北体生理解答题重点文档格式.docx
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超等长收缩的优点在于,在做离心收缩时,肌肉被迅速拉长,导致肌肉产生牵张反射性收缩。
在向心收缩时,由于离心工作阶段产生的肌肉弹性势能、牵张反射性收缩,使肌肉产生较大的收缩力。
完成超等长练习时,肌肉最终收缩力量的大小是由肌肉在离心收缩中被拉长的速度和被拉长的长度所决定的,而且肌肉被拉长的速度更为重要。
3、肌纤维类型的划分
(1)根据肌纤维的收缩速度划分
可将肌纤维分为:
快肌纤维、慢肌纤维
(2)根据肌肉的色泽划分
可将肌肉划分为:
红肌纤维、白肌纤维。
再结合肌肉的收缩速度,可将肌肉划分为:
快缩白、快缩红、慢缩红三种类型。
(3)根据肌肉的收缩速度和代谢特征划分
快缩——糖酵解型、快缩——氧化——糖酵解型、慢缩——氧化型
(4)根据肌球蛋白重链(MHC)同功型划分
MHC同功型是反映肌纤维类型的标志性蛋白。
可将肌纤维划分为:
MHC-Ⅰ、MHC-Ⅱa、MHC-Ⅱx、MHC-Ⅱb
4、不同类型的肌纤维的形态学、生理学和生物学特征是什么
(1)不同肌纤维的形态学特征
A快肌纤维:
直径较慢肌纤维大,含有较多的收缩蛋白,肌浆网比慢肌纤维发达。
快肌纤维由较大的运动神经元支配,神经纤维较粗,其传播速度较快,可达8-40米/秒。
B慢肌纤维:
毛细血管网丰富,线粒体多且线粒体的体积较大。
慢肌纤维由较小的运动神经元支配,神经纤维较细,传播速度较慢,一般为2-8米/秒。
(2)生理学特征
A肌纤维类型与收缩速度
快肌纤维的收缩速度快,慢肌纤维的收缩速度慢,通过肌肉收缩所表现出来力量—速度曲线可以看出,肌肉中如果快肌纤维的百分比较高,肌肉的收缩速度较快,力量—速度曲线则向右上方移动。
B肌纤维类型与肌肉力量
肌肉收缩的力量与单个及纤维的直径和运动单位中所含的肌纤维数量有关。
由于快肌纤维的直径大于慢肌纤维,而且快肌纤维运动单位中所包含的肌纤维数量多于慢肌运动单位。
因此,快肌运动单位的收缩力量明显大于慢肌纤维。
C抗疲劳能力
慢肌纤维的抗疲劳能力比快肌纤维强的多,由于慢肌纤维线粒体体积大、数量多,有氧代谢酶的活性高,肌红蛋白含量高,毛细血管网发达。
因此有氧代谢潜力大。
而快肌纤维含有丰富的葡萄糖酵解酶,无氧代谢强,但是容易产生乳酸,而导致疲劳。
(3)代谢特征
快肌纤维中,线粒体体积小,数量少,线粒体蛋白含量少,而无氧代谢酶的活性高,无氧代谢能力高。
B慢肌纤维:
慢肌纤维中氧化酶系统(细胞色素氧化酶、苹果酸脱氢酶和琥珀酸氢酶)活性高,线粒体大而多,线粒体蛋白的含量多。
5、从事不同项目运动员的肌纤维类型的组成有什么特点
一般人男女上下肢肌肉的慢肌纤维百分比平均为40%-60%。
研究运动员的肌纤维组成发现,运动员的肌纤维组成具有项目特点。
(1)参加时间短,强度大项目的运动员,骨骼肌中快肌纤维百分比较从事耐力项目的运动员和一般运动员高。
(2)从事耐力项目的运动员的慢肌纤维百分比高于非耐力项目运动员和一般人。
(3)速度耐力项目的运动员(如中跑,自行车等),其肌肉中快肌纤维和慢肌纤维百分比相当。
6、试述肌电图在体育科研中有何意义
骨骼肌在兴奋时,会由于肌纤维动作电位的传导和扩布,而发生电位变化,这种电位变化称为肌电。
