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一般情况下，人体的形态、机能和素质在某一时间内都会处在一个相对稳定的平衡状态，当外部环境发生变化时，就会影响机体相对稳定的平衡状态。人体相对稳定的平衡状态被打破的应激反应是生物调节和适应，体能训练过程就是依据这一原理，通过有意识、有目的、有计划地施加适宜的运动负荷刺激，就会使机体对负荷产生应答反应，出现一系列的生理适应。在合理范围内，训练中施加的负荷越大，对机体的刺激程度就越深，引起的消耗过程就越强烈，机体产生的相应变化也就越明显，机体的机能、形态适应性变化也就越大。因此，从生物学发展规律分析，科学的体能训练机制应包含的因素是：适宜负荷、应激反应、适应变化及有效恢复，对这四个方面的全面认识也就构成体能训练的基本原理。
应激反应是机体一种本能的保护性机制。机体受到各种强烈的内外刺激时，促肾上腺皮质激素、糖皮质激素的分泌就立刻大幅度增加，激素水平急剧增加，超过一般生理水平的需要，就会引发机体在神经调节、肌肉收缩等方面出现的明显反应，来适应或抵抗内、外刺激对机体的伤害，形成一种本能性的保护机制，称为应激或紧张状态
。应激是机体生存过程中必需具备的保护性反应机制，它有助于增强机体对有害刺激的耐受力和抵抗力，降低机体因刺激造成的损害程度。
体能训练中施加的负荷是机体产生应激反应的外刺激，这种应激反应使机体的激素水平发生了变化，也使神经调节和机体功能产生了相应的调整变化。应激反应是机体功能活动或损伤作用下引起机体的所有非特异性变化的总和。应激反应的特征有三个阶段：动员阶段、适应阶段和衰竭阶段，任何一种应激反应都会使机体处于这三个阶段之一。在训练过程中，机体接受负荷后首先进入动员阶段，机体的激素水平发生变化，神经调节和机体功能也产生了相应的调整，在不断接受适宜负荷刺激下，机体的应激反应就会进入适应阶段，运动员的运动机能就会提高和改善；在不断接受过度训练或负荷过小的训练刺激下，机体的应激反应就会进入衰竭阶段，就会造成运动员的运动机能下降、运动成绩下降。
机体的适应分为暂时性适应和长久性适应两类。当机体接受负荷刺激时，人体内相对稳定的平衡状态就会被暂时破坏，此时机体就会通过一系列生理性调节，又会重新保持一种相对稳定的平衡状态，这种适应是暂时性适应。如果暂时性适应在持续不间断、周期性地反复进行，就会使人体的形态、机能和素质等方面发生变化，这种变化就会成为长久性适应。高水平的运动员的体能训练，就是机体对训练负荷逐步建立运动适应的过程。长久性适应过程是对运动员的形态、机能的改造和建立过程，是使运动员各器官系统在形态、机能、素质以及健康水平上适应运动专项特殊要求的过程，使机体在形态、机能上不断建立良性的、相对稳定的平衡状态。体能训练过程实质上就是追求机体对训练适应的过程，所谓训练适应是反映运动员机体在长期训练和外界环境（指自然环境与训练，比赛环境等）刺激的作用下所产生的生物学方面的功能性“动态平衡”
。
体能训练引起机体的主要训练适应：①骨骼肌的训练适应：长期反复地给予肌肉一定阻力刺激，肌肉的形态结构和机能都会产生适应性变化，肌肉力量也可得到相应的增强。肌肉的训练适应主要表现在三个方面：骨骼肌功能性肥大；支配肌肉的中枢神经系统的机能改善；肌肉能源物质储备增加和相关酶活性的改变
。②呼吸机能的训练适应：呼吸机能的训练适应变化主要是由于呼吸肌的力量增大、肺泡膜的表面积增大、肺毛细血管血流量的增多等因素导致通气量的增大
。③循环系统的训练适应：循环系统的训练适应主要表现在三个方面：运动性心脏增大；心血管机能改善；窦性心动徐缓
。
训练适应是指机体对不同运动方式所引起化学特性反应发生的适应性变化的现象。达到提高竞技能力适应的基本要求包括：机体能源贮备能力的适应性提高；机体调节能力的适应性提高；机体防御能力的适应性提高。从细胞水平决定竞技能力的基本条件包括：相适应的细胞结构；相适应的能量保证；相适应的机能调节能力。从整体机能调节水平决定运动能力的条件包括：神经系统对各器官的调节与运动相适应；内分泌的体液调节与运动相适应；免疫系统与运动相适应。