大学医学专业复习资料-生理学必备:大学运动生理学知识点总结(超全面).docx
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1、运动生理学绪论第一节生命的基本特征生命体的生命现象主要表现为以下五个方面的基本特征:新陈代谢、兴奋性、应激性、 适应性和生殖一、新陈代谢:是生物体自我更新的最基本的生命活动过程。新陈代谢包括同化和异化 两个过程。二、兴奋性:在生物体内可兴奋组织具有感受刺激、产生兴奋的特性。兴奋:可兴奋组织接受刺激后所产生的生物电反应过程及表现三、应激性:机体或一切活体组织对周围环境变化具有发生反应的能力或特性四、适应性:生物体所具有的这种适应环境的能力五、生殖第二节 人体生理机能的调节稳态:内环境理化性质不是绝对静止不变的,而是各种物质在不断转换中达到相对平衡状 态,即动态平衡状态。这种平衡状态称为稳态。稳态
2、是一种复杂的动态平衡过程,一方面 是代谢过程使稳态不断的受到破坏,而另一方面机体又通过各种调节机制使其不断的恢复 平衡。一、神经调节:是指在神经活动的直接参与下所实现的生理机能调节过程,是人体最重 要的调节方式。二、体液调节:由内分泌线分泌的化学物质,通过血液运输至靶器官,对其活动起到控 制作用,这种形式的调节称为体液调节。三、自身调节:是指组织和细胞在不依赖外来的神经或体液调节情况下,自身对刺激发 生的适应性反应过程。四、生物节律:生命体在维持生命活动过程中,除了需要进行神经调节、体液调节和自 身调节外,各种生理功能活动会按一定的时间顺序发生周期性变化,这种生理机能活动的 周期性变化,成为生
3、物的时间结构,或称为生物节律。当前运动生理学的几个研究热点(如何用生理学观点指导运动实践)第一章骨骼肌的机能人体的肌肉分为骨骼肌、心肌和平滑肌三大类。第一节肌纤维的结构一、肌肉的基本结构和功能单位:1 ,肌细胞即肌纤维,是肌肉的基本结构和功能单位。2 .肌纤维(肌内膜)集中形成肌束(肌束膜),肌束集中形成肌肉(肌外膜)。3,肌纤维直径60微米,长度数毫米数十厘米。4 .肌肉两端为肌腱,跨关节附骨。(1)肌原纤维和肌小节(肌细胞的结构)肌原纤维(A、I带,H区,M线,Z线与粗、细肌丝的排列关系,粗细肌丝的空间排列 规则等)视图肌小节:两条Z线之间的结构,肌细胞最基本的结构和功能单位。二、肌管系统
4、肌原纤维间的小管系统。横小管:肌细胞膜延伸入肌细胞内部的小管,与肌纤维走向垂直。纵小管:围绕肌纤维形成网状,与肌纤维走向平行,又称肌质网在横管处膨大,形成终 池,内贮钙离子。四、心电图第二节血管生理一.各类血管的功能特点二.血压(1)概念:血管内流动的血液对血管单位面积的侧压力。五、微循环(一)概念:微动脉和微静脉之间的循环。其基本功能是进行血液和组织液之间的物质 交换。第三节心血管活动的调节第四节肌肉运动时血液循环功能的变化一、肌肉运动时血液循环功能的变化(-)肌肉运动时心输出量的变化肌肉运动时循环系统的适应性变化就是提高心输出量以增加血流供应,运动时心输出量 的增加与运动量或耗氧量成正比。
