運動和競技運動生理學

台灣第一本兼含運動生理學 (Exercise Physiology)與競技運動生理學(Sports Physiology)理論與實務之巨作，圖文並茂，譯文流暢，淺顯易讀。

本書原作者北川薰博士為日本以體育運動著稱的中京大學現任校長，亦為國際知名運動生理學者，尤以身體組成研究著名。中譯者為留日台灣運動生理學耆老，以日文翻譯與口譯著名的黃彬彬教授及留日運動生理學者郭志輝教授。

本書分為五章，分別對體能概念、運動競技運動、體能測量、訓練與效果及高齡者的營養攝取等做完整之介紹，內容充實，深入淺出，圖文豐茂，為難得一見之好書。適用於醫學、復健、體育運動、休閒管理、營養等方面之專業領域，及愛好運動人士。

作者簡介

北川 薰

日本中京大學校長

譯者簡介

黃彬彬

現任：
私立輔仁大學兼任教授
台灣運動生理暨體能學會常務監事
中華民國體育學會諮詢委員會委員
台灣有氧體能運動協會理事
學歷：
國立臺灣師範大學體育系畢業
日本國立筑波大學運動醫學研究室研究
經歷：
私立輔仁大學專任教授 (退休)
國立臺灣大學兼任教授
國立體育大學兼任教授
私立東吳大學兼任教授
私立實踐大學兼任教授
台北市立體育專科學校兼任教授
中華民國運動醫學會理事
中華民國體育學會理事暨運動生理研究委員會主任委員
中華民國大專體總運動醫學委員會委員
教育部論文審查委員
專著：
運動生理學 (正中書局 發行)
運動與動力 (黃彬彬、林正常 合譯，健行文化出版公司發行 )
其他：
運動科學相關刊物撰稿
學術研究：
於國內與國際 (如奧運會、亞運會、世大運及其他體育學術研討會) 發表運動生理學相關學術研究論文數十篇

郭志輝

臺北體育學院體育健康學系退休教授
學歷：
國立台灣師範大學畢業
日本大阪體育大學研究
日本國立岡山大學教育學碩士(運動生理學專攻)
日本東京大學教育學院運動科學研究室博士課程進修(教育部公費留學)。
經歷：
台北體育學院教授兼總務長、所長及系主任
國立台灣藝術大學舞蹈系兼任教授
中華民國拔河協會副理事長(94～至今)
中華民國運動生理學暨体能學會理事及常務理事(95～100年)
著作：
出版專書《舞蹈應用生理解剖學》、《人體解剖生理學》、《運動與呼吸》、《幼兒運動遊戲與感覺統合》等，及期刊雜誌發表有關舞蹈與科學、肚皮舞的呼吸應用、幼兒運動與身心發展等學術論文

譯者序
這本運動和競技運動的生理學專書翻譯自日本（有）市村出版之第三修訂版《運動和競技運動生理學》一書，作者是日本中京大學現任校長北川　薰博士。值得慶幸的是五南圖書出版公司獲得日本（有）市村出版無償授權版權於台灣翻譯成中文書出版，由黃彬彬教授與郭志輝教授共同完成翻譯，即將於日內在台灣發行。目前為止，國內引進有關運動生理學的翻譯書主要以歐美為主流，很少有翻譯日本的原著。本書在日本是體育、競技運動以及健康科學的一系列教科書之一。本書理論和實務並用，圖文並茂，暢達易讀，是適用於攻讀體育、競技運動以及健康等科學的專長研習者的教科書和參考書。
譯者們在國內體育專業大學從事運動生理學教學與研究多年經驗，認為本書最大特點除其理論的陳述及筆法方式，能影響初次學習運動和競技運動的生理學者之興趣、使學習者能以最短時間掌握精髓。適合一般人以及體育運動專業學生之使用外，更能闡究運動生理學和競技運動生理學的異同，以區別體育和競技運動學者與醫學專業領域者之主導性。尚且指出人與動物的運動不同之處在於人有競技運動表現而動物則無，因此研究人的體能，不宜僅以動物的實驗資料為研究基礎，尚需以人的實際實驗作為研究的重要理念。
學無止境，各學術領域皆然，譯者們以多年的運動生理學之教學與研究經驗，斗膽受託翻譯此書，盼此中譯本問世有助益於臺灣體育運動專業及相關學術研究者之學習與研究。在翻譯過程中譯者們互相校對修正，力求完整，然難免有疏失忽略之處，尚請讀者不吝指正勉勵是所至盼。
黃彬彬、郭志輝　謹識
2014年3月