用适当的方法将骨骼肌兴奋时发生的电位变化引导、记录所得到的图形称为肌电图。
(1)利用肌电图测定神经的传导速度
神经和肌电的传导速度可以反映运动员的训练水平和机能状态,是体育科研中常用的生理测试指标。
方法:
在神经通路的两个点上,给予电流刺激,从该神经所支配的肌肉上记录诱发电位,然后根据诱发电位出现的时间和两电极之间的距离计算出神经的传导速度。
(2)利用肌电图评定骨骼肌的机能状态
肌肉疲劳时其肌电活动也会发生变化,因此,可以用肌电的肌电幅值和频谱评定骨骼肌的机能状态。
在肌肉等长收缩至疲劳的研究中发现,在一定范围内,肌电幅值随着肌电疲劳程度的加深而增加。
在研究肌肉持续工作至疲劳过程中发现,随着疲劳程度的加深,肌电的频谱左移,即平均功率频率降低。
(3)利用肌电评定肌力
当肌肉以不同的负荷进行收缩时,其肌电的积分值同肌力成正比关系。
研究发现,当肌肉用40%最大肌力以下强度收缩时,肌肉与肌电呈线性关系。
以60%最大肌力以上强度时,肌力与肌电也呈线性关系,但此时的直线斜率较大。
而肌力在40%-60%最大肌力时,肌力与肌电之间的线性关系往往就不存在了。
(4)进行技术动作分析
在运动过程过程中,可用多导肌电记录仪,将运动过程中的肌电记录下来,然后,根据运动中每块肌肉的放电顺序和肌电幅值,结合高速摄像等技术,对运动员的技术动作进行分析诊断。
7、血液的主要功能(运、调、防、稳)
(1)维持内环境的相对稳定作用。
a、血液能维持水、氧和营养物质的含量。
b、维持渗透压、酸碱度、体温和血液有形成分等的相对稳定。
(2)运输作用
a、血液将从呼吸器官吸入的氧和消化系统吸收的营养物质,运送到身体各处,供给组织细胞进行代谢。
b、将全身各组织细胞的代谢产物二氧化碳、水、尿素等运输到肺、肾、皮肤等器官排出体外。
(3)调节作用
a、血液将内分泌的激素运输到周身,作用于相应的靶器官改变其活动,其体液调节的作用。
b、通过皮肤的血管舒缩活动,调节体温。
(4)防御和保护作用
a、血液有防御和净化作用,白细胞吞噬作用。
b、血浆中含有多种免疫物质,防止传染性疾病的发生。
c、血小板有加速凝血和止血作用,对人体具有保护作用。
8、血红蛋白的实践意义?
10、同骨骼肌相比,心肌细胞的收缩特点是什么。
心肌细胞和骨骼肌细胞一样,在受刺激发生兴奋时,首先是细胞膜爆发动作电位,然后通过兴奋---收缩耦联引起肌丝滑行,致使肌细胞缩短,但心肌细胞的收缩与骨骼肌细胞也不完全相同,其特点是:
(1)对细胞外液的Ca2+浓度有明显的依赖性心肌细胞的肌质网很不发达,容积很小,贮存Ca2+量少,Ca2+作为兴奋---收缩耦联的媒介,需要依赖于细胞外液中的Ca2+,通过肌膜和横管内流兴奋后转运出细胞。
(2)“全或无”同步收缩心房和心室内特殊传导系统的传导速度快,而心肌细胞间闰盘处的电阻又低,所以兴奋一传到心房或心室,几乎同时遍及整个心房或心室肌细胞,从而引起所有心房肌或心室肌同时收缩,由于存在同时收缩,心脏要么不收缩,否则一旦发生收缩,其收缩就达到一定强度,称为“全或无”式收缩。
(3)不发生强制收缩心肌发生一次兴奋后,其有效不应期特别长,可达200ms。
在有效不应期内,任何刺激都能不能使心肌细胞再发生扩布性兴奋和收缩,保证了心脏的充盈和射血。
11、各种因素是如何影响心输出量的?
