运动生理学复习资料整理版.doc

生理学复习资料
人体生理学是研究人体生命活动规律的科学
运动生理学是研究人体的运动能力和对运动的反应与适应的科学
研究对象：正常人体
任务：在认识人体正常生命活动规律的基础上,揭示体育运动对人体功能活动影响的规律及机理,阐明体育教学,运动训练和体育健身过程中的生理学原理,指导人们进行合理的运动训练和体育锻炼,以达到提高竞技运动成绩,增强体质的目的.
生命的基本特征:
一,新陈代谢
生活在适应环境的生物体总是在不断地重新建造自身的特殊结构,同时又在不断地破坏自己衰老的结构,这个过程称为新陈代谢。（物质与能量代谢）
是生物体最基本的生命活动过程，包括同化作用和异化作用。
二,兴奋性
引起生物体出现反应的各种环境变化统称为刺激。
在生理学中,将受刺激后产生生物电反应的过程及表现称为兴奋,而这种产生兴奋的能力则称为兴奋性,能较迅速产生兴奋的组织------神经,肌肉,腺体,统称为可兴奋组织。
三,适应性
生理学上将机体以适当的反应克服反复出现的环境变化造成的危害,保持自身生存的能力或特性,称为适应性。
人体生理功能的调节
神经系统的基本活动过程是反射，其结构基础是反射弧（五部分）
非条件反射先天的、遗传的、低级的。条件反射后天获得的，高级的。
一,神经调节 其特点是迅速,局限,短暂（最重要）
二,体液调节,其特点是缓慢,广泛,持久
三,自身调节,其特点幅度小,不十分灵敏

第一章 骨骼肌收缩

两个相邻Z线之间的区域称为肌节，是肌肉收缩舒张的基本单位。
粗肌丝：肌球蛋白；细肌丝：肌动蛋白。
静息电位
是在未受刺激时,在于细胞膜内外两侧的电位差
－70mV～－90mV
静息电位存在时细胞膜外正内负的状态称为极化
产生机制 1,细胞膜内外Na离子与K离子分布不均匀
2,细胞膜具有选择通透性
3,细胞膜处于静止状态时相对K离子的通透性强
静息电位实际上是
K离子的平衡电位（理解）（钾离子浓度差－电场力阻碍－静息电位平衡）

动作电位
在静息电位的基础上，如果受到一个适当的刺激,膜电位会发生迅速的一过性波动,称为动作电位.
锋电位具有动作电位的主要特征,是动作电位的标志
刺激细胞产生动作电位的条件
1、 刺激强度：引起动作电位的最小刺激强度称为阈值
2、 刺激强度的变化率
3、 刺激作用的时间
动作电位特点：
1、 全或无现象：静息电位一但爆发就会达到最大值，其变化幅度不会随刺激强度的增加而增大，即要么不产生，要么就最大。
2、 不衰减性扩布
3、 脉冲式发放
动作电位产生机制
由于动作电位的传导过程,实际上是沿着细胞膜不断产生新的动作电位的过程（去极化－复极化）.Na离子的平衡电位

神经—肌肉接头的兴奋传递
结构：接头前膜，接头间隙，接头后膜（终板膜）
特点: 1化学传递 递质传递 乙酰胆碱
2单向传递 运动神经末梢传向肌纤维
3时间延搁 0.5—1.0mS
4易受环境变化和药物影响
传递及引发动作电位过程（理解）
肌肉收缩全过程：1、兴奋－收缩耦联2、横桥运动引起肌丝滑动3。肌肉收缩后的舒张。
兴奋—收缩耦联基本步骤
1,电兴奋通过横管系统传向肌细胞深处
2,三联管结构处的信息传递
3,肌浆网（即纵管系统）对钙离子的释放和再聚积
肌肉收缩的基本过程（分子机制）（理解）
1、终池膜上的钙离子通道开放，钙离子进入肌浆
2、钙离子与肌钙蛋白结合，使其构型发生变化，进而导致原肌凝蛋白构型变化
3、原肌凝蛋白位移，暴露细肌丝上的结合位点
4、横桥与结合位点结合，分解ATP释放能量
5、横桥摆动
6、牵拉细肌丝朝肌节中央滑行
7、肌节缩短――肌肉收缩

