【正文】 四、學生實驗設計步驟 （ 30 分鐘） 來源： 1）現(xiàn)實生活中觀察到的現(xiàn)象 2）查閱文獻 方法 本 課 小 結 （ 5分鐘） 本節(jié)課通過舉例學習有關實驗設計的相關知識，使學生對 實驗設計的選題、設計與實施，有初步的認識，為以后撰寫論文打好基礎。任何實驗都必須能夠重復，這是具有科學性的標志。 ： 對照和實驗措施都在同一實驗對象上實施。 (placebo)對照：對照組采用一種外形與實驗藥物一樣，內(nèi)容為毫無治療作用的制劑稱安慰劑 。通過設置實驗對照對比，即可排除無關變量的影響，又可增加實驗結果的可信度和說服力。 隨機應該貫穿整個實驗設計和實施的全過程： 1 抽樣的隨機 2 分組的隨機 3 實驗順序的隨機 隨機化的方法 （三）對照性原則 對照是實驗控制的手段之一，目的還是在于消除無關變量對實驗結果的影響。 三、實驗設計的目的 （ 5分鐘） 使學生通過對實驗命題的設計，熟悉進行實驗驗證所必需的基本要求與一般程序，并很好地運用其所學的基本知識與實驗方法，以達到訓練其解決實際問題的能力，進一步促進其科學的思維活動 四、機能實驗設計的基本原則 （ 40 分鐘） （一）科學性原則 所謂科學性，是指實驗目的要明確，實驗原理要正確，實驗材料和實驗手段的選擇要恰當，整個設計思路和實驗方法的確定都不能偏離生物學 基本知識和基本原理以及其他學科領域的基本原則。 二、什么是實驗設計 （ 5分鐘） 實驗設計是指在正式進行科學實驗之前，實驗者根據(jù)一定的目的和要求，運用有關科學知識原理，對實驗過程中的材料、方法、步驟等全部方案 的制定。 重點難點 實驗設計的選題、設計與實施。難點是運動負荷綜合 評定的各指標與 運動負荷的關系及 評定方法。女運 動員出現(xiàn)尿潛血，應排除月經(jīng)原因。實踐表明，接觸性運動項目及高原訓練中更易出現(xiàn)。有關機制，還須通過相關實驗研究。大運 動量負荷訓練中，可能由于過強或時間過長的應激，受神經(jīng)— 內(nèi)分泌作用，腎臟產(chǎn)生暫時性缺血、缺氧，使腎小球毛細血管壁通透性增高，原本無法通過的紅細胞透出濾過膜進入原尿。 （三）尿潛血 在顯微鏡下可見紅細胞或儀器可檢測出尿中血紅蛋白，稱為尿潛血。 （ 2）在大運動量訓練次日晨分別取血及尿樣，將所測尿膽原及血紅蛋白值與基礎值對照。因此，尿膽原的測試應結合血紅蛋白指標進行綜合分析。當運動負荷量增大、機體有疲勞感覺時，尿膽原排除量增加，如尿膽原連續(xù) 2～ 3天在安靜狀態(tài)下高于 2mg%，則應注意運動負荷量的調(diào)整。因此，可通過晨尿中尿膽原的測試評定身體機能狀態(tài)。 當溶血過多而致膽紅素生成 過量或肝功能下降等情況時，尿膽原排出增加。是由肝臟產(chǎn)生并經(jīng)膽道排出的膽紅素，經(jīng)腸道細菌的還原作用而形成的。方法：運動員睡前將尿排空，留尿至次日晨起床第一次尿為止，測定尿液總量，并應用比色法測定尿蛋白濃度，求出一夜尿蛋白總量。可以此作為評定恢復能力的指標。 （ 4）恢復狀態(tài)的監(jiān)控。當機能狀態(tài)較差時 (疲勞、睡眠不好、發(fā)病前 )，尿蛋白在訓練后會突然增加。 （ 3）尿蛋白和機能狀態(tài)。如堅持一段訓練后，尿蛋白逐步減少，表明機體由初期對負荷強度不適應到逐步適應，是訓練效果好的表現(xiàn)。 （ 2）尿蛋白與對運動負荷的適應情況。當運動強度加大時，尿蛋白排泄量增加。 （ 1）尿蛋白和運動負荷量。大強度運動過程中，交感神經(jīng)興奮，腎上腺素、去甲腎上腺素分泌增加，腎血流量減少，可導致腎小球濾過膜上負電荷減少或消失而使通透性加大，蛋白質(zhì)分 子較多地進入原尿而形成運動性蛋白尿。 研究表明，腎小球濾過膜既是分子大小的選擇性過濾器，又是分子電荷的選擇性過濾器。為此，尿蛋白可用于評定運動員對訓練負荷的適 應情況以及運動員機能狀態(tài)。正常人尿蛋白含量甚微 (每天排出量不超過30～ 200毫克 )，主要是血漿中的清蛋白及少量球蛋白和生殖泌尿道的糖蛋白及黏蛋白。 （ 3）訓練期間， HGB 無顯著變化。 研究結果表明，血紅蛋白在運動訓練中的變化是多因素綜合作用的結果，如僅從運動負荷的影響看，大運動 量訓練期間系統(tǒng)測試血紅蛋白，可能會出現(xiàn)以下三種類型： （ 1）訓練初 HGB下降，經(jīng)一段訓練后， Hb又逐步回升。因此，臨床實際工作中，以血紅蛋白濃度作為診斷標準。但 由于檢測難度太大，所以通常把外周血中單位體積的血紅蛋白數(shù)、紅細胞數(shù)及（或）血細胞比容低于相同年齡、性別和地區(qū)的正常標準定義為貧血。 男性成人， 120～ 160g/L；女性成人： 110～ 150g/L。 對我國運動員和體育院校學生的大量測試結果表明，運動員安靜時血紅蛋白值與正常人基本一致。在肺部，氧分壓較高，迅速結合形成氧合血紅蛋白。 （二）血紅蛋白（ HGB） 血紅蛋白是紅細胞的主要成分，是紅細胞中運輸氧的蛋白質(zhì)，占紅細胞濕重的 32%，干重的 97%。 血乳酸濃度 2mmol/L,負荷強度小，為有氧代謝供能；血乳酸濃度為4mmol/L,稱為無氧閾，為有氧代謝的最大負荷強度；血乳酸濃度 12mmol/L，為主要無氧代謝區(qū)，血乳酸濃度愈高，負荷強度愈大。無訓練者在運動強度小于 50%～ 60%VO2max 時，血乳酸濃度隨運動強度的增加而緩慢提高，在運動強度大于 60%VO2max時，隨運動強度的增加而 快速提高。血乳酸可在心肌、骨骼肌被徹底氧化，在肝內(nèi)異生為糖及轉(zhuǎn)換為甘油和某些氨基酸而被消除，因此，血乳酸實質(zhì)是乳酸生成與消除的動態(tài)平衡的結果。劇烈運動時骨骼肌成為乳酸生成的重要場所。每分子葡萄糖酵解生成兩分子乳酸。因此，合理安排運動負荷的原則成為科學運動訓練的核心內(nèi)容。 運動負荷的綜合評定是指在運動訓練中應用運動生理學、運動生物化學及運動心理學的原理及方法，對運動負荷量及強度進行多指標、多層次的 整體評定。在適宜負荷作用下，機體的應激以及隨之產(chǎn)生的各器官系統(tǒng)的一系列變化，都會保持在適度范圍，且負荷的量度越大，對機體刺激越深，體能的提高越快。難點是運動負荷的綜合 評定的各指標與 運動負荷的關系。 評定指標與 運動負荷的關系。 本 課 小 結 本節(jié)課主要要掌握最大攝氧量的直接和間接測試法，要掌握最大攝氧量的判斷標準和其在運動實踐中的應用。 8）、打印測試報告。 當 5種情況中任何 3 種情況出現(xiàn)時可確定為 VO2max。 6）、進入負荷測試狀態(tài)，判定標準如下： a吸氧量不再繼續(xù)增加而出現(xiàn)平臺； b呼吸商大于 ，少兒大于 c 心率大于 180次 /分。 4）、受試者測試前準備活動 4－ 5min。保證測試環(huán)境符合所用運動心肺功能儀的要求。 跑臺遞增運動負荷程序（選材、機能評定，根據(jù)能力定起始負荷、級差幅度）。 （ 4） 氣體分析裝置使用前必須要有充分的預熱，各種功能必須處于正常工作狀態(tài)。 （ 2） 氣體采集系統(tǒng)必須保證不漏氣，呼吸面罩內(nèi)死腔面積至多為 400mm2。 測定最大攝氧量所使用的工具和儀器分三部分：即負荷工具（測功儀），如跑臺和功率自行車等；呼出氣采集裝置如：面罩及氣體分析裝置。 法：恒定負荷方法、遞增負荷方法（固定速度，遞增坡度；固定坡度，遞增速度；同時遞增速度；同時遞增速度和坡度）。一般可做些預備試驗。 二實驗材料 CORTEX 心肺功能儀、功率自行車、心率表、酒精、棉球、體育系學生 三實驗步驟 ： 根據(jù)專項運動方式選擇測功器。有較大的個 體差異，受遺傳（ %）、年齡、性別及訓練等因素的影響。應當指出的是，乳酸閾跑速作為體能主導類耐力性項群運動員的耐力訓練強度偏高，在訓練實踐中，以乳酸閾跑速的 80%作為一般耐力訓練強度較為適宜 本 課 小 結 使學生能夠通過測定乳酸閾強度來評定運動員的有氧能力。 