運(yùn)動(dòng)生理學(xué)課后思考題答案

1、2008運(yùn)動(dòng)生理學(xué)1運(yùn)動(dòng)生理學(xué)運(yùn)動(dòng)生理學(xué)第一章肌肉活動(dòng)的能量供應(yīng)1能量與生命的關(guān)系如何，是怎樣實(shí)現(xiàn)的？人體生命活動(dòng)是一個(gè)消耗能量的過程，而肌肉活動(dòng)又是消耗能量最多的一種活動(dòng)形式。運(yùn)動(dòng)時(shí)，人體不能直接利用太陽能、電能等各種物理形式的能量，只能直接利用儲(chǔ)存在高能化合物三磷酸腺苷分子中蘊(yùn)藏的化學(xué)能，與此同時(shí)糖、脂肪、蛋白質(zhì)則可通過各自的分解代謝，將儲(chǔ)存在分子內(nèi)部的化學(xué)能逐漸釋放出來，并使部分能量轉(zhuǎn)移和儲(chǔ)存到ATP分子之中，以保證ATP供能的持

2、續(xù)性。2不同運(yùn)動(dòng)中，ATP供能與間接能源的動(dòng)用關(guān)系？1ATP是人體內(nèi)一切生命活動(dòng)能量的直接來源，而能量的間接來源是指糖、脂肪和蛋白質(zhì)。2糖是機(jī)體最主要，來源最經(jīng)濟(jì)，供能又快速的能源物質(zhì)，一克糖在體內(nèi)徹底氧化可產(chǎn)生4.1千卡的熱量，機(jī)體正常情況下有60％的熱量由糖來提供。3在進(jìn)行劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，糖進(jìn)行無氧分解供能，1分子的糖原或葡萄糖可產(chǎn)生3－2分子的ATP，可利用的熱量不到糖分子結(jié)構(gòu)中重?zé)崃康?%，能量利用率很低，但產(chǎn)能速率很高。4在進(jìn)行強(qiáng)

3、度不是太大的運(yùn)動(dòng)時(shí)，糖進(jìn)行有氧分解供能，此時(shí)1分子的糖原或葡萄糖可生成39－38分子的ATP，糖分子結(jié)構(gòu)中的熱量幾乎全部可以被利用，但產(chǎn)能速率較低。5脂肪是一種含熱量最多的營養(yǎng)物質(zhì)，1克脂肪在體內(nèi)徹底氧化可產(chǎn)生9.3千卡的熱量，他是長時(shí)間肌肉運(yùn)動(dòng)的重要能源。6體內(nèi)脂肪首先通過脂肪動(dòng)員，分解為甘油和脂肪酸。甘油經(jīng)系列反應(yīng)步驟，可循糖代謝途徑氧化，由于肌肉內(nèi)缺乏磷酸甘油激酶，故甘油直接為肌肉供能的意義不大。脂肪酸進(jìn)入細(xì)胞后，在線粒體外膜活化

4、，經(jīng)肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)至內(nèi)膜，再經(jīng)氧化逐步生成乙酰輔酶，之后經(jīng)三羧酸循環(huán)逐步釋放出大量能量供ADP再合成ATP，此過程是脂肪氧化分解供能的主要途徑。蛋白質(zhì)分解供能是由氨基酸代謝實(shí)現(xiàn)的，但蛋白質(zhì)分解供能很不經(jīng)濟(jì)，故一般情況不作為主要供能物質(zhì)。3三種能源系統(tǒng)為什么能滿足不同強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)需要？這是由他們各自的供能特點(diǎn)所決定的。1磷酸原系統(tǒng)的供能特點(diǎn)：供能總量少，持續(xù)時(shí)間短，功率輸出最快，不需要氧，不產(chǎn)生乳酸類等中間產(chǎn)物。所以磷酸原系統(tǒng)是一切高功率輸出運(yùn)動(dòng)

