Essentials of Cardiopulmonary Physical Therapy pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Elsevier Science Health Science div

作者:Hillegass, Ellen A. (EDT)/ Sadowsky, H. Steven (EDT)

出品人:

页数:880

译者:

出版时间:2001-5

价格:687.00元

装帧:HRD

isbn号码:9780721672885

丛书系列:

图书标签:

• 心肺物理治疗
• 心脏康复
• 肺康复
• 呼吸系统疾病
• 心血管疾病
• 物理治疗
• 康复医学
• 运动治疗
• 临床实践
• 病例研究

《运动生理学导论》 第一章：运动的生物化学基础 运动并非孤立的身体活动，其背后是错综复杂的生物化学反应在细胞层面不断上演。本章将深入探讨运动过程中能量代谢的关键环节，从宏观到微观，揭示身体如何巧妙地生成、储存和利用能量以支持肌肉收缩及其他生理过程。 我们将从ATP（三磷酸腺苷）这一生命能量货币的合成与水解入手。ATP的分解为肌肉纤维提供直接动力，而其再生则依赖于三大能量系统：磷酸肌酸系统、糖酵解系统和氧化磷酸化系统。磷酸肌酸系统，作为最快速的ATP再生途径，在短时间、高强度运动中扮演着至关重要的角色。然而，其能量储备有限，只能维持极短的时间。 随后，我们将聚焦糖酵解，这一无氧过程能够分解葡萄糖产生ATP，并在糖原储备耗尽后成为重要的能量来源。我们会详细阐述糖酵解的关键酶，如己糖激酶、磷酸果糖激酶-1以及丙酮酸激酶，并解释其在不同运动强度下的调控机制。同时，也会探讨乳酸的生成及其在无氧代谢中的作用，以及身体如何通过乳酸循环将其转化为能量或清除。 氧化磷酸化，作为最有效率的ATP生成方式，是长距离、低强度运动的主力。本章将深入剖析线粒体在这一过程中的核心地位，详细介绍电子传递链的组成与功能，以及质子梯度的形成和ATP合酶的工作原理。我们将详细讲解脂肪和碳水化合物如何通过β-氧化和三羧酸循环（柠檬酸循环）转化为乙酰辅酶A，进而进入氧化磷酸化途径。蛋白质在运动中的作用，尽管在正常情况下不是主要能量来源，但其分解代谢的途径及对运动表现的影响也将被提及。 此外，我们还会探讨运动对关键酶活性的影响，以及激素（如肾上腺素、胰高血糖素、胰岛素）在调控能量代谢中的协同作用。理解这些生物化学基础，不仅能帮助我们认识运动能力的生理极限，更能为运动训练和康复策略的制定提供科学依据。 第二章：运动中的能量系统与体能训练 本章将运动生理学理论与实践紧密结合，深入剖析三大能量系统在不同运动模式下的响应，并在此基础上探讨如何设计和实施有效的体能训练计划，以提升运动表现和促进身体健康。 我们将系统地回顾第一章介绍的磷酸肌酸系统、糖酵解系统和氧化磷酸化系统。通过具体的运动场景分析，例如短跑、举重、足球比赛以及马拉松，我们将阐明不同运动项目对能量系统的侧重程度。高强度、爆发性的运动，如短跑和跳跃，主要依赖磷酸肌酸系统和无氧糖酵解；而中等强度、持续性运动，如长跑和自行车，则更侧重于有氧氧化磷酸化。 在此基础上，本章将重点介绍不同类型的体能训练方法。高强度间歇训练（HIIT），以其在短时间内能有效刺激多个能量系统的特点而备受关注。我们将详细介绍HIIT的原理、训练协议设计（例如，工作/休息比例、运动强度）以及其对提高最大摄氧量（VO2max）、乳酸阈值和糖酵解能力的积极影响。 耐力训练，包括持续性训练和节奏训练，是提高有氧能力的关键。我们将探讨不同耐力训练强度（例如，低强度稳态训练、中等强度节奏训练）对心血管系统、呼吸系统以及线粒体功能的影响。训练的频率、强度、时间和类型（FITT原则）将作为设计训练计划的基本框架进行讲解。 力量训练，虽然主要目标是增加肌肉力量和围度，但它也对能量系统的发展产生深远影响。