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绪论　运动人体科学的研究特征与进展 1

一、运动人体科学的研究特征 1

（一）以系统整体观点综合宏观与微观研究 1

（二）从多层次、全方位开展跨学科研究 1

（三）依托基础性研究突出应用特点 2

（四）研究手段借助先进仪器设备和技术 2

二、运动人体科学的研究进展 3

第一讲　生命科学研究中的几个热点问题 6

一、人类基因组计划 7

（一）人类基因的构成 7

（二）人类基因组计划 9

（三）后基因组时代及其展望 11

二、蛋白质组学的研究 12

（一）蛋白质组和基因组的区别 13

（二）蛋白质组学研究的主要内容 13

（三）蛋白质组学研究的方法 14

（四）蛋白质组学研究的前景 15

三、克隆技术与生物工程 15

（一）克隆技术 15

（二）生物工程 18

四、人类脑计划和神经信息学 20

（一）人类脑计划的提出与发展 20

（二）一门新兴的边缘学科——神经信息学 21

（三）我国研究现状 22

五、分子医学 22

（一）分子医学的发展与研究 22

（二）基因治疗 23

第二讲　生物医学技术及其在运动医学中的应用 26

一、经典生物医学技术介绍 27

（一）光谱分析技术 27

（二）色谱技术 30

（三）电泳技术 32

（四）离心分析技术 37

（五）显微技术 39

（六）同位素示踪技术 42

二、现代生物医学技术在运动医学领域中的应用 45

（一）重组DNA技术 45

（二）单克隆抗体技术 46

（三）流式细胞技术 48

（四）PCR技术 51

（五）核磁共振 54

（六）纳米技术 56

（七）激光共聚焦扫描显微镜 59

（八）干细胞技术 59

（九）激光医学 62

第三讲　运动员基因选材原理与方法 72

一、运动员基因选材的研究现状 72

二、运动员基因选材的基本原理 74

（一）DNA遗传标记 74

（二）限制性片段长度多态性 74

（三）重复序列多态性 75

（四）单核苷酸多态性 76

（五）单体型 79

三、运动员基因选材的研究策略 79

（一）关联研究常用的实验设计 79

（二）关联研究常用的统计学方法 81

（三）关联研究候选基因的选择方法 81

（四）关联研究的样本量和Power值的计算 83

（五）关联研究的注意事项 83

四、运动员基因选材的研究手段 85

（一）STRs的分型技术 85

（二）SNPs的分型技术 85

（三）单体型构建的技术和方法 85

第四讲　人体运动形态学研究进展与应用 94

一、人体运动大体形态学研究技术与进展 95

二、人体运动显微形态学研究技术与进展 96

（一）运动与骨、关节 96

（二）运动与骨骼肌 98

（三）运动与心血管形态学的变化 104

（四）运动与肝脏 110

（五）运动与肾脏 111

（六）运动与肺 113

（七）运动与神经系统 114

（八）运动与淋巴系统 116

（九）运动与胃肠道形态学 117

第五讲　运动性疲劳的中枢机制与神经递质 126

一、概述 127

（一）运动性中枢疲劳的概念 127

（二）神经递质概念与分类 127

（三）运动性疲劳的中枢机制 129

（四）微透析技术在运动与中枢神经递质研究中的应用 132

二、中枢单胺类神经递质与运动 133

（一）脑内多巴胺与运动 133

（二）脑去甲肾上腺素与运动 137

（三）脑内5-羟色胺与运动 139

（四）运动中单胺类神经递质的相互作用与动态变化 143

（五）单胺类神经递质对行为活动和心理的相互调节作用 145

三、中枢氨基酸类神经递质与运动 146

（一）谷氨酸与天冬氨酸 147

（二）γ-氨基丁酸与甘氨酸 148

（三）运动对中枢氨基酸类递质的影响 151

（四）运动对中枢氨基酸类递质受体的影响 153

四、营养和药物干预对中枢神经递质和运动能力的影响 155

（一）药物干预对中枢神经递质和运动能力的影响 155

（二）补糖对运动中枢神经递质的影响 155

（三）补充氨基酸对运动中枢神经递质的影响 157

第六讲　运动与细胞凋亡 167

一、细胞凋亡概述 167

（一）细胞凋亡的概念 167

（二）细胞凋亡的形态学特征 168

（三）细胞凋亡的生化和分子生物学特征 169

（四）细胞凋亡的生物学意义 170

二、细胞凋亡的机制 171

