體育健身的生物學(xué)基礎(chǔ)

為了說(shuō)明身體鍛煉是如何達(dá)到增強(qiáng)體質(zhì)、增進(jìn)健康的機(jī)理，探索身體鍛煉定量和定性的標(biāo)準(zhǔn)，有必要了解體育健身的生物學(xué)基礎(chǔ)，即作用于人體的各種運(yùn)動(dòng)形式。這些運(yùn)動(dòng)形式包括進(jìn)化、遺傳變異、生理生化等。

1.體育健身的生物進(jìn)化論機(jī)制

生物進(jìn)化是一個(gè)普遍的過(guò)程。生物進(jìn)化過(guò)程可發(fā)生在不同物種之間，如從猿到人的進(jìn)化，也可發(fā)生在人類的漫長(zhǎng)演化之中，如尾巴的消退、手功能的增長(zhǎng)。進(jìn)化過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間十分漫長(zhǎng)，變化的速度十分緩慢。然而每一個(gè)階段在人類進(jìn)化過(guò)程中卻是不可缺少的，每個(gè)人無(wú)時(shí)無(wú)刻不受到進(jìn)化規(guī)律的支配。

關(guān)于進(jìn)化論的理論，有達(dá)爾文和拉馬克兩種學(xué)派，即自然選擇和用進(jìn)廢退兩種進(jìn)化動(dòng)力機(jī)制的闡述。體育健身運(yùn)動(dòng)與人類進(jìn)化的關(guān)系在這兩種理論中均可得到合理的解釋。體育鍛煉從總體上適應(yīng)自然選擇規(guī)律，在局部上遵循著用進(jìn)廢退的規(guī)律。

對(duì)人類總體而言，體育健身提供了一種自然選擇的方式。它為人類身體的汰劣留良、發(fā)展進(jìn)化提供了外部條件，使人類能逐代健康地繁衍下去。對(duì)于每個(gè)發(fā)育過(guò)程中的個(gè)體而言，體育健身是一個(gè)用進(jìn)廢退的過(guò)程。體育健身能使個(gè)體的運(yùn)動(dòng)器官及其他器官得到相應(yīng)的發(fā)展，如肌肉體積和重量的增長(zhǎng)，骨骼的增長(zhǎng)和皮膚的加厚等。身體器官的用進(jìn)廢退是生物進(jìn)化過(guò)程中的一種保護(hù)性反應(yīng)，它能使生物和人體有效地適應(yīng)外界環(huán)境的變化。這就是體育健身中“需要什么練什么”、“哪里不足練哪里”的道理。

2.體育健身的人體遺傳學(xué)機(jī)制

體育健身可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)人體遺傳的過(guò)程。身體鍛煉對(duì)于人體來(lái)說(shuō)，就是要適當(dāng)合理地運(yùn)用環(huán)境變異和遺傳變異的規(guī)律，從而在后天因素中加強(qiáng)鍛煉，使人在后天環(huán)境的影響下實(shí)現(xiàn)某些新的良好的環(huán)境變異，以增進(jìn)健康，增強(qiáng)體質(zhì)。同時(shí)，處于青春發(fā)育和生育階段的青年一代健身鍛煉，有利于提高下一代的健康和體質(zhì)水平，以求將其優(yōu)越的遺傳品質(zhì)傳給下一代。如此循環(huán)往復(fù)，就有可能提高整個(gè)種族的體質(zhì)水平。

要提高和改善中華民族的健康和體質(zhì)水平，需要經(jīng)過(guò)幾代、十幾代乃至幾十代人的努力，這種努力也包括堅(jiān)持不懈的體育健身鍛煉在內(nèi)。這是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)。我國(guó)人口的身體素質(zhì)水平與一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還有較大差距，近年來(lái)的學(xué)生體質(zhì)健康調(diào)研表明，我國(guó)青少年的營(yíng)養(yǎng)狀況正在大幅度改善，然而體質(zhì)健康狀況遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到理想的程度。應(yīng)該通過(guò)積極有效的體育鍛煉，配合膳食、營(yíng)養(yǎng)、醫(yī)療、衛(wèi)生等綜合措施，為國(guó)民的體質(zhì)發(fā)展創(chuàng)造良好的遺傳前提條件。

3.體育健身的生理生化機(jī)制

人體的生理生化過(guò)程是生命這個(gè)耗散結(jié)構(gòu)與外界進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息三個(gè)方面交換的基本運(yùn)動(dòng)形式。它是保證生命存在的生物過(guò)程。人體生理生化過(guò)程中的新陳代謝，既取決于先天遺傳素質(zhì)，也受后天環(huán)境的影響。人體的生理生化過(guò)程變化較為迅速，常以小時(shí)、分、秒、毫秒為計(jì)算單位。同時(shí)，大多數(shù)生理生化的變化具有可逆的性質(zhì)。

