运动生理学 简答和名词解释

1．能量与生命的关系如何，是怎样实现的？
人体生命活动是一个消耗能量的过程，而肌肉活动又是消耗能量最多的一种活动形式。运动时，人体不能直接利用太阳能、电能等各种物理形式的能量，只能直接利用储存在高能化合物三磷酸腺苷分子中蕴藏的化学能，与此同时糖、脂肪、蛋白质则可通过各自的分解代谢，将储存在分子内部的化学能逐渐释放出来，并使部分能量转移和储存到ATP分子之中，以保证ATP供能的持续性。
2．不同运动中，ATP供能与间接能源的动用关系？
1．ATP是人体内一切生命活动能量的直接来源，而能量的间接来源是指糖、脂肪和蛋白质。2．糖是机体最主要，来源最经济，供能又快速的能源物质，一克糖在体内彻底氧化可产生4.1千卡的热量，机体正常情况下有60％的热量由糖来提供。
3．在进行剧烈运动时，糖进行无氧分解供能，1分子的糖原或葡萄糖可产生3－2分子的ATP，可利用的热量不到糖分子结构中重热量的5%，能量利用率很低，但产能速率很高。
4．在进行强度不是太大的运动时，糖进行有氧分解供能，此时1分子的糖原或葡萄糖可生成39－38分子的ATP，糖分子结构中的热量几乎全部可以被利用，但产能速率较低。
5．脂肪是一种含热量最多的营养物质，1克脂肪在体内彻底氧化可产生9.3千卡的热量，他是长时间肌肉运动的重要能源。
6．体内脂肪首先通过脂肪动员，分解为甘油和脂肪酸。甘油经系列反应步骤，可循糖代谢途径氧化，由于肌肉内缺乏磷酸甘油激酶，故甘油直接为肌肉供能的意义不大。脂肪酸进入细胞后，在线粒体外膜活化，经肉碱转运至内膜，再经ß氧化逐步生成乙酰辅酶，之后经三羧酸循环逐步释放出大量能量供ADP再合成ATP，此过程是脂肪氧化分解供能的主要途径。
蛋白质分解供能是由氨基酸代谢实现的，但蛋白质分解供能很不经济，故一般情况不作为主要供能物质。
3．三种能源系统为什么能满足不同强度的运动需要？这是由他们各自的供能特点所决定的。
1．磷酸原系统的供能特点：供能总量少，持续时间短，功率输出最快，不需要氧，不产生乳酸类等中间产物。所以磷酸原系统是一切高功率输出运动项目的物质基础，数秒钟内要发挥最大能量输出，只能依靠ATP－CP系统。如短跑、投掷、跳跃、举重等运动项目。此外，测定磷酸原系统的功率输出还是评定高功率运动项目训练效果和训练方法的一个重要指标。
2．乳酸能系统的供能特点：供能总量较磷酸原系统多，持续时间短，功率输出次之，不需要氧，终产物是导致疲劳的物质乳酸。乳酸能系统供能的意义在于，保证磷酸原系统最大供能后仍能维持数十秒快速供能，以应付机体短时间内的快速需要。如400米跑、100米跑等，血乳酸水平是衡量乳酸能系统供能能力的最常用的指标。
3．有氧氧化系统供能特点：ATP生成量很大，但速率很低，持续的时间很长，需要氧的参与，终产物是水和二氧化碳，不产生乳酸类的副产品。有氧氧化系统是进行长时间活动的物质基础。如3000米跑、马拉松等。最大摄氧量和无氧阈等是评定有氧工作能力的主要生理指标。
4．糖作为能源物质为什么要优于脂肪，蛋白质为何不是主要能源？1．糖作为能源物质优于脂肪和蛋白质是由其特点决定的。2．在满足不同强度运动时，既可以有氧分解供能，也可以无氧分解供能，在参与供能时动员快、消耗的氧量少、能量产生的效率高。因此，糖是肌肉活动时最重要的能源物质，而且机体正常情况下有60％的热量由糖来提供。蛋白质的分解供能是由氨基酸代谢实现的，体内不是所有氨基酸都能参与分解供能，由于肌肉内含有丰富的转氨酶，通过脱氨基和氧化等复杂过程，转变成丙酮酸等，这些物质再通过不同途径参与三羧酸循环的氧化分解供能。蛋白质分解供能很不经济，所以一般情况不作为主要供能物质。
1．刺激引起组织兴奋应具备哪些条件？了解这些有何意义？试验表明，任何刺激要引起组织兴奋必须达到一定的刺激强度、持续一定的时间和一定的强度时间变化率。了解这些不仅对了解可兴奋细胞具有普遍意义，而且也是研究肌肉收缩活动的生理基础。
