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1、-体育生理学简答题-第 21 页简答题 一1、你对反馈的概念及和体育运动的关系有哪些认识?1、答:神经调节或体液调节对效应器实行控制的同时,效应器活动的改变在引起体内特定的生理效应的同时,又通过一定的途径影响控制中枢的活动。这种受控部分不断有信息返回输给控制部分,并改变它的活动,成为反馈。这种信息成为反馈信息。如果反馈信息产生的结果是提高控制部分的活动,成为正反馈;如果反馈的信息产生的效应是降低控制部分的活动,则称负反馈。举例(略)。实际上,正常机体在环境因素不断干扰下,能保持良好的稳态。进一步的研究已表明, 干扰信号还可直接通过体内的感受装置作用于控制部分,对输出变量可能出现的偏差及时发出纠
2、正信号,做到防患于未然。干扰信号对控制部分的这种直接作用称为前馈。如运动员进入训练和比赛场地,通过各种视觉、听觉刺激,以条件反射方式发动神经系统对心血管、呼吸和骨骼肌等器官活动进行调整,以适应即将发生的代谢增强的需要,就是前馈性控制的表现。2、何谓反馈?举例说明体内的负反馈和正反馈调节? 2、答:神经调节或体液调节对效应器实行控制的同时,效应器活动的改变在引起体内特定的生理效应的同时,又通过一定的途径影响控制中枢的活动。这种受控部分不断有信息返回输给控制部分,并改变它的活动,成为反馈。这种信息成为反馈信息。如果反馈信息产生的结果是提高控制部分的活动,成为正反馈;如果反馈的信息产生的效应是降低控
3、制部分的活动,则称负反馈。举例(略)。3、人体生理功能活动有哪三种调节机制?神经调节和体液调节有何区别? 3、答:人体是一个统一的整体。各器官系统的活动又是密切联系、相互依存相互制约的,人体对环境变化的反应总是以整体活动的形式进行。为了使机体组织细胞的功能与机体的整体活动需要相适应,需要不断地对细胞的功能进行调节。神经调节是人体内最主要的调节机制,实现这一调节的基本方式是反射。体液调节主要是通过人体内分泌细胞分泌的各种激素来完成的。这些激素分泌入血液后,经血液循环运送到全身各处,主要调节人体的新陈代谢、生长、发育、生殖等重要基本功能。大多数激素通常是通过血液运输到距离较远的部位而起作用,故称为
4、体液调节。自身调节是指当体内外环境变化时,器官、组织、细胞不依赖于神经或体液调节而产生的适应性反应。神经调节和体液调节在体内密切配合,共同完成生理功能的调节。神经调节的一般特点是比较迅速、精确;体液调节的一般特点是比较缓慢、持久、作用广泛。在人体内,大多数内分泌腺是直接或间接接受中枢神经系统控制的。在这种情况下,体液调节成了神经调节的一个环节,相当于反射弧传出道路的一个延伸部分,可称为神经体液调节。这三种调节方式相互配合,共同完成机体生理机能的调节。4、你对生理学是一门什么样的科学有哪些认识?4、答:生理学的研究对象是活体。人们对生物体功能活动规律的了解,并不是来自于想象和推理,而是来自于实验
5、。生理学是研究生物体生命活动规律的科学,是一门实验性的科学,一切生理学的理论均来自实验。人体生理学是生理学的一个分支,是研究正常人体功能活动规律的科学。5、生理学研究有哪些方法? 5、答:生理学是一门实验科学,一切生理学的知识都来自于实验,因此,生理学的学习中一定要重视实验,培养实验动手能力、掌握基本的研究方法,在实验中会给你带来无穷的乐趣。生理学的实验可分多类。如根据实验对象的不同可将实验分为人体实验和动物实验;根据实验的进程可将实验分为急性实验和慢性实验;根据实验所观察的水平又可将实验分为整体、器官、细胞、亚细胞、分子水平的实验;根据实验的场所又可分为运动现场实验和实验室实验等等。运动生理
6、学的研究对象是人。基本的研究方法是通过对人体的实验测定而获取人体各种生理功能发展变化规律的实验资料。但是,有时为了深入观察某种特定条件下运动引起的生理变化,可能会使实验对象造成一定的损伤,因此就需要利用动物进行实验观察。譬如从动物身上摘取局部组织器官进行离体观察;将动物去势造成雄激素缺乏,以研究雄激素对运动能力的影响等。6、体育专业学生为什么要学习运动生理学? 6、答:运动生理学是研究人体在体育运动时,或在长期系统的体育锻炼的影响下,人体功能产生反应与适应规律的一门学科。通过学习,首先可以掌握体育锻炼对人体各功能系统发展的影响和规律,使其有目的地通过相应手段来发展与提高人体各器官和系统的功能能
