上海體育學院體育教育訓練學運動生理學題庫.doc

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1.簡述動作電位有何特點？ 動作電位有以下特點： （1）“全或無”現(xiàn)象 任何刺激一旦引起膜去極化達到閾值，動作電位就會立刻產(chǎn)生，它一旦產(chǎn)生就達到最大值，動作電位的幅度也不會因刺激加強而增大。 （2）不衰減性傳導 動作電位一旦在細胞膜的某一部位產(chǎn)生，它就會向整個細胞膜傳播，而且它的幅度不會因為傳播距離增加而減弱。 （3）脈沖式 由于不應期的存在使連續(xù)的多個動作電位不可能融合，兩個動作電位之間總有一定間隔。 2.簡述神經(jīng)—肌肉的傳遞過程。 （1）當動作電位沿神經(jīng)纖維傳到軸突末梢時，引起軸突末梢處的接頭前膜上的Ca2+通道開放，Ca2+ 從細胞外液進入軸突末梢，促使軸漿中含有乙酰膽堿的突觸小泡向接頭前膜移動。 （2）當突觸小泡到達接頭前膜后，突觸小泡膜與接頭前膜融合進而破裂，將乙酰膽堿釋放到接頭間隙。 （3）乙酰膽堿通過接頭間隙到達接頭后膜后和接頭后膜上的特異性的乙酰膽堿受體結(jié)合，引起接頭后膜上的Na+ 、K+ 通道開放，使Na+ 內(nèi)流，K+ 外流，結(jié)果使接頭后膜處的膜電位幅度減小，即去極化。 （4）當終板電位達到一定幅度（肌細胞的閾電位）時，可引發(fā)肌細胞膜產(chǎn)生動作電位，從而是骨骼肌細胞產(chǎn)生興奮。 3.簡述肌纖維的興奮—收縮耦聯(lián)過程。 通常把以肌細胞膜的電變化為特征的興奮過程和以肌絲滑行為基礎(chǔ)的收縮過程之間的中介過程，稱為興奮—收縮耦聯(lián)。包括以下三個主要步驟： （1）興奮（動作電位）通過橫小管系統(tǒng)傳導到肌細胞內(nèi)部 橫小管是肌細胞膜的延續(xù)，動作電位可沿著肌細胞膜傳導到橫小管，并深入到三聯(lián)管結(jié)構(gòu)。 （2）三聯(lián)管結(jié)構(gòu)處的信息傳遞 橫小管膜上的動作電位可引起與其鄰近的終末池膜及肌質(zhì)網(wǎng)膜上的大量Ca2+通道開放，Ca2+順著濃度梯度從肌質(zhì)網(wǎng)內(nèi)流入胞漿，肌漿中Ca2+ 濃度升高后，Ca2+與肌鈣蛋白亞單位C結(jié)合時，導致一系列蛋白質(zhì)的構(gòu)型發(fā)生改變，最終導致肌絲滑行。 （3）肌質(zhì)網(wǎng)對Ca2+ 再回收 肌質(zhì)網(wǎng)膜上存在的Ca2+—Mg2+依賴式ATP酶（鈣泵），當肌漿中的Ca2+ 濃度升高時，鈣泵將肌漿中的Ca2+逆濃度梯度轉(zhuǎn)運到肌質(zhì)網(wǎng)中貯存，從而使肌漿Ca2+濃度保持較低水平，由于肌漿中的Ca2+濃度降低，Ca2+ 與肌鈣蛋白亞單位C分離，最終引起肌肉舒張。 4.簡述運動中影響爆發(fā)力的大小的因素。 （1）質(zhì)量或體重：在其它參數(shù)不變的情況下，質(zhì)量越大，爆發(fā)力越大。 （2）加速度：在其它參數(shù)不變的情況下，加速度越大，爆發(fā)力越大。但在運動中整個人體或人體某個部位的加速度大小是由肌肉力量決定的，所以肌肉力量越大，爆發(fā)力越大。 （3）運動距離：在其它參數(shù)不變的情況下，運動距離越大，爆發(fā)力越大。運動的距離取決于運動員的肌肉、骨骼長度以及動作結(jié)構(gòu)。以同樣速度完成相同的動作時，身材高大的運動員，由于肌肉、骨骼較長，爆發(fā)力較身材較矮小的運動員大。 （4）運動時間：在其它參數(shù)不變的情況下，運動時間越短，爆發(fā)力越大。實際上做功的時間和肌力有密切的關(guān)系。因為克服相同的負荷，肌肉力量越大，收縮速度越快。因此，增加肌肉力量可增加肌肉的收縮速度，縮短運動時間，提高運動員的爆發(fā)力。由此看來，肌肉力量大小，是影響運動員爆發(fā)力的一個重要因素。 5.用“離子學說”解釋神經(jīng)細胞靜息電位的產(chǎn)生原理。 靜息電位產(chǎn)生原理可以用“離子學說”來解釋。離子學說認為：（1）細胞內(nèi)外各種離子的濃度分布是不均勻的，細胞內(nèi)的K+濃度高于細胞外，而Na+、CI-細胞外濃度高于細胞內(nèi)，另外細胞內(nèi)的負離子主要是大分子有機負離子；（2）細胞膜對各種離子通透具有選擇性。當細胞處于靜息狀態(tài)時，細胞膜對K+的通透性大，對Na+的通透性較小，對A-則幾乎沒有通透性，所以就形成在靜息時K+向細胞外流動。離子的流動必然伴隨著電荷的轉(zhuǎn)移，結(jié)果使細胞內(nèi)因喪失帶正電荷的K+而電位下降，同時使細胞外因增加帶正電荷的K+而電位上升，這就必然造成細胞外電位高而細胞內(nèi)電位低的電位差。 所以，K+的外流是靜息電位形成的基礎(chǔ)。隨著K+外流，細胞膜兩側(cè)形成的外正內(nèi)負的電場力會阻止細胞內(nèi)K+的繼續(xù)外流，當促使K+外流的由濃度差形成的向外擴散力與阻止K+外流的電場力相等時，K+的凈移動量就會等于零。這時細胞內(nèi)外的電位差值就穩(wěn)定在一定水平上，這就是靜息電位。由于靜息電位主要是K+由細胞內(nèi)向外流動達到平衡時的電位值，所以又把靜息電位稱為K+平衡電位。 6.試述骨骼肌肌纖維的收縮原理。 （1）興奮—收縮耦聯(lián) 當運動神經(jīng)上的神經(jīng)沖動到達神經(jīng)末梢時，通過神經(jīng)—肌肉接頭處的興奮傳遞，使肌細胞膜產(chǎn)生興奮。之后，肌質(zhì)網(wǎng)向肌漿中釋放Ca2+，肌漿中的Ca2+濃度瞬時升高。肌鈣蛋白亞單位C與Ca2+結(jié)合，引起肌鈣蛋白的分子結(jié)構(gòu)改變，進而導致原肌球蛋白的分子結(jié)構(gòu)改變。 （2）橫橋的運動引起肌絲滑行 原肌球蛋白滑入F-肌動蛋白雙螺旋溝的深部，肌動蛋白分子上的活性位點暴露。一旦肌動蛋白分子上的活性位點暴露，粗肌絲上的橫橋即與之結(jié)合。橫橋與肌纖蛋白結(jié)合后會產(chǎn)生兩種作用：A.激活了橫橋上的ATP酶，使ATP迅速分解產(chǎn)生能量，供橫橋擺動之用；B.激發(fā)橫橋的擺動，拉動細肌絲向A帶中央移動。然后，橫橋自動與肌動蛋白上的活性位點分離，并與新的活性位點結(jié)合，橫橋再次擺動，拖動細肌絲又向A帶中央前進一步。如此，橫橋頭部前后往復地運動，一步一步地在細肌絲上“行走”，拖動細肌絲向A帶中央滑行。