我们将分析不同力量训练模式（例如，最大力量训练、肌肥大训练、肌耐力训练）如何改变肌肉的糖原储存、酶活性以及线粒体密度。 此外，本章还会探讨训练适应的原理，例如超量恢复、特异性原则以及渐进性超负荷原则。我们将讨论如何根据个人的体能水平、训练目标和恢复能力，合理安排训练周期，避免过度训练，并最大化训练效果。身体成分的变化，如脂肪减少和肌肉增加，以及它们对运动表现的影响，也将被纳入讨论范围。 对于运动康复，理解能量系统对于患者的恢复至关重要。我们将简要提及如何根据不同疾病或损伤患者的能量系统限制，设计安全的、有针对性的康复运动。例如，心肺疾病患者的运动能力评估以及有氧运动处方的制定。 第三章：呼吸系统在运动中的生理响应 呼吸系统的功能是为身体提供氧气并清除二氧化碳，在运动过程中，这一过程的效率和能力直接关系到运动表现和身体健康。本章将深入探讨呼吸系统如何适应运动需求，以及与呼吸相关的训练和评估方法。 我们将从呼吸解剖学和生理学基础开始，回顾肺的结构，包括肺泡、支气管、肺泡管以及胸膜。我们将详细阐述通气（V/Q）的原理，即肺泡通气量与肺血流量的匹配，并讨论在运动过程中，通气和血流如何动态调整以优化气体交换。 在运动时，氧气消耗量和二氧化碳产生量显著增加，这需要呼吸系统做出相应的调整。我们将详细解释运动如何刺激呼吸中枢，导致呼吸频率和潮气量（每一次呼吸的空气量）的增加。最大通气量（MVV）的概念将被引入，作为衡量呼吸系统功能的重要指标。 肺功能的评估是理解呼吸系统能力的关键。本章将介绍几种主要的肺功能测试，包括肺活量（VC）、用力肺活量（FVC）、第一秒用力呼气容积（FEV1）以及FEV1/FVC比值。我们将解释这些指标的临床意义，以及它们在运动生理学评估中的应用。例如，FEV1/FVC比值下降可能提示气道阻塞，这会影响运动时的气体交换效率。 运动诱发性支气管收缩（EIB）是许多运动员和运动爱好者可能面临的问题。本章将详细介绍EIB的机制、症状和诊断方法。我们将讨论EIB的危险因素，以及如何通过适当的治疗和运动策略来管理和预防。 呼吸肌的力量和耐力对运动表现至关重要。我们将探讨呼吸肌训练（RMT）的原理和方法，包括吸气肌训练和呼气肌训练。RMT可以帮助提高呼吸肌的力量和耐力，从而减少运动时的呼吸功，提高运动表现，并对某些呼吸系统疾病患者具有康复作用。 此外，我们将讨论运动对呼吸系统疾病患者的影响，例如慢性阻塞性肺疾病（COPD）、哮喘和纤维化。我们将阐述有针对性的运动处方如何帮助这些患者改善呼吸困难，提高运动耐力，并提升生活质量。 最后，本章还将触及高原训练对呼吸系统的影响。低氧环境如何刺激红细胞生成，从而提高携带氧气的能力，以及对通气和气体交换的长期适应性变化。 第四章：心血管系统在运动中的生理响应 心血管系统是运动过程中输送氧气、营养物质和清除代谢产物的关键“运输网络”。本章将深入解析运动如何激活和调控心血管系统，以及与心血管健康和运动表现相关的训练和评估。 我们将从心血管系统的基础结构和功能开始，复习心脏的结构（包括心房、心室、瓣膜）和传导系统，以及血管的类型（动脉、静脉、毛细血管）及其功能。我们将详细阐述心脏的泵血机制，包括每搏输出量（SV）和心率（HR）如何共同决定心输出量（CO = SV × HR），以及在运动时心输出量的动态增加。 运动强度增加时，心率和每搏输出量都会相应提高。我们将探讨运动如何通过自主神经系统（交感神经和副交感神经）和激素（如肾上腺素）来调节心率和心脏收缩力。运动心率的增加并非线性，我们将介绍最大心率（MHR）的概念及其估算方法，并讨论运动强度与心率之间的关系。 血管系统的响应同样至关重要。我们将详细解释运动时，身体如何通过血管舒张和收缩来重新分配血流。例如，运动肌肉的血管会舒张以增加血流量，而内脏器官的血管可能会收缩以减少血流。血压的响应，包括收缩压和舒张压的变化，也将被详细阐述。 心血管功能的评估是了解个体运动能力的重要手段。