7、力。其次,可掌握不同年龄、性别的生理特点与体育锻炼的关系,以便根据其不同的特点,科学地组织锻炼。第三,可学习并掌握评定人体功能能力的基本方法或手段,使之客观地评价锻炼对增强体质的价值与效果。综上所述,运动生理学是体育教育专业的专业基础理论课,学习它对人们合理地从事体育锻炼,或科学地组织运动训练都有着重要的指导意义。二1、刺激引起组织兴奋应具备哪些条件? 1、任何刺激要引起组织兴奋需具备三个条件,即对于可兴奋的组织的刺激,必须达到一定的刺激强度、持续一定的作用时间和一定的强度-时间变化率。它们是互相影响的,在刺激强度-时间变化率不变的情况下,改变刺激的作用时间,引起组织兴奋的阈强度也随着发生变化
8、。也就是在一定的范围内,引起组织兴奋所需的阈强度和刺激时间是作用时间呈反变关系。2、简述静息电位和动作电位产生的原因? 2、静息电位是指细胞静息时的膜电位,是一种内负外正的直流电位。其成因是细胞膜两侧Na+和K+分布的不均衡和静息时膜对K+有同透性所致。静息时K+的通道部分开放,膜内高浓度的顺着本身的浓度剃度向外扩散,膜内的负离子分子较大不能随K+外流,形成内负外正的电位差。当膜的净透量为零时,两侧的电位差稳定在一个水平时,称为的K+平衡电位,便形成静息电位。动作电位的成因首先是刺激对膜的去极化作用。当膜去极化达到某一临界水平时,膜对Na+和K+的通透性会发生一次短促的可逆性变化。即Na+通道
9、突然打开,使膜对Na+和的通透性迅速增大。出现膜内为正、膜外为负的反极化状态。当Na+内流净透量为零时,膜两侧形成了Na+和的平衡电位,便形成动作电位。3、比较兴奋在神经纤维传导与在神经肌肉接头传递的机制和特点。3、在神经纤维上,膜的一点受到刺激产生动作电位时,该点的膜电位为内正外负,而邻近未兴奋部位仍然维持内负外正的极化状态。于是兴奋部位和邻近未兴奋部位之间,产生局部电流,局部电流在膜外由未兴奋部位流向兴奋部位,在膜内电流方向相反。这种刺激足以使邻近未兴奋部位产生动作电位。同时,原兴奋部位开始极化,兴奋也就由原兴奋部位传至其邻近部位。此过程在细胞膜上连续进行下去,动作电位不断向前传导,直至传
10、遍整个细胞。其特点为生理完整性、双向传导、不衰减和相对不疲劳,及绝缘性。在神经肌肉接点处,兴奋的传递是以化学性信号的方式进行的。当神经纤维兴奋时,使接点前膜去极化使膜上的Ca2+通道开放,使囊泡与接头前膜融合,释放乙酰胆碱进入接头间隙,并扩散到达接头后膜,其相应的受体结合,引起后膜对Na+和K+等离子的通透性改变,产生终板电位。终板电位使邻近肌细胞膜去极化而产生动作电位,同时完成了兴奋在神经肌肉接点处的传递。其特点为化学传递、兴奋传递是1 对1、单向传递、时间延搁和高敏感性。4、试述从肌细胞兴奋到肌肉收缩的全过程。4、从肌细胞兴奋到肌肉收缩的全过程包括三个过程:肌细胞兴奋融发肌肉收缩,即兴奋-
11、 收缩耦联;横桥运动引起肌丝滑行;收缩肌肉的舒张。兴奋-收缩耦联:当肌细胞兴奋时,动作电位沿横管系统进入三联管,横管膜去极化使终池大量释放Ca2+。横桥运动引起肌丝滑行: 当肌浆的浓度升高时,肌钙蛋白结合足够的Ca2+, 使原肌球蛋白的双螺旋体从肌动蛋白结构的沟沿滑到沟底,肌动蛋白上能与横桥结合的位点暴露出来。横桥与肌动蛋白结合形成肌动球蛋白,激活横桥上的ATP 酶的活性,在Mg2+参与下,结合在横桥上的ATP 分解放出能量,横桥牵引细丝向粗肌丝中央滑行。收缩肌肉的舒张:当刺激终止后,终池不断地将肌浆中的收回,肌浆浓度下降,与肌钙蛋白结合消除,肌钙蛋白、原肌球蛋白恢复到原来构型,肌动蛋白上与横
12、桥结合的位点重新掩盖起来,肌丝由于自身的弹性回到原来位置,收缩肌肉产生舒张。5、试比较肌肉工作三种形式的特点?指出它们在体育实践中的意义5、肌肉收缩的形式分为三类:缩短收缩、拉长收缩和等长收缩。缩短收缩是指肌肉收缩所产生的张力大于外加的阻力时,肌肉缩短,并牵引骨杠杆做相向运动的一种收缩形式。如进行屈肘、高抬腿跑、挥臂扣球等练习时,参与工作的主动肌就是作缩短工作。;拉长收缩是肌肉肌肉收缩时产生的张力小于外加力,肌肉积极收缩但被拉长。肌肉收缩产生的张力方向与阻力相反,肌肉做负功。在人体运动中拉长收缩起着制动、减速和克服重力等作用。如跑步时,支撑腿后蹬前的屈、屈膝等,使臀大肌、股四头肌等被预先拉长,
