运动生理学重点知识考研复习资料

运动生理学考研核心知识点精要梳理一、骨骼肌生理：运动的执行基础（一）肌纤维结构与类型骨骼肌由肌纤维（肌细胞）构成，肌原纤维的基本收缩单位为肌小节（含暗带A带、明带I带，及H带、M线）。肌纤维依收缩速度、代谢特点分为两类：快肌（Ⅱ型）：含Ⅱa（快氧化酵解型）、Ⅱx（快酵解型），收缩快、力量大，依赖糖酵解供能，抗疲劳性弱；慢肌（Ⅰ型）：收缩慢、力量小，以有氧氧化供能为主，抗疲劳性强。运动可诱导肌纤维类型“双向转化”（如耐力训练使Ⅱx→Ⅱa→Ⅰ，力量训练反之），转化程度受遗传、训练方式制约。（二）肌肉收缩机制：肌丝滑行理论肌细胞兴奋时，动作电位经横小管传至肌浆网，触发Ca²⁺释放；Ca²⁺与肌钙蛋白结合，使原肌球蛋白移位，暴露出肌动蛋白（细肌丝）的横桥结合位点；横桥（粗肌丝肌球蛋白头部）与肌动蛋白结合，水解ATP供能，拉动细肌丝向M线滑行，肌小节缩短（肌肉收缩）。收缩形式包括：向心收缩（肌肉缩短，如举重上举）；离心收缩（肌肉拉长，如下坡跑，易致延迟性肌肉酸痛）；等长收缩（长度不变，如静力支撑）。（三）运动对骨骼肌的适应长期运动使肌肉产生形态与功能适应：力量训练：肌原纤维增粗（肌原纤维型肥大）、肌浆含量增加（肌浆型肥大），运动单位募集能力提升；耐力训练：线粒体数量/体积增加、毛细血管密度提升，有氧代谢酶活性增强。二、血液与循环：运动的物质运输枢纽（一）血液理化特性与运动适应血液由血浆（含白蛋白、球蛋白）和血细胞（红细胞、白细胞、血小板）组成。血红蛋白（Hb）是红细胞核心功能蛋白，与O₂结合的饱和度受PO₂、pH、温度、2,3-二磷酸甘油酸（2,3-DPG）影响（氧离曲线右移：pH↓、温度↑、2,3-DPG↑，利于组织摄氧）。运动时，血液发生重新分配：骨骼肌血流量显著增加（交感缩血管神经抑制+局部代谢产物舒张血管），内脏、皮肤血流量减少，保障运动肌供氧。（二）心血管系统对运动的适应1.急性运动反应心率（HR）：随强度升高线性增加，最大心率（HRmax）≈220-年龄；每搏输出量（SV）：运动强度<50%VO₂max时，SV随强度升高而增加（心舒期充盈充分+心肌收缩力增强），超50%后趋于稳定；心输出量（Q=HR×SV）：随强度升高持续增加，是运动中氧运输的核心动力。2.长期训练适应（运动性心脏）形态：心肌增厚（力量训练为主，左室壁增厚）或心腔扩大（耐力训练为主，左室舒张末期容积增大）；功能：安静时HR减慢（窦性心动徐缓）、SV增加，亚极量运动时HR增幅减小、Q储备提升，运动后恢复加快。三、呼吸生理：运动的气体交换保障（一）肺通气与运动调节肺通气量=潮气量×呼吸频率。运动时，通气量随强度升高而增加，通气当量（VE/VO₂）反映通气效率（耐力训练可降低亚极量运动的VE/VO₂，提升效率）。通气调节核心机制：外周化学感受器（颈动脉体、主动脉体）感受血中PO₂↓、PCO₂↑、H⁺↑；中枢化学感受器（延髓）感受脑脊液中H⁺↑（由血中CO₂扩散入脑生成）；运动本体感觉（肌梭、关节感受器）的传入冲动，可提前触发通气增强（“运动性通气反应”）。（二）气体交换与运输1.肺换气与组织换气气体交换的动力是分压差：肺泡PO₂（104mmHg）>静脉血PO₂（40mmHg），肺泡PCO₂（40mmHg）<静脉血PCO₂（46mmHg），故O₂入血、CO₂出肺；组织PO₂（30mmHg）<动脉血PO₂（95mmHg），组织PCO₂（50mmHg）>动脉血PCO₂（40mmHg），故O₂入组织、CO₂入血。2.氧的运输98.5%的O₂与Hb结合成氧合血红蛋白（HbO₂），1.5%溶于血浆。Hb与O₂的结合具“协同效应”：1个亚基结合O₂后，其余亚基对O₂的亲和力显著提升（氧离曲线呈S形）。3.二氧化碳的运输主要以碳酸氢盐（HCO₃⁻，约88%）形式运输，其次为氨基甲酸血红蛋白（约7%）、物理溶解（约5%）。红细胞内碳酸酐酶催化CO₂+H₂O→H₂CO₃→HCO₃⁻+H⁺，HCO₃⁻扩散入血浆，Cl⁻同时进入红细胞（氯转移）维持电平衡。