROBIC METABOLISM)
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無氧與有氧代謝的交互作用 (INTERACTIONS OF ANAEROBIC AND AEROBIC METABOLISM)
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無氧與有氧代謝的交互作用 (INTERACTIONS OF ANAEROBIC AND AEROBIC METABOLISM)
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骨骼肌的基本結構 (BASIC STRUCTURE OF SKELETAL MUSCLE)
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骨骼肌的基本結構 (BASIC STRUCTURE OF SKELETAL MUSCLE) I 型肌纖維 力量小、微血管數量多 、粒腺體密度高 II 型肌纖維 快速產生力量、容易疲 勞 肌纖維類型對於運動表現的 意義 一般人大部分肌肉， I 與 II 型各佔 50% 在生命初期即決定 訓練對橫斷面積的改變
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本體感受器與運動覺 (PROPRIOCEPTION AND KINESTHETIC SENSE) 肌肉的本體感受器 肌梭 監控肌肉的長度 肌腱的本體感受器 高爾肌腱器 針對整個肌肉的張力發 展情形進行監控 張力大到足以傷害肌肉 或肌腱時，高爾肌腱器 便會抑制被活化的肌肉 ，降低肌肉的張力，避 免肌肉受傷 關節受納器
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要練習多少次才是純熟的運動技術？ 學騎腳踏車、學游泳的經驗！ 運動技能學習的長期記憶 越簡單的動作練習次數可以越少 高爾夫揮桿動作的修正！ 可能需要長時間的練習與調整 最好一開始就學習正確的動作 本體感受器（肌梭、高爾基腱器） 運動技術會突然忘記嗎？ 本體感受器與運動覺 (PROPRIOCEPTION AND KINESTHETIC SENSE)
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力量生成的能力 (FORCE PRODUCTION CAPABILITIES)
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力量生成的能力 (FORCE PRODUCTION CAPABILITIES) 可變阻力訓練器材 等速性 (isokinetic) 運動傷害防護室 Biodex Cybex KinCom Lido
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力量生成的能力 (FORCE PRODUCTION CAPABILITIES)
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「四週練出一身肌」 依據身體各部位分類 清晰的肌力訓練圖片，簡 要的文字敘述 綜合運動與爆發力運動的 整合性肌力訓練內容 提供各項訓練計畫、運動 處方
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33 遲發性肌肉酸痛 發生肌肉酸痛的部位 肩膀、膝關節上方 運動後 1-2 天產生的肌肉酸痛 遲發性肌肉酸痛 (Delayed onset muscle soreness, DOMS) 肌肉酸痛的持續時間在一至三天左 右
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34 遲發性肌肉酸痛 離心收縮最易形成肌肉的慢性酸痛 重量訓練時產生離心收縮的肌肉 跑步時產生離心收縮的肌肉 肌肉有慢性酸痛的情形出現時，肌 力明顯下降 肌肉損傷所造成
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神經衝動的傳導 (CONDUCTION OF IMPULSES) 小至大法則與運動單位 徵召 非同步徵召：耐力運動 項目的高有氧代謝能量 運動單位，能夠交替地 徵召以迎合活動肌群力 的的需求。 I 型肌肉的輪 流徵召運動單位
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神經對運動的適應 (NEURAL ADAPTATIONS TO EXERCISE)
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心血管系統的構造、功能和組織 (STRUCTURE, FUNCTION, AND ORGNIZATION OF THE CARDIOVASCULAR SYSTEM) 循環系統 周邊循環：由心臟輸送血 液至全身並回到心臟 肺循環：由心臟輸送血液 至肺臟並回到心臟 動脈 主動脈 冠狀動脈 肺動脈 微血管 靜脈