肌肉的特性
物理特性：伸展性，肌肉在外力（牵拉或负重）作用下可被展长的特性
弹性，外力取消之后,肌肉又能恢复原状的特性
粘滞性，由于肌浆内各分子之间的相互磨擦而产生的阻力
生理特性：兴奋性：肌肉在刺激作用下发生反应的能力
收缩性：肌肉在兴奋后产生缩短反应的特性
引起兴奋的刺激条件
1、刺激的强度 阈强度小,兴奋性高
2、刺激的强度对于时间的变化率
3、刺激的持续时间 强度时间曲线
基强度:理论上把刺激作用时间为无限长时,一般只需要1MS即可,引起组织兴奋所需要的最小电流强度
低于基强度的刺激,无论作用时间多长,都不能引起组织兴奋.
利用时:用基强度来刺激组织时,引起组织兴奋所必需的最短作用时间
兴奋的指标
1、强度—时间曲线2、阈强度（固定刺激时间，引起兴奋之最小强度）3、时值（两倍基强度引起反应最短时间）
单收缩:肌细胞受到一次短促的刺激时,被刺激的细胞产生一次动作电位,紧接着进行一次收缩
最大收缩与最大刺激
强直收缩:肌肉因这种成串刺激而发生的持续性缩短状态。强直刺激

肌肉收缩力学分析结合图P17—P19了解

肌肉收缩的形式
等张收缩:肌肉收缩时,长度变化,张力基本不变
又可分为:向心收缩和离心收缩
向心收缩是指肌肉收缩时,长度缩短
离心收缩是指肌肉在收缩产生张力的同时被拉长（又称为退让收缩）
等长收缩:张力增加而长度不变的肌肉收缩（静力收缩）
等动收缩:在整个关节活动范围内肌肉以恒定的速度进行的收缩（等速收缩）

运动单位:由一个α运动神经元及其所支配的若干条肌纤维组成的功能单位
快肌纤维直径大，肌浆网发达；慢肌纤维周围毛细血管丰富，肌红蛋白多，线粒体多且体积大
从事短时间,大强度项目的运动员,骨骼肌中快肌纤维较从事耐力项目的运动和一般人高.从事耐力项目运动员的慢肌纤维百分比却高于非耐力项目运动员和一般人.
第三章 循环

心肌的生理特性:兴奋性、自律性、传导性和收缩性
一、兴奋性
绝对不应期:从动作电位去极化开始到复极至负55MV这段时间内,无论给予多大刺激,心肌细胞均不产生反应,兴奋性为零,称为绝对不应期
局部不应期:从复极负55MV到负60MV这段时间内,给予强刺激可使膜发生部分除极或局部兴奋,但不能全面去极爆发动作电位,称为局部反应期
有效不应期:从去极开始到复极达到负60MV这段时间内,无论给予多强刺激均不能使心肌爆发动作电位,称为有效不应期
有效不应期包括绝对不应期和局部反应期
期外收缩:若在心室有效不应期之后,心肌受到人为刺激或窦房结以外的刺激,收室可产生一次正常节律以外的收缩称为期外收缩
二、自动节律性:心肌能自动地,按一定节律发生兴奋的能力
窦房结的自律性最高,是正常心脏的起搏点.
窦性心率:以窦房结为起搏点的心脏节律性活动,称为窦性心率。
三、传导性:心肌细胞之间以特殊闰盘联结,此处电阻低,因此电流很容易通过,引起相邻心肌细胞兴奋,使得心肌在功能上表现为“合胞体”
四、收缩性
心肌细胞收缩性的特点:1,对细胞外液钙离子的浓度有明显依赖性
2,全或无式同步收缩
3,不发生强直收缩