13、为后蹬时的伸髋伸膝发挥更大的肌肉力量创造了条件。等长收缩是指产生的张力等于外力时,肌肉积极收缩但长度不变。等长收缩时负荷未发生位移,肌肉没有做外功,但仍消耗很多能力。等长收缩是肌肉静力性工作的基础,对运动环节固定、支持和保持身体某种姿势起着重要作用。6、分析肌肉工作的张力与速度关系,生理机制以及在运动时间中的意义。6、当肌肉在有后负荷的条件下收缩时,最初由于肌肉遇到阻力而不能缩短,只表现张力的增加。但当肌肉张力发展到与阻力相等或更大时,肌肉开始以一定的速度缩短,负荷被移动。张力曲线说明,在一定的范围内,肌肉收缩产生的张力和速度大致呈相反关系;当后负荷增加到某一数值时,张力可达到最大,但收缩速度
14、为零,肌肉只能作等长收缩;当后负荷为零时,肌肉收缩速度达到最大。其机制为产生张力的大小取决于同时活化的横桥数目,而收缩速度取决于横桥上能量释放的速率。收缩速度与活化横桥数目无关。在运动实践中,可依据张力-速度的这种反变关系,确定最适工作的最佳负荷和发挥最大爆发力(负荷应以30-60% 最大力量)。7、分析肌肉工作的长度与张力关系,生理机制以及在运动时间中的意义。7、肌肉初长度对主动张力的影响表象为最适宜的初长度,此时,肌肉收缩可产生最大的力量。其机制是肌肉收缩产生张力的大小,主要取决于参与收缩的横桥数目。当肌肉为最适初长度时,粗肌丝和细肌丝处于最理想的重叠状态,使收缩时起作用的横桥数目达最大,
15、因而能产生最大的主动张力。与此相反,如果肌肉拉得太长,粗肌丝和细肌丝向分离,起作用的横桥数目减少,肌肉张力下降;同样,如果肌肉过于缩短,细肌丝中心端在肌节中央交错,起作用的横桥数目亦减少,肌肉张力将急剧下降。8、简述骨骼肌纤维类型的区分方法。8、可依据骨骼肌形态、结构、功能和代谢特征区分。最早根据动物骨骼肌有红、白颜色分为红肌和白肌,电刺激的结果表明红肌纤维速度慢,白肌纤维速度快。结构研究发现红肌纤维肌红蛋白多。根据肌原纤维ATP 酶反应、氧化美、磷酸化酶含量,可将骨骼肌纤维分为慢缩强氧化型、快缩强氧化型和快缩强酵解型三类。较理想的肌纤维分类方法为肌原纤维ATP 酶组织化学染色法。9、简述运动
16、员肌纤维类型分布的特征。9、人类骨骼肌均由不同类型的肌纤维混合而成,但受同一运动神经元支配的所有肌纤维具有相同的类型。一般上肢肌的型肌纤维比率在40-67%之间;下肢在功能上以维持身体姿势为主的骨骼肌,型肌纤维所占是比率较高。以动力性工作为主的骨骼肌中的型肌纤维占比率较低。参加时间短的剧烈运动项目(如短跑、举重等)肌肉中的快肌纤维明显占优势;而参加耐力性项目(如马拉松、长跑等)肌肉中的慢肌纤维明显占优势;对有氧能力和无氧能力需要均较高的中跑运动员,其两类肌纤维的分布接近相等。10、论述运动训练对肌纤维类型转变的影响, 10、运动训练对骨骼肌肌纤维类型转变的影响:早期观点认为出生后肌肉中的纤维数
17、量不再增加,不同项目运动员的肌纤维类型百分组成的特征是“自然选择”的结果。但近研究表明,肌纤维类型百分组成是可以通过后天训练加以改造的。即专门性的训练可使慢肌纤维变为快肌纤维或反之,即:慢肌纤维快C 纤维快肌纤维运动训练对肌纤维面积和肌纤维数量的影响:训练可使骨骼肌组织壮大,肌肉功能得以改善。此与肌纤维增粗、肌原纤维增多,即肥大和肌纤维数量增加(增生)。运动训练对骨骼肌肌纤维代谢特征的影响:耐力训练明显地使肌纤维中的线立体的数量和体积增大,容积密度增加,从而使线立体蛋白增加,使线立体中琥珀脱氢酶、细胞色素C 等酶的活性增加,提高了有氧氧化能力。训练对无有氧氧化能力的影响为提高乳酸脱氢酶活性;研
18、究认为骨骼肌具有很大的可朔性,可能可改变肌纤维类型。11、比较不同类型骨骼肌的收缩速度和收缩力量。11、快肌纤维百分比较高,其收缩速度比慢肌纤维快。收缩快与大运动神经元支配,肌原纤维ATP 酶的活性高、无氧代谢年能力强,肌浆网释放和回收Ca2+的能力强等因素有关。快肌纤维百分比较高,其收缩力量也比慢肌纤维大。肌肉收缩力大小取决于肌肉的横断面积、肌纤维类型等因素的影响,与肌纤维的大小及其神经支配有关。支配慢肌的小运动神经元的兴奋阈值低,产生较小的张力;支配快肌的大运动神经元的兴奋阈值高,产生较大的张力。12、何谓训练对肌纤维影响的专一性。12、训练引起的肌纤维的适应变化,具有明显的专一性,即不仅
