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1.运动生理学：是人体生理学的一个分支，是研究人体在体育运动的影响下机能活动变化规律的科学，它是体育科学中一门重要的应用基础理论学科。2.内环境：细胞直接生活的环境，即细胞外液，包括血浆、组织液、淋巴液和脑脊液等，内环境的相对稳定是机体正常生命活动的必要条件。3.兴奋性：可兴奋组织或细胞接受刺激后产生兴奋的能力，衡量兴奋性高低的指标是阈值，阈值越小，兴奋性越高。4.静息电位：细胞处于安静状态时，细胞膜内外所存在的电位差，表现为膜内较膜外为负，一般在-70～-90mV之间，主要是由于细胞内K⁺外流形成的。5.动作电位：可兴奋细胞受到有效刺激时，在静息电位的基础上产生的一次迅速、可逆、可扩布的电位变化，包括去极化、反极化、复极化等过程。6.肌肉的初长度：肌肉收缩前的长度，在一定范围内，肌肉的初长度越长，收缩时产生的张力越大。7.运动单位：一个运动神经元及其所支配的全部肌纤维组成的功能单位。8.心输出量：一侧心室每分钟射出的血液量，等于每搏输出量与心率的乘积，是衡量心脏泵血功能的重要指标。9.心力储备：心输出量随机体代谢需要而增加的能力，包括心率储备和每搏输出量储备。10.呼吸：机体与外界环境之间的气体交换过程，包括外呼吸、气体在血液中的运输和内呼吸三个环节。11.肺活量：尽力吸气后，再尽力呼气所能呼出的气体量，等于潮气量、补吸气量和补呼气量之和，反映了肺一次通气的最大能力。12.基础代谢率：人体在基础状态下的能量代谢率，基础状态是指清晨、清醒、静卧、未作肌肉活动、前夜睡眠良好、测定时无精神紧张，测定前禁食12小时、室温保持在20～25℃等条件。13.血糖：血液中的葡萄糖，是人体重要的供能物质，正常空腹血糖浓度为3.9～6.1mmol/L。14.运动性疲劳：在运动过程中，机体的机能能力或工作效率下降，不能维持在特定水平上的生理过程。15.身体素质：人体在运动中所表现出来的力量、速度、耐力、灵敏、柔韧等机能能力。二、简答题1.简述肌肉收缩的三种形式及其特点-等长收缩：肌肉在收缩时长度不变而只有张力的增加。特点是肌肉收缩时不产生位移，不做外功，但肌肉内部仍有能量消耗，用于维持肌肉的紧张度。例如，体操中的“十字支撑”“直角支撑”等动作，肌肉主要进行等长收缩。-等张收缩：肌肉在收缩时张力不变而长度发生改变。可分为向心收缩和离心收缩。向心收缩是肌肉收缩时长度缩短，如屈肘时肱二头肌的收缩；离心收缩是肌肉收缩时长度延长，如在做俯卧撑下降阶段，肱三头肌的收缩。等张收缩能产生位移，可完成各种运动动作并做功。-等动收缩：肌肉在整个关节运动范围内，以恒定的速度进行的收缩。等动收缩时，肌肉在整个收缩过程中都能产生最大的张力，能有效地提高肌肉力量。在等动练习器上进行的运动就是典型的等动收缩。2.简述影响心输出量的因素-每搏输出量：-前负荷：指心室舒张末期的容积，在一定范围内，前负荷增加，心肌初长度增加，收缩力增强，每搏输出量增加。-后负荷：指动脉血压，后负荷增大时，心室射血的阻力增大，等容收缩期延长，射血期缩短，每搏输出量减少。-心肌收缩能力：心肌不依赖于前、后负荷而改变其力学活动的一种内在特性。心肌收缩能力增强时，每搏输出量增加；反之则减少。-心率：在一定范围内，心率加快可使心输出量增加。但当心率过快（超过180次/分）时，心室充盈时间明显缩短，每搏输出量显著减少，心输出量反而下降；当心率过慢（低于40次/分）时，心室充盈已接近最大限度，再延长心舒时间也不能增加充盈量和每搏输出量，心输出量也会减少。3.简述呼吸的三个环节及其生理意义-外呼吸：包括肺通气和肺换气。肺通气是指肺与外界环境之间的气体交换过程，通过呼吸运动实现。肺换气是指肺泡与肺毛细血管血液之间的气体交换过程，以扩散的方式进行。外呼吸的生理意义是使静脉血转变为动脉血，为机体提供氧气，排出二氧化碳。-气体在血液中的运输：氧气和二氧化碳以物理溶解和化学结合两种方式在血液中运输。