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心臟的肌肉：心肌 骨骼肌與心肌的差異 心肌具備自動節律 心肌中存在著肌間盤（心臟的肌肉組織透過肌間盤與浦金 氏纖維產生合體細胞的收縮） 心肌擁有高密度的粒腺體、大規模微血管， 能有效率地運用有氧能源產生收縮 心壁厚度 （視窗 5-1 ） 身體活動會造成左心室壁增厚、慢性高血壓也會造成左心 室增厚 ( 厚度可能更大 ) 運動員心臟 心血管系統的構造、功能和組織 (STRUCTURE, FUNCTION, AND ORGNIZATION OF THE CARDIOVASCULAR SYSTEM)
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心血管系統的構造、功能和組織 (STRUCTURE, FUNCTION, AND ORGNIZATION OF THE CARDIOVASCULAR SYSTEM) 心輸出量：心臟每分鐘被擠壓出的血液量 每跳輸出量：心臟（室）每次收縮擠壓出的 血液量（ stroke volume ， SV ） 心輸出量 = 心跳率 * 每跳輸出量 未經訓練的男生心跳率為 72 次 /min 、 SV 為 70 ml （ Q ＝ 5 L/min ） 未經訓練的女生心跳率為 75 次 /min 、 SV 為 60 ml （ Q ＝ 4.5 L/min ） 訓練的改變！
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心血管系統的構造、功能和組織 (STRUCTURE, FUNCTION, AND ORGNIZATION OF THE CARDIOVASCULAR SYSTEM) 血液的成份：血漿 (55-60%) 、 構成成份 (40-45%) 血漿： 90% 的水、 7% 血漿蛋 白質、 3% 營養物 … 構成成份： 99% 紅血球、 1% 白血球與血小板 血比容：構成成份於總血量所 佔的百分比 運動訓練會誘發紅血球和血漿 量增加 紅血球可以運送氧氣的原因是 內含血紅素
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運動中心血管系統的變化 (Changes in the cardiovascular system during exercise) 氧氣輸送 = 血流量 × 動靜脈血含 氧差 (Fick 法則，視窗 5-8) 安靜時動靜脈血含氧差約為每 100 毫升的血液相差 8 毫升的氧 ，運動中上升到約 15 毫升 動靜脈含氧差增加的原因，來 自於全身血流的再分配
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運動中心血管系統的變化 (Changes in the cardiovascular system during exercise) 運動中的血流再 分配
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43 運動後的心跳恢復 (heart rate recovery) Watanabe 等 (2001) 5438 名心臟疾病患者 三年追蹤與檢測 最大跑步機運動後一分鐘的心跳恢 復情況 受試對象死亡率為 3.9% 心跳恢復 (1 分鐘 ) 小於 ( 含等於 )18 次 者有 805 名 (15%) ，死亡率達到 9% 正常心跳恢復者的死亡率則僅 2% HRR 是強而有力判定心臟疾病者死 亡率的工具
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44 登階測驗的問題
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心跳率控制 (heart rate control, HRC) 可依年齡與個別差異設定強度 依據臨場的身體狀況調整，安全性高 隨著訓練者能力改變 使用時場地、器材不受限制，機動性高
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呼吸系統的結構與功能 (STRUCTURE AND FUNCTION OF THE RESPIRATORY SYSTEM) 呼吸系統 肺泡：曩狀結構並環繞著 微血管，氣體交換即在此 進行 約有 3 億個肺泡 表面積約一個網球場大 呼吸膜 呼吸系統的結構功能在傳 遞氣體、氣體交換 濕潤、溫暖、過濾空氣
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換氣的機制 (MECHANICS OF VENTILATION)
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肺擴散 (DIFFUSION AT THE LUNGS)
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運動對肺換氣的影響 (EFFECTS OF EXCERCISE ON PULMONARY VENTILATION) 階段一 運動開始時，大腦皮質活 動增加肺換氣量，活動肌 的本體感受器接收運動訊 息大量增加換氣量 階段二 換氣量快速的增加並達成 穩定狀態，大腦皮質活動 、活動肌群、周邊化學接 受器的回饋 階段三 體溫增加的可能影響 達到穩定狀態 停止運動後會緩和的下降
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討論時間 王順正 中正大學運動競技學系 運動與休閒教育碩士班 grcscw@ccu.edu.tw http://www.epsport.net/
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