運動和競技運動生理學（第2版）

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。

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...

李序

本書之原作者為日本中京大學校長 北川 薰博士教授，他是東京大學博士留美的一位運動生理權威學者，且對台灣甚為友善，曾多次來台灣講學，且與本地學者建立誠摯的友誼。北川教授於2001年擔任中京大學體育學院院長，2006年擔任國際長，2007年擔任擁有一萬三千人的私立綜合大學―中京大學校長，還是日本體育學會副會長及日本全國大學體育聯合會副會長。

黃彬彬教授是早期中華民國女子籃隊國家代表隊(良友隊)健將及輔仁大學資深教授，也是第一批教育部選送至日本進修運動生理學之學者，是極少數精通日語文並擔任日本運動科學口譯及瞭解日本文化之教授，因為她的關係使得台日體育學術交流持續不斷，貢獻良多。退休後還繼續教授輔大日文，頗受學生歡迎，此次承北川校長答應無償讓出本書新版台灣翻譯權。另一位譯者是台北市立大學體育學院(北體)郭志輝教授，也是早期留日之運動生理資深教授，協助部分翻譯，更是如虎添翼。

《運動とスポーツ の　生理學》，譯成《運動和競技運動生理學》，如用英文則為“exercise and sport physiology”， 好像更能表達清楚些，exercise physiology(運動生理學)包括生化、能量代謝、心肺功能、血液學、血液動力學、骨格肌肉學、神經內分泌功能，這些內容都是較偏向基礎醫學部分者。而競技運動生理學(sport physiology) 則為較晚發展出來之學問，為了競技運動項目得勝之目的而有之「競技運動生理學」，「競技運動」日本採用外文語スポーツ，好像較簡單易懂，而中文則以「運動和競技運動生理學」 來表達，而中文中 「運動」(exercise) 這一詞，則有些模糊不清，事實上“exercise”在營養學界也有以「活動」來表示，好像中度運動量之活動等。本書內容涵蓋「運動」和「競技運動」兩者之生理學，內容豐富新穎，因此在日本頗受歡迎，今年(2014年) 已是修訂三版了。

總而言之，本書對體育、運動健康休閒、復健、營養等系的師生，均為值得選用之教科書，故特別推荐之。

李寧遠
輔仁大學第五任校長,
輔仁大學民生學院創院院長，輔仁大學食品營養系系主任
國立體育大學運動生化學及運動營養學教授兼訓導長
台灣營養學會前理事長，家政學會前理事長，生活應用科學會前理事長
台灣健康管理產業協會現任理事長
輔仁大學兼任教授

李序

本書之原作者為日本中京大學校長 北川 薰博士教授，他是東京大學博士留美的一位運動生理權威學者，且對台灣甚為友善，曾多次來台灣講學，且與本地學者建立誠摯的友誼。北川教授於2001年擔任中京大學體育學院院長，2006年擔任國際長，2007年擔任擁有一萬三千人的私立綜合大學―中京大學校長，還是日本體育學會副會長及日本全國大學體育聯合會副會長。

黃彬彬教授是早期中華民國女子籃隊國家代表隊(良友隊)健將及輔仁大學資深教授，也是第一批教育部選送至日本進修運動生理學之學者，是極少數精通日語文並擔任日本運動科學口譯及瞭...

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

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...

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

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...