本章将介绍几种主要的评估方法，包括静息心率、最大摄氧量（VO2max）测试（例如，运动负荷试验）以及心电图（ECG）的运动负荷监测。我们将解释VO2max的意义，它是衡量有氧运动能力最重要的指标，以及影响VO2max的因素。 训练对心血管系统的影响是显著的。我们将讨论有氧训练如何导致心脏的结构和功能改变，例如左心室的容积增加、心肌壁增厚以及静息心率下降（静息性心动过缓）。这些适应性变化使得心脏在相同运动强度下，可以用更少的心率完成工作，从而提高运动效率。 除了有氧训练，力量训练对心血管系统也有积极影响，虽然其主要目标不同。我们将探讨力量训练如何影响血压、血管功能以及对心血管疾病风险的降低作用。 本章还将涉及运动对特殊人群心血管健康的影响，例如高血压、冠心病患者。我们将强调规律运动对于预防和管理这些疾病的重要性，以及针对这些人群的运动处方应考虑的因素，例如运动强度、持续时间和频率。 第五章：运动中的神经系统调控与运动控制 神经系统是大脑、脊髓和周围神经组成的复杂网络，负责协调和控制人体的所有运动。本章将深入探究运动过程中神经系统的调控机制，以及神经系统如何参与运动的学习、执行和适应。 我们将从运动控制的基本原理开始，介绍神经系统的分级控制模式。大脑皮层（特别是运动皮层、前运动皮层和辅助运动区）负责自主运动的计划和执行；小脑负责协调运动、维持平衡和学习运动技能；基底神经节在运动的启动、平滑以及习惯性运动中起重要作用。 运动指令从大脑发出后，通过脊髓的传导通路（如皮质脊髓束）传递到下方的运动神经元，进而激活肌肉收缩。我们将详细解释运动单位（一个运动神经元及其支配的所有肌纤维）的概念，以及运动单位的募集（根据运动强度选择性激活不同大小的运动单位）是实现不同运动强度和精细运动控制的关键。 感觉信息在运动控制中也扮演着至关重要的角色。本体感受器（如肌肉 spindle 和高尔基腱器官）向中枢神经系统提供关于肌肉长度、张力和关节位置的信息，帮助维持姿势和调整运动。前庭系统负责维持身体的平衡和空间定向。视觉信息也对运动的计划和执行有重要影响。 运动学习是神经系统适应能力的重要体现。我们将探讨运动技能学习的阶段，从认知阶段（需要有意识的努力和大量的练习）到联合阶段（运动变得更流畅和自动化），再到自主阶段（运动几乎不需要有意识的思考）。神经可塑性，即神经系统在结构和功能上的改变，是运动学习和记忆的基础。 运动训练不仅能改变肌肉和心血管系统，也能引起神经系统的适应性变化。例如，长期的运动训练可以提高神经肌肉的协调性、反应时间和运动精密度。我们将讨论神经系统如何通过增加神经元的兴奋性、改善神经递质的释放和再摄取，以及优化神经肌肉连接来适应训练。 本章还将触及运动对认知功能的影响。规律的体育活动已被证明可以改善记忆力、注意力和执行功能，并可能减缓与年龄相关的认知能力下降。我们将简要探讨运动如何通过改善大脑的血流、促进神经营养因子的释放等机制来影响认知功能。 最后，我们将讨论运动障碍和神经康复。例如，中风、帕金森病等神经系统疾病患者如何通过神经康复训练来恢复部分运动功能。我们将强调神经系统的可塑性为康复提供了可能，并且个性化的、基于神经科学原理的康复方案至关重要。 第六章：肌肉生理学与运动表现 肌肉是运动的执行者，其结构、功能和生理特性直接决定了人体的运动能力。本章将深入剖析肌肉的生理学基础，重点关注不同类型的肌肉纤维、肌肉收缩的机制，以及肌肉如何响应运动训练和疲劳。 我们将从肌肉的宏观结构开始，介绍骨骼肌的组成，包括肌纤维、肌束、肌腱和筋膜。随后，我们将深入到微观层面，详述肌纤维的构成，包括肌原纤维、肌小节、肌动蛋白和肌球蛋白丝。我们将详细阐述肌肉收缩的 Sliding Filament Theory（滑动肌丝学说），包括钙离子的作用、ATP在肌球蛋白头部与肌动蛋白结合及解离过程中的关键角色，以及横桥循环的形成和断裂。 骨骼肌纤维根据其收缩速度、耐力以及代谢特性，可以分为慢肌纤维（Type I）和快肌纤维（Type II）。