心输出量的大小决定于心率和每搏输出量,而每搏输出量又决定于心肌收缩力和静脉回流量。
因此心率、心肌收缩力、静脉回流量都可以影响心输出量的大小。
(1)心率和每搏输出量
心输出量等于每搏输出量与心率的乘积,因此心率加快和每搏输出量增多都能使心输出量增加。
如果每搏输出量不变,在一定范围内,心率加快,可是每分输出量增加。
但心率过快时,每个心动周期缩短,特别是舒张期缩短更明显,因此心室没有足够的充盈时间,以致使每搏输出量减少。
如果心率过缓(低于40次/分),虽然舒张期延长了,心脏虽能获得足够的血液充盈,使每搏输出量有所增加,但因心率过低,每分输出量同样减少。
(2)心肌收缩力
如果心率不变,每搏输出量增加,则每分输出量也增加,因此心肌收缩力是决定每搏输出量的重要因素之一。
一般地说,心肌收缩力强,每搏输出量就多;
心肌收缩力弱,每搏输出量就少。
因此在正常情况下,心室每次收缩并不能把其中血液完全排出。
(3)静脉回流量
心脏输出的血量来自静脉回流,静脉回流量的增加是心输出量持续增加的前提。
血液由腔静脉回流入右心房,主要取决于静脉血压与右心房内压的压差。
此外,强烈肌肉收缩时,交感—肾上腺系统总动员,心室舒张吸力、呼吸动作和四肢肌肉对静脉的挤压作用,都有助于静脉回流。
12、各种因素是如何影响动脉血压的?
动脉血压的形成主要是心室射血和外周阻力相互作用的结果。
(1)心脏每搏输出量
每搏输出量越多,则贮存在主动脉和大动脉中的血量越多,管壁所受的张力越大,收缩期血压的升高也就越明显。
由于收缩压明显升高,血液流速加快,假如这时外周阻力和心率的变化不大,则大动脉内增加的血量大部分仍可在心舒期流至外周。
所以舒张期末,大动脉内存留的血液即使比每搏输出量未增加以前略有增多,但也不会增加的太多。
所以此时脉压增大,反之,则相反,一般情况下,收缩压主要反映每搏输出量的多少。
(2)心率
如果心率加快,每搏输出量和外周阻力都没有变化时,由于心舒期缩短,在心舒期内流至外周的血液也就减少,所以心舒期末,贮存于大动脉中的血液就多,舒张期血压也就升高,脉压减小,反之,则相反。
(3)外周阻力
如果搏出量不变而外周阻力加大时,心舒期中血液向外周流动的速度减慢,心舒期末留在大动脉中的血量增多,舒张压升高。
外周阻力增加时,收缩期血压也升高,收缩压升高使血流速度加快,由于收缩压的升高不如舒张压的升高明显,所以脉压变小,反之,则相反。
一般情况下,舒张压的高低主要反映外周阻力的大小。
(4)主动脉和大动脉的弹性贮器作用
主动脉和大动脉管壁的可扩张性和弹性具有缓冲动脉血压变化的作用,也就是有减小脉压的作用。
(5)循环血量与血管容量的关系
循环血量与血管容量相适应才能使血管足够的充盈,产生一定的体循环平均充盈压。
如果循环血量减少,此时如果血管容量改变不大,则体循环平均压必将降低,使回心血量减少,心输出量随之减少,动脉血压显著降低。
如果循环血量不变,而血管容量大大增加,也会造成回心血量减少,导致心输出量减少,动脉血压降低。
13、运动训练对心血管系统有何影响?