5、运动时,肌肉的节律性舒缩和呼吸运动加强,回心血量 大大增加,这是增加心输出量的保证。运动时交感缩血管中枢兴奋,使容量血管收缩,体 循环平均充盈压升高,也有利于增加静脉回流。在回心血量增多的基础上,由于运动时心 交感中枢兴奋和心迷走中枢抑制,使心率加快,心肌收缩力加强,因此心输出量增加。交 感中枢兴奋还能使肾上腺髓质分泌增多,循环血液中儿茶酚胺浓度升高,也进一步加强心 肌的兴奋作用。(二)肌肉运动时各器官血液量的变化运动时各器官的血流量将进行重新分配。其结果是使心脏和进行运动的肌肉的血流量明 显增加,不参与运动的骨骼肌及内脏的血流量减少。皮肤血管舒张,血流增加,以增加皮 肤散热。运动时血流量重新
6、分配的生理意义,还在于维持一定的动脉血压。(三)肌肉运动时动脉血压的变化运动时的动脉血压水平取决于心输出量和外周阻力两者之间的关系。在有较多肌肉参与 运动的情况下,肌肉血管舒张对外周阻力的影响大于其他不活动器官血管收缩的代偿作用, 故总的外周阻力仍有降低,表现为动脉舒张压降低;另一方面,由于心输出量显著增加, 故收缩压升高。二、运动训练对心血管系统的长期性影响1 .窦性心动徐缓 运动训练,特别是耐力训练可使安静时心率减慢。些优秀的耐力运动 员安静时心率可低至40-60次/分,这种现象称为窦性心动徐缓。这是由于控制心脏活动的迷 走神经作用加强,而交感神经的作用减弱的结果。窦性心动徐缓是可逆的,即
7、便安静心率已 降到40次/分的优秀运动员,停止训练多年后,有些人的心率也可恢复接近到正常值。一般 认为,运动员的窦性心动徐缓是经过长期训练后心功能改善的良好反应。2 .运动性心脏增大研究发现,运动训练可使心脏增大,运动性心脏增大是对长时间运 动负荷的良好适应。近年来的研究结果表明,运动性心脏增大对不同性质的运动训练具有 专一性反应。例如,以静力及力量性运动为主的投掷、摔跤和举重运动员心脏的运动性增 大是以心肌增厚为主;而游泳和长跑等耐力性运动员的心脏增大却以心室腔增大为主。3 .心血管机能改善一般人和运动员在安静状态下及从事最大运动时每搏输出量与每分 输出量(每分输出量二心率*每搏输出量)的变
8、化可用下列数据说明:安静时一般人:5000ml/min=71ml/次*70 次/min运动员:5000ml/min=100ml 次*50 次/min最大运动时 一般人:22000ml/min=l 13mml 次*195 次/min运动员:35000mI/min=179ml 次*195 次/min运动员每搏输出量的增加是心脏对运动训练的适应。运动训练不仅使心脏在形态和机能 上产生良好适应,而且也可使调节机能得到改善。有训练者在进行定量工作时,心血管机 能动员快、潜力大、恢复快。运动开始后,能迅速动员心血管系统功能,以适应运动活动 的需要。进行最大强度运动时,在神经和体液的调节下可发挥心血管系统的
9、最大机能潜力, 充分动员心力贮备。三、测定脉搏(心率)在运动实践中的意义(-)脉搏(心率)1 .基础心率及安静心率清晨起床前静卧时的心率为基础心率。身体健康、机能状况良好 时,基础心率稳定并随训练水平及健康状况的提高而趋平稳下降。如身体状况不良或感染 疾病等,基础脉搏则会有一定程度的波动。在运动训练期间,运动量适宜时,基础心率平稳,如果在没有其他影响心率因素(如疾病、 强烈的精神刺激、失眠等)存在的情况下,在一段时间内基础心率波动幅度增大,可能是运 动量过大,身体疲劳积累所致。安静心率是空腹不运动状态下的心率。运动员的安静心率低于非运动员,不同项目运动 员的安静心率也有差别,一般来说,耐力项目