2．简述静息电位和动作电位产生的原因？1．安静时存在于细胞膜内外两侧的电位差称为静息电位。当组织一次有效刺激，在示波器上记录到一个迅速而短促的波动电位，即首先出现膜内、外的电位差迅速减少直至消失，进而出现两侧电位极性倒转，由静息时膜内为负，膜外为正，变成膜内为正，膜外为负。然而，膜电位的这种倒转是暂时的，它又很快恢复到受刺激前的静息状态。膜电位的这种迅速而短暂的波动称为动作电位。两种电位产生的共同原因是因为：生物电的形成依赖于细胞膜两侧离子分布的不均匀和膜对离子严格选择的通透性，及其不同条件下的变化，而膜电位形成的直接原因是离子的跨膜运动。
2．静息电位产生的原因是静息时膜主要对钾离子有通透性和钾离子的外流所致。动作电位产生的原因则是起自于刺激对膜的去极化作用，动作电位上升支的形成是膜对纳离子通透性突然增大和纳离子的迅速内流所致。然而，膜对纳离子通透性增大是暂时的，当膜电位接近峰值电位水平时，纳离子通道突然关闭，膜对纳离子通透性回降，而对钾离子通透性增高，钾离子的外流又使膜电位恢复到内负外正的状态，形成动作电位下降支。
3．比较兴奋在神经纤维传导与在神经—肌肉接点传递的机制和特点？兴奋在神经纤维传导的机制可用局部电流学说来解释。即对于一段无髓鞘纤维而言，当膜的某一点受到刺激产生动作电位时，该点的膜电位即倒转为内正外负，而临近未兴奋部位仍维持内负外正的极化状态，于是，兴奋部位和临近未兴奋部位之间，将由于电流差产生局部电流。
兴奋在神经—肌肉接点传递的机制是通过化学递质乙酰胆碱和终板膜电位变化来实现的。
兴奋在神经纤维的传导具有以下特征：1．生理完整性。要求神经纤维在结构和生理功能上的完整。2．双向传导。神经冲动均可沿神经向两侧方向传导3．不衰减和相对不疲劳性。4．绝缘性。绝缘性主要是由于髓鞘的存在。
4.兴奋在肌肉接点的传递有如下特点：1．化学传递。神经和肌肉之间的兴奋传递是通过化学递质（ACH）2．兴奋传递节律是一对一。每一次神经纤维兴奋都可引起一次肌肉细胞兴奋。3．单向性。兴奋只能由神经末梢传向肌肉。4．时间延搁。兴奋的传递过程需要一定时间。5．高敏感性。易受化学和其他环境因素的影响。
1．    简述肌肉收缩的滑行理论，指出其直接的实验依据？1．该理论认为，肌肉收缩时虽然外观上可以看到整个肌肉或肌纤维的缩短，但在肌细胞内并无肌丝或它们所含的分子结构的缩短或卷曲，而只是在每一个肌小节内发生了细肌丝向粗肌丝之间的滑行。2．其直接的试验依据是肌肉收缩时暗带长度不变，而明带的长度缩短，与此同时，暗带中央的H区也相应变窄，这种变化只能用粗、细肌丝之间的相对运动来解释。
2．    试述从肌细胞兴奋到肌肉收缩的全过程？1．当肌细胞兴奋引起肌浆Ca2+浓度升高时，细肌丝上肌钙蛋白结合Ca2+，引起肌钙蛋白的构型发生变化，这种变化又传递给肌原球蛋白分子，使其构型发生变化。2．原肌球蛋白的双螺旋体从肌动蛋白的双螺旋体的沟沿滑向沟底，抑制肌动蛋白分子与横桥的因素被解除，肌动蛋白上的位点被暴露。3．横桥与肌动蛋白上的位点相结合形成肌动球蛋白，肌动球蛋白可激活横桥上ATP酶活性，在Mg2+参与下，ATP分解释放能量，横桥获能发生向粗肌丝中心方向摆动，引起细肌丝向粗肌丝中央方向滑行。当横桥发生角度变化时横桥与肌动蛋白摆脱，恢复原位置再与下一肌动蛋白结合。
4．人体状态反射的规律是什么？试举两例说明它在完成一些运动技能时所起的作用？
1．头部空间位置的改变以及头部与躯干的相对位置发生改变时，将反射性的引起躯干和四肢肌肉紧张性的改变，这种反射称为状态反射。其规律是头部后仰引起上下肢及背部伸肌紧张性减弱，屈肌及腹部的紧张相对加强，四肢弯曲，头部侧倾或扭转时，引起同侧上下肢伸肌紧张性加强，异侧上下肢紧张性减弱。
2．体操运动员进行后手翻、后空翻或在平衡木上做动作时，如果头部位置不正，就会使两臂伸肌力量不一致，身体随之失去平衡，常常导致动作的失误或无法完成动作。又如举重时，提杠铃至胸前瞬间头后仰，可借以提高肩背肌群的力量，能更好的完成动作。
