早在春秋战国时期，就出现了将呼吸活动与肢体动作相结合的“导引”和“推拿”，作为健身、修身、养生的方法。东汉名医华佗创制了“五禽戏”，阐述了生命健康依靠运动的道理：“人体虽需劳作，但不可过分，动则谷气化，血脉通畅，则疾病不生，犹如门枢，永不朽坏。故古仙人修导引，如熊经、鸱鸮蛊，抻腰身，活动诸节，以求永葆青春。” (《后汉书·华佗传》)后来出现的“八段锦”“易筋经”“五禽戏”等都属于同一类型的健身方法，说明古人已经开始运用生物学来研究运动对人体健康的影响。

近代以来，运用生物科学方法研究武术，探究其机理已开始。1936年，章乃器先生出版了《内功拳的科学基础》（1984年重印改名为《科学内功拳》）一书。该书运用生物科学的一些基础知识和研究方法，探讨内功拳的机理和应用，系统地对武术进行研究，探究其科学体系。近年来，不仅国人发表了大量研究成果；世界各国学者也竞相探索，涌现出大量卓有成效的研究成果，其中不少涉及生物科学。

武术是中华民族伟大的文化背景下产生和发展起来的一项中国传统体育项目，历史实践向人们揭示了武术在强身健体、防身修心、观赏娱乐等方面的客观价值。但用现代科学的知识和方法对武术进行系统的研究还远远不够。因此，运用辩证唯物主义和历史唯物主义的观点以及生物科学的研究成果，探索具有东方文化特色的武术，是建立武术学科体系的一个非常重要的方面，也是武术从中国走向世界，技术规范化、理论科学化不可缺少的环节。

运动生理学武术是中华民族的传统体育项目。我国地域辽阔，民族众多，由于受地理环境、社会风俗习惯等的影响，形成了不同的武术流派、类型和风格。近年来，随着武术的发展和科学技术的不断进步，广大武术工作者和科研人员采用运动生理学的基本方法和现代研究成果，对武术运动进行了广泛的研究，特别是对武术训练对不同训练水平、不同年龄、不同性别的运动员各器官系统的影响进行了定性和定量的实验，较全面地揭示了武术运动对人体结构和功能影响的生理机制。近年来的研究成果主要体现在以下几个方面：

武术对神经系统的影响。武术要求“以意行气，以气行身”。“意”是指大脑的活动；“气”是指生理活动的能量。即在大脑的调控下，调动全身各器官、组织的生理机能，随肌肉活动而进行有序的活动，使中枢神经系统和大脑皮层的兴奋性增强，抑制性加深，兴奋与抑制更加集中，从而提高神经过程的平衡性和灵活性。因此，武术训练可以提高神经感觉功能和大脑皮层的分析、综合能力。

生理研究表明，脑部的能量消耗占人体总能量消耗的1/8到1/6；但脑部自身的能量储备是有限的，其能量依赖于血液的供应。武术强调心、意、气、外功的配合，可使气血充沛活跃，使分布于脑部的大量毛细血管打开，增加脑部血液循环，从而加强脑细胞的能量供应条件，使脑部更加健康，提高中枢神经系统的兴奋性，加强应急能力，缩短反射时间，增强器官、系统间的灵活性和协调性。

武术对循环系统的影响武术对呼吸的要求很高。不同的拳种根据不同的动作需要采用不同的呼吸方法：提、沉、聚、撑；或要求细、长、深、匀、柔；或屏气发力，甚至发声激发力量。各种呼吸方法对肺的功能要求很高，促进呼吸系统功能的提高，有效增加练习者的肺活量和人体内外气体交换的能力。武术中经常采用腹式呼吸。由于腹式呼吸使横膈膜下降，不但可以增加肺活量，而且可以锻炼腹腔内的脏器，按摩内脏。

