上海体育学院硕士研究生入学考试《运动生理学》题库及答案

上海体育学院硕士研究生入学考试《运动生理学》题库及答案一、名词解释（本大题共10小题，每小题3分，共30分）1.稳态2.运动单位3.阈强度4.氧亏5.运动后过量氧耗（EPOC）6.乳酸阈7.肌电图（EMG）8.运动技能9.最大摄氧量（VO2max）10.兴奋-收缩耦联二、填空题（本大题共20空，每空1分，共20分）1.肌肉收缩的肌丝滑行理论认为，肌肉缩短是由于肌节中的____向____滑行。2.神经肌肉接头处的神经递质是____，它引起肌细胞膜产生____电位。3.在三大供能系统中，磷酸原系统输出功率最____，但维持时间最____。4.血液中pH值的正常范围是____，当剧烈运动导致乳酸堆积时，pH值会____。5.心输出量等于____与____的乘积。6.肺活量等于____、____与补呼气量之和。7.运动技能形成的四个阶段是泛化阶段、____阶段、巩固阶段和____阶段。8.运动性疲劳产生的部位主要分为中枢性疲劳和____疲劳。9.根据肌纤维的收缩速度，可将骨骼肌纤维分为快肌纤维和____纤维。10.体温调节的恒温器位于____。11.运动时，血液重新分配的主要表现是内脏和皮肤血管____，而心脏和骨骼肌血管____。12.奥林匹克运动会通常在海拔____米以下的城市举行，因为超过这个海拔可能会影响运动成绩。13.儿童少年的最大摄氧量主要取决于____，而成人主要取决于心输出量。三、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分）1.细胞膜内外Na+和K+分布不均匀，其维持主要依靠（）。A.单纯扩散B.易化扩散C.主动转运D.出胞作用2.下列哪项不是快肌纤维的生理特征？（）A.收缩速度快B.抗疲劳能力强C.无氧代谢能力高D.线粒体含量较少3.在持续时间极短（如100米跑）的运动中，主要的供能系统是（）。A.磷酸原系统B.糖酵解系统C.有氧氧化系统D.乳酸能系统4.最大摄氧量通常在下列哪种运动中测定？（）。A.1分钟全力运动B.2-3分钟全力运动C.递增负荷运动至力竭D.30分钟亚极量运动5.运动时心率升高，主要原因是（）。A.迷走神经紧张性增强B.交感神经紧张性增强C.血液中肾上腺素浓度降低D.体温降低6.下列关于乳酸阈的叙述，正确的是（）。A.乳酸阈值越高，有氧能力越差B.乳酸阈值通常用血乳酸浓度4mmol/L对应的心率或功率表示C.乳酸阈是无氧代谢开始的标志D.训练不能改变乳酸阈值7.肌肉延迟性酸痛（DOMS）一般在运动后多久出现？（）。A.运动后即刻B.运动后1-2小时C.运动后24-48小时D.运动后一周8.运动技能形成的泛化阶段，大脑皮层神经过程的特征是（）。A.兴奋过程集中，抑制过程集中B.兴奋过程扩散，抑制过程扩散C.兴奋过程扩散，抑制过程集中D.兴奋过程集中，抑制过程扩散9.高原训练初期，机体最主要的代偿性反应是（）。A.肺通气量增加B.血红蛋白数量增加C.肌红蛋白增加D.线粒体密度增加10.儿童少年的血压特点通常是（）。A.收缩压较高，舒张压较低B.收缩压较低，舒张压较高C.收缩压和舒张压均比成人高D.收缩压和舒张压均比成人低11.运动后过量氧耗（EPOC）的主要用途不包括（）。A.重合成ATP-CPB.清除乳酸C.使肌红蛋白重新结合氧D.降低体温12.衡量心脏泵血功能的常用指标是（）。A.血压B.心率C.射血分数D.每搏输出量13.运动时，体温升高的主要原因是（）。A.肌肉收缩产生的热量B.