19、表现在运动专项或不同训练方式上,而且也表现在局部,或同体各不同肌肉部位。例如划船运动员由于多用臂,则臂部慢肌纤维相对面积高于腿部。13、简述不同类型运动单位的抗疲劳性。13、一般认为快运动单位单收缩张力大,收缩速度快,但易疲劳(FF);快运动单位单收缩张力和收缩速度居中抗疲劳能力较强(FR);而慢运动单位的单收缩张力小,收缩速度慢,抗疲劳能力强(ST)。第三章 呼吸1、试述运动时肺通气功能的变化及其调节机制。答:(一)通气效率的提高和呼吸肌耗氧量的下降训练导致安静时呼吸深度增加,而呼吸频率下降。运动时,在相同肺通气量的情况下, 运动员的呼吸频率比无训练者要低,即运动员肺通气量的增长依靠呼吸深度
20、增加来保证的程度大于无训练者。运动中较深的呼吸,将使肺泡通气量和气体交换率加大,使肺通气更有效果,同时呼吸肌的能耗量和耗氧量也随之下降。所以在同样的肺通气量时,运动员呼吸肌消耗的氧量比无训练者少,而到达工作肌的氧量却较多。这对进行长时间的运动有利。运动新手在运动中往往呼吸节律不规则,在长时间剧烈运动中还可能因呼吸紊乱而导致呼吸肌疲劳及耗氧量增多,从而降低运动能力。(二)氧通气当量的下降氧通气当量是指每分通气量和每分吸氧量的比值(VEVO2 )。氧通气当量是评价呼吸效率的一项重要指标,氧通气当量小说明氧的摄取效率高。正常人安静时氧通气当量为24(6L),安静时的氧通气当量几乎不因训练而改变。运动
21、时,在相同吸氧量情况下, 运动员的通气量比无训练者要少;在相同肺通气量情况下,运动员的吸氧量较无训练者要大得多,即运动员的呼吸效率高。研究表明,呼吸效率越高者,能完成的运动强度也越大。(三)训练对运动时每分通气量的影响训练导致人体亚极量运动时的每分通气量增加的幅度减少,但训练者能承担的运动强度及运动时能达到的每分通气量的上限较无训练者为大。运动时,运动员的最大通气量可达180L min,无训练者约为120Lmin。2、试述正常节律性呼吸产生与维持的生理机制。答:呼吸运动是一种节律性活动,其深度和频率能随机体代谢水平而改变。例如,运动时呼吸加深加快,以吸入更多的O2 ,排出更多的CO2 ,适应机
22、体代谢的需要。这都是通过神经与体液的共同调节实现的。在中枢神经系统中,产生和调节呼吸运动的神经细胞群称为呼吸中枢。早已确认:位于延髓的呼吸中枢是最基本的呼吸中枢,延髓呼吸中枢又可分为吸气中枢和呼气中枢。延髓呼吸中枢的神经元轴突下行到脊髓,与脊髓中支配呼吸肌的传出神经元形成突触,以调节呼吸运动,从而调节肺通气过程。延髓呼吸中枢神经元有自动节律兴奋的特性。实验证明,保留延髓呼吸中枢的动物,虽然能产生基本的呼吸节律,但与正常的呼吸形式不同,它往往是呼气时间延长,吸气突然发生,又突然中止,即呈喘式呼吸。而保留脑桥的动物,则呼吸正常,说明脑桥中有调整呼吸的中枢。呼吸运动还受大脑皮层、下丘脑、边缘系统等的
23、调节。大脑皮层可以随意控制呼吸,例如,倒立时人可以在一定限度内屏住呼吸;再如跑步时,人可根据步频调整呼吸节律等。3、何谓呼吸?呼吸过程由哪几个环节构成? 答:机体在新陈代谢过程中,需要不断地从外界环境中摄取氧并排出二氧化碳。这种机体与环境之间的气体交换称为呼吸(Respiration)。呼吸全过程包括三个相互联系的环节:(1) 外呼吸,指外界环境与血液在肺部实现的气体交换。它包括肺通气(肺与外界环境的气体交换)和肺换气(肺泡与肺毛细血管之间的气体交换)。(2)气体在血液中的运输。(3)内呼吸,指血液与组织细胞间的气体交换,有时也将细胞内的氧化过程包括在内。4、试述胸内负压成因及其生理意义。答:
24、胸内负压的成因,可以从作用于胸膜脏层的两种力来分析(胸膜壁层受胸廓支持,可认为不再受外力作用)。一是肺内压,使肺泡扩张;另一是肺回缩力,使肺泡缩小。因此,胸膜腔内的压力实际上是两种相反力的代数和,即:胸内压肺内压肺回缩力在吸气末和呼气末,肺内气体不再流动,肺内压就等于大气压, 因而:胸内压大气压肺回缩力若以一个大气压为0 位标准,则:胸内压肺回缩力。由此可见,胸内负压是肺的回缩力造成。无论是吸气或呼气时,肺都处于一定的扩张状态,具有一定的回缩力。但吸气时,肺扩张大,回缩力大,胸内负压也增大;而呼气时则负压减少。正常人平静呼气末胸内压约为( -3-5mmHg),吸气末约为(-5-10mmHg)。
