运动生理学前期的发展

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来自上海体育大学-上海体育学院发布于:2016-09-07 13:32:48

运动生理学前期的发展

——陶心铭教授口述

我自小就喜欢体育,特别是篮球,曾经是南京市篮球代表队队员,后来又逐渐地又喜欢上了体操,曾经获得了全国比赛第二名。我在南京大学体育系读书时,有生理课、解剖课,我也非常喜欢这两门课。毕业后工作了一年多,学校送我去第一医学院进修。进修的后期,由于我校缺少上生理课的老师,我就提前回来了。

我在教学中,把在医学院学到的关于生理知识的一些实验课带回学校,最有意思的一次实验叫“蛙心灌注”,是把一个青蛙的心脏取出来,放在两个管子里,看到的情景是心收缩后,那边再回来,不断循环着。学生一看就来了兴致,引起学生好奇心和求知欲,他们就慢慢有兴趣了。

 1953年3月,学校正式建立了生理学教学小组。建立后,领导重视师资队伍的建设,组织教师向苏联专家学习与研修《运动生理学》,并派遣我和周秀金到上海第一医学院生理教研室进修,随后又报送当届毕业生李荣良、韦俊文赴北京体育学院攻读生理学研究班。随着师资队伍的扩充,至1957年运动生理学教研室有七位讲师、两位教辅实验员和一位资料员。1962年—1965年间,教研室的教师队伍中充实了两位从苏联学习运动生理学的教师。1978年上海体育学院复校后,无论是师资队伍,还是学科建设,都有了更大的发展,生理学教学小组有三位副教授、两位讲师、四位助教和四位教辅人员。至1976年教研室已有三位教授,两位副教授,五位讲师,五位助教。1980年赵釜生教授开始指导硕士研究生。2005年陈文鹤教授开始指导博士研究生。

生理学教学小组建立初期,没有《运动生理学》的教材,使用的医学院通用的《生理学》教材。当时这门课程的教学实数为72学时,本科加专科共有四个班级。1955—1957年间,我校生理教研室才有了初步的《运动生理学》教材。教研室的教学任务是分《生理学》与《运动生理学》两段教学,教学班级本科是12个小班,分3个大班上课,教学时数《生理学》是一学年144学时、《运动生理学》是一学期72学时。进修班和研究生班的《运动生理学》教材都是我校自编的。1962—1965年间,教学质量上有了进一步的提升,在原有教材的基础上充实了一些新的教学内容和科研方法,如:运动训练过程中肌电描记的研究、运动员神经肌肉时值的研究等。1979年,我校参与了《运动生理学》(体育院校本科教材)的编写。1982年运动生理学被国家体委认定为重点学科,并指定为培养教育学硕士研究生学位的单位至今。2005年陈文鹤教授负责的《运动生理学》课程获上海市教委重点课程建设立项,陆耀飞主编的《运动生理学》获上海体育学院2011年优秀教材二等奖。

建校初期,因为资金、仪器设备和其他方面的原因,我院运动生理学教师开展科研的条件极其困难,但通过向各方面求教进行横向联系,解决了不少开展科研遇到的问题,把运动生理学从心率、血压、肺活量、血色素等宏观研究深入到细胞水平微观探测,从而对运动生理学的发展起到了很好的促进作用。

1958年,在党和国家的号召下,青年教师积极响应搞科研,我作为教研组的带头人,组织了教研组青年教师共同完成了以下四个科研课题:

一、不同强度运动心率加速时,心缩期和心舒期的相对变化。结果发现心率每分钟增快到150次时,仅心舒期缩短,心率进一步加快时,心缩期与心舒期皆缩短,该数据充实了教材内容。在当时仪器设备、条件简陋的情况下,实验得到突破性的结果给了我们极大的信心。

二、1962年,与杨浦区中心医院职业病科主任薛汉麟合作进行《运动员肺功能测定》的实验研究。使用医院的劳二型肺功能测定仪(肺活量和时间肺活量)。在对上纲二厂炉前工进行测试检查矽肺的基础上。我们对各类项目千名左右运动员,其中有世界冠军和国家队、省、市队、体育院校、青少年体校的运动员以及对照组。经过二年多的工作于1964年在《中华内科学杂志》上发表了题为《 680名运动员的肺功能测定》的文章。这也是我国首次报道不同项目青年运动员肺功能的资料。

三、在上海第一结核病院的支持下,完成了《我国优秀兵乓球运动员赛前状态的基础代谢及心率的变化》的课题,实验的对象是兵乓球世界冠军容国团、杨瑞华、徐寅生。得到的结果指出了赛前精神过于紧张,有碍运动技术正常发挥,对比赛不利。研究成果发表在《上海体育学院学报》上。

四、在长海医院心电图室的支持下,又完成了《马拉松运动员安静时与跑完全程后心电图的变化》的课题。研究发现,一名未能跑完全程中途退场者,心电图 “第二度房室传导阻滞”(意指心跳变慢了),这运动员心电图该研究资料也是国内首次报道。

