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)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7~8 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2~3 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4~6%;混合食物可增加产热量10%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20~30℃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30~40℃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, 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,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: ① 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。②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,并依此将统一体划分为四个区域。在一项运动中,三种能量系统供能百分比和活动时间及功率输出之间有着紧密的依存关系。运动时间越短、功率输出越大、能量需要也越多。因此能量连续统一体的一端是时间短、强度大的运动,如100m 跑,主要由磷酸原系统供能使ATP 再合成;能量连续统一体的另一端是运动时间长、强度小的运动,如马拉松跑,几乎全部由有氧系统供能使ATP 再合成;处于能量连续统一体中 间区域的运动,根据运动的特点,由有氧系统和无氧系统以不同的比例供能使ATP 再合成。 (二)能量连续统一体理论在体育实践中的应用
人体运动能力在很大程度上取决于能量供应的能力,因此,如何把能量连续统一体理论所提供的原则应用于实践,对体育教学和训练有着重要意义。
1、着重发展起主要作用的供能系统能量连续统一体理论提示,不同的运动项目其主要的供能系统是不同的。在制定教学和训练计划时,应着重发展在该项活动中起主导作用的供能系统。如短跑运动员的训练应重点发展无氧系统的供能能力;长跑运动员(如马拉松)应着重发展有氧系统的供能能力;需在几秒内完成的大功率运动,则应重点发展非乳酸能系统的供能能力;有些运动项目,则需要按比例发展无氧与有氧系统的供能能力。 2、制定合理的训练计划当确定应着重发展的供能系统之后,关键是选择最有效的训练方法。训练方法中,大多数已在世界各地的田径训练中广泛应用,并有新的发展。其中几种训练方法的作用是可变的,它既可调整用以主要发展无氧供能中的非乳酸能系统和乳酸能系统,又可调整来主要发展有氧供能系统,还可以调整使三个供能系统都得到发展。具体的训练计划还需要考虑到运动技术的专门性。总之,为有效发展该项目的主导能量系统,尽可能选择与该项目供能比例最接近的训练方法,制定出合理的实施计划。
第九章感觉与运动
1、试述感受器的一般生理特征。 答:感受器的一般生理特征 1)适宜刺激
每种感受器都有它最敏感的刺激。这种刺激就是该感受器的适宜刺激。例如视网膜视锥细胞和视杆细胞的适宜刺激是300-800nm 光波,耳蜗毛细胞的适宜刺激是16-20000Hz 频率的声波等。 2)换能作用
各种感受器可将它们所接受的各种形式的刺激能量,转换为神经冲动传向中枢,故称为感受器的换能作用。因此,感受器被看成“生物换能器”。 3)编码作用
感受器不仅将外界刺激能量转变成动作电位,同时将刺激的信息转变成神经动作电位的特定排列组合之中,传入中枢,故称为感受器的编码作用。人的各种主观感觉的产生正是各感觉中枢通过感受器的编码作用,进行分析综合而获得的。但是感受器将刺激能量转神经动作电位时,如何在神经电信号传导中进行编码。 4)适应现象
当感受器长时间持续地接受某种刺激时,感觉神经冲动发放频率将逐渐下降,甚至消失,这种现象称为感受器的适应。虽然各种感受器都可出现适应现象,但因感受器不同而出现的速度也不同。根据感受器适应速度的快慢可分为快、慢适应感受器。不同感受器适应的快、慢各有不同的生理意义。例如皮肤触觉感受器的适应过程发展快,有利于机体再接受新的刺激。肌梭、颈动脉窦压力感受器、痛感受器的适应过程发展慢,有利于机体对某些机能例如姿势、血压作经常性调节。