心动周期:心脏一次收缩和舒张,构成一个机械活动周期,称为心动周期
通常心动周期指心室活动周期而言
心率:是心脏周期性机械活动的频率,即每分钟心脏搏动的次数
常人安静状态时,心率约为60-100次/分
新生儿的安静心率可达130次/分,成人女性高于男性
经常参加体育锻炼的人,安静状态的心率较慢,同一个在体力活动,情绪激动和体温升高等时心率加快
每搏输出量:一次心跳一侧心室输出的血液量,人体在安静状态下,每搏输出量约为60-80ML
心输出量:每分钟由一侧心室射出的血量（每分输出量）
每搏输出量：一次心跳一侧心室输出的血液量
心输出量﹦每搏输出量×心率
心指数:以体表面积（㎡）计算的心输出量
影响心输出量的因素是每搏输出量和心率
一,每搏心输出量影响因素
1,心室舒张末期容积
在一定范围内,心室舒张的充盈量越多,心室容积就越大,心肌收缩前负荷越大,则收缩力量也越强,从而射出更多血液.
2,动脉血压
心室的后负荷在完整心脏是指动脉血压
3,心肌收缩能力
射血分数:每搏输出量占心舒末期容积之比称射血分数,安静状态为50%-60%
二,心率
在一定范围内,心率增加可提高心输出量
另一方面,心率加快,舒张期缩短,心室缺乏足够的充盈时间,导致充盈不充分,可导致心输出量反而下降
心力储备:又叫心泵功能的储备,指心输出量随机体代谢的增加而增加的能力
一般健康人或优秀运动员安静时的心输出量均为5-6L/MIN
但在最大运动负荷运动时,一般人的心输出量最多只能达到15-20L/min,是安静时的3-4倍,运动员可高达35-40L/min是安静时的7-8倍,说明运动训练可以提高心力储备
心脏的泵功能取决于心率储备和每搏输出量储备
1. 心率储备:是最高心率和安静心率的差值,表示了运动时心率可能增加的能力.一般最大心率可用220－年龄估算
研究表明运动训练对最高心率几乎无影响,但长期的耐力运动却可使运动员安静时心率降低,这样运动员的心率储备得到提高
2,每搏输出量储备
每搏输出量是心室舒张末期容积与收缩末期容各的差值,每搏输出量储备的变化可分为舒张末期储备和收缩期储备,一般来说心脏舒张期储备要比收缩期储备小的多
血压:是血液在血管内流动时对单位面积血管壁的侧压力,即压强。单位千帕,习惯上也用mmHg 1千帕=7.5mmHg
动脉血压的形成：在心血管系统内有足量血液充盈的前提下,由心室射血,外周阻力和大动脉弹性的协同作用下产生的
心室收缩时,动脉血压的最高值称为收缩压
心室舒张时,动脉血压的最低值称为舒张压
收缩压和舒张压的差值称为脉搏压,简称为脉压
一个心动周期内每一瞬间动脉血压的平均值,称为平均动脉压
收缩压一般在100-120 mmHg
舒张压为60-80 mmHg
脉压为30-40 mmHg
男性略高于女性
年龄增高,动脉血压也逐渐升高,收缩压升高比舒张压更明显
体力劳动,运动或情绪激动时血压可暂性升高
高血压:安静时,舒张压大于等于90 mmHg或收缩压大于等于140 mmHg
低血压:安静时,舒张压小于50 mmHg或收缩压小于90 mmHg

影响动脉血压的因素:
1,每搏输出量 收缩压的高低主要反映了每搏输出量多少
2,心率
3,外周阻力 舒张压的高低主要反映外周阻力的大小
4,大动脉弹性贮器作用
5,循环血量与血管容量的比例
通常将各器官静脉的血压称为外周静脉压
胸腔大静脉或右心房的压力则称为中心静脉压
中心静脉压的高低取决于1,心脏射血的能力2,静脉回流的速度
静脉回流血量及其影响因素
单位时间内静脉回心血量取决于外周静脉压与中心静脉压的差值以及静脉对血流的阻力
影响因素
1,体循环平均充盈压
2,心脏收缩力量
3,重力与体位
4,骨骼肌的挤压作用
5,呼吸运动 憋气不利于静脉回流