循环系统是人体供给能量的主要途径，其功能状态与人体各器官的功能有直接关系。血液中的血红蛋白是氧气的载体，其含量直接影响输送氧气的能力，是直接衡量人体功能的重要指标。血红蛋白存在于红细胞中，通常红细胞过多，会使血液黏稠度增加，增加血流阻力，加重心脏的负担。因此，在不增加红细胞的情况下，增加血红蛋白含量更为理想。据研究，武术运动员在静息状态下，红细胞数量处于正常值的下限；而血红蛋白则处于正常值的上限。这说明武术可以提高红细胞与血红蛋白的比例，增加血液的运氧能力，提高机体的工作能力。同时，由于武术独特的内外结合的锻炼方法，动作富有变化，使心脏、血管也得到很好的锻炼。 据研究，长期进行武术训练，不但可以促使心动过缓，还可以降低血压，而且心脏的结构和功能也得到有效改善。

武术对内分泌系统的影响由于武术对意识和呼吸的要求，在运动时强调“意守丹田”和腹式呼吸。尤其是太极拳，要求动作缓慢、柔和、缠绵，一招一式都以静柔为本，意神合一，以意为先。因此，它比其他运动更能刺激植物神经系统。同时，它通过神经对内分泌系统的活动也有很好的促进作用。有关研究表明，太极拳对甲状腺、脑垂体有良好的作用，对肾上腺的分泌有积极促进作用。

武术对人体的生理作用具有综合性；同时，不同的武术对不同性别、不同年龄的人也有不同的作用。目前，武术运动中最受关注的生理研究课题有：武术运动中如何最大限度发挥人体竞技能力的研究；不同武术项目对人体器官、系统和机能的影响；制约人体运动能力的生理因素；消除疲劳的有效方法和途径等。运动生理学已成为武术运动科学训练的基础学科。

运动解剖学是运动形态学的一个组成部分，是研究体育运动对人体形态结构的影响，探讨人体力学运动规律与运动技术动作之间关系的学科。武术是我国的传统体育项目，在其漫长的发展过程中，对增强体质、提高搏击技能发挥了应有的作用。要进一步学习和掌握武术基本技术，不仅要学好方法，更要懂得原理。因此，运用解剖形态学的基本原理和方法对武术动作进行分析研究，纠正动作错误，最大限度地发挥人的潜能，具有十分重要的现实意义。近年来，运用运动解剖形态学研究武术的成果主要体现在以下几个方面：

体形测量 武术要求“外练筋骨皮，内练神气神”，长期从事武术训练必然对运动员的外在形态产生特殊影响。近年来，研究人员对武术运动员体形测量的研究，表明武术对运动员的身高、体重、肌纤维延展性、关节活动度、骨骼硬度、身体形态及内脏器官系统等均有良好的促进作用。

选拔依据 武术既是一项群众性运动，又是竞技性运动，武术运动的特点和要求对运动员的外在身体素质提出了特殊的要求，因此目前多采用牙龄、骨龄鉴定法、第二性征鉴定法等对儿童青少年的发育程度进行鉴定，作为选拔依据；采用基因选拔法，选拔适合武术运动特殊需要的儿童青少年进行早期训练；采用一定的身体形态和机能状态指标来选拔、训练运动员。

武术对运动系统影响的研究表明，在运动训练的影响下，肌纤维的数量不会改变，改变的是肌纤维的质量。套路练习和徒手练习对提高肌肉的工作能力有显著的作用。武术要求姿势端正、动作圆润，动作要快、动作要稳，动作要稳、稳性要强，动稳结合。“动”即动态、快速的运动；“静”往往是肌肉保持各种固定姿势的静态工作形式。因此，从事武术训练，不但可以提高肌肉快速收缩的能力，而且可以提高静态耐力。虽然不同拳法的技术风格特点对肌肉发育的促进程度不同，但总体上，武术训练可以促进人体肌肉的均衡发展。武术对练习者的柔韧性要求较高，可以有效促进柔韧性的发展，增加关节的活动范围，提高肌肉的伸展性和弹性。 随着训练水平的提高，练习者不仅要具备良好的力量素质，还要具备良好的柔韧性素质，二者的结合对练习者的运动器官系统提出了更高的要求，能够产生更好的效果。武术在提高骨骼肌工作能力的同时，对骨骼的结构也有一定的影响，在对老年人骨骼的研究中发现，太极拳对延缓骨质疏松、脊柱压缩变形有很好的作用。在对参加武术运动的青少年的研究中发现，武术可以促进身体发育成长，增厚骨骼结构，强健骨骼，增强抗压能力。