四、能量代谢：运动的能量供给核心（一）能量系统与供能特点人体运动的能量直接来源为ATP，需通过三大系统持续合成：能量系统底物供能速率持续时间运动强度关联--------------------------------------------------------------------磷酸原系统ATP、CP最快6-8秒最大强度（如sprint）糖酵解系统肌糖原、葡萄糖较快1-3分钟次大强度（如400米跑）有氧氧化系统糖、脂肪、蛋白质最慢>3分钟中小强度（如马拉松）运动强度与供能的关系：强度↑→磷酸原/糖酵解占比↑；时间↑→有氧氧化占比↑（如100米：磷酸原95%；马拉松：有氧氧化>95%）。（二）运动时的代谢调节糖代谢：运动时血糖维持依赖肝糖原分解、糖异生（乳酸、甘油、生糖氨基酸参与），肌糖原仅供自身利用；脂肪代谢：强度<60%VO₂max时，脂肪动员（甘油三酯→脂肪酸+甘油）增强，脂肪酸经β-氧化供能；强度>70%VO₂max时，糖代谢占优（因脂肪酸供能速率慢，无法满足高功率输出）；蛋白质代谢：长期运动（>1小时）或饥饿时，氨基酸（尤其是支链氨基酸）参与糖异生，供能占比<10%。五、内分泌与运动：生理调节的“化学信使”（一）核心激素的运动响应1.儿茶酚胺（肾上腺素、去甲肾上腺素）运动时分泌↑，作用：心血管：HR↑、心肌收缩力↑、外周阻力（皮肤/内脏血管收缩）↑→Q↑；代谢：糖原分解↑（血糖↑）、脂肪动员↑，为运动供能。2.生长激素（GH）运动时（尤其是力量/高强度间歇训练）分泌↑，促进蛋白质合成（肌肉生长）、脂肪分解，抑制葡萄糖摄取（维持血糖）。3.胰岛素与胰高血糖素胰岛素：运动时分泌↓（交感兴奋抑制胰岛β细胞），减少外周组织对葡萄糖的摄取，保障运动肌供能；胰高血糖素：运动时分泌↑，促进肝糖原分解、糖异生，升高血糖。（二）激素对运动适应的调控长期训练可使激素分泌的时相性、敏感性改变：耐力训练后，亚极量运动时儿茶酚胺、皮质醇分泌↓（机体对运动的应激反应降低）；力量训练后，GH、睾酮分泌↑（促进肌肉蛋白合成）。六、神经系统与运动控制：运动的“指挥官”（一）运动单位与运动控制运动单位：一个α-运动神经元及其支配的全部肌纤维，是肌肉收缩的最小功能单位。运动单位的募集遵循“大小原则”：低强度运动募集小运动单位（Ⅰ型肌纤维为主），高强度运动募集大运动单位（Ⅱ型肌纤维为主）。（二）本体感觉与运动协调本体感受器（肌梭、腱梭）感知肌肉长度、张力变化：肌梭：感受肌肉长度（动态+静态），兴奋时通过牵张反射（脊髓水平）使肌肉收缩（如快速牵拉肌肉引发的腱反射）；腱梭：感受肌肉张力，兴奋时通过反牵张反射（抑制α-运动神经元）防止肌肉过度收缩（保护机制）。（三）中枢对运动的调控脊髓：完成基本反射（如牵张反射）；脑干：调节姿势、步态；小脑：协调运动、维持平衡、调节肌紧张；大脑皮层：策划、发起随意运动，通过锥体系（精细运动）和锥体外系（姿势、节律运动）调控。七、运动训练适应：从“刺激”到“能力提升”（一）超量恢复原理运动导致能源物质（ATP、CP、肌糖原）消耗、结构蛋白微损伤，休息时物质合成↑并超过运动前水平（超量恢复）。超量恢复的时间窗：磷酸原/糖酵解系统：24小时内恢复；肌糖原：1-2天；蛋白质（肌肉修复）：2-7天（依训练强度、营养而定）。（二）训练适应的生理机制1.心血管适应心肌收缩蛋白合成↑（力量训练）或心肌线粒体↑（耐力训练）；血管内皮舒张因子（如NO）分泌↑，血管弹性增强。2.代谢适应有氧代谢：线粒体数量/体积↑、有氧酶活性↑、毛细血管密度↑；无氧代谢：肌糖原储备↑、糖酵解酶活性↑（力量/速度训练）。3.神经-肌肉适应运动单位募集效率↑（神经驱动增强）；肌纤维类型转化（如耐力训练使Ⅱx→Ⅱa）。八、身体素质的生理基础（一）力量素质最大力量：依赖肌纤维横断面积（肌原纤维肥大）、运动单位募集数量/同步化程度；爆发力：依赖磷酸原系统供能速率、肌肉收缩速度（快肌纤维占比）；力量耐力：依赖肌糖原储备、有氧代谢能力（慢肌纤维占比、毛细血管密度）。（二）耐力素质有氧耐力：核心为VO₂max（最大摄氧量），取决于心输出量（Qmax）、动静脉氧差（a-vO₂diffmax）、肌纤维类型（Ⅰ型占比）、线粒体功能；无氧耐力：依赖糖酵解供能能力（肌糖原储备、糖酵解酶活性）、乳酸耐受能力（缓冲系统、乳酸转运蛋白）。（三）速度素质反应速度：依赖中枢神经处理速度、运动单位募集速度；动作速度：依赖肌纤维收缩速度（快肌占比）、磷酸原系统供能；位移速度：依赖步频（神经调控）、步幅（肌肉力量、柔韧性）。复习策略与应试技巧1.知识整合：以“运动时的生理变化”为主线，串联各系统（如运动→骨骼肌收缩→血液重新分配→心血管/呼吸增强→能量代谢激活→内分泌调节→神经控制