心血管活动的调节
一、神经调节
心肌和血管平滑肌接受自主性神经支配,机体对心血管活动的神经调节是通过各种心血管反射实现的
1、心脏和血管的神经支配
心交感神经（兴奋作用）
节前纤维起自脊髓第1-5胸段中间外侧柱,其轴突末稍释放递质为已酰胆碱,节后神经元位于星状神经节或颈交感神经节内,末稍释放递质为去甲肾上腺素
作用于心脏,可导致心率加快,房室交界传导速度加快,心肌收缩力量增加即兴奋作用（了解）

心迷走神经（抑制作用）
节前,节后纤维末稍释放递质均为已酰胆碱
作用于心脏,可导致心率减慢,心肌收缩力量减弱,房室传导速度减慢,即抑制作用
2、血管的神经支配
缩血管神经
缩血管神经纤维都是交感神经纤维,帮通常称为交感缩血管纤维,末稍释放递质为去甲肾上腺素
舒血管神经
交感舒血管纤维在平时没有紧张性活动,只有在交感神经总动员,如情绪波动,发生防御反应和准备做剧烈肌肉活动时才被动员,使血流量大大增加
副交感舒血管神经
作用血管,可引起血管舒张,对所支配器官组织的局部血流起调节作用,对循环系统外周阻力影响很小
二、心血管中枢
心血管活动的基本中枢在延髓
三、心血管反射
1、骨骼肌本体感受性反射
2、颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射
减压反射：动脉血压升高,引起压力感受性反射,其反射效应是使心率减慢,外周阻力降低,血压回降,因此这一反射曾被称为减压反射
反射弧：颈动脉窦和主动脉弓血管外膜下感觉神经末稍称为动脉压力感受器,感受血管壁被牵张的程度
传入神经:颈动脉窦的压力感受器的传入神经纤维组成颈动脉窦神经---舌咽神经—延髓
主动脉弓压力感受器传入神经纤维行走于迷走神经干内－延髓
中枢系统：包括延髓及下丘脑等的心血管中枢
传出神经：心迷走神经,心交感神经,交感缩血管神经
效应器：心脏和血管
2、反射效应
减压反射是典型的负反馈调节
3、生理意义
压力感受性反射在动脉血压发生突然变化的情况下如心输出一,外周阻力,血量,体位改变等对动脉血压进行快速调节的过程起重要作用,使动脉血压不致发生过分波动,对于维持动脉血压恒定和保证重要脏器的血液供应有重要意义
3、颈动脉体和主动脉体化学感受性反射 主要调节呼吸
二、体液调节
1、肾上腺素与去甲肾上腺素
化学结构上属于儿荼酚胺,主要来自肾上腺髓质的分泌,也称肾上腺髓质激素
肾上腺素作用于心脏,可使心率加快,心肌收缩力量增强,心输出量增加。对外周血管调节作用使血管内血液重新分配 使用如强心药
去甲肾上腺素可引起心脏活动加强,对全身血管以缩血管为主 如升压药
2、肾素---血管紧张素系统
3、其他液体调节

一次运动过程中心血管机能的变化
一次运动过程中,循环功能活动的变化主要表现为心输出量增加和血液重新分配,使活动加强的器官,尤其是骨骼肌的血流量增加
1、心输出量增加 与运动强度和好氧量成正比
运动之前－赛前状态，血管收缩、心率加快、每搏输出量增加、心输出量增加
运动开始后，肌肉本体感受性反射和血液化学成分的变化导致心输出量增加
2、血液重新分配 原因是神经体液机制
长期运动训练对心血管系统的影响
一、运动性心脏增大
与运动负荷相匹配，与个体大小相匹配
耐力项目动力性的运动员,如游泳,长跑等,心脏为离心性肥厚,以心室腔扩大为主,伴有心室壁增厚
力量项目静力性运动员,如举重,投掷,摔跤等,心脏为向心性肥厚,心室壁增厚为主,心室腔不变甚至减小
训练停止后可逆转消退
减压反射（depressure reflex）是颈动脉窦和主动脉弓压力感受器兴奋发放神经冲动，分别沿窦神经（加入舌咽神经）和主动脉神经（加入迷走神经）传至延髓心血管中枢，使心迷走紧张加强，而交感紧张和缩血管紧张减弱（即迷走神经传出冲动增加，心交感神经传出冲动和缩血管神经传出冲动减少），其效应是心率减慢，血管舒张，外周阻力减小，从而使血压降低，故又称减压反射；主动脉神经又称减压神经。