（一）细胞凋亡的酶学基础 171

（二）细胞凋亡的信号传导 173

（三）细胞凋亡的基因调控 175

三、细胞凋亡的检测 176

（一）形态学观察方法 176

（二）DNA凝胶电泳 177

（三）酶联免疫吸附法（ELISA）核小体测定 177

（四）DNA片断原位标记法 177

（五）流式细胞仪定量分析 178

四、运动诱发的细胞凋亡 179

（一）运动与骨骼肌细胞凋亡 179

（二）运动与心肌细胞凋亡 180

（三）运动与其他细胞凋亡的研究 182

第七讲　神经、内分泌、免疫功能与运动 188

一、神经-内分泌-免疫调节网络 188

（一）神经-内分泌-免疫网络的构成 189

（二）神经、内分泌与免疫系统之间的相互作用 189

二、神经生物学的研究进展 190

（一）细胞神经生物学研究进展 190

（二）分子神经生物学研究进展 192

（三）泛脑网络学说 193

三、运动内分泌学研究进展 194

（一）运动过程中受体与化学信号的转导 194

（二）下丘脑在运动应激行为中的作用 195

（三）CRH在运动应激行为中的作用 196

（四）内分泌激素对运动的应答与适应特征 197

四、运动免疫学研究进展 198

（一）免疫调节信息物 199

（二）内分泌轴与运动性免疫功能变化 199

（三）神经、内分泌与免疫功能的调控 200

第八讲　健身和运动训练效果的生物学评价 205

一、认识健身和训练效果的生物学评价 205

（一）生物学与生物学评价 206

（二）健身与训练 210

二、健身与训练效果生物学评价的进展 213

三、健身与训练效果生物学评价的策略 215

（一）健身与训练效果生物学评价的主体分析 215

（二）健身与训练效果生物学评价的客体分析 219

（三）健身与训练效果生物学评价的手段分析 220

四、健身与训练效果生物学评价的局限性 222

（一）影响训练或锻炼效果因素的多样性与生物学评价自身的局限性 222

（二）生物学评价技术的局限性 222

（三）研究者认识的局限性 222

第九讲　运动与氧化应激研究进展 225

一、氧化应激与机体抗氧化系统 226

（一）活性氧及其产生 226

（二）机体抗氧化系统 227

（三）线粒体解偶联作用与抗氧化作用 228

二、运动氧化应激与机体抗氧化能力 229

（一）运动与活性氧的产生 229

（二）运动氧化应激与氧化损伤 230

（三）运动与抗氧化系统 231

（四）抗氧化剂的补充与抗氧化能力 233

三、运动性活性氧的生理意义 234

（一）活性氧与运动性疲劳 234

（二）活性氧与运动性肌肉损伤 235

（三）活性氧的信号作用 235

（四）活性氧与线粒体能量代谢 236

第十讲　大气污染、人体健康与运动能力 240

一、大气污染概述 241

（一）我国大气污染的现状 241

（二）大气污染的成因 241

（三）大气污染物的组成 242

二、大气污染与健康 244

（一）大气污染与患病率 244

（二）大气污染与死亡率 244

（三）大气污染与呼吸系统疾病 245

（四）大气污染与肺功能 245

（五）大气污染与免疫 246

（六）大气污染与心脏自律性 246

三、大气污染与运动 246

（一）运动者对污染物的易感性 246

（二）污染物与运动能力 247

四、在不同环境中运动应注意的几个问题 249

第十一讲　运动锻炼与心脏功能 254

一、运动员心脏 254

（一）运动员心脏的结构 255

（二）运动员心脏的功能 258

（三）运动心脏与病理心脏的区别 260

二、体育锻炼与心脏功能 261

（一）体育锻炼改善心功能 261

（二）体育锻炼对冠状动脉循环的影响 262

（三）提高心血管机能的运动处方 266

三、心脏检查诊断的常用方法简介 268

（一）心电图和动态心电图 268

（二）X线 269

（三）超声心动图 269

（四）磁共振成像技术 269

第十二讲　运动损伤病理、诊断与治疗的研究进展 272

一、运动损伤病理的研究进展 272

（一）骨骼肌的损伤病理 272

（二）韧带的损伤病理 274

（三）软骨的损伤病理 275

二、高新技术在运动损伤诊断中的应用 275

（一）影像技术的发展与应用 275

（二）生物力学在预防和诊断运动损伤中的应用 276

（三）组织学、生物化学及分子生物学方法与运动损伤的诊断 276