5、項(xiàng)目的物質(zhì)基礎(chǔ)，數(shù)秒鐘內(nèi)要發(fā)揮最大能量輸出，只能依靠ATP－CP系統(tǒng)。如短跑、投擲、跳躍、舉重等運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。此外，測定磷酸原系統(tǒng)的功率輸出還是評(píng)定高功率運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目訓(xùn)練效果和訓(xùn)練方法的一個(gè)重要指標(biāo)。2乳酸能系統(tǒng)的供能特點(diǎn)：供能總量較磷酸原系統(tǒng)多，持續(xù)時(shí)間短，功率輸出次之，不需要氧，終產(chǎn)物是導(dǎo)致疲勞的物質(zhì)乳酸。乳酸能系統(tǒng)供能的意義在于，保證磷酸原系統(tǒng)最大供能后仍能維持?jǐn)?shù)十秒快速供能，以應(yīng)付機(jī)體短時(shí)間內(nèi)的快速需要。如400米跑、100米跑等，血乳

6、酸水平是衡量乳酸能系統(tǒng)供能能力的最常用的指標(biāo)。3有氧氧化系統(tǒng)供能特點(diǎn)：ATP生成量很大，但速率很低，持續(xù)的時(shí)間很長，需要氧的參與，終產(chǎn)物是水和二氧化碳，不產(chǎn)生乳酸類的副產(chǎn)品。有氧氧化系統(tǒng)是進(jìn)行長時(shí)間活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。如3000米跑、馬拉松等。最大攝氧量和無氧閾等是評(píng)定有氧工作能力的主要生理指標(biāo)。4糖作為能源物質(zhì)為什么要優(yōu)于脂肪，蛋白質(zhì)為何不是主要能源？1糖作為能源物質(zhì)優(yōu)于脂肪和蛋白質(zhì)是由其特點(diǎn)決定的。2在滿足不同強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)，既可以有氧分解

7、供能，也可以無氧分解供能，在參與供能時(shí)動(dòng)員快、消耗的氧量少、能量產(chǎn)生的效率高。因此，糖是肌肉活動(dòng)時(shí)最重要的能源物質(zhì)，而且機(jī)體正常情況下有60％的熱量由糖來提供。蛋白質(zhì)的分解供能是由氨基酸代謝實(shí)現(xiàn)的，體內(nèi)不是所有氨基酸都能參與分解供能，由于肌肉內(nèi)含有豐富的轉(zhuǎn)氨酶，通過脫氨基和氧化等復(fù)雜過程，轉(zhuǎn)變成丙酮酸等，這些物質(zhì)再通過不同途徑參與三羧酸循環(huán)的氧化分解供能。蛋白質(zhì)分解供能很不經(jīng)濟(jì)，所以一般情況不作為主要供能物質(zhì)。2008運(yùn)動(dòng)生理學(xué)31刺激

8、引起組織興奮應(yīng)具備哪些條件？了解這些有何意義？試驗(yàn)表明，任何刺激要引起組織興奮必須達(dá)到一定的刺激強(qiáng)度、持續(xù)一定的時(shí)間和一定的強(qiáng)度時(shí)間變化率。了解這些不僅對(duì)了解可興奮細(xì)胞具有普遍意義，而且也是研究肌肉收縮活動(dòng)的生理基礎(chǔ)。2簡述靜息電位和動(dòng)作電位產(chǎn)生的原因？1安靜時(shí)存在于細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的電位差稱為靜息電位。當(dāng)組織一次有效刺激，在示波器上記錄到一個(gè)迅速而短促的波動(dòng)電位，即首先出現(xiàn)膜內(nèi)、外的電位差迅速減少直至消失，進(jìn)而出現(xiàn)兩側(cè)電位極性倒轉(zhuǎn)，由靜

9、息時(shí)膜內(nèi)為負(fù)，膜外為正，變成膜內(nèi)為正，膜外為負(fù)。然而，膜電位的這種倒轉(zhuǎn)是暫時(shí)的，它又很快恢復(fù)到受刺激前的靜息狀態(tài)。膜電位的這種迅速而短暫的波動(dòng)稱為動(dòng)作電位。兩種電位產(chǎn)生的共同原因是因?yàn)椋荷镫姷男纬梢蕾囉诩?xì)胞膜兩側(cè)離子分布的不均勻和膜對(duì)離子嚴(yán)格選擇的通透性，及其不同條件下的變化，而膜電位形成的直接原因是離子的跨膜運(yùn)動(dòng)。2靜息電位產(chǎn)生的原因是靜息時(shí)膜主要對(duì)鉀離子有通透性和鉀離子的外流所致。動(dòng)作電位產(chǎn)生的原因則是起自于刺激對(duì)膜的去極化作用，