环境温度升高C.代谢率降低D.散热减少14.下列哪种激素在应激反应中起主要作用？（）。A.胰岛素B.甲状腺激素C.皮质醇和肾上腺素D.生长激素15.在运动生理学中，评价无氧功率的常用测试是（）。A.Wingate无氧功率试验B.库珀12分钟跑C.哈佛台阶试验D.PWC170试验四、判断题（本大题共10小题，每小题1分，共10分。正确的打“√”，错误的打“×”）1.运动时，肌肉收缩产生的张力不可能超过肌肉的被动张力。（）2.前负荷对肌肉收缩的影响主要表现为：在一定范围内，前负荷越大，肌肉收缩力量越大。（）3.所有的运动项目都能提高最大摄氧量。（）4.运动强度越大，运动后的心率恢复越快。（）5.在热环境中运动，由于血管扩张，血压通常会显著下降。（）6.一次急性运动后，人体的免疫机能通常会暂时性下降。（）7.女子的最大摄氧量绝对值通常低于男子，但相对值（每公斤体重）也一定低于男子。（）8.静力性练习可以有效地发展肌肉的横截面积和爆发力。（）9.准备活动可以提高体温，降低肌肉粘滞性，从而预防损伤。（）10.乳酸只能在肝脏中通过糖异生作用转变为葡萄糖。（）五、简答题（本大题共4小题，每小题10分，共40分）1.简述肌纤维类型（快肌与慢肌）的形态、代谢和生理特征差异。2.简述影响最大摄氧量（VO2max）的主要因素。3.简述运动技能形成的四个阶段及其各阶段的生理特点。4.简述进入高原环境初期（急性期），人体呼吸和血液循环系统发生的适应性生理变化。六、论述题（本大题共2小题，每小题25分，共50分）1.试述极量运动和亚极量运动恢复期能量代谢的变化特征（即运动后过量氧耗，EPOC），并分析其产生的生理机制。2.结合运动生理学原理，论述有氧运动（耐力训练）对心血管系统形态和机能的长期适应性影响。参考答案与解析一、名词解释1.稳态：指内环境的理化性质（如温度、pH值、渗透压等）在一定范围内保持相对稳定的状态，是机体维持正常生命活动的必要条件。2.运动单位：指一个α-运动神经元及其轴突分支所支配的所有肌纤维共同组成的功能单位，是骨骼肌收缩的基本功能单位。3.阈强度：在刺激持续时间和刺激强度-时间变化率固定的情况下，能引起组织细胞产生动作电位（即发生兴奋）的最小刺激强度。4.氧亏：在运动开始阶段，由于摄氧量滞后于需氧量，导致机体摄入的氧气量不足以满足当时运动所需的氧气量，这部分不足的氧气量称为氧亏。5.运动后过量氧耗（EPOC）：指运动结束后，机体的摄氧量并不会立即恢复到安静水平，而是持续高于安静水平的现象，这部分额外的耗氧量用于偿还运动中的氧亏及恢复运动引起的生理变化。6.乳酸阈：指在递增负荷运动中，血乳酸浓度开始急剧上升的临界点（通常对应血乳酸浓度4mmol/L），反映了机体内的代谢供能方式由有氧代谢为主向无氧代谢为主过渡的转折点。7.肌电图（EMG）：通过表面电极或针电极引导、放大并记录下来的肌肉收缩时的电活动图形，可用于分析肌肉疲劳程度、肌纤维类型及神经肌肉控制状态。8.运动技能：指人体在运动中掌握和有效地运用专门技术的能力，是大脑皮层主导下的随意运动，是通过后天练习获得的。9.最大摄氧量（VO2max）：指人体在进行有大量肌肉参加的长时间激烈运动中，心肺功能和肌肉利用氧的能力达到本人极限水平时，单位时间内所能摄取的氧量，是评价有氧工作能力的经典指标。10.兴奋-收缩耦联：指将肌细胞膜上的电兴奋（动作电位）与肌细胞内的机械收缩联系起来的中介过程，主要包括电兴奋传导、Ca2+释放和Ca2+回收三个环节。二、填空题1.细肌丝；粗肌丝2.