目錄
第三版序
第二版序
本書執筆感言
台灣出版序
李　序
葉　序
鄭　序
譯者序
第一章 體能概念
一、體能的解釋
二、體能測驗
第二章 運動和競技運動的背景
第一節　神經系統
一、神經元的構造和機能
二、神經系統的作用
三、神經系統的結構
四、中樞神經和身體運動
（一）大腦皮層
（二）小腦
（三）腦幹
（四）脊髓
五、中樞神經層次參與身體運動的差異性
六、中樞的特定區域
七、刺激、反應和回饋
八、神經支配
第二節　能量的產生
一、肌肉的能量供給系統
（一）無氧性能量供給系統
1. 非乳酸性能量供給系統
2. 乳酸性能量供給系統
（二）有氧性能量供給系統
二、參與運動的能量供給系統
三、能量及其關聯性指標
第三節　肌肉系統
一、肌肉分類
二、肌肉的構造
三、肌肉形態
四、肌肉作用和名稱
五、肌力的發揮
（一）肌肉的收縮型式
（二）肌肉收縮型式和肌力
（三）兩種類的等長性收縮
（四）真的肌力和外表的肌力
（五）絕對肌力
（六）中樞神經對肌力的影響
六、肌力、速度和動力三者之關係
（一）肌力和速度
（二）動力
七、肌纖維
（一）肌纖維的收縮特性和分類
（二）肌肉的肌纖維組成
（三）肌纖維比率之決定
第四節　氧氣運輸系統
一、呼吸系統
（一）呼吸中樞
（二）呼吸運動
（三）肺容量
（四）肺換氣量
（五）攝氧量（O2）
（六）運動強度與各呼吸系統指標的變動
（七）運動中的攝氧量
（八）呼吸商
二、循環系統
（一）循環
（二）心臟
（三）血管系統
（四）血液
（五）氧的運輸
（六）心輸出量
（七）血壓
（八）各循環系統指標的變動與運動時間
和運動強度之關係
第五節　環境
一、溫度和濕度
二、氣壓
（一）低壓環境
（二）低壓環境對運動能力的影響
（三）高壓環境
第六節　營養
一、營養素與其作用
（一）醣類
（二）脂肪
（三）蛋白質
（四）纖維素和水
二、運動的能源
三、運動與肝醣的貯藏
第七節　人體形態
一、體重
（一）競技運動項目和體重
（二）標準體重
二、體型和體型指數
三、身體組成
（一）加齡和性別差異
（二）競技運動選手的身體組成
（三）肥胖
第八節　體重控制
一、目標體重
二、競技運動選手的體重控制
（一）增加體重
（二）減輕體重
三、肥胖者的體重控制
（一）限制攝取能量和增大消耗量
（二）美國運動醫學會的減重指南
第三章 體能測量（體能測驗）
第一節　形態
一、身體組成
（一）直接測量法－密度法和基本的測量方法
（二）間接法
（三）測量值的比較
二、肥胖度和體型指數
（一）肥胖度
（二）體型指數
第二節　機能──神經．肌肉
一、肌力
（一）等長性肌力
（二）等速性肌力
二、肌耐力
三、動力
四、敏捷性
第三節　機能─全身性耐力
一、基礎及安靜代謝的強度基準
（一）能量代謝率（RMR）
（二）等代謝量（METS）
（三）RMR和METS的比較
（四）運動中的能量消耗量
二、非最大水準的強度基準
（一）登階測驗
（二）PWC170
（三）PWC75%HRmax
三、最大水準的強度基準
（一）最大攝氧量（O2max）
（二）最大攝氧量的強度基準
（三）血中乳酸開始急速增加的強度（OBLA）
第四章 訓練和效果
第一節　訓練
一、發育和老化的訓練效果
二、訓練原則
三、訓練的三條件
四、運動的特異性
第二節　神經系統的效果
一、技術訓練
二、技術的解析
（一）觀看映像的動作解析
（二）觀看肌電圖的動作解析
三、神經系統的改善
第三節　肌肉系統的效果
一、重量訓練
（一）各種訓練方法
（二）訓練條件
二、重量訓練的效果
（一）肌肉
（二）肌纖維
（三）中樞神經
（四）代謝
三、肌耐力的效果
四、肌動力的效果
第四節　氧運輸系統的效果
一、全身性耐力訓練
二、全身性耐力訓練對呼吸系統和循環系統的影響
（一）呼吸系統
（二）循環系統
（三）肌纖維
三、無氧性訓練
第五節　身體組成的效果
一、安靜的影響
二、全身性效果
（一）全身性耐力訓練
（二）重量訓練
三、局部的訓練效果
（一）局部運動效果
（二）內臟脂肪的效果
（三）骨的影響
第五章 高齡者的運動和營養
一、加齡與體能
二、高齡者的運動
（一）肌力
（二）全身性耐力
（三）柔軟性
三、高齡者的營養攝取
謝誌
主要參考書目（按年代遠近排序）
索引