10、動(dòng)作電位上升支的形成是膜對(duì)納離子通透性突然增大和納離子的迅速內(nèi)流所致。然而，膜對(duì)納離子通透性增大是暫時(shí)的，當(dāng)膜電位接近峰值電位水平時(shí)，納離子通道突然關(guān)閉，膜對(duì)納離子通透性回降，而對(duì)鉀離子通透性增高，鉀離子的外流又使膜電位恢復(fù)到內(nèi)負(fù)外正的狀態(tài)，形成動(dòng)作電位下降支。3比較興奮在神經(jīng)纖維傳導(dǎo)與在神經(jīng)—肌肉接點(diǎn)傳遞的機(jī)制和特點(diǎn)？興奮在神經(jīng)纖維傳導(dǎo)的機(jī)制可用局部電流學(xué)說來解釋。即對(duì)于一段無髓鞘纖維而言，當(dāng)膜的某一點(diǎn)受到刺激產(chǎn)生動(dòng)作電位時(shí)，該點(diǎn)的膜

11、電位即倒轉(zhuǎn)為內(nèi)正外負(fù)，而臨近未興奮部位仍維持內(nèi)負(fù)外正的極化狀態(tài)，于是，興奮部位和臨近未興奮部位之間，將由于電流差產(chǎn)生局部電流。興奮在神經(jīng)—肌肉接點(diǎn)傳遞的機(jī)制是通過化學(xué)遞質(zhì)乙酰膽堿和終板膜電位變化來實(shí)現(xiàn)的。興奮在神經(jīng)纖維的傳導(dǎo)具有以下特征：1生理完整性。要求神經(jīng)纖維在結(jié)構(gòu)和生理功能上的完整。2雙向傳導(dǎo)。神經(jīng)沖動(dòng)均可沿神經(jīng)向兩側(cè)方向傳導(dǎo)3不衰減和相對(duì)不疲勞性。4絕緣性。絕緣性主要是由于髓鞘的存在。興奮在肌肉接點(diǎn)的傳遞有如下特點(diǎn)：1化學(xué)傳遞。

12、神經(jīng)和肌肉之間的興奮傳遞是通過化學(xué)遞質(zhì)（ACH）2興奮傳遞節(jié)律是一對(duì)一。每一次神經(jīng)纖維興奮都可引起一次肌肉細(xì)胞興奮。3單向性。興奮只能由神經(jīng)末梢傳向肌肉。4時(shí)間延擱。興奮的傳遞過程需要一定時(shí)間。5高敏感性。易受化學(xué)和其他環(huán)境因素的影響。1簡述肌肉收縮的滑行理論，指出其直接的實(shí)驗(yàn)依據(jù)？1該理論認(rèn)為，肌肉收縮時(shí)雖然外觀上可以看到整個(gè)肌肉或肌纖維的縮短，但在肌細(xì)胞內(nèi)并無肌絲或它們所含的分子結(jié)構(gòu)的縮短或卷曲，而只是在每一個(gè)肌小節(jié)內(nèi)發(fā)生了細(xì)肌絲向

13、粗肌絲之間的滑行。2其直接的試驗(yàn)依據(jù)是肌肉收縮時(shí)暗帶長度不變，而明帶的長度縮短，與此同時(shí)，暗帶中央的H區(qū)也相應(yīng)變窄，這種變化只能用粗、細(xì)肌絲之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來解釋。2試述從肌細(xì)胞興奮到肌肉收縮的全過程？1當(dāng)肌細(xì)胞興奮引起肌漿Ca2濃度升高時(shí)，細(xì)肌絲上肌鈣蛋白結(jié)合Ca2，引起肌鈣蛋白的構(gòu)型發(fā)生變化，這種變化又傳遞給肌原球蛋白分子，使其構(gòu)型發(fā)生變化。2原肌球蛋白的雙螺旋體從肌動(dòng)蛋白的雙螺旋體的溝沿滑向溝底，抑制肌動(dòng)蛋白分子與橫橋的因素被解除，