乙酰胆碱（ACh）；动作3.高；短4.7.35~7.45；下降5.每搏输出量；心率6.潮气量；补吸气量7.分化；自动化8.外周性9.慢肌10.下丘脑11.收缩；舒张12.1000（或2000，视具体标准，通常填1000米作为常规界限，但2000米以上有明显影响，此处填1000米较为通用）13.肺通气功能（或心脏泵血功能，儿童时期肺功能发育较早，但整体VO2max受限于心脏泵血，亦有说法是受限于氧摄取能力，此处填心脏泵血功能更符合生理学成熟观点，但考虑到题目暗示儿童少年，常考“肺通气量”或“最大心率”，此处填“最大摄氧量绝对值”相关因素。标准答案通常为：肺通气功能/心脏泵血功能。修正：儿童时期VO2max的绝对值较低，主要受心脏发育（心输出量）限制。但相对值较高。若题目意指限制因素，通常成人心脏是限制因素，儿童肺功能可能是限制因素之一。此处填：心脏泵血功能（注：儿童少年心肺功能发育不平衡，心脏发育落后于血管，但VO2max主要取决于心输出量）。更正：部分教材认为儿童VO2max主要受限于外周提取能力或心脏泵血，但最常考的标准答案为：心脏泵血功能。）注：第13题若按教材标准，儿童少年VO2max的增长与心脏发育密切相关，填“心脏泵血功能”。三、单项选择题1.C2.B3.A4.C5.B6.B7.C8.B9.A10.D11.D（EPOC用于重合成ATP、清除乳酸、恢复肌肌红蛋白氧合、恢复体温和激素水平等。D选项“降低体温”是散热过程，虽然耗能，但通常EPOC的描述侧重于代谢恢复。不过严格来说，恢复体温需要能量消耗。但在此类考试中，通常不选“降低体温”作为主要用途描述，因为体温调节是独立的生理过程。若必须选，EPOC确实包含了恢复体温的能量消耗。但选项设计意图通常是考察ATP-CP、乳酸、肌红蛋白。如果D是“降低体温”，这是一个被动或散热过程，不是耗氧的直接用途，耗氧是用来产热维持体温或恢复机能。这里可能有歧义，但通常选最核心的代谢恢复。若D是错误的干扰项，则选D。因为EPOC是耗氧，不是散热。散热不耗氧。所以选D。）解析：EPOC是耗氧量的增加。散热（降低体温）主要靠出汗、辐射等，不直接消耗氧气。虽然维持体温需要代谢产热，但“降低体温”本身不是耗氧的用途。故D为最佳选项。12.D（射血分数也是指标，但每搏输出量更基础。题目问“常用指标”，每搏输出量、心输出量、射血分数均可。但在单选中，D更基础。）13.A14.C15.A四、判断题1.×（肌肉收缩产生的主动张力可以与被动张力叠加，总张力可能超过单纯的被动张力。）2.√（符合长度-张力关系，在最适初长度前。）3.×（最大摄氧量主要受遗传限制，且主要取决于心肺功能，短时间高强度训练对VO2max提升效果有限，必须有长距离有氧训练。）4.×（运动强度越大，恢复期心率恢复越慢。）5.×（热环境中运动，皮肤血管舒张，但肌肉血管也舒张，总外周阻力变化不一，且心输出量增加，血压通常维持稳定或稍升，若脱水严重可能低血压，但一般不会“显著下降”。）6.√（“免疫开窗期”理论。）7.×（相对值（ml/kg/min）女子通常比男子低10%左右，虽然差异缩小，但依然较低。）8.×（静力性练习主要发展力量，对爆发力（速度力量）发展效果不如动力性练习，且对横截面积增加效果不如向心收缩。）9.√10.×（乳酸可以在心肌、骨骼肌（慢肌）中氧化供能，或在肝脏中糖异生。）五、简答题1.简述肌纤维类型（快肌与慢肌）的形态、代谢和生理特征差异。答：（1）形态学特征：快肌纤维（FT）：直径较粗，肌浆网发达，毛细血管网较少，线粒体体积和数量较少，神经支配比率高。