《运动生理学》：研究方法与水平

（一）运动生理学研究的基本方法

实验研究法是运动生理学研究的基本方法。通过实验观察和分析人体在运动过程中机能活动的变化过程及其因果关系。

1.动物实验法

根据生物进化观点，人同动物特别是哺乳动物，有许多结构和功能相似之处。因此，可用动物试验的研究结果间接地探讨人体的生理功能变化及其机制。

动物实验一般分为慢性实验和急性实验两类。慢性动物实验是指在完整、清醒、健康的动物体上进行各种生理实验研究的方法，如摘除或破坏动物的某个器官，以观察其生理功能及活动规律。急性动物实验又可分为在体实验和离体实验两种。所谓在体实验是指在麻醉或破坏神经中枢高级部位的条件下，解剖动物并对某个器官的功能进行观察。离体实验是指从活的或刚被处死的动物体内摘取器官、组织或细胞，置于人工控制的实验环境中，测试其组成成分，观察其生理功能。

应当指出，相当多的生理学和运动生理学的知识是从动物实验中获得的。动物实验是研究生理学和运动生理学不可缺少的手段。但是应用动物实验所得到结论时，应充分考虑人与动物之间的差异，不可简单地生搬硬套。

2.人体实验法

在运动生理学研究中，人体实验是常用的研究方法。运动生理学中的人体实验法分为运动现场测试法和实验室测试法。

实验室测试法是指让受试者在实验室进行按照一定的研究目的而设计的运动方案运动时（如在跑台、功率自行车和各种力量练习器上进行运动），利用各种仪器设备测试运动员在运动过程中的各种生理指标变化，以了解不同运动强度和运动形式的运动对人体某些生理机能的影响。

运动现场测试法是指在运动现场直接监测运动员运动前、运动中和运动后的恢复过程中，某些生理机能变化，借以了解不同运动项目的生理特点，或不同人群在完成同一运动项目时的生理反应。例如用心率遥测仪测定运动时运动员的心率变化，就是典型的运动现场测试法。这种方法的特点是符合运动的实际情况。但在运动实践中往往受实验仪器和设备的限制，以及测试条件不易控制等因素使其难以实现。随着，实验仪器设备的改进和测试手段的提高，运动现场测试法在运动生理学研究中的应用越来越广泛。

运动生理学的各种理论和观点绝大部分是从实验中获得并总结出来，又不断在实践中受到检验。

（二）运动生理学的研究水平

运动生理学研究根据研究任务和实验对象不同可分为整体水平、器官和系统水平、细胞和分子水平。整体、器官和系统水平的研究属于宏观研究，细胞、分子水平的研究属于微观研究。(www.xing528.com)

1.整体水平研究

整体水平研究是指在整体水平上研究人体在一定的环境条件下运动时人体的机能变化，人体各器官、系统之间的相互关系，以及人体各器官、系统对运动的适应过程。例如，研究人体运动时心血管系统的机能、呼吸系统的机能、内分泌机能、物质和能量代谢、肌肉组织利用氧能力等的变化，以及它们对运动的适应等都属于整体水平的研究。整体水平的研究是运动生理学研究的一个重要方面。

2.器官、系统水平研究

人体运动时的整体机能表现，是建立在各器官、系统机能水平和机能活动的密切协调配合基础之上的。探讨人体运动时的机能变化，必须对各器官系统的机能进行研究。器官、系统水平研究是指研究每个器官、系统在运动中的机能有何变化，这种变化是怎样发生、发展的，变化的条件是什么，受哪些因素制约，以及这种变化对运动中的整体机能变化将产生什么影响等。例如，在运动中心血管系统的机能会发生较大的变化，表现为心率、血压、心输出量升高。探讨引起这些指标升高的因素及变化特点的研究就是器官、系统水平研究。

3.细胞、分子水平研究

器官是由一些具有特殊功能的细胞群所组成。各器官、系统的生理机能取决于这些具有特殊功能的细胞群。而每个细胞的生理功能又依赖于构成细胞的生物分子（biomolecule）。细胞、分子水平的研究主要是研究运动时细胞内各亚微结构的机能，以及各生物分子的特殊理化变化过程。目前，研究大负荷后骨骼肌超微结构变化，收缩蛋白和骨架蛋白的组成变化，以及线粒体、生物膜、酶系统等功能变化，均属于细胞、分子水平的研究。

（三）宏观研究和微观研究的关系

1.从宏观水平研究深入微观水平研究

从宏观水平研究深入微观水平研究，是运动生理学发展的要求和必然趋势。只停留在宏观水平的研究无法了解运动导致的人体机能和形态学适应的机制。因此，运动生理学研究必须从宏观研究深入微观研究，以探讨运动训练和健身的生理学机制。

2.宏观研究指导微观研究

进行细胞、分子水平研究的优点是可直接、客观地研究分析某一局部生理现象的机制。但是，在微观水平上采用某个或某几个指标，只能解释一些孤立的微观生理现象，或揭示一些相互独立的生理机能的成因。这样就难免存在一定程度上的片面性或不完整性。因此，在运动生理学研究中，只重视微观水平的研究是不够的，必须在宏观研究的指导下，开展深入的微观研究，然后将微观研究的结果进行综合分析，在整体水平分析人体的机能。例如对运动性疲劳的研究，当人们发现在整体水平上不能对运动性疲劳的产生原因提出令人满意的解析时，就把研究深入细胞、分子水平。对细胞的物质能量代谢、酶活性、肌纤维类型组成、生物膜功能、细胞内亚细胞结构的功能、细胞内功能蛋白质分子的结构变化以及胞质内离子动力学等进行研究，从不同角度探讨运动性疲劳的产生原因，为在整体水平上阐明运动性疲劳的成因提供依据。

在运动生理学研究中，一方面宏观研究对微观研究具有指导作用，另一方面微观研究的结果可为宏观研究提供理论依据，二者相辅相成，不能偏废。