如用活動跑臺代替 功率自行車，運動負荷強度用跑速（ m/s）界定，可以乳酸閾跑速評定。 （四）評定方法（ 10分鐘） 乳酸閾強度大，表明有氧代謝能力強。 。男子起始負荷為60～ 80W，女子起始負荷為 40～ 50W，每級負荷 3min，遞增 20～ 30W，共完成 5 級負荷。 表 123 遞增負荷實驗程序 測功器 性別 起始負荷 遞增負荷 持續(xù)時間 間歇 功率車 男 50～ 100W 40～ 50W 3min 不間歇 女 50W 40～ 50W 跑 臺 男 ～ 3min 30s 女 ～ 手 控 測功器 男 30W 40W 3min 不間歇 女 30W 40W 3min （二）實驗器材 功率自行車、 YSI1500 乳酸自動分析儀。起始負荷和遞增負荷的大小取決于運動員的性別、年齡和訓練程度。近年來，乳酸閾對有氧代謝能力的評定得到了愈來愈廣泛的應用。結合運動成績，如果運動后血乳酸濃度在 1418mmol/l 之間，是糖酵解供能能力好的表現(xiàn)，如在 910mmol/l 以下，表明有氧代謝能力強。由于糖酵解功能系統(tǒng)處 于磷酸原供能和有氧代謝供能之間，所以結合血乳酸，采用不同的運動模式可以評定糖酵解能力、磷酸原供能能力和有氧代謝能力，此外還可以用于評定運動強度。評定通常由實時心率、血乳酸、做功量或跑速等相關生理、生化的多個指標體系完成，測試儀器包括功率自行車、活動跑臺、心率遙測儀、血乳酸自動分析儀等。運動時的供能代謝系統(tǒng)包括磷酸原供能、糖酵解供能及有氧代謝供能。而各器官機能活動的基礎是物質(zhì)代謝和能量代謝。 重點難點 重點是掌握乳酸閾實驗室模擬訓練測定法，難點是如何用乳酸閾強度來評定運動員的有氧能力。 在一個訓練階段結束后，如果運動成績提高了，血乳酸值也升高，是糖酵解供能能力提高、訓練效果好的表現(xiàn)；如果成績提高，血乳酸值仍為原水平，是有潛力的表現(xiàn)；如果血乳酸不變或升高，但成績下降，是訓練效果差或機能水平下降的表現(xiàn)。 測運動后 7分鐘的血乳酸。 本次實驗室條件下，受試者在運動跑臺上運動，坡度控 制男為 %，女為 5%；速度控制男為 16km/h，女為 14km/h。 （三）方法與步驟（ 50 分鐘） 測定安靜時的血乳酸值。 糖酵解過程大致可分成下列四個階段 （ 1）葡萄糖或糖原轉(zhuǎn)變?yōu)楣?1， 6二磷酸（ FDP） （ 2）果糖 1， 6二磷酸分解為甘油醛 3磷酸和二羥丙酮磷酸 （ 3） 甘油醛 3磷酸轉(zhuǎn)變?yōu)楸? （ 4）乳酸以及 ATP 的生成 糖酵解供能能力的測試 （ 60 分鐘） （一） 目的 （ 10 分鐘） 目的是掌握 60s 最大負荷法測試 糖酵解供能能力的方法 。是 2分鐘以內(nèi)大強度運動的主要供能系統(tǒng)。 本 課 小 結 （ 5 分鐘） 使學生掌握磷酸原供能能力的評定方法；由于本實驗室是短時間的大強度實驗，做完試驗后容易造成頭暈、惡心等顯現(xiàn)，需提前告知學生實驗前不可以空腹以及吃的過飽。 （四）評定方法 （ 10分鐘 ） 結果比較，完成功率大或跑速快、而血乳酸增值低者，則磷酸原供能能力強。 （三）實驗步驟（ 55 分鐘 ） 1．測定受試者安靜時的血乳酸值； 2．準備活動：受試者在功率自行車測功計上騎行 510分鐘，作好充分的準備活動； 3． 進行 10秒內(nèi)最大負荷運動，記錄完成的功率或跑速，并測定運動后的血乳酸峰值。 （二）實驗儀器、試劑 （ 5 分鐘） 1． 實驗儀器： YSI1500 血乳酸分析儀、微量進樣器、采血器具。 本 課 小 結 （ 5 分鐘） 讓學生掌 握視野的測試方法以及在運動實踐中的應用 西 安 體 育 學 院 授 課 教 案 課次 第 14 次 專業(yè)班級 體育系 07 級 任課教師 課題 磷酸原供能能力的評定 課的 任務 重點難點 掌握 10秒最大負荷測試法的原理 教 學 內(nèi) 容 及 組 織 教 法 復習回顧磷酸原供能系統(tǒng)的相關知識（ 5 分鐘） （一） 目的和原理（ 1