運動生理學課后思考題答案

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

2、續(xù)性。2不同運動中，ATP供能與間接能源的動用關(guān)系？1ATP是人體內(nèi)一切生命活動能量的直接來源，而能量的間接來源是指糖、脂肪和蛋白質(zhì)。2糖是機體最主要，來源最經(jīng)濟，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，機體正常情況下有60％的熱量由糖來提供。3在進行劇烈運動時，糖進行無氧分解供能，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)中重熱量的5%，能量利用率很低，但產(chǎn)能速率很高。4在進行強

3、度不是太大的運動時，糖進行有氧分解供能，此時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，他是長時間肌肉運動的重要能源。6體內(nèi)脂肪首先通過脂肪動員，分解為甘油和脂肪酸。甘油經(jīng)系列反應步驟，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。脂肪酸進入細胞后，在線粒體外膜活化

4、，經(jīng)肉堿轉(zhuǎn)運至內(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現(xiàn)的，但蛋白質(zhì)分解供能很不經(jīng)濟，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度的運動需要？這是由他們各自的供能特點所決定的。1磷酸原系統(tǒng)的供能特點：供能總量少，持續(xù)時間短，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動

5、項目的物質(zhì)基礎，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、舉重等運動項目。此外，測定磷酸原系統(tǒng)的功率輸出還是評定高功率運動項目訓練效果和訓練方法的一個重要指標。2乳酸能系統(tǒng)的供能特點：供能總量較磷酸原系統(tǒng)多，持續(xù)時間短，功率輸出次之，不需要氧，終產(chǎn)物是導致疲勞的物質(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數(shù)十秒快速供能，以應付機體短時間內(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。3有氧氧化系統(tǒng)供能特點：ATP生成量很大，但速率很低，持續(xù)的時間很長，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)是進行長時間活動的物質(zhì)基礎。如3000米跑、馬拉松等。最大攝氧量和無氧閾等是評定有氧工作能力的主要生理指標。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)是由其特點決定的。2在滿足不同強度運動時，既可以有氧分解

7、供能，也可以無氧分解供能，在參與供能時動員快、消耗的氧量少、能量產(chǎn)生的效率高。因此，糖是肌肉活動時最重要的能源物質(zhì)，而且機體正常情況下有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，所以一般情況不作為主要供能物質(zhì)。2008運動生理學31刺激

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

9、息時膜內(nèi)為負，膜外為正，變成膜內(nèi)為正，膜外為負。然而，膜電位的這種倒轉(zhuǎn)是暫時的，它又很快恢復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稱為動作電位。兩種電位產(chǎn)生的共同原因是因為：生物電的形成依賴于細胞膜兩側(cè)離子分布的不均勻和膜對離子嚴格選擇的通透性，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動。2靜息電位產(chǎn)生的原因是靜息時膜主要對鉀離子有通透性和鉀離子的外流所致。動作電位產(chǎn)生的原因則是起自于刺激對膜的去極化作用，

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

11、電位即倒轉(zhuǎn)為內(nèi)正外負，而臨近未興奮部位仍維持內(nèi)負外正的極化狀態(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)—肌肉接點傳遞的機制是通過化學遞質(zhì)乙酰膽堿和終板膜電位變化來實現(xiàn)的。興奮在神經(jīng)纖維的傳導具有以下特征：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。神經(jīng)沖動均可沿神經(jīng)向兩側(cè)方向傳導3不衰減和相對不疲勞性。4絕緣性。絕緣性主要是由于髓鞘的存在。興奮在肌肉接點的傳遞有如下特點：1化學傳遞。

12、神經(jīng)和肌肉之間的興奮傳遞是通過化學遞質(zhì)（ACH）2興奮傳遞節(jié)律是一對一。每一次神經(jīng)纖維興奮都可引起一次肌肉細胞興奮。3單向性。興奮只能由神經(jīng)末梢傳向肌肉。4時間延擱。興奮的傳遞過程需要一定時間。5高敏感性。易受化學和其他環(huán)境因素的影響。1簡述肌肉收縮的滑行理論，指出其直接的實驗依據(jù)？1該理論認為，肌肉收縮時雖然外觀上可以看到整個肌肉或肌纖維的縮短，但在肌細胞內(nèi)并無肌絲或它們所含的分子結(jié)構(gòu)的縮短或卷曲，而只是在每一個肌小節(jié)內(nèi)發(fā)生了細肌絲向

13、粗肌絲之間的滑行。2其直接的試驗依據(jù)是肌肉收縮時暗帶長度不變，而明帶的長度縮短，與此同時，暗帶中央的H區(qū)也相應變窄，這種變化只能用粗、細肌絲之間的相對運動來解釋。2試述從肌細胞興奮到肌肉收縮的全過程？1當肌細胞興奮引起肌漿Ca2濃度升高時，細肌絲上肌鈣蛋白結(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蛋白的雙螺旋體的溝沿滑向溝底，抑制肌動蛋白分子與橫橋的因素被解除，