我们将详细阐述这两种肌纤维类型的生理特征，例如慢肌纤维富含线粒体和肌红蛋白，擅长有氧代谢，耐疲劳性强，适合长距离耐力运动；而快肌纤维则收缩速度快，力量大，但耐疲劳性差，适合爆发性、高强度运动。我们还会介绍快肌纤维进一步细分为Type IIa和Type IIx（或IIb），并讨论它们在训练中的适应性变化。 肌肉的兴奋-收缩耦联机制是理解肌肉功能的核心。我们将详细阐述神经冲动如何在神经肌肉接头处转化为肌肉的电信号，以及肌浆网释放钙离子，最终引发肌纤维的收缩。 运动训练对肌肉生理学的影响是多方面的。我们将重点讨论力量训练如何导致肌肥大（肌纤维体积增大），以及肌纤维类型在力量训练中的适应性变化。耐力训练如何提高慢肌纤维的线粒体密度、毛细血管密度和肌红蛋白含量，从而增强肌肉的有氧代谢能力。 肌肉疲劳是运动训练和表现中的一个重要概念。我们将探讨不同类型的肌肉疲劳，包括中央疲劳（中枢神经系统功能受损）和外周疲劳（肌肉本身功能受损）。我们将深入分析导致肌肉疲劳的多种机制，例如能量物质的耗竭（ATP、磷酸肌酸、糖原）、代谢产物的积累（乳酸、H+）、肌浆网钙离子释放/摄取受损，以及神经肌肉传递的改变。 此外，我们还将讨论肌肉损伤与修复。运动中发生的微观肌肉损伤是肌肉适应和力量增长的一部分，而适当的休息和营养对于肌肉的修复至关重要。我们将简要提及蛋白质合成和肌肉生长因子在肌肉修复和增生过程中的作用。 最后，本章将探讨如何通过训练来优化肌肉的功能，以提高运动表现。这包括肌肉力量、爆发力、速度和耐力的训练策略，以及对不同运动项目所需肌肉特性进行分析。 第七章：体温调节与运动 在运动过程中，身体会产生大量的热量，体温的有效调节对于维持生理功能和运动表现至关重要。本章将深入探讨运动中的体温调节机制，以及高温和低温环境对运动的影响和适应策略。 我们将从体温调节的基本原理开始，介绍体温的正常范围以及中枢体温调节的控制中心——下丘脑。我们将详细阐述身体产生热量的主要来源，例如肌肉代谢、基础代谢率以及运动过程中显著增加的产热。 身体通过几种主要机制来散热：辐射、传导、对流和蒸发。我们将详细分析在运动时，每一种散热机制的作用。例如，皮肤血管舒张以增加血流至皮肤表面，从而通过辐射、传导和对流散发热量；而汗液的蒸发则是最主要的散热方式，尤其是在高温环境下。 运动引起的体温升高受到运动强度、持续时间、环境温度、湿度以及个体生理状态等多种因素的影响。我们将探讨不同运动强度和环境条件对核心体温升高的影响。 高温环境下的运动对身体提出了严峻的挑战。我们将详细介绍热应激（heat stress）和热损伤（heat injury）的类型，包括热痉挛、热衰竭和危及生命的瘁射性中暑（heatstroke）。我们将讨论高温环境下运动的危险信号，以及如何通过预防措施（如充分补水、穿着透气衣物、调整运动计划）和应急处理来降低风险。 在低温环境下运动，身体需要采取措施来维持核心体温。我们将讨论寒冷应激（cold stress）以及低体温症（hypothermia）和冻伤（frostbite）的风险。我们将阐述身体在寒冷环境下的适应性反应，例如血管收缩以减少外周血流，以及寒颤（shivering）作为一种产热机制。 本章还将探讨运动训练对体温调节能力的影响。例如，在热环境下进行规律训练可以导致身体产生一系列的适应性变化，包括更早地开始出汗、汗液的成分改变（钠离子减少，更有效率地保存电解质）以及皮肤血管舒张的增强，从而提高对高温的耐受能力。 此外，我们还将简要提及运动中的脱水问题。脱水会影响体温调节能力，增加运动时的风险。我们将强调在运动前、中、后进行充分补水的重要性，以及电解质平衡的维持。 最后，我们将讨论如何根据不同的运动项目和环境条件，制定合理的运动和训练计划，以确保运动员的安全和最佳表现。这包括选择合适的装备、合理的休息和补水策略，以及在极端环境下运动的特殊注意事项。

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