三、运动损伤治疗的研究进展 277

（一）传统医学在运动损伤治疗中的应用及研究进展 277

（二）西医在运动损伤治疗中的应用及研究进展 281

第十三讲　人体有氧和无氧能力的测量与评价 289

一、人体有氧能力的测量与评价 289

（一）最大摄氧量的直接测定 289

（二）最大摄氧量的间接评估 292

（三）运动能量节省化的测量与评价 293

（四）亚极量运动中阈的测量 295

二、最大强度运动能力的测量与评价 302

（一）Wingate经典测试方案 302

（二）优化测试方案 303

（三）对无氧代谢的间接估算——最大积累氧亏 305

三、集体项目运动员有氧及无氧能力的测量与评价 306

（一）yo-yo体能测试 306

（二）运动加速能力测试 312

（三）10s最大踏车冲刺测试 312

（四）5×6s重复踏车测试 313

第十四讲　运动强力（促力）手段 317

一、运动员可以使用的强力物质——运动营养品 317

二、强力物质在竞技运动中的应用 318

（一）国外对强力物质的应用 319

（二）国内对强力物质的应用 322

（三）运动营养品与营养素 327

三、国内外对强力物质的管理 329

（一）国外对强力物质的管理和分类 329

（二）国内对强力物质的管理和分类 330

第十五讲　高原训练与低氧训练 338

一、高原训练 339

（一）高原环境对运动能力的影响 339

（二）高原训练的起源与发展 340

（三）高原训练的生理学基础 340

（四）影响高原训练效果的因素 347

（五）高原训练中的几个问题 349

二、低氧训练 350

（一）低氧训练的概念与发展 350

（二）HiLo 351

（三）INHE 354

第十六讲　运动训练的生物学监控 362

一、概述 363

（一）运动训练生物学监控的概念 363

（二）运动训练生物学监控的方法 363

二、运动训练生物学监控中常用的指标 364

（一）心血管机能的监控指标 364

（二）氧转运功能的监控指标 365

（三）代谢能力的监控指标 367

（四）内分泌功能的监控指标 373

（五）神经系统功能的监控指标 375

（六）组织损伤的监控指标 376

（七）免疫系统功能的监控指标 379

三、运动训练的综合监控 381

（一）负荷强度和负荷量的综合监控与评定 381

（二）运动员训练效果的综合监控与评定 382

（三）运动员身体机能恢复和过度训练的综合监控与评定 383

（四）运动员赛前机能的综合监控与评定 384

四、运动员控、降体重训练期的生物学监控 384

（一）体成分的监测 385

（二）无氧代谢能力的监测 386

（三）心率的监测 386

（四）血液生化指标的监测 386

（五）尿液指标的监测 387

五、运动员营养的生物学监控 388

（一）营养膳食调查 388

（二）营养的生化监控 388

第十七讲　生物芯片技术及其在体育科学领域中的应用进展 396

一、生物芯片及其研究进展 397

（一）生物芯片的概念、类型及特点 397

（二）生物芯片的制备技术及检测与分析方法 402

（三）生物芯片的研究进展与应用 405

二、生物芯片在体育科学领域中的应用与展望 407

（一）生物芯片在运动人体科学研究中的应用与展望 407

（二）生物芯片在运动训练学研究和实践中的应用与展望 411

三、生物芯片技术在体育科学领域中隐藏的商业价值 413

（一）生物芯片技术在运动员科学选材、运动训练监控中隐藏的商业价值 413

（二）生物芯片技术在强身健体与疾病运动辅助治疗中隐藏的商业价值 414

第十八讲　运动生物力学研究的进展与应用 421

一、运动生物力学测量方法的进展与应用 422

（一）概述 422

（二）影像解析技术 424

（三）三维测力台 426

（四）关节力量测试 428

（五）肌电测量 429

（六）综合性多机同步测试 430

二、运动技术诊断方法的进展与应用 432

（一）对比方法 432

（二）统计方法 434

（三）实验方法 435

（四）模型方法 436

三、运动器材的设计与改进 440

（一）专项运动鞋的生物力学研究 440

（二）运动保护装备的改型、完善及新产品的研制与开发 440

（三）运动场地地面材料的研究与开发 441

（四）人与运动器械接触部位的研究 442

四、运动生物力学研究的主要领域 442