體育健身的生物學基礎(chǔ)

為了說明身體鍛煉是如何達到增強體質(zhì)、增進健康的機理，探索身體鍛煉定量和定性的標準，有必要了解體育健身的生物學基礎(chǔ)，即作用于人體的各種運動形式。這些運動形式包括進化、遺傳變異、生理生化等。

1.體育健身的生物進化論機制

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

關(guān)于進化論的理論，有達爾文和拉馬克兩種學派，即自然選擇和用進廢退兩種進化動力機制的闡述。體育健身運動與人類進化的關(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自然選擇規(guī)律，在局部上遵循著用進廢退的規(guī)律。

對人類總體而言，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)展進化提供了外部條件，使人類能逐代健康地繁衍下去。對于每個發(fā)育過程中的個體而言，體育健身是一個用進廢退的過程。體育健身能使個體的運動器官及其他器官得到相應的發(fā)展，如肌肉體積和重量的增長，骨骼的增長和皮膚的加厚等。身體器官的用進廢退是生物進化過程中的一種保護性反應，它能使生物和人體有效地適應外界環(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機制

體育健身可以適當?shù)卣{(diào)節(jié)人體遺傳的過程。身體鍛煉對于人體來說，就是要適當合理地運用環(huán)境變異和遺傳變異的規(guī)律，從而在后天因素中加強鍛煉，使人在后天環(huán)境的影響下實現(xiàn)某些新的良好的環(huán)境變異，以增進健康，增強體質(zhì)。同時，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，就有可能提高整個種族的體質(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)過幾代、十幾代乃至幾十代人的努力，這種努力也包括堅持不懈的體育健身鍛煉在內(nèi)。這是一項長期而艱巨的任務。我國人口的身體素質(zhì)水平與一些發(fā)達國家相比，還有較大差距，近年來的學生體質(zhì)健康調(diào)研表明，我國青少年的營養(yǎng)狀況正在大幅度改善，然而體質(zhì)健康狀況遠沒有達到理想的程度。應該通過積極有效的體育鍛煉，配合膳食、營養(yǎng)、醫(yī)療、衛(wèi)生等綜合措施，為國民的體質(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制

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

人是一個有機的活體，維持人體的生命活動需要一定的能量。人作為有機體，要對周圍環(huán)境作出應答，同時做出各種反應動作。另外，人作為社會的人，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行物質(zhì)代謝中實現(xiàn)的。

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

除此以外，人體還要與周圍世界進行多方面的信息交換，如人們在感受到外界環(huán)境溫度變化的信息時，隨即通過體內(nèi)的體溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)對其加以中和、緩解，如通過排汗、呼吸來降低身體的溫度，通過體表肌肉收縮來抵抗嚴寒的侵襲。人體在食入對身體有害有毒的物質(zhì)時，也會通過消化和排泄系統(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，才能有效地保持機體的有序和正常。信息的交換是通過人體的感覺器官、神經(jīng)中樞、肌肉的生理生化功能來實現(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，促進著人的整體優(yōu)化。

4.體育健身的生長發(fā)育機制

個體的生長發(fā)育過程受到遺傳過程的控制，其形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理機能、運動能力、心理特點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制約的。它為個體的生長發(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。人體的生長發(fā)育發(fā)展過程不同于遺傳過程，它不是發(fā)生在世代的銜接上的，而是發(fā)生在個體身上。每一個生長發(fā)育過程都是人類生命史上的一個周期，而每一個周期都為遺傳變異產(chǎn)生累積，因而促進了人類的進化過程。

人體的生長發(fā)育發(fā)展過程具有如下特點：

（1）波浪性和階段性。不同民族、地區(qū)、性別、時代的人，在身高、體重及身體各部分的長度、圍徑、寬度的年增長率、年增長值等方面，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。人體在其生長發(fā)育的各個階段，均是一個統(tǒng)一完整的有機體，因而，人體各部分的生長發(fā)育有著相應的比例。但各部分在同一時期及整個發(fā)育過程中又有先后之分，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)機能、運動能力、生長發(fā)育速度、壽命長短等方面具有比較相近的共同規(guī)律。

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