以上的初期科研实验都是在经费少、仪器设备简陋的情况下,积极开展横向协作来完成的。

上海体育学院复校后,虽然教学任务没有很多变化,但实验室的建设却上了一个新台阶,这大大地促进了运动生理学的发展。例如:从事研究电生理学方向的电生理学实验室,研究肌纤维方向的研究室(与第二军医大学生理教研室合作),还有研究内分泌方向的实验室以及生物化学的实验室等。这些实验室在培养本学科的研究生及其他体育学科研究生的学位论文中,发挥了关键性的作用。在1980—1990年期间具有代表性的学术论文有:《不同项目运动员股外肌中肌纤维组成》,1983年在天津召开第二届全国运动生理学论文报告会上宣读,这标志着在运动生理学领域中成功填补了对肌纤维研究的空白。《论短跑、举重青少年运动员肌纤维选材的必要性》入选1985年北京国际医学学术会议小组报告;《举重训练对男子肌比力、肌纤维的影响》被评选为1985年北京国际医学学术会议大会宣读,并在中国应用生理学杂志发表,1988年获得国家体委体育科技进步三等奖;其他论文还有《举重训练对肌纤维数量的影响》、《男子无氧功率与肌纤维、肌比力的关系及举重训练对其影响》、《骨骼肌Ⅰ、Ⅱ型纤维组成与乳酸无氧阈的关系》、《脑啡肽与运动关系初步研究》和《运动性疲劳与脑中γ—氨基丁酸》等十余篇。还有几篇从事运动保健的论文,如练功十八法等。

“文革”后,我重新回到了教学岗位,深感运动生理学的研究手段太简单了,与国外差距甚大,从当时的文献资料中就已知道国外早在1973年就开始应用针刺活检技术和组化染色、生化微量分析方法,研究运动员骨骼肌两类肌纤维的结构与代谢特征。同时认为这项研究能与训练密切配合,对提高运动技术水平有着重要的意义,并且在得知国家体委也积极倡导进行横向联系,应用社会力量来提高体育科研的质量。为了深化研究我千方百计通过留美学生得到一支活检针,又得知上海生理所冯德培教授实验室正在研究双重神经支配和慢性电刺激对转变鸡和大白鼠肌纤维类型的研究,我和青年教师袁公亮去生理所学习动物两类肌纤维的组化染色技术。同时,自己动手和水泥工一道在办公室内砌起水槽,四处奔走得到上海冶炼厂的支援定制一套制冷器,添置了一台切片机,加上从上海生理研究所移植的钙激活肌原纤维ATP酶组化染色技术。就这样一步步地创建了国内第一个以运动员为对象,研究运动训练与肌纤维的实验室。当时由于实验室初建,条件极差,气温高时,就得深更半夜做切片,虽然是这样,但是一想到这是为了我国的体育事业有更好的发展,咬咬牙就坚持下来了。在1986年,我们所研究的“人类骨骼肌针刺活检技术及快慢两类肌纤维的测定”曾获得国家体委颁发的科学技术进步三等奖。

后来,在明确的“运动训练与骨骼肌可塑性”研究方向下,经过五年的系列工作,客观实验结果证实,我国正常健康青年股外肌中两类肌纤维组成存在显著个体差异,不同项目运动员的股外肌中,短跑、举重运动员快肌占优势,而耐力性运动员慢肌纤维占优势,与国外报导资料基本相似。说明种族之间不存在显著差异,也就是中国人在肌纤维类型分布特征上是蕴藏着具有造就世界级水平优秀运动员的潜在能力的。客观数据也进一步证实举重训练只能有选择性使快肌纤维增粗,相应增加肌比力,并不能使肌纤维的数量增多和转变肌纤维的类型,澄清了国外以动物为对象,结果相互矛盾的报导。另外,实验结果还发现不论常人或运动员的乳酸无氧阈值均受慢肌纤维的制约。基于上述客观实验依据,得出结果强调了“某些运动项目(特别是短跑、举重、耐力跑),先天遗传的个体特征是创造运动成绩的先决条件,科学的选材与训练是将某些先天遗传潜力充分动员起来,并在竞技比赛中表现突出的成绩”的观点。提出了爆发力、速度性及耐力性项目运动员的选材都必须考虑肌纤维组成是否相适合这个重要生理信息。而这一建议得到了领导的重视和深受广大教练员的欢迎,在太原选材会上列为选材必测指标之一。这项具有理论意义又有实用价值的研究成果,首先被上海市男子自行车队教练沈金康采用,在冬训前测定了刚入队的12名自行车运动员股外肌中两类肌纤维配布,然后依据测试信息进行分项和制订训练计划。对上海自行车队成绩提高起了很大作用。据沈金康教练反映,肌肉活检绝对安全,不影响训练,可使教练掌握各个队员的主要特征,主动地进行科学训练,能做到有预见性提高运动成绩的目的。此外,又相继为南京划船队、江苏长跑队进行活检检测,为教练员提供了科学信息,深受教练员和运动员的欢迎。

上海体育学院是华东片区兄弟院校中最先开展科学研究的,因为我们有一些经验了,兄弟学校老师还过来向我们取经验,我们则毫无保留地协助同行们开展研究工作。

我校运动生理学的教师们通过这么多年的努力,使运动生理学为运动员服务,已经让这门学科成为了上体的一门重点学科。希望我校的运动生理学发展得越来越好,不断为中国的体育事业做出更大的贡献!

                                              

  冯宁 许健青整理

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