25、紧闭声门用力吸气,胸内压可降至-12kPa(-90mmHg);紧闭声门做用力呼气,可升高到(100mmHg)。胸内负压具有重要的生理意义:它可保持肺的扩张状态,维持正常呼吸。此外,胸内负压可使胸腔内壁薄且扩张性大的静脉和胸导管扩张,从而促进血液和淋巴回流。5、有哪两种呼吸型式,分析憋气的利和弊,运动中如何合理运用?答:人体主要的呼吸肌为膈肌和肋间外肌。当膈肌收缩时腹部随之起伏,肋间外肌收缩时胸壁随之起伏。因此以膈肌运动为主的呼吸型式称腹式呼吸,以肋间外肌运动为主的呼吸运动称胸式呼吸。成人的呼吸一般都是混合式的。呼吸型式与年龄、生理状态、运动专项等因素有关。在进行体育锻炼时要根据动作的特点灵活转
26、变呼吸型式,有利于提高动作质量和运动成绩。如在完成胸廓需固定而便于发力的动作(如支撑悬垂、倒立)时,应以腹式呼吸为主;在完成腹肌需紧张的动作(如仰卧起坐、直角支撑)时,应以胸式呼吸为主。吸气后紧闭声门用力呼气称憋气。憋气能反射性地引起肌张力加强;并能使胸廓固定, 为上肢发力的运动获得稳定的支撑点。但憋气时,胸内压呈正压,导致静脉血回流困难,心输出量减少,致使心肌、脑细胞、视网膜供血不足,以致产生头晕、恶心、耳鸣及“眼冒金花”的感觉。憋气结束,出现的反射性深吸气,使胸内压骤减,潴留于静脉的血液迅速回心,血压骤升,这些对于儿童少年的心脏发育极其不利。青少年锻炼宜少憋气,同时在憋气时应注意:憋气前的
27、吸气不要太深;深吸气后的憋气可微启声门,让少量气体有节制地从声门挤出。此外,对憋气的适应要遵循循序渐进的原则。6、为什么在一定范围内深而慢的呼吸比浅而快的呼吸效果好?137 答:肺泡通气量是指每分钟吸入肺泡的新鲜空气量。在呼吸过程中,每次吸入的气体中,留在呼吸性细支气管前的呼吸道内的气体是不能进行气体交换的,这一部分空间称为解剖无效腔,70Kg 的男性其容积约为150ml。因此从气体交换的角度来考虑,只有进入肺泡的气体量才是有效的通气量,即肺泡通气量。其计算公式如下:肺泡通气量(潮气量无效腔)呼吸频率(次分) 若安静时潮气量为500ml,呼吸频率为每分钟12 次,则肺泡通气量为(500-150
28、) 12=4200ml。潮气量和呼吸频率的变化,对每分通气量和肺泡通气量有不同的影响。当潮气量减半而呼吸频率加倍或呼吸频率减半而潮气量加倍时,每分通气量都是6000ml,而肺泡通气量则因解剖无效腔的存在将发生很大变化,例如,潮气量为250ml,呼吸频率为每分钟24 次,而肺泡通气量减为2400ml;而潮气量为1000ml,呼吸频率为每分钟6 次,则肺泡通气量增至5100ml。故从提高肺泡气更新率的角度考虑,在一定范围内深而慢的呼吸比浅而快的呼吸有利。7、试述气体交换过程及其影响因素。答:气体交换包括肺泡与血液之间,以及血液与组织细胞之间O2 和CO2 的交换。前者称为肺换气,后者称组织换气。两
29、种换气都通过扩散(Diffusion)方式来实现,它们所遵循的物理原则是相同的。气体交换的动力是分压差。所谓分压是指混合气中各组成气体所具有的压力。它可用混合气体的总压力乘以各组成气体在混合气体中所占的容积百分比来求得。由表中可见,肺泡气、血液、组织内的PO2 分压和PCO2 各不相同,彼此存在着分压差,即存在着气体交换的动力,于是气体就可从分压高处向分压低处扩散。肺泡内PO2 高于静脉血PO2,而PCO2 则低于静脉血,因此,O2 由肺泡向静脉血扩散, 而CO2 则由静脉血向肺泡扩散。经肺换气后,静脉血变成动脉血。动脉血流经组织时,由于组织的PO2 低于动脉血PO2 ,而PCO2 高于动脉血
30、,因此,O2 由血液向组织扩散,而CO2 则由组织向血液扩散。经组织换气后静脉血变成了动脉血。由于肺通气不断进行、组织代谢不断消耗O2 产生CO2 ,肺泡气、血液和组织间的O2 和CO2 分压差也一直存在,肺换气和组织换气也一直在进行。即肺循环毛细血管的血液不断从肺泡获得O2 ,放出CO2 ;而体循环毛细血管的血液则不断向组织提供O2 ,运走CO2 。以确保组织代谢的正常进行。第四章血液1、试述血液的组成。 答:血液由血浆和血细胞组成,合称全血。正常成人血液总量约占体重的78%,或每公斤体重7080ml。血浆占全血量的5055%,血细胞占全血量的4550%。血浆是一种含有多种溶质的水溶液,其中