10、运动员的安静心率低于其他项目运动员,训 练水平高的运动员安静心率较低。评定运动员安静心率时,应采用运动训练前后自身安静 心率进行比较,运动后心率恢复的速度和程度也可衡量运动员对负荷的适应水平。2 .评定心脏功能及身体机能状况通过定量负荷或最大强度负荷试验,比较负荷前后心率的变化及运动后心率恢复过程, 可以对心脏功能及身体机能状况作出恰当的判断。心率的测定还可以检查运动员的神经系 统的调节机能,对判断运动员的训练水平有一定的意义。3 .控制运动强度运动中的吸氧量是运动负荷对机体刺激的综合反应,目前在运动生理学中广泛使用吸氧 量来表示运动强度。心率和吸氧量及最大吸氧量呈线性相关,最大心率百分比和最
11、大吸氧量的百分比也呈线 性相关,这就为使用心率控制运动强度奠定了理论基础。在耐力训练中,使用心率控制运动强度最为普遍,常用的公式为:(最大心率-运动前安静 心率)/2+运动前心率。所测定的心率可为教学、训练及健身锻炼提供生理学依据。耐力负 荷的适宜强度也可以用安静时心率修正最大心率百分比的方法来确定,运动时心率=安静 时心率+60% (最大心率-安静时心率)在涉及游泳等运动的间歇训练中,一般多将心率控制在120-150次/分的最佳范围内。一 般学生在早操跑步中的强度,可控制在130-150次/分之间。成年人健身跑可用170减去年 龄所得的心率数值来控制运动强度。五、测定血压在运动实践中的意义1
12、 .清晨卧床时血压和一般安静时血压较为稳定,测定清晨卧床血压和一般安静时血压对训 练程度和运动疲劳的判定有重要参考价值。随着训练程度的提高,运动员安静时的血压可 略有降低,如果清晨卧床血压比同年龄组血压高15%-20%,持续一段时间不复原,又无引 起血压升高的其他诱因,就可能是运动负荷过大所致。如果清晨卧床血压比平时高20%左 右且持续二天,往往是机能下降或过度疲劳的表现。2测定定量负荷前后血压及心率的升降幅度及恢复状况可检查心血管系统机能并区别其机 能反应类型,从而对心血管机能做出恰当的判断。3.运动训练时,可根据血压变化了解心血管机能对运动负荷的适应情况。由于收缩压主要 反映心肌收缩力量和
13、每搏输出量,舒张压主要反映动脉血管的弹性及外周小血管的阻力, 因此运动后理想的反应应当是收缩压升高而舒张压适当下降或保持不变。一般而言,收缩 压随着运动强度的加大而上升。大强度负荷时,收缩压可高达190mmHg或更高,舒张压一 般不变或轻度波动。根据运动训练时血压的变化可判断心血管机能对运动负荷是否适应。第四章呼吸机能第一节呼吸运动和肺通气量1.肺活量一一VC,最大深吸气后,再做最大呼气时所呼出的气量。身体素质及训练程 度评定指标之一,因限制因素较多,供参考。男:3500毫升 女:2500毫升最大通气量一一以适宜的呼吸频率和呼吸深度进行呼吸时所测得的每分通气量,可评定通 气贮备能力。第三节气体
14、交换和运输氧离曲线一一是表示PO2与Hb结合02量关系或PO2与氧饱和度关系的曲线。第三节呼吸运动的调节第四节运动对呼吸机能的影响合理运用憋气良好作用:反射性肌张力增加;可为有关的运动环节创造最有效的收缩条件。不良影响:胸内压上升,心输出量减少;停止后胸内压陡降,回心血量剧增合理方法:憋气前吸气勿太深,结束后吐气勿过快;憋气应用于决胜的关键时刻。第五章物质与能量代谢第一节物质代谢第二节能量代谢各种能源物质分解代谢过程中所伴随的能量释放、转移和利用即为能量代谢单位时间内所消耗的能量称为能量代谢率。一、基础代谢(-)概念1 .能量代谢:能源物质分解代谢过程中所伴随的能量释放、转移和利用。2 .能量