15．状态反射包括哪两种形式，简述其机制？1．头部空间位置的改变以及头部与躯干的相对位置发生改变时，将反射性的引起躯干和四肢肌肉紧张性的改变，这种反射称为状态反射。它包括迷路紧张反射和颈紧张反射。
○1迷路紧张反射是指头部空间位置发生改变时，内耳迷路耳石器官的传入冲动对躯体伸肌紧张性的调节反射。由于不同头部位置会造成对耳石器官的不同刺激，使传入冲动沿前庭神经进入延髓的前庭神经核，再通过前庭脊髓束到达脊髓前角，与a运动神经元构成突触联系，并发生传出冲动引起有关伸肌紧张性增强。2.颈紧张反射是指颈部扭曲时，颈椎关节韧带和颈部肌肉受到刺激后，对四肢肌肉紧张性的调节反射。人体状态反射的规律是：头部后仰引起上下肢及背部伸肌紧张性减弱，屈肌及腹肌的紧张相对加强，四肢弯曲，头部侧倾或扭转时，引起同侧上下肢伸肌紧张性加强，异侧上下肢伸肌紧张性减弱。
1．简述激素的分类以及作用的一般特征?1．激素的种类繁多，来源复杂，按其化学结构可分为含氮激素和类固醇激素两大类。2．其作用的一般特征有五个，即激素的信息传递作用、激素作用的相对特异性、激素的高效能生物放大作用、激素之间的相互作用。
2．简述固醇类激素的作用机制？它的作用机制是基因表达学说，其作用过程大致分为四步。
第一步，激素到达细胞后，穿过细胞膜进入细胞内部，在细胞内与受体结合构成激素-受体复合体。第二步，激素-受体复合物进入细胞核，与细胞的DNA结合，激活某些基因，此过程称作直接基因激活或直接基因活化。第三步，在这个基因活化过程中，在细胞核内合成mRNA。第四步，mRNA进入细胞浆，促进蛋白质类物质的合成，并诱发继发性的生理反映。
3．简述含氮激素的作用机制？含氮激素的作用机制是第二信使学说，其作用过大致分为五步。
第一步，激素到达细胞后，与细胞膜表面的受体结合，形成激素-受体复合物。第二步，激素-受体复合物激活了细胞膜上的腺苷酸环化酶。第三步，在腺苷酸环化酶作用下，ATP分解为cAMP。第四步，cAMP激活蛋白激酶。第五步，蛋白激酶再诱导出一系列的继发性、特异性生理反应。
1．激素的一般生理作用1维持内环境的自稳态2调节新陈代谢3维持生长.发育4调控生殖过程。
3．应激反应与应急反应有什么区别？1．应激一般指机体遭受到一定程度内外环境和社会、心理等因素的伤害刺激时，除了引起机体和刺激直接相关的特异性反应外，还引起一系列与刺激性质无直接关系的非特异性适应反应，包括多种激素分泌的变化等。机体的这些非特异性称为应激反应。在应激反应中，除了下丘脑－垂体－肾上腺皮质系统参与外，交感－肾上腺髓质系统也参加，所以在应激反应中，血中的儿茶酚氨的含量也相应增加。
2．通常将机体遭遇紧急情况时，紧急动员交感－肾上腺髓质系统功能的过程称为应急反应。在这种情况下，肾上腺髓质激素水平剧升，甚至是基础状态下的上千倍。其他器官系统的功能活动和代谢也随之发生明显的变化。
1．简述血液的组成和特性？1．血液是由血浆和血细胞组成的流体组织，存在于心血管系统中。
2．血液呈红色，其颜色与血红蛋白的含量多少有关。动脉血含氧多，呈鲜红色，静脉血含氧少，呈暗红色，皮肤毛细血管的血液近似鲜红色，血浆和血清呈淡黄色。正常人全血的比重约为1.050-1.060之间，红细胞的比重为1.090-1.092，血浆的比重为1.025-1.034。全血的比重主要取决于红细胞的数量和血浆蛋白的含量。血浆的比重则与血浆蛋白的含量有关。
3．血液在血管内运行时，由于液体内部各种物质的分子或颗粒之间的摩擦而产生阻力，使血液具有一定的黏滞性。正常人血液的黏滞度为水的4-5倍，血浆的黏滞度为水的1.6-2.4倍。血液黏滞性主要取决于红细胞的数量和血浆蛋白的含量，另外也与血细胞形状及在血流中的分布特点、表面结构和内部状态、易变形性几它们之间的相互作用有关。
4．在血浆溶液中，促使水分子透过膜移动的力量称为血浆渗透压，其值为300mmol/L。渗透压的高低与溶质颗粒数目的多少呈正相关，而与溶质的种类及颗粒的大小无关。