二、窦性心动徐缓
安静心率低于60次/分,并呈窦性节律,称为窦性心动徐缓
三、心血管调节功能改善主要表现在心力储备增强
运动员心力储备高的原因是由于运动员的心率储备,心脏收缩和舒张储备高于常人
主要原因:每搏输出量可维持在高水平
运动员心率快的情况下,每搏输出量下降不明显
第四章 呼吸
呼吸：机体与环境之间的气体交换称为呼吸
呼吸的三个环节：
1、外呼吸分为肺通气和肺换气
2、气体在血液中的运输
3、内呼吸分为组织换气和细胞内氧化代谢
胸膜腔负压生理意义:
保持肺的扩张状态,维持正常的呼吸,还可使胸腔内其他器官,特别是壁薄且扩张性大的静脉和胸导管等扩张,有利于静脉和淋巴液的回流
肺总容量：肺在最大吸气末所容纳的气体量。是肺活量和残气量之和，成年男性平均为5300mL,女性为4000mL
潮气量：每次呼吸时,呼出或吸入的气体量,称为潮气量,亦即呼吸深度,正常人平静呼吸时,潮气量约为500ML
肺活量：最大深吸气后,再做最大呼气所呼出的气量,
正常男性约为3500mL,女性约为2500mL
肺通气量：单位时间内吸入或呼出的气 量
一般以每分钟为单位计算,也称每分通气量
每分通气量=呼吸深度×呼吸频率
解剖无效腔：每次吸气所吸入的气体中,一部分停留在上呼吸道至呼吸性细支气管以前的呼吸道内,这部分气体不参与肺泡和血液之间的气体交换，称为解剖无效腔
肺泡无效腔：进入肺泡的气体,也可因血液在肺内分布不均匀而未能全部与血液进行气体交换,未能全部与血液进行气体交换的肺泡容量称为肺泡无效腔
肺泡无效腔和解剖无效腔一起全称生理无效腔
肺泡通气量=(潮气量-无效腔)×呼吸频率
在一定范围内,深而慢的呼吸比浅而快的呼吸有利
影响肺换气的因素：
1、 气体分压差 分压差大，气体扩散速度快
2、 呼吸膜状态 与厚度成反比，与面积成正比
3、 通气/血流比值 每分肺泡通气量与每分肺血流量之间的比值
血液运输气体有两种方式:小部分以物理溶解方式,大部分以化学结合方式进行运输
在肺内,PO2高,血红蛋白迅速与O2结合,形成氧合血蛋白,这一过程称为氧合
在PO2较低的组织内,氧合血红蛋白迅速释放出氧,形成还原血红蛋白称为氧离作用
血红蛋白O2容量:每100毫升血液中血红蛋白结合氧的最大量
血红蛋白氧含量:每100毫升血液中血红蛋白实际结合的氧量
血氧饱合度:氧含量占氧容量的百分比
氧离曲线
反映血红蛋白与氧气结合量随氧分压变化而变化的曲线
1,氧离曲线上段 有利于人体肺换气
即PO2在60-100毫米泵柱的段落,这段曲线较平坦,表明PO2的变化对HB氧饱和度的影响不大
2,氧离曲线中段 有利于组织换气
即PO2在40-60毫米泵柱的段落,这段曲线较陡,是HbO2释放O2的部分,在此范围内PO2稍有下降,便会引起HB饱和度的明显下降
其生理意义在于保证正常状态下组织细胞的氧供应
3,氧离曲线下段 有利于组织用氧
即PO2在15-40毫米泵柱的段落.氧离曲线坡度最陡的一段,这段曲线表明,氧的贮备能使机体适应组织活动增强对氧的需求
影响氧离曲线的因素:
1、 pH值和CO2分压的影响
血液PH值降低,血红蛋白对氧的亲和力降低,曲线右移
CO2分压升高,血红蛋白对氧的亲和力降低,曲线右移
2、 温度的影响
温度升高,氧离曲线右移,促进氧的释放
3、2，3－DPG
2，3－DPG浓度升高,Hb对氧的亲和力降低,氧离曲线右移
2，3－DPG是红细胞无氧糖酵解的产物,在高原缺氧的情况下,糖酵解加强,红细胞2,3二磷酸甘油酸增加,氧离曲线右移
血液中CO2的物理溶解量约占血液总CO2量的5%,另外95%以化学结合形式运输
在血浆中溶解的CO2绝大部分扩散进入红细胞,在红细胞内以碳酸氢盐和氨基甲酸血红蛋白形式运输
运动中合理呼吸方法:
1,节制呼吸频率,加大呼吸深度
2,减少呼吸道阻力
3,呼吸动作与技术动作吻合
4,合理利用憋气
第五章 物质与能力代谢
物质代谢
糖类是人体最主要的功能物质是人体最经济的能源；蛋白质在于维持机体的生长发育和组合的更新修补；脂肪；水和无机盐；维生素。
消化：食物在消化道内被分解为小分子的过程（物理消化和化学消化）
吸收：经过消化的食物，透过消化道粘膜，进入血液和淋巴循环的过程
能力代谢
影响能量代谢的因素：肌肉活动、情绪影响、食物的特殊动力作用、环境温度能源系统与运动能力一切运动过程的能量供应，都是由三个能源系统（磷酸原系统、酵解能系统、氧化能系统）按不同的比例提供，比例的大小取决于运动的性质和特点。因此，人体能源系统的供能能力决定了运动能力的强弱。
第六章 尿的形成
、尿生成是在肾单位和集合管中进行的，包括三个环节：
——肾小球的滤过作用
——肾小管和集合管对滤过液的重吸收作用
——肾小管和集合管的分泌和排泄作用
滤过是当血液流过肾小球毛细血管时，血浆中水分和小分子物质，包括少量分子量较小的血浆蛋白，进入肾小囊的囊腔形成原尿的过程。
论述肾脏肾脏调节机体酸碱平衡的基本方式。
肾脏维持酸碱平衡主要是通过排出过多的酸或碱，保持血浆中的NaHCO3含量，保持血液pH值的恒定。当血浆NaHCO3浓度降低时，肾脏便加强酸性物质的排出和NaHCO3的重吸收，以恢复血浆NaHCO3的含量。相反，血浆NaHCO3过高，则增加对这些碱性物质的排出量，使血浆NaHCO3回降到正常含量。正常膳食条件下，自尿液排出的固定酸比碱多，故尿液的pH值一般为6.0左右。以上肾脏调节机体酸碱平衡主要是通过肾小管的H+分泌活、磷酸盐酸化和氨（NH3）的分泌等实现的。
简述肾脏在维持水和酸碱平衡中的作用。
肾脏对机体水平衡的调节能力非常强。通过肾脏对机体水平衡的调节，无论饮水过多或过少，体内水分和细胞外液渗透压仍可维持或接近正常。
肾脏维持酸碱平衡主要是通过排出过多的酸或碱，保持血浆中的NaHCO3含量，保持血液pH值的恒定。当血浆NaHCO3浓度降低时，肾脏便加强酸性物质的排出和NaHCO3的重吸收，以恢复血浆NaHCO3的含量。相反，血浆NaHCO3过高，则增加对这些碱性物质的排出量，使血浆NaHCO3回降到正常含量。正常膳食条件下，自尿液排出的固定酸比碱多，故尿液的pH值一般为6.0左右。