武术插图：武术技术动作复杂多样，为了准确记录武术套路的动作形式和特点，统一动作术语，传达运动技术，需要用解剖形态定位术语来描述肢体的运动方向和路线，从而为武术插图、教学训练、科学研究提供便利。

解剖分析运用解剖学的基本原理和方法，对武术动作进行解剖学分析与研究，分析骨骼、关节、肌肉的运动规律，分析研究动作技术的合理性，指出易出现错误的动作解剖机制，有针对性地采用相应的方法进行实践，为教学和训练提供理论依据。

目前，武术运动中最受关注的解剖学研究课题有：武术运动对人体外部形态与功能的影响；人体武术活动能力的解剖机制；制约人体运动能力的解剖因素；预防、治疗运动损伤及恢复疲劳的有效方法和途径等。

运动生物力学是研究运动中人体力学规律的科学，作为一门应用学科，运动生物力学在各项体育运动中得到广泛应用。武术是以“攻防”技术为核心的体育运动，任何拳法、徒手动作都是在内外力作用下完成的，因此必须遵循力学的客观规律，才能充分体现“力”的升华。

武术技术动作是在一定的空间和时间中进行的，蕴含着运动的空间特征。所谓“空间特征”是指武术动作在运动轨迹、路线、位移等方面的差异性；而“时间特征”则是指技术动作完成的顺序、持续时间等。这些时间、速度、空间特征对于揭示武术的本质和规律十分重要。运用运动生物力学的原理和方法分析武术动作，主要目的是研究其位置变化与时间的关系，从时间和空间的角度描述武术运动员身体或各个环节的速度、加速度、角速度等运动参数，找出其运动规律，为教学和训练提供理论依据。通常运用运动生物力学原理研究武术动作的方法有： ①运用运动方程法，即根据物体运动规律，用数学公式描述武术动作。 ②用表象法，即在坐标纸上画出运动曲线，研究完成复杂动作的方法。③用表格法，即把等效量、已知量列成表格，用数据表格来说明问题。目前，在武术运动中，运用生物力学的原理和方法进行研究的主要课题是对武术动作进行技术分析，为教学和训练提供科学依据。

运动生物化学是研究运动对人体的化学组成和化学效应规律，指导人们合理从事运动实践的科学。它运用化学、物理和生物学的方法，在分子水平上对机体进行研究。常用的方法有针刺取样分析、动静脉导管引流、同位素示踪等。运动生物化学的研究范围是不同性别、不同年龄的人在运动过程中各组织器官的生化特征，即体内复杂的化学变化的调控，以及运动应激和适应在机体中发生的过程。

武术是一项丰富多彩的体育项目，项目繁多，技术风格各异，不同年龄、性别、兴趣爱好的人可选择不同的项目进行练习。不同拳种的特点各异，从运动生物化学角度看，对人体的作用也有很大差异。有关研究表明，长拳锻炼可改善机体化学成分结构，增加蛋白质和糖原，减少脂肪，产生适应性的质量代谢变化，特别是增加肌肉中蛋白质和磷酸肌酸，提高无氧代谢酶活性，改善无氧代谢供能过程，增强乳酸调控能力。太极拳可增加肌肉中糖原含量，提高有氧代谢酶活性和脂肪代谢能力，改善有氧代谢供能过程。另外，不同的武术项目、不同的训练方式、锻炼时间对不同年龄段的人也有不同程度的影响。

武术项目众多，每个项目对运动时间和运动强度的要求不同，完成不同项目套路的能量消耗也不同。近年来，通过对血乳酸值的研究，探讨了不同武术项目的运动强度、供能特点、运动疲劳及机体机能状态等。研究表明，在武术长拳项目中，南拳对提高人体无氧酵解供能效果较好；而太极拳由于动作缓慢、流畅，以有氧代谢为主。这些研究成果可以为我们提供采取针对性训练方法的依据。目前，在武术中，生化研究的主要课题有：武术项目的能量供应特点、营养代谢；武术对人体化学组成的影响及运动训练后体内物质的恢复过程。