當思索運動和競技運動生理學應有的領域時，是無法避免透過對體能的想法去理解的。運動和競技生理學的目的，是了解人體運動時身體產生的變化，以及研明從事某種身體動作時肉體所產生的機轉。終其目的，主要的是透過生理學的知識理解體能的背景，以探究促進體能向上的最好策略。
一、體能的解釋
以往對體能的認知，已有許多學者專家提出很多不同的見解陳述，從其中提出幾個陳述以窺視體能概念之演變流程，得知先人們共同的理解點是「體能是身體的活動能力」，但是基本上沒有考慮到安靜時的身體狀態。茲以朝比奈（1968年）對體能的解釋為例說明如下，但請注意，朝比奈另外考慮到與健康之差異性陳述體能之概念。
「體能是個人擁有的身體能力，而健康則為可以充分發揮其體能的個人精神性的身體狀態。因此體能得以在某程度內將各機能或項目別的各種能力等，常給予階段性的數據量化。但是對健康而言，量化性評價是困難的，一般性常用的健康指標也是一種大約性的概念而已。」
如上所述，體能和健康有不同的概念。眾所皆知，體能可作為數值的測驗，而健康係屬狀態，全身的身心狀態是無法直接測驗的。然而，事實上體能和健康本質性有其密不可分離的關係。如果缺少健康則無法充分發揮體能，缺少某程度的體能，也不能稱為健康。
我國（日本）的體能概念，其分類和結構，深受圖1所示的依據豬飼體能分類（1966年）的影響。豬飼的體能分類特徵，是首先將身體性因素和精神性因素分類解釋。然而，被指摘為過於廣泛性的分類。相對的，很多研究者，如石河則將精神性要素類屬精神力而和體能分開的概念進行解釋。對豬飼的身體性因素中的防衛體能的解釋雖可以概念性的理解，但是近年才有更具體的積極性研究進展。因此，一般傳統性的都以豬飼的身體因素中的行動體能視為對體能的理解。所以可以說隨著學術領域、時代變遷以及立場不同等對體能有不同的解釋，並非一概而論。
例如有些中等學校和高級中學的保健體育教科書，把圖1之身體性因素的行動體能的機能項目加以整理，有關肌肉系統列為「發揮運動的能力」，呼吸循環系統列為「持續性運動的能力」，腦、神經系統列為「調整性運動能力」等，將體能簡潔歸納並解釋得更容易了解。
從這些教科書亦可瞭解，如果缺少能量的產生是無法解釋體能，而如宮下（1980年）所後述的，根據肌肉收縮能量供給機構，提示分為高強度能量、中等強度能量以及低強度能量等概念，而展開設計適宜的體能測量裝置和訓練項目的計劃。
另一方面，也有從健康的立場解釋體能的流程。依照過去，有關體能概念通常都以競技運動選手為主要對象，或至少以健康的人為對象，而以其最大運動能力為基礎去考量其運動體能的方式。在此「強壯」和「快速」成為體能的重要因素。然而，從1970年到1980年代，健康體能的呼應聲高漲，健康體能廣受重視。依健康體能概念，其體能因素包括有肌力、肌耐力、全身耐力（心肺功能）、柔軟性以及身體組成等。如圖2所示，是美國人Pate（1983年）的體能分類。在此所提及的「運動能力」相當於圖1豬飼的體能分類中的「行動體能」。然而必須注意的是健康體能方面幾乎沒有包含後述的無氧性能量供給系統所提供的無氧性動力（anaerobic power）的體能因素。