人体是由各器官系统组成的有机整体，体育锻炼增强体质包括许多科学规律，体育锻炼的科学化、定量化与锻炼效果密切相关，不同性别、体质、年龄的人，其锻炼的内容、方法、运动负荷、运动强度等均有不同的科学要求。参加体育锻炼，增强身体素质以及提高运动成绩必须遵循科学的规律。
一、新陈代谢
新陈代谢是指生物体与周围环境之间不断地进行物质交换和能量交换以及生物体内物质和能量的转变过程。新陈代谢是生物体内所进行的全部化学反应的总和，是生物体最基本的特征。
新陈代谢包括物质代谢和能量代谢两个方面，二者密不可分，在物质代谢的过程中伴随着能量代谢。
新陈代谢又可分为同化作用和异化作用两个方面。同化作用（又叫合成代谢）是指生物体从外界环境中摄取营养物质，将其转变为自身的组成物质，并且储存能量的过程。异化作用（又叫分解代谢）是指生物体通过呼吸作用，分解自身的一部分组成物质，释放能量，并把分解的终产物排出体外的过程。同化作用和异化作用是相互依存、不可分割的，没有同化作用就不可能产生新的生活物质，就不能储存能量，异化作用就无法进行；没有异化作用就不能释放能量，同化作用也就无法进行。可以说，同化作用是异化作用的前提，异化作用是同化作用的动力。
新陈代谢的正常进行为生命活动提供了动力，代谢一旦停止，生命也就结束了。
二、人体运动的肌肉工作
（一）肌肉概貌
人体的运动是由运动系统实现的，运动系统由206块骨骼和400多块肌肉以及关节等构成。骨骼构成人体的支架，关节使各部位骨骼联系越来，而最终是由肌肉的收缩、放松来实现人体的各种运动。
1.肌肉的结构
组成肌肉的基本单位是肌纤维，许多肌纤维排列成肌束，表面被肌束膜包绕，许多肌束聚集在一起构成一块肌肉。在肌肉的化学成分中，约3/4是水，1/4是固体物，同时肌肉中有着丰富的毛细血管及神经纤维，保证肌肉的氧气和养料供应及神经协调指挥。肌纤维是一根长圆柱形细胞，每条肌纤维外面包有一层薄膜叫肌内膜。肌纤维内除肌浆外，中间有许多根圆柱状上面带有横纹的肌原纤维。肌原纤维是由粗细不同的两种蛋白质微丝构成。粗微丝由肌球蛋白构成；而细微丝则是以肌动蛋白为主，还有肌钙蛋白和原肌球蛋白等共同构成。肌肉的收缩就是由这两种蛋白质微丝相对滑行而实现的。体育锻炼能使肌肉结实粗壮，锻炼能使肌纤维中的蛋白质含量增加，从而使肌纤维增粗。
2.肌肉的成分和收缩形式
一块肌肉由几种组织构成，其中肌组织和结缔组织分别构成肌肉的两种成分——收缩成分和弹性成分。肌纤维是肌肉的收缩成分，通过肌纤维的主动收缩放松，实现各种运动；肌肉中的结缔组织是肌肉中的弹性成分，它与收缩成分成并列或串联存在。肌肉在完成各种动作时，就整块肌肉的长度来说，可以发生长度的变化，也可以不发生变化，因此可以将肌肉的收缩形式划分为多种形式，这里仅简单介绍向心肌肉收缩、等长收缩和超等长肌肉收缩三种形式。
（1）向心肌肉收缩是肌肉长度发生缩短的收缩形式，在力量练习中属于最普通的一种，例如利用哑铃、沙袋、杠铃、拉力器等锻炼肌肉均属此类。目前已有多种运动练习器，锻炼增加力量的效果比一般向心练习方法要好。
（2）等长收缩。当肌肉收缩产生的张力与外力相等，或是维持身体某一种姿势时，肌纤维虽积极收缩，但肌肉的总长度没有改变，这种收缩称为等长肌肉收缩。肌肉处于等长收缩时，从整块肌肉外观看，肌肉长度不变，但实际上肌肉的收缩成分是处在收缩中而使弹性成分拉长，从而使整块肌肉长度保持不变。