经常进行体育锻炼或运动训练,可促使人体心血管系统的形态、机能和调节能力产生良好的适应,从而提高人体工作能力。
概括为以下几个方面:
(1)窦性心动徐缓
运动训练,特别是耐力训练可使安静时心率减慢。
某些优秀的耐力运动员安静时心率可低至40-60次/分,这种现象称为窦性心动徐缓。
这是由于控制心脏活动的迷走神经作用加强,而交感神经的作用减弱的结果。
(2)运动性心脏增大
研究发现运动训练可使心脏增大,运动性增大的心脏,外形丰实,收缩力强,心力贮备高,其重量一般不超过500克。
通常以静力及力量性运动为主的投掷、摔跤、举重运动员心脏的运动性增大是以心肌增厚为主;
而游泳、长跑等耐力性运动员的心脏增大却以心室腔增大为主。
(3)心血管机能改善
安静状态下,运动员的心率较低,每搏出量较大。
此外,经过训练心肌微细结构会发生改变,心肌纤维内ATP酶活性提高,心肌肌浆网对Ca2+贮存、释放、摄取能力提高,线粒体与细胞膜功能改善,ATP再合成速度增加,冠脉供血良好,使心肌收缩力增加。
心脏调节机能得到改善。
有训练者进行定量工作时,心血管机能动员快、潜力大、恢复快。
14、测定脉搏(心率)和血压在运动实践中有何意义?
(1)脉搏:
在每个心动周期中,动脉内的压力发生周期性的搏动,这种周期性的压力变化可引起动脉血管发生搏动,称为动脉脉搏,简称脉搏。
在正常情况下,脉搏频率和心率是一致的,所以运动实践中常用测量脉搏来代替心率的测定。
意义:
a、对心脏功能及身体机能状况作出恰当的判断。
定量负荷或最大负荷实验后,比较负荷前后心率的变化及运动后心率的恢复。
b、对受试者植物性神经系统的机能的评定。
采用卧倒—直立实验,通过测定实验前后心率进行评定。
c、用心率控制运动强度。
运动中的摄氧量是运动负荷对机体刺激的综合反映,因此在运动生理学中,目前广泛使用摄氧量来表示运动强度。
研究发现,心率和吸氧量及最大吸氧量呈线性相关。
(1)血压:
是指血管内血液对单位面积血管壁的侧压力(压强)。
意义:
a、清晨卧床时血压和一般安静时血压较为稳定,测定清晨卧床血压和一般安静时血压对训练程度和运动疲劳的判定有重要参考价值。
b、根据定量负荷前后血压及心率的变化可对心血管机能作出恰当的判断。
c、运动训练时,可根据血压变化了解心血管机能对运动负荷的适应情况。
15、静脉回心血量及其影响因素
单位时间内静脉回心血量多少取决于外周静脉压和中心静脉压的差。
1.体循环平均充盈压:
体循环平均充盈压↑→回心血量↑
2.心脏收缩力:
心脏收缩力↑→心脏排空↑→心舒期负压↑→回心血量↑
3.体位改变:
身体低垂部分静脉扩张→回心血量↓见于:
卧转立位、下肢静脉瓣受损、高温环境长期卧床突然站立等情况。
4.骨骼肌的挤压作用:
肌肉收缩式可对肌肉内和肌肉间的静脉发生挤压,使静脉血流加快;
因静脉内有瓣膜存在,使静脉内的血液只能向心脏方向流动而不能倒流。
这样,骨骼肌和静脉瓣膜一起,对静脉回流起着泵的作用,称为静脉泵或肌肉泵。
5、呼吸运动:
吸气:
胸膜腔负压↑→静脉回流↑,呼气胸膜腔负压↓→静脉回流↓
16、氧离曲线的特征及生理意义是什么?
哪些因素影响氧离曲线的变化?
氧离曲线表示PO2与Hb结合O2量关系。
氧离曲线反映了Hb与O2的结合量是随PO2的高低而变化,这条曲线呈“S”,而不是直线相关。
(1)特征及生理意义
“S”形氧离曲线的上段显示为当PO2在60—100mmHg时,曲线坡度不大,形式平坦,即使PO2从100mmHg降至80mmHg时,血氧饱和度仅从98%降至96%。
这种特点对高原适应或有轻度呼吸机能不全的人均有好处。
只要能保持动脉血中PO2在60mmHg以上,血氧饱和度仍有90%,不致造成因供氧不足而产生的严重后果。
因此氧离曲线的上段,对人体的肺换气有利。
曲线下段显示出PO2在60mmHg以下时,曲线逐渐变陡,意味着PO2下降,使血氧饱和度明显下降。
PO2为40—100mmHg时,曲线更陡,此时PO2稍有下降,血氧饱和度就大幅下降。
释放出大量的02,保证组织换气。
这种特点对保证向代谢旺盛的组织提供更多的的O2是十分有利的。
因此,氧离曲线的下段,对人体组织的换气大为有利。
(2)影响因素
Hb与O2结合和解离在多种因素的影响下,会使氧离曲线位置发生偏移。
具体影响氧离曲线的因素有:
①血液中PCO2升高、PH值降低、体温升高以及红细胞中糖酵解产物2,3-二磷酸甘油酸(2,3-DPG)的增多,都使Hb对O2的亲和力下降,氧离曲线右移,从而使血液释放出更多的O2。
②血液中PCO2降低、PH值升高、体温降低以及2,3-DPG减少,都使Hb对O2的亲和力提高,氧离曲线左移,从而使血液结合更多的02。
17、运动时合理呼吸,以下是几种改善呼吸方法的原则?