氧气主要与血红蛋白结合形成氧合血红蛋白进行运输，二氧化碳主要以碳酸氢盐的形式运输。气体运输的生理意义是将肺摄取的氧气运输到组织细胞，同时将组织细胞产生的二氧化碳运输到肺排出体外。-内呼吸：指组织细胞与组织毛细血管血液之间的气体交换以及组织细胞内的氧化代谢过程。内呼吸的生理意义是为组织细胞提供氧气，同时将组织细胞产生的二氧化碳排出，保证组织细胞的正常代谢。4.简述糖在体内的存在形式及生理作用-糖在体内的存在形式：-血糖：即血液中的葡萄糖，是糖在体内的运输形式，正常空腹血糖浓度为3.9～6.1mmol/L。-肝糖原：储存于肝脏中的糖原，是血糖的重要来源，当血糖浓度降低时，肝糖原可分解为葡萄糖释放入血，维持血糖的相对稳定。-肌糖原：储存于肌肉中的糖原，是肌肉收缩的重要能源物质，在运动时可分解供能。-糖的生理作用：-氧化供能：糖是人体最主要的供能物质，在有氧和无氧条件下都能氧化分解供能，1克糖在体内完全氧化可释放约17.2kJ的能量。-构成机体组织：糖是构成神经组织、结缔组织、细胞膜等的重要成分。-节省蛋白质：当糖供应充足时，可减少蛋白质的分解供能，有利于蛋白质的合成和利用。-调节脂肪代谢：糖代谢的中间产物可以为脂肪合成提供原料，促进脂肪的合成。同时，糖的充分氧化可以防止酮体的生成，避免酮血症的发生。5.简述运动性疲劳产生的机制-能源物质耗竭学说：认为运动过程中能源物质的大量消耗是导致运动性疲劳的主要原因。例如，长时间运动时肌糖原、肝糖原和血糖等能源物质逐渐减少，当这些能源物质耗竭时，肌肉收缩能力下降，导致疲劳。-代谢产物堆积学说：运动过程中，肌肉产生的乳酸、二氧化碳、氨等代谢产物在体内堆积，会影响肌肉的收缩和舒张功能，降低神经肌肉接头处的兴奋性，从而导致疲劳。例如，乳酸在肌肉中堆积会使肌肉的pH值下降，抑制糖酵解过程中关键酶的活性，影响能量的产生。-内环境稳定性失调学说：运动时大量出汗，导致体内水、电解质丢失，使内环境的渗透压、酸碱度等发生改变，影响细胞的正常代谢和功能，从而引起疲劳。例如，大量出汗导致血钠、血钾浓度降低，会影响神经肌肉的兴奋性。-中枢神经递质失衡学说：运动过程中，中枢神经系统内的神经递质如5-羟色胺、多巴胺等的含量和比例发生变化，会影响神经冲动的传导和中枢神经系统的兴奋性，导致疲劳。例如，长时间运动时5-羟色胺含量升高，会使人产生疲劳感和嗜睡感。-自由基损伤学说：运动过程中，体内产生的自由基增多，自由基具有高度的活性，会攻击细胞膜、蛋白质和核酸等生物大分子，导致细胞结构和功能的损伤，从而引起疲劳。三、论述题1.论述运动训练对心血管系统的影响-运动性心脏肥大：长期系统的运动训练可使心脏发生适应性变化，表现为心脏肥大。耐力训练可使心脏的容积增大，形成“耐力性心脏”，以增加心输出量；力量训练可使心肌增厚，形成“力量性心脏”，以提高心肌的收缩力。运动性心脏肥大是一种功能性的肥大，与病理性心脏肥大有本质区别。-心率的变化：-安静心率降低：长期运动训练可使安静心率降低，出现“运动性心动徐缓”。这是由于训练使迷走神经紧张性增强，交感神经紧张性减弱，心脏的自律性降低所致。运动性心动徐缓是心血管系统对运动训练的良好适应。-运动时心率变化特点：在进行相同强度的运动时，训练有素的运动员心率升高的幅度较小，而心输出量增加的幅度较大。这是因为运动员的心肌收缩力增强，每搏输出量增加，在满足相同运动需求时，不需要过快的心率。-心输出量的变化：-安静时心输出量变化不大：虽然运动员的安静心率降低，但每搏输出量增加，因此安静时心输出量与一般人基本相同。-运动时心输出量增加幅度大：运动时，运动员的心率储备和每搏输出量储备都较大，能够在运动时迅速增加心输出量，以满足运动时组织器官对氧气和营养物质的需求。例如，优秀运动员在剧烈运动时心输出量可达到35L/min以上，而一般人只能达到20L/min左右。-心血管调节机能改善：训练有素的运动员心血管系统的调节机能更加灵敏和高效。在运动开始时，能迅速动员心血管系统，使心输出量快速增加；运动结束后，能迅速恢复到安静状态。