2、试述特异性投射系统与非特异性投射系统的概念及其功能。 答:1)特异投射系统
各感受器传入的神经冲动都要经过脊髓或脑干,上行传入到丘脑更换神经元,并按排列顺序,投射到大脑皮层特定区域,引起特异的感觉,故称为特异投射系统。每种感觉的传导投射系统都是专一的,并具有点对点的投射关系。特异投射系统的功能除了引起特定的感觉外,并激发大脑皮层发出神经冲动。 2)非特异投射系统
上述特异投射系统的神经纤维经脑干时,发出侧支并与脑干网状结构的神经元发生突触联系,通过多次更换神经元之后,上行抵达丘脑内侧部(髓板内神经核群)再交换神经元后,发
出纤维并弥散地投射到大脑皮层的广泛区域,此投射途径称为非特异投射系统。非特异投射系统不具有点对点的投射关系,并失去了专一的特异传导功能。因此是不同感觉的共同上传途径。其主要功能是维持和改变大脑皮层的兴奋状态,对保持机体醒觉具有重要作用,但不能产生特定的感觉。
3、试述肌梭和腱器官的结构与功能。
答:肌梭呈梭形,两端细小而中间膨大,外包一层结缔组织膜。肌梭位于肌纤维之间与肌纤维平行排列。它是由一些特殊的肌纤维、神经末梢和胞囊组成。肌梭内含6-12 根肌纤维, 称为梭内肌纤维。囊外的肌纤维称为梭外肌纤维。中枢有传出神经支配梭外肌纤维和梭内肌纤维,前者称为α传出纤维(直径12-20um ),后者称为γ传出纤维(直径2-6um )。肌梭是一种感受长度变化或感受牵拉刺激的特殊的梭形感受装置。肌肉被拉长时肌梭也随之而拉长,于是肌梭的感受部分受到刺激而发生兴奋,动作电位经感觉神经传入中枢,反射性地引起被牵拉肌肉的收缩。当肌肉收缩时,肌纤维长度缩短,肌梭也随之缩短,于是消除了对肌梭的刺激而停止兴奋传入。
腱器官分布在肌腱胶原纤维之间,与梭外肌纤维呈串联,是一种张力感受器。当梭外肌纤维发生等长收缩时,腱器官的传入冲动发放频率增加,肌梭的传入冲动不变;当梭外肌纤维发生等张收缩时,腱器官的传入冲动发放的频率不变,肌梭的传入冲动频率减少;当肌肉受到被动牵拉时,腱器官和肌梭的传入冲动发放频率增加。腱器官的传入冲动可抑制同一肌肉的а运动神经元,而肌梭的传入冲动则对同一肌肉的а运动神经元起兴奋作用。可认为, 当肌肉牵拉时,首先引起肌梭感受器的兴奋,使а运动神经元兴奋而引起牵张反射,引起受牵张的肌肉收缩以对抗牵拉。当牵拉力量继续加强时,可兴奋腱器官,冲动通过抑制性中间神经元,使牵张反射受到抑制,避免被牵拉的肌肉受到损伤。
?4、举例说明位觉是如何产生的(直线正负加速度或旋转加速度运动)。
第十章肌肉活动的神经控制
1、神经冲动指的是什么?它作为信息单位在神经元间是如何传递的。
答:神经冲动被作为某种信息的单位而传导。它被定义为局限于同一细胞内的传送或扩布, 即细胞的任何一个部位所产生的冲动,可传播到整个细胞,使细胞其它部位依次经历一次膜电位的倒转。神经冲动的传导,简称神经传导。 神经冲动作为信息单位,不会只限于在一个神经元范围内的传导,必然要经过两个或两个以上神经元之间的信息传递。神经元之间在结构上并没有原生质相通,每一神经元的轴突末梢只与其它神经元的细胞体或突起相接触,此相接触的部位称为突触(Synapse)。通过这一部位, 信息从前一个细胞传递给后一个细胞, 这一信息传递过程被称为突触传递(Synaptic transmission)。突触种类繁多,依据其传递方式将哺乳动物的突触分为:有突触小泡的化学性突触、无突触小泡的电突触及两者兼有的混合型突触,每类又根据其形态结构点区分若干类型。在哺乳动物的脊髓、海马和下丘脑等部位的神经元之间,广泛存在着相当数量的电突触。电突触的结构基础是细胞的缝隙连接。缝隙连接是指神经元膜紧密接触的部位。两层膜间的间隙只有2-3nm,连接部位的神经元膜没有增厚,其轴浆内无突触小泡聚集。连接部位的膜阻抗较低,容易发生电紧张性作用,这种作用一般是双向的,不存在前膜与后膜的功能差异。因此,这种连接部位的信息传递是一种电传递,与突触部位依赖递质作为传递媒介(化学传递)完全不同。电传递的速度快,几乎不存在潜伏期(即突触延搁)。电传递的机能意义在于:第一,由于它传递的速度快,可使很多神经元产生同步化的活动;第二,它能耐受阻断化学传导的药物,对温度变化也不敏感。电突触常可和化学突触一起构成混合突触。 2 什么叫做运动神经元池?
答:高级运动中枢所发出的一切指令,大多数要聚汇在脊髓前角神经元上,并由后者引起其