(1)减少呼吸道阻力
为减少呼吸道阻力,人们常采用以口代鼻或口鼻并用的呼吸。
其利有三:
①减少肺通气阻力,增加通气。
②减少呼吸肌为克服空气阻力而增加的额外能量消耗,推迟疲劳出现。
③暴露满布血管的口腔潮湿面,增加散热途径。
(2)提高肺泡通气效率。
有增加呼吸频率和增加呼吸深度两种办法。
(3)与技术动作相适应。
①呼吸形式与技术动作的配合
呼吸的主要形式有胸式呼吸和腹式呼吸。
运动时采用何种形式的呼吸,应根据有利于技术动作的运用而又不妨碍正常呼吸为原则,灵活转换。
通常有些技术动作需要胸肩带部的固定,才能保证造型,那么呼吸形式应转为腹式呼吸。
②呼吸时相与技术动作的配合
通常非周期性运动要特别注意呼吸时相,应以人体关节运动的解剖学特征与技术动作的结构特点为转移。
一般在完成两臂前屈、外展、外旋、扩胸、提肩、展体或反弓动作时,采用吸气比较有利;
在完成两臂后伸、内收、内旋、收胸、塌肩、屈体或团身等动作,采用呼气比较顺当。
③呼吸节奏与技术动作的配合
通常周期性的运动采用富有节奏的、混合型的呼吸,将会使运动更加轻松和协调,更有利于创造出好的运动成绩。
(4)合理运用憋气。
合理正确的憋气方法是:
①憋气前的吸气不要太深。
②采用微启声门、喉咙发出“嗨”声的呼气。
结束憋气时,为避免胸内压的骤减,使胸内压有一个缓冲、逐渐变小的过程,呼出气应逐步少许地、有节制地从声门挤出。
③憋气应用于决胜的关键时刻。
不必每一个动作、没一个过程都要憋气,例如跑近终点的最后冲刺、杠铃举起、摔跤制服对手的一刹那,可运用憋气。
18、影响能量代谢的因素有哪些?
(1)肌肉活动
肌肉活动对能量代谢的影响最为显著。
任何轻微的活动均可提高代谢率。
运动中机体耗氧量增加,消耗能量增多,产热量增加,因而能量代谢率增高。
(2)情绪影响
人在平静的思考问题时,能量代谢所受的影响并不大,产热量略有增加,一般不超过4%。
但在精神紧张如烦恼、恐惧或情绪激动时,产热量显著增加。
这是由于伴随情绪变化出现了无意识的肌紧张及刺激代谢的激素释放增多等原因所致。
(3)食物的特殊动力作用
安静状态下摄入食物后,人体释放的热量比食物本身氧化后产生的热量要多。
糖类或脂肪的食物特殊动力作用为其产热量的4%--6%,而混合食物可使产热量增加10%。
额外增加的热量不能用于做功,只能用于维持体温。
(4)环境温度
人在安静时的能量代谢在20--30℃环境中最稳定。
实验证明,当环境温度低于20℃时,代谢率开始增加;
低于10℃时,代谢率显著增加。
这主要是由于寒冷刺激反射地引起寒战及肌肉紧张增强所致。
当环境温度30--45℃时,由于体内化学反应加速,呼吸循环功能增强等因素的作用,代谢率增加。
19、简述三个能源系统的功能特点?