31、水约占93%,溶质中绝大部分为血浆蛋白,其余为小分子有机物和无机盐。血细胞又分红细胞、白细胞和血小板。(1)红细胞正常人体成熟的红细胞没有细胞核,大多呈双凹圆盘形,周边稍厚。其直经约为69um,红细胞在全身血管中循环运行时,常要挤过口经比它小的毛细血管,这时红细胞将发生变形,在通过之后又恢复原状。红细胞的这种双凹圆盘形具有较大的表面积,有利于它和周围血浆充分进行气体交换。红细胞是血细胞中最多的一种,红细胞约占血细胞总数的99%, (2)白细胞白细胞无色,有核,体积较红细胞大,可分为粒细胞、单核细胞和淋巴细胞。根据细胞浆中嗜色颗粒的特性,粒细胞又分为中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞。健康成
32、人安静时,白细胞总数在(410)109 个.L范围内, (3)血小板血小板体积很小,直径约23um,健康成人血液中的血小板数约(100300) 109 个.L。血小板数在运动时增加,妇女分娩、组织损伤时暂时增多,月经期减少。血小板的功能是促进止血,加速凝血,保护血管内皮细胞的完整性。2、简述生理止血的过程。答:血液的保护和防御功能除了保护机体免遭异物入侵之外,还表现在当机体因损伤而出血时,出血能自行制止,避免过度失血。因此,止血、凝血过程也是人体的一种重要保护功能, 这是由血小板实现的。(1)当小血管破裂出血时,首先是受损局部小血管立即收缩,血流显著减慢; (2)同时,血小板在损伤部位粘附、聚
33、集,形成松软的血小板血栓,堵塞缺损,从而起到生理止血的作用;接着,血管和组织的创伤激活了血浆中的一系列凝血因子; (3)最后使血浆中可溶性的纤维蛋白原转变成不溶性的纤维蛋白,纤维蛋白丝彼此交织成网,将血细胞网罗其中,形成血凝块,接着血块回缩,挤出血清,形成牢固的止血栓,对止血起加固作用。第五章血液循环1、与骨骼肌相比,心肌有何生理特点?其生理意义如何? 答:与骨骼肌相比,心肌有何生理特点其生理意义如下: (1) 部分心肌细胞特化为自律细胞,能自动产生节律性兴奋,使整个心脏活动,即使在没有外来刺激的作用下,也能作自动节律性舒缩,表现为自动节律性,同时,心脏又受神经系统的控制,心脏的功能可随神经冲
34、动的变化而改变,心肌的这些特征,保证了心脏一刻不停地泵血,并使心脏活动适应体内代谢的需要; (2)左右心房或左右心室的心肌细胞间借助低阻抗的闰盘相连接,构成了心脏功能上的合胞体,而存在于心房合心室内特殊的传导组织传导速度快,这样可使兴奋几乎同时到达所有的心房或心室肌,引起所有心房肌或心室肌产生同步性收缩; (3)心肌工作细胞动作电位复极化过程比较复杂,有一个历时较长的平台期,使心肌细胞兴奋后有效不应期特别长,一直延续到心肌机械收缩的舒张早期,因此,心肌不会象骨骼肌那样产生强直收缩,而总是舒缩交替,确保了心脏有效地泵血。2、试述影响心输出量的因素? 答:运动时,为了适应体内组织细胞代谢增强的需要
35、心输出量不但明显增加,而且在一定范围内心输出量的增加与运动强度呈线性关系。如正常人安静时心输出量为5 升/分,在剧烈运动时,最高可以达到15-20 升/分。心输出量的增加取决于心率和搏出量增加的程度。研究表明,在逐级递增负荷运动中,心率的增加于运动负荷增大间存在着线性关系,而搏出量的增加则在30%-40%最大吸氧量负荷时已达到本人的峰值。这说明,在30%-40%最大吸氧量强度以下时,心输出量的增加是由于心率增加和搏出量的增加共同实现的;在此强度以上时,心输出量的进一步增加几乎全靠心率的增加来实现。另外,运动时心输出量的变化特征还与体位和运动的形式有关。安静卧位时,搏出量已接近本人最大搏出量,故
36、水平运动时,心输出量也有所增加,但此时搏出量的变化不大,心率的明显增加是心输出量增加的主要原因。3、试述动脉血压的形成及其影响动脉血压的主要因素? 答:运动时动脉血压的变化是许多因素影响的综合结果,其中,起主要作用的是心输出量和外周阻力二者之间的关系,并且与肌肉运动的强度和运动的方式有关。静力性运动时,伴随心率和心输出量的增加,动脉血压升高,但以舒张压上升明显。因为静力性运动时,肌肉中的血管受到持久性的挤压,腹腔脏器血管在交感缩血管神经的影响下发生收缩,故总外周阻力剧增,使舒张压升高。另外,因为心率加快,心舒期由大动脉流向外周的血液减少,也使舒张压升高。故静力性运动时舒张压升高,脉压则降低,搏