15、代谢率:单位时间内所消耗的能量。3 .基础代谢:基础状态下的能量代谢。4 .基础状态:人体处于清醒、安静、空腹、室温20-25摄氏度。5 .基础代谢率:单位时间内的基础代谢。即基础状态下的能量代谢,是维持最基本生命 活动所需要的能量代谢。每小时每平方米体表面积的产热量(KJ/m2*h)正常值:成年男子=170成年女子=155影响因素:年龄、性别、体温等。(二)测定原理热力学第一原理:能量守恒食物化学能(一定时间内机体所消耗的食物产热)=热能+外功测定方法:间接法:反应物量与产物量呈一定的比例关系不同物质氧化所消耗的氧和所产生的二氧化碳以及所释放的热量呈一定的比例关系通过收集安静时和运动时的呼出
16、气体,分析其中氧和二氧化碳的量并换算成热量即等于 机体的能量代谢率。按照一般化学反应中,反映物的量与产物的量之间成一定的比例关系,即定比定律(三)与能量代谢有关的几个概念1 .食物热价:1克食物完全氧化分解所释放的热量。2 .脂肪:9.3千卡=38.94KJ蛋白质(体内)4.3千卡=17.99KJ糖4.1千卡=17.17KJ3 .氧热价:各种能源物质在体内氧化分解时每消耗1升氧所产生的热量。糖:21KJ脂肪:19.7KJ蛋白质:18.8KJ1升氧可氧化1克多糖,但只能氧化0.5克脂肪。氧化糖愈多氧热价愈高,氧化的脂肪愈多, 氧热价愈低。可通过氧热价值判断食物成分。4,呼吸商:各种物质在体内氧化
17、时产生的二氧化碳与所消耗的氧的比值。二氧化碳/氧糖=1脂肪1蛋白质乜).80混合食物=0.85代谢当量:运动时耗氧量/安静时耗氧量1MET=25O毫升/分钟该指标可通过反映不同运动形式的运动强度来评价机体运动时的相对能量代谢水平。5 .影响能量代谢的因素肌肉活动:任何轻微的活动都可明显提高代谢率,即耗氧增加,耗能增加,能量代谢率 提高。情绪影响:紧张激动时,由于无意识肌紧张及激素释放增加,则耗氧量显著增加,产热 量显著增加。食物的特殊动力作用:食物能使机体产生额外热量的现象。进食后产热量大于食物本身 产热量。额外产热量用于维持体温。环境温度:代谢最稳定:2030摄氏度;20摄氏度、10摄氏度以
18、下:寒冷刺激引起 肌紧张增加,3045摄氏度以上:体内化学反应加速,呼吸、循环功能增强。二、人体运动时的能量供应与消耗(-)骨骼肌收缩的直接来源:ATP三磷酸腺甘ATP基本结构:1分子腺甘+三分子磷酸(高能磷酸键连接)ATP的主要功用:直接供应各种生理活动能量(安静及运动时)思维活动、神经冲动、 肌肉收缩、脏器活动、腺体分泌等ATP的来源:糖、脂肪、蛋白质代谢糖:有氧糖原、葡萄糖三酸酸循环能量+二氧化碳、水无氧酵解肌糖原乳酸+能量脂肪:有氧 脂肪一0氧化三竣酸循环能量+二氧化碳、水蛋白质:有氧分解蛋白质三竣酸循环能量+二氧化碳、水ATP的贮存及输出功率:贮存于肌肉,但量极少,6毫摩尔/公斤湿肌