人是一個(gè)有機(jī)的活體，維持人體的生命活動(dòng)需要一定的能量。人作為有機(jī)體，要對(duì)周圍環(huán)境作出應(yīng)答，同時(shí)做出各種反應(yīng)動(dòng)作。另外，人作為社會(huì)的人，也要完成各種各樣的有目的的行為，就需要消耗大量的肌肉能量和神經(jīng)能量，這些能量的攝取也是人體在進(jìn)行物質(zhì)代謝中實(shí)現(xiàn)的。

體育鍛煉的基本功效，在于它是一個(gè)消耗體力的過(guò)程（即促進(jìn)體內(nèi)物質(zhì)的分解和能量的消耗），由此引起異化作用的加強(qiáng)，它破壞了人體內(nèi)原有的同化與異化的平衡，導(dǎo)致了體質(zhì)水平的暫時(shí)減弱。然而身體鍛煉造成人體的這種消耗并不是到此為止，而是對(duì)機(jī)體產(chǎn)生一種新的刺激，促使體內(nèi)同化作用的加強(qiáng)（即同化作用適應(yīng)異化作用的加強(qiáng)而加強(qiáng)），導(dǎo)致體內(nèi)組織細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的補(bǔ)充、增加和積累。其最終結(jié)果是導(dǎo)致人的體質(zhì)和健康水平提高。

除此以外，人體還要與周圍世界進(jìn)行多方面的信息交換，如人們?cè)诟惺艿酵饨绛h(huán)境溫度變化的信息時(shí)，隨即通過(guò)體內(nèi)的體溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)其加以中和、緩解，如通過(guò)排汗、呼吸來(lái)降低身體的溫度，通過(guò)體表肌肉收縮來(lái)抵抗嚴(yán)寒的侵襲。人體在食入對(duì)身體有害有毒的物質(zhì)時(shí)，也會(huì)通過(guò)消化和排泄系統(tǒng)的作用將其危害性降至最低限度。人體只有不斷地與外界交換信息，才能有效地保持機(jī)體的有序和正常。信息的交換是通過(guò)人體的感覺(jué)器官、神經(jīng)中樞、肌肉的生理生化功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的。體育鍛煉使人體物質(zhì)、能量和信息密切結(jié)合，三位一體，促進(jìn)著人的整體優(yōu)化。

4.體育健身的生長(zhǎng)發(fā)育機(jī)制

個(gè)體的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程受到遺傳過(guò)程的控制，其形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理機(jī)能、運(yùn)動(dòng)能力、心理特點(diǎn)直至壽命等各方面都要受到遺傳的影響。這種影響是靠遺傳程序來(lái)制約的。它為個(gè)體的生長(zhǎng)發(fā)育確定了大致的方向和水平。但這種程序不是一成不變的，后天環(huán)境可以使這種程序發(fā)生一定程度的改變，體育健身就是調(diào)節(jié)這種程序的基本手段。人體的生長(zhǎng)發(fā)育發(fā)展過(guò)程不同于遺傳過(guò)程，它不是發(fā)生在世代的銜接上的，而是發(fā)生在個(gè)體身上。每一個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程都是人類生命史上的一個(gè)周期，而每一個(gè)周期都為遺傳變異產(chǎn)生累積，因而促進(jìn)了人類的進(jìn)化過(guò)程。

人體的生長(zhǎng)發(fā)育發(fā)展過(guò)程具有如下特點(diǎn)：

（1）波浪性和階段性。不同民族、地區(qū)、性別、時(shí)代的人，在身高、體重及身體各部分的長(zhǎng)度、圍徑、寬度的年增長(zhǎng)率、年增長(zhǎng)值等方面，都隨年齡增加而變化，變化曲線呈波浪形，并有明顯的階段性。

（2）非等比性。人體在其生長(zhǎng)發(fā)育的各個(gè)階段，均是一個(gè)統(tǒng)一完整的有機(jī)體，因而，人體各部分的生長(zhǎng)發(fā)育有著相應(yīng)的比例。但各部分在同一時(shí)期及整個(gè)發(fā)育過(guò)程中又有先后之分，具有非等比性。

（3）統(tǒng)一性。同一種族、同一地區(qū)的人在形態(tài)機(jī)能、運(yùn)動(dòng)能力、生長(zhǎng)發(fā)育速度、壽命長(zhǎng)短等方面具有比較相近的共同規(guī)律。

人的生長(zhǎng)發(fā)育發(fā)展對(duì)人的整個(gè)生命過(guò)程有著舉足輕重的影響，其規(guī)律對(duì)指導(dǎo)身體鍛煉具有重要的意義。它不僅指明了不同年齡的個(gè)體從事身體鍛煉的必要性，而且也說(shuō)明了身體鍛煉必須經(jīng)常、全面和因人而異。