此外，运动员的心血管系统对不同强度和类型的运动具有更好的适应性，能够根据运动的需求及时调整心输出量和血液分配。2.论述运动训练对呼吸系统的影响-呼吸肌力量增强：长期的运动训练，特别是有氧运动和力量训练，可使呼吸肌（如膈肌、肋间肌等）的力量和耐力得到提高。呼吸肌力量增强后，能够更有效地完成呼吸运动，增加肺通气量。例如，经常进行游泳、长跑等运动的人，呼吸肌力量明显大于一般人。-肺通气功能提高：-肺活量增加：运动训练可使呼吸肌发达，胸廓活动范围增大，从而使肺活量增加。一般人肺活量约为3500～4000ml，而经过长期训练的运动员肺活量可达到5000ml以上。-最大通气量增加：最大通气量是指单位时间内所能呼出的最大气体量，反映了肺的通气储备能力。运动训练可使呼吸频率和呼吸深度的调节更加协调，从而提高最大通气量。-肺换气功能改善：运动训练可使肺泡壁毛细血管数量增多，肺泡与毛细血管的接触面积增大，有利于气体的交换。同时，运动还可使气体在肺泡和血液之间的扩散速度加快，提高肺换气效率。例如，在进行耐力训练后，运动员在相同运动强度下，动脉血氧分压升高，二氧化碳分压降低。-呼吸调节能力增强：训练有素的运动员呼吸中枢对化学感受器和机械感受器的刺激更加敏感，能够根据运动的强度和机体的需求及时调整呼吸频率和深度。在运动开始时，呼吸能够迅速加快加深，以满足机体对氧气的需求；运动结束后，呼吸又能迅速恢复到安静状态。此外，运动员还能够通过呼吸调节来提高运动能力，如在长跑中采用有节奏的呼吸方式。3.论述不同类型运动的能量供应特点-短时间激烈运动（如100米跑）：-能量供应系统：主要由磷酸原系统供能。磷酸原系统是由ATP和CP组成的供能系统，在运动开始后的数秒内，肌肉中的ATP迅速分解供能，当ATP含量降低时，CP迅速分解释放能量，使ADP重新合成ATP。-特点：供能速度快，但供能总量少，持续时间短，一般只能维持6～8秒的剧烈运动。该系统不需要氧气参与，不产生乳酸等代谢产物。-中等时间运动（如800米跑）：-能量供应系统：以糖酵解系统为主，同时磷酸原系统和有氧氧化系统也参与供能。糖酵解系统是在无氧条件下，将葡萄糖或糖原分解为乳酸并释放能量的过程。在运动开始后的10秒左右，磷酸原系统供能逐渐减少，糖酵解系统供能逐渐增加，成为主要的供能系统。-特点：供能速度较快，供能总量比磷酸原系统多，但仍有限，一般能维持2～3分钟的运动。该系统不需要氧气参与，但会产生乳酸，乳酸在体内堆积会导致肌肉疲劳。-长时间耐力运动（如马拉松跑）：-能量供应系统：主要由有氧氧化系统供能。有氧氧化系统是在有氧条件下，将糖、脂肪和蛋白质彻底氧化分解为二氧化碳和水，并释放大量能量的过程。在长时间运动中，随着运动时间的延长，糖的供能比例逐渐减少，脂肪的供能比例逐渐增加。-特点：供能总量大，但供能速度相对较慢。该系统需要充足的氧气供应，能够避免乳酸的大量堆积，因此可以维持较长时间的运动。-运动中的能量供应是一个动态的过程：在运动过程中，不同的能量供应系统并不是孤立地工作，而是相互配合、协同供能。随着运动强度和时间的变化，各能量供应系统的供能比例也会发生相应的变化。例如，在进行400米跑时，开始阶段以磷酸原系统供能为主，随后糖酵解系统供能逐渐增加，到最后阶段有氧氧化系统也会参与供能。四、实验设计题设计一个实验，研究不同强度运动对血糖浓度的影响。1.实验目的：探究不同强度运动对血糖浓度的影响，了解运动强度与血糖变化之间的关系。2.实验对象：选取30名身体健康、年龄在20～25岁之间的男性大学生作为实验对象，随机分为三组，每组10人。3.实验器材：血糖仪、采血针、消毒棉球、运动器材（如跑步机）、心率监测仪等。4.实验步骤-实验前准备：实验前一天，要求所有实验对象保持正常饮食和作息，避免剧烈运动和饮酒。实验当天，让实验对象空腹12小时后，采集指尖血，用血糖仪测定空腹血糖浓度，并记录。-分组运动：-低强度运动组：让该组实验对象在跑步机上以5km/h的速度持续运动30分钟