37、出量明显增加,故收缩压升高。运动时,由于运动骨骼肌中大量血管扩张,二腹腔脏器血管则代偿性收缩,使总外周阻力变化不大甚至有所下降,故舒张压略有上升或不升高,脉压增大。4、血管活动的自身调节有哪些学说? 答:血管的自身调节是指在阻断了神经、体液对血管的作用后,在一定的血压变动范围内, 器官组织的血流量仍能通过局部血管自身的舒缩活动得到适当的调节,从而保持心输出量和器官血流量的相对稳定。关于自身调节机制,有以下两种主要学说。(一)肌源学说许多血管平滑肌本身能经常保持一定的紧张性收缩,称为肌源性活动。当供应某一器官的血管的充盈压突然升高时,血管平滑肌因受牵张刺激而收缩,结果该段血管的血流阻力增大,器官
38、的血流量不致因充盈压升高而增多,从而保持该器官的血流量相对稳定,反之,当器官血管的充盈压突然降低时,则发生相反的变化。(二)局部代谢学说组织细胞代谢需要氧,并产生多种代谢产物。当组织代谢活动增强时,则局部组织氧分压降低,代谢产物积聚增加,如CO2、H+、K+等,都能引起局部微动脉和毛细血管前括约肌舒张。因此,在肌肉运动时,有活动的肌肉代谢加强,血流量增多,为骨骼肌组织提供更多的氧,并带走代谢产物。5、试述影响静脉回流的因素? 答:静脉回流即指血液的回心,单位时间内静脉回心血量取决于外周静脉压和中心静脉压之差,以及静脉对血液的阻力,故凡能影响这三者的因素均可影响静脉回心血量。(1)体循环平均压。
39、体循环平均压升高,静脉回心血量增多,反之则减少。(2)心脏收缩力量。心脏收缩力量增强时,由于其收缩时心室排空较完全,心舒期室内压较低,静脉回心血量加大,反之则减少。(3)体位改变。从卧位转变为立位时,由于身体低垂部分的静脉跨壁压增大,因此静脉扩张,容量扩大,回心血量减少;长时间站立不动,回心血量也减少;长期处于卧位而突然站立时,因静脉管壁紧张性降低,腹壁和下肢肌肉收缩力量减弱,对静脉的挤压作用减少,回心血量也会出现减少。(4)骨骼肌的挤压作用。肌肉作收缩活动时,位于肌肉内或肌肉间的静脉受挤压,加之静脉内有瓣膜,使静脉血流加速回心,即静脉回心血量增加;但若肌肉长时间维持在紧张状态,静脉持续受压,
40、静脉回心血量反而减少。(5)呼吸运动。胸腔内压随呼吸运动而有起伏,当吸气时,胸腔容积增大,胸内压降低,胸腔内上下腔静脉和右心房扩张,有利于外周静脉回流;反之,在呼气时,胸内负压值减少,静脉回流至右心房的血量也会相应减少。但在肺循环情况则正好相反,吸气时,由于肺处于扩张状态,肺血管容量显著加大,肺静脉回流至左心房血量减少,呼气时则相反。第六章运动中的氧供与氧耗1、氧债学说与运动后过量氧耗的观点有何不同。答:经典氧债学说将运动后恢复期内的过量氧耗称为氧债(Oxygen Debt),认为氧债用于偿还运动中所欠下的氧。同时又将运动后恢复期吸氧量水平的恢复分为快恢复期和慢恢复期。但实际上运动后恢复期的氧
41、耗量,不仅用于偿还氧亏,而且还用于偿还使机体恢复运动前安静时的额外的耗氧量。同时认为乳酸氧债与过量氧耗并不是因果关系。患有麦克阿特尔症患者(McArdle)的肌肉中缺乏磷酸化酶,丧失了生成乳酸的能力。但在实际中仍可见到在运动后恢复期出现过量氧耗。可以认为过量氧耗并非偿还乳酸氧债。因此,大多数学者认为应用运动后过量氧耗的概念代替20 年代所提出的“氧债学说”。2、为什么说乳酸阈比最大吸氧量更能客观地反映人体的有氧工作能力? 答:人体在进行有大量肌肉参加的长时间激烈运动中,心肺功能和肌肉利用氧的能力达到本人极限水平时,单位时间所能摄取的氧量称为最大吸氧量。通常以每分钟为计算单位。最大吸氧量反映机体
42、氧运输系统的工作能力,是评价人体有氧工作能力的重要指标之一。人体在渐增负荷运动中,血乳酸浓度随运动负荷的渐增而增加,当运动强度达到某一负荷时,血乳酸浓度急剧上升的开始起点,称为乳酸阈。乳酸阈反映人体的代谢供能方式由有氧代谢为主开始向无氧代谢为主过渡的临界点。通常血液乳酸浓度4 mm/L,大约为最大吸氧量的60-80%。由于个体的差异比较大,在渐增负荷运动中,血乳酸浓度激剧上升的开始起点并不都是4 mm/L,其变化范围大约在1.4-7.5 mm/L 之间。因此,此时的拐点也称为“个体乳酸阈”。最大吸氧量反映人体在运动时所摄取的最大的氧量,而乳酸阈则反映人体在渐增负荷运动中,血乳酸浓度没有激剧堆积