19、(供0.5秒工作)最大输出功率=11.2毫摩尔/公斤/秒即每公斤肌肉每秒动用此量ATPATP的分解供能及补充:ATP酶一ADP+P+E 每克分子 ATP 可释放 29.2650.16KJ=712 千卡CP (磷酸肌酸)C (待能源物质分解释能再合成CP) +P+ADP一一ATP(二)三个能源系统的特征根据运动强度、形式由三个能源系统分别或配合供能。磷酸源系统、酵解能系统、氧化能系统磷酸原系统即ATPCP系统特点:不需氧,直接分解,供能速率快但产生能量较少,CP来源有限,维持运动6-8秒。ATP-ADP+Pi+E; ADP+CP-ATP+C酵解能系统底物:肌糖原、葡萄糖特点:不需氧,供能速度较快
20、,生成ATP较少,有乳酸产生,运动30秒供能速率最大 二5.2毫摩尔/公斤/秒,维持23分钟运动。糖元+ADP+Pi-ATP+孚L酸氧化能系统底物:三大能源物质,特点:有氧条件下分解供能,供能速度较慢,产生能量多,最大速率=2.6毫摩尔/公斤/ 秒,贮量丰富,维持1小时以上运动的能量供应。糖、脂肪、蛋白质+02+ADP+PiCO2+H2O+ATP(三)能源系统与运动能力不同能源系统的供能能力决定运动能力的强弱;例:有氧马拉松;酵解中、长跑不同强度、不同形式的运动需要不同的能源系统供能作为基本保证;例:同上一切运动过程的能量供应均由三个系统不同比例混合供能,比例取决于运动性质和特点。例:篮球:运
21、球、投篮;足球:快速奔跑、射门不同运动项目的能量供应运动中能源物质的动员糖:首先分解肌糖原血糖(运动510分钟后)运动时间延长,肝糖原分解补 充血糖脂肪:运动30分钟输出功率最大,在糖类动用并消耗,且供氧充足时大量动用蛋白质:30分钟以上的耐力项目健身运动的能量供应健身运动特点:种类多,强度低(5070最大摄氧量),时间长(3060分钟)能源物质:脂肪、糖第三节体温第六章肾脏机能第七章内分泌机能第一节 内分泌概论一、内分泌与内分泌腺(-)内分泌系统组成:内分泌腺、内分泌细胞内分泌激素通过血液或淋巴液循环运送至靶细胞或靶器官发挥生理作用。(区别于外分泌 导管输送,如唾液、胆汁、消化液)二、激素(
22、一)激素概念:由内分泌腺或内分泌细胞分泌,经体液运输至靶器官发挥生物调节作 用的高效能生物活性物质。激素的分类:含氮类激素:蛋白质(肽类):生长激素等氨基酸(胺类):肾上腺髓质激素、甲状腺素类固醇激素:肾上腺皮质激素、性激素(二)激素的一般作用特征1 .生物信息传递激素以化学信号的形式,在细胞与细胞之间进行信号传递,从而加强或减弱靶组织原有 的生理生化过程。如:生长激素促进长骨生长胰岛素促进糖分解产生能量肾上腺糖皮质激素促进脂肪分解等2 .相对特异性选择性作用于某些细胞、组织和器官。特异性程度不同。3 .高效能生物放大作用微量激素与受体结合后,在细胞内发生一系列酶促逐级放大作用。Img甲状腺激
23、素可使机体增加产热4200KJ4 .颉抗与协同作用颉抗作用:胰高血糖素与胰岛素协同作用:生长激素与甲状腺激素允许作用:糖皮质激素与儿茶酚胺(三)激素的作用途径、生理效应及其意义第二节 主要内分泌腺及其作用第三节、激素分泌的调控一.人体三大内分泌腺功能轴下丘脑垂体肾上腺轴下丘脑垂体甲状腺轴下丘脑垂体性腺轴二、内分泌对运动的反应与适应1、儿茶酚胺在运动期间儿茶酚胺必然升高,且升高的程度与运动强度密切相关,即运动强度越大, 升高的幅度也相应越大。儿茶酚胺的分泌对长期运动训练有适应性。这种适应性表现为随 运动训练水平提高,对同一负荷方式,儿茶酚胺分泌的增高幅度越来越小。2、糖皮质激素与促肾上腺皮质激素
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