慢肌纤维（ST）：直径较细，肌浆网不发达，毛细血管网丰富，线粒体体积大且数量多，肌红蛋白含量高（呈红色）。（2）代谢特征：快肌纤维：无氧代谢能力高，ATP酶活性高，糖酵解酶活性高；有氧代谢能力低。慢肌纤维：有氧代谢能力高，氧化酶（如SDH）活性高，利用脂肪和糖氧化的能力强；无氧代谢能力低。（3）生理特征：快肌纤维：收缩速度快，收缩力量大，但易疲劳，主要参与爆发力、速度型运动。慢肌纤维：收缩速度慢，收缩力量小，抗疲劳能力强，主要参与耐力型运动。2.简述影响最大摄氧量（VO2max）的主要因素。答：（1）肺通气功能：肺通气和肺换气能力是氧摄取的先决条件，但健康人肺通气功能通常不是限制因素。（2）血液的载氧能力：血红蛋白含量及其与氧的亲和力（氧离曲线）影响血液运输氧的效率。（3）心脏泵血功能（心输出量）：是限制VO2max的中心环节。心输出量=每搏输出量×心率。其中，每搏输出量是主要限制因素。（4）骨骼肌的摄氧能力：包括肌纤维类型（慢肌比例高利于摄氧）、线粒体密度和酶活性、毛细血管密度等。（5）遗传因素：VO2max受遗传高度限制（遗传度可达80%-90%）。（6）年龄、性别及训练：随年龄增长VO2max下降；男性通常高于女性；系统训练可提高VO2max，但受限于遗传上限。3.简述运动技能形成的四个阶段及其各阶段的生理特点。答：（1）泛化阶段：生理特点：大脑皮层神经过程兴奋扩散，抑制过程尚未建立。内抑制过程较弱。表现：动作僵硬、不协调，有多余动作，易出现错误，费力。教学：抓住主要环节，不宜过分细节纠错。（2）分化阶段：生理特点：大脑皮层兴奋过程逐渐集中，抑制过程（分化抑制）开始建立。兴奋与抑制处于斗争阶段。表现：动作逐渐准确、协调，多余动作减少，但在条件变化时易出错。教学：纠正错误动作，强调细节。（3）巩固阶段：生理特点：大脑皮层兴奋和抑制在时间和空间上高度集中且精确，动力定型初步形成。表现：动作定型，准确、优美，甚至出现动作自动化。但在外界干扰下仍可能破坏。教学：反复练习，强化条件反射。（4）自动化阶段：生理特点：动作极其熟练，大脑皮层控制可减弱，由皮层下中枢控制。表现：动作极其省力、自如，可以同时进行其他活动（如边跑边说话）。教学：检查动作质量，防止变形。4.简述进入高原环境初期（急性期），人体呼吸和血液循环系统发生的适应性生理变化。答：进入高原初期，由于大气压降低，氧分压下降，导致机体缺氧，主要发生以下急性代偿反应：（1）呼吸系统：肺通气量增加：这是最早且最显著的反应。颈动脉体和主动脉体化学感受器受到低氧刺激，反射性地引起呼吸加深加快。呼吸频率和深度增加：虽然过度通气可能导致呼吸性碱中毒（呼出过多CO2），但有利于提高肺泡氧分压，促进氧摄取。（2）血液循环系统：心率（HR）增加：通过交感-肾上腺髓质系统兴奋，使心率加快，以增加心输出量。血压变化：外周血管收缩（除脑血管和冠状动脉外），血压可能维持正常或轻度升高，以保证重要脏器供血。心输出量（CO）增加：初期主要依靠心率加快来维持心输出量。红细胞和血红蛋白：初期由于血浆容量减少（血液浓缩），Hb浓度相对上升，但红细胞生成增加（EPO增多）需要较长时间，不属于急性期的主要变化（急性期主要是体液转移导致的浓缩）。六、论述题1.试述极量运动和亚极量运动恢复期能量代谢的变化特征（即运动后过量氧耗，EPOC），并分析其产生的生理机制。答：运动后过量氧耗（EPOC）是指运动后恢复期内，为了偿还运动中的氧亏及使机体恢复到安静状态，摄氧量持续高于安静水平的现象。