43、时的最大吸氧量实际所利用的百分比,即最大吸氧量利用率(%VO2max)。其值愈高,有氧工作能力愈强;反之,有氧工作能力愈低。第七章物质代谢1、肾脏由哪些生理功能? 1、肾脏具有泌尿和分泌生物活性物质两方面功能: (1)泌尿功能是通过尿液的生产过程来实现的。包括肾小球的虑过、肾小管与集合管的重吸收以及肾小管和集合管的分泌与排泄三各相互联系的环节;泌尿功能对维持内环境由重要意义。(2)分泌功能肾脏分泌的生物活性物质主要有肾素、促红细胞生产素、维生素D3 和前列腺素等。它们对调节血压、血容量、血钾和血钠、钙磷代谢以及调节红细胞生成等有密切关系。2、说明运动性尿蛋白的含义及其与运动的关系? 2、(1)
44、人体对大运动量不适应或进行长时间、大强度运动后,尿中会出现蛋白质。这种由于运动引起的一过性尿中蛋白质增加的现象称为运动性尿蛋白。(2)运动性尿蛋白与运动项目有关;运动强度与尿蛋白关系密切;运动员情绪、训练水平、身体素质也与此有关。因此运动性尿蛋白可作为训练的生理评价指标。第八章能量代谢1、影响能量代谢的主要因素有哪些? 答:1)、肌肉活动的影响肌肉活动对能量代谢的影响最为显著。肌肉任何轻微的活动都可提高机体代谢率。剧烈运动或强体力劳动可使产热量超过安静时很多倍。在肌肉活动停止后的一段时间内,能量代谢仍保持较高水平,而后才逐渐恢复到正常。2)、精神活动的影响人在平静思考问题时,能量代谢受到的影响
45、并不大,产热量增加一般不超过4;但在精神处于紧张状态时,如烦恼,恐惧或强烈情绪激动时,由于随之而出现的无意识的肌紧张加强,虽无明显的肌肉活动,但产热量已明显增多。另外由于神经紧张状态可促使某些激素(如肾上腺素)分泌,结果使机体物质代谢、能量代谢加速,产热量增加。因此,在测定基础代谢率时,受试者必须排除精神紧张的影响。3)、食物的特殊动力作用人在进食后的一段时间内(从食后1 小时开始,延续到78 小时左右),机体虽然处于安静状态,但产热量比进食前有所增加。饭后23 小时代谢率升高达最大值。若膳食全部是蛋白质,则额外增加热量达30%左右;若为糖类或脂肪,增加热量约为46%;混合食物可增加产热量10
46、%左右。食物能刺激机体产生额外热量的作用称为食物的特殊动力作用。4)、环境温度的影响人在2030的环境中,在安静状态下,能量代谢最稳定。实验证明,当环境温度低于20时,代谢率即开始有所增加,在10以下显著增加,主要是因寒冷刺激反射性引起寒战以及肌肉紧张度增加所致。当环境温度为3040时,代谢率又会逐渐增加。原因可能是体内生化反应速度有所增加,此外还有发汗机能旺盛及呼吸、循环机能增强等因素的作用。2、述能量代谢测定的原理和步骤。答(一)测定原理1、能量守恒定律与定比定律能量既不能创造,也不能消灭;但能量可以由一个物体传递给另一个物体,也可由一种能量形式转化为另一种能量形式。在能量传递或转化过程中
47、, 能量既不增加,也不减少,总能量守恒,即能量守恒定律。能量守恒是所有形式的能量互相转化的一般规律。人体也遵循这一普遍规律,即在整个能量转化过程中,机体所利用的蕴藏于食物中的化学能与最终转化成的热能和所做的外功,按其能量来折算是完全相等的。因此,在一定时间内测定机体所消耗的食物量或测定产生的热量与所做的外功,就可测算出整个机体的能量代谢率。这为能量代谢的直接测定提供了可遵循的原理。在一般化学反应中,反应物的量与产物的量之间呈一定的比例关系,即定比定律。人体内的能量最终来自营养物质的氧化分解,由于机体在氧化分解不同营养物质时所消耗的氧气量与产生CO2 量和释放出的热量之间呈一定的比例关系,因此,
48、测定人体在一定时间内的耗氧量和CO2 的产生量,然后根据不同食物的热价和氧热价,呼吸商等数值,也可推算出整个机体的能量代谢率。这又为能量代谢的间接测定提供了可遵循的原理。3、试述能量连续统一体理论及在体育实践中的应用。答:(一)能量连续统一体的概念与形式1、能量连续统一体的概念由于不同能量系统的能量输出(即ATP 再合成)之间与完成不同类型运动项目的全过程之间是一个能量连续的统一整体,因此,运动生理学把不同类型的运动项目的能量供应途径之间,以及各能量系统之间相互联系形成的一个连续统一体,称为能量连续统一体。2.能量连续统一体的形式人体内的三个能量系统,若依能量输出的方式可分为无氧供能和有氧供能两种形式;若依每个能量系统以最大功率输出所能持续的时间又可分为两种: 以有氧和无氧供能百分比的表示形式,根据不同运动项目无氧和有氧供能比例,确定各类活动在能量连续统一体中的相对位置。根据其位置便能了解该运动项目无氧和有氧供能的百分比。以运动时间为区分标准的表示形式Fox 提出以运动项目的运动时间来确定不同运动项目在能量连续统一体中的位置,并依此将统