人体在各种运动中所需要的能量分别由三种不同的能源系统供给,即磷酸原系统、酵解能系统、氧化能系统。
人体三个能源系统特征
能源系统
名称
底物
贮量
(mmol/Kg)
可合成ATP量
可供运动
时间
供给ATP恢复的
物质和代谢产物
磷酸原系统
ATP
CP
4—6
15—17
100
6—8秒
(<
10秒)
CP+ADP→ATP+C
酵解能系统
肌糖原
365
250
2—3分钟
肌糖原→乳酸
氧化能系统
脂肪
49
13000
不受限制
>
3—5分钟
1—2小时
糖→CO2+H2O
脂肪→CO2+H2O
磷酸原系统作为极量运动的能源,虽然维持运动的时间仅仅6—8秒,但却是不可替代的迅速能源。
酵解能系统与磷酸原系统共同为短时间高强度无氧运动提供能量,中距离跑等运动持续时间在2分钟左右的项目,主要有酵解能系统供能。
而篮球、足球等非周期性项目在运动中加速、冲刺时的能量亦由磷酸原系统及酵解能系统提供。
氧化能系统维持运动的时间较长,是长时间运动的主要能源。
20、皮肤散热方式有哪些?
机体深部产生的热量经血液循环运送到体表,皮肤通过辐射、传导、对流、蒸发散热的方式,将体内热能散发。
(1)辐射散热
机体不断辐射出热射线---红外线,通过空气层被周围较冷物体吸收。
是机体安静状态下散热的主要方式。
环境温度越低,机体有效辐射面积越大,辐射散热量越多。
环境湿度很大时,辐射散热的效率略有降低。
(2)传导散热
机体的热量直接传给同它相接触的较冷的物体的一种散热方式。
机体深部的热量经过血液以传导的方式传到体表,然后传给与其相接触的物体,如床或衣服等。
人的表皮和皮下脂肪是热的不良导体,因此,空气中传导散发的热量极少。
(3)对流散热
指通过空气或液体来交换热量的一种散热方式。
人体的热量传给围绕机体周围的一薄层空气,空气不断流动(对流),从而将体热发散到空间。
对流是传导散热的一种特殊形式。
对流散热量的多少,受风速影响极大。
风速越大,对流散热量也越多。
风速越小,对流散热量也越少。
(4)蒸发散热
人体的蒸发散热有两种形式:
不感蒸发和发汗。
不感蒸发:
指人体没有汗液分泌时,皮肤和呼吸道不断有水分渗出,在未形成明显的水滴之前即被蒸发掉。
发汗:
指汗腺的分泌活动。
人体在安静状态下,当环境温度达30℃左右时便开始发汗。
若空气湿度大,衣者较多者,气温25℃即可引起发汗。
运动中,气温20℃以下时,亦可出现发汗,而且汗量往往较多。
21、试述运动性蛋白尿的成因及影响因素?
正常人在运动后出现的一过性蛋白尿称为运动性蛋白尿。
产生原因,一般公认为是由于运动负荷使肾小球滤过膜的通透性改变而引起的。
(1)运动项目
①长距离跑、游泳、自行车、足球、赛艇等运动后,运动员出现蛋白尿的阳性率高,排泄量也较大。
②体操、举重、射箭等项目运动后,运动员出现蛋白尿的阳性率低,排泄量也少。
这种现象可能与不同运动项目对机体产生的不同影响有关。
(2)负荷量和运动强度
①在同一运动项目中,随着负荷量的增加,则尿蛋白出现的阳性率和排出量也随之增加。
②在大负荷训练过程中,运动员开始承担大负荷量时,由于机体对负荷量的不适应,尿蛋白排泄量较多。
③坚持一段时间后,完成相同的负荷量时,尿蛋白排泄量减少。
这是机体逐渐时应负荷量的表现。
(3)个体差异
运动性蛋白尿的个体差异较大,在同样负荷内容、同样负荷量后,有的人不出现蛋白尿,有的人则出现蛋白尿,而且排泄量的个体差异范围较大。
(4)机能状况
进行定量负荷运动