一、EPOC的变化特征无论是极量运动还是亚极量运动，EPOC均表现为运动结束后摄氧量并非立即回落，而是呈现快速下降和缓慢下降两个阶段。1.快速恢复阶段（Alactacidcomponent）：运动停止后最初几分钟内，摄氧量迅速下降。这部分主要用于重合成ATP和CP，以及肌红蛋白重新结合氧。2.缓慢恢复阶段（Lactacidcomponent）：随后摄氧量下降速度减慢，持续时间较长（可能长达数小时）。这部分主要用于清除乳酸、维持体温及恢复激素水平等。3.差异：极量运动产生的EPOC总量显著大于亚极量运动，且恢复时间更长。亚极量运动的EPOC主要涉及乳酸清除和体温恢复，而极量运动还包括大量的CP再合成。二、EPOC产生的生理机制EPOC的形成主要基于以下生理机制：1.氧亏的偿还：在运动开始阶段，由于心血管系统的惰性（心输出量和肺通气量滞后），导致摄氧量无法立即达到运动所需的稳态水平，此时能量供应主要依靠无氧代谢，积累了“氧亏”。运动后，这部分欠下的“氧债”必须在恢复期偿还，摄氧量必须高于安静值以补充亏空。2.磷酸原（ATP-CP）的再合成：运动中消耗的ATP和CP需要在恢复期重新合成。虽然ATP大部分在线粒体通过有氧氧化合成，CP的再合成也需要消耗能量。这部分能量需求完全依赖有氧代谢，导致摄氧量增加。3.乳酸的清除：运动中产生的乳酸在恢复期需要消除。乳酸主要通过以下途径代谢，均需消耗氧气：氧化供能：部分乳酸在心肌和骨骼肌（主要是慢肌）细胞内被直接氧化分解为CO2和水。糖异生：部分乳酸经血液循环运至肝脏，通过Cori循环转变为葡萄糖，此过程耗能。其他合成：少量乳酸用于合成氨基酸等。4.体温升高的维持与恢复：运动使体温升高，恢复期体温需逐渐回落。但在恢复初期，体温仍高于安静水平，较高的体温会提高酶活性和代谢率，导致基础代谢率升高，从而增加耗氧量。5.激素作用的持续：运动引起血液中儿茶酚胺、甲状腺激素等水平升高，这些激素具有促进代谢的作用。在恢复期，激素水平不会立即恢复，其“滞后效应”会继续维持较高的代谢率。6.心肌、呼吸肌等的工作：恢复期虽然运动停止，但为了偿还氧亏和清除代谢产物，心脏和呼吸肌仍需保持较高的工作水平，这部分肌肉本身的收缩也需消耗氧气。综上所述，EPOC是多种生理因素共同作用的结果，它反映了运动后机体恢复内环境稳态所需的能量代价。2.结合运动生理学原理，论述有氧运动（耐力训练）对心血管系统形态和机能的长期适应性影响。答：长期系统的有氧运动训练能对心血管系统产生深刻的适应性变化，这些变化主要体现在心脏形态、心泵功能、血管形态及血液成分等方面，旨在提高机体的有氧工作能力。一、心脏形态的适应性变化（“运动员心脏”）1.心室腔扩大（离心性肥大）：长期耐力训练主要导致左心室舒张末期容积增加。这是由于前负荷长期增加（回心血量增多），刺激心肌纤维在长度上发生适应性增长（串联增生），使得心腔扩大。2.心室壁适度增厚：虽然耐力训练以心腔扩大为主，但心室壁也会发生适度的向心性肥厚（并联增生），以增强收缩力，维持室壁应力平衡。3.心脏体积和重量增加：X线或超声检查可见心脏横径增大，心脏重量增加，这属于生理性肥大，与病理性肥大有本质区别。二、心泵功能的改善1.每搏输出量（SV）显著增加：这是耐力训练最显著的适应性变化。机制：基于Frank-Starling定律（心肌异长自身调节），心室腔扩大增加了舒张末期充盈量（前负荷），使得心肌收缩初长度增加，收缩力量增强。同时，心肌收缩能力增强（等长自身调节）。结果：安静时和亚极量运动时，SV均高