由于每個肌節(jié)中的橫橋的運動，最終使肌肉收縮。 （3）收縮的肌肉舒張 當肌漿中的Ca2+ 濃度升高時，肌漿網(wǎng)膜上的鈣泵被激活。在鈣泵的作用下，肌質(zhì)網(wǎng)把Ca2+泵入肌質(zhì)網(wǎng)內(nèi)，使肌漿中Ca2+濃度降低，Ca2+與肌鈣蛋白亞單位C分離，肌鈣蛋白和原肌球蛋白恢復原先的構(gòu)型，原肌球蛋白再次掩蓋肌動蛋白上的活性位點，阻止橫橋與肌纖蛋白的相互作用，細肌絲回至肌肉收縮前的位置，肌肉舒張。 7.試述動作電位的產(chǎn)生原理。 動作電位的產(chǎn)生原理也可以用離子流學說來解釋。由于Na+在細胞外的濃度比細胞內(nèi)高得多，它有由細胞外向細胞內(nèi)擴散的趨勢。而離子進出細胞是由細胞膜上的離子通道來控制的。在安靜時膜上Na+通道關(guān)閉。當細胞受到刺激時，膜上的Na+通道被激活而開放，Na+順濃度梯度瞬間大量內(nèi)流，細胞內(nèi)正電荷增加，導致電位急劇上升，負電位從靜息電位水平減小到消失進而出現(xiàn)膜內(nèi)為正膜外為負的電位變化，形成鋒電位的上升支，即去極化和反極化時相。當膜內(nèi)正電位所形成的電場力增大到足以對抗Na+內(nèi)流時，膜電位達到一個新的平衡點，即Na+平衡電位。與此同時，Na+通道逐漸失活而關(guān)閉，K+通道逐漸被激活而重新開放，導致Na+內(nèi)流停止，產(chǎn)生K+ 快速外流，細胞內(nèi)電位迅速下降，恢復到興奮前的負電位狀態(tài)，形成動作電位的下降支，亦即復極化時相。 8.試述在神經(jīng)纖維上動作電位是如何進行傳導的。 動作電位一旦在細胞膜的某一點產(chǎn)生，就沿著細胞膜向各個方向傳播，直到整個細胞膜都產(chǎn)生動作電位為止。這種在單一細胞上動作電位的傳播叫做傳導。如果發(fā)生在神經(jīng)纖維上，動作電位的傳導是雙向的。 在無髓神經(jīng)纖維上動作電位是以局部電流的形式進行傳導的。當某點發(fā)生動作電位時，膜出現(xiàn)反極化，即膜外負電位膜內(nèi)正電位狀態(tài)。而與之相鄰的沒有興奮的部位仍然處在膜外為正膜內(nèi)為負的狀態(tài)。由于細胞外液和細胞內(nèi)液都具有良好的導電性，而某點附近又有電位差存在，所以必然產(chǎn)生局部的電流流動，其流動的方向在膜外是由未興奮點流向該興奮點，在膜內(nèi)是由興奮點流向未興奮點，而形成局部電流。其流動的結(jié)果觸發(fā)鄰近部位的膜產(chǎn)生動作電位。就這樣興奮部位的膜與相鄰未興奮部位的膜之間產(chǎn)生的局部電流不斷地流動下去，就會使產(chǎn)生在該點的動作電位迅速地進行傳播，一直到整個細胞膜都發(fā)生動作電位為止。因此，動作電位的傳導實質(zhì)上是局部電流流動的結(jié)果。 有髓神經(jīng)纖維外面包裹著一層電阻很高的髓鞘，動作電位只能在沒有髓鞘的朗飛結(jié)處產(chǎn)生局部電流。因此動作電位是越過每一段帶髓鞘的神經(jīng)纖維呈跳躍式傳導的。動作電位在有髓神經(jīng)纖維上的傳導速度要比在無髓神經(jīng)纖維上快的多。 9.骨骼肌有幾種收縮形式？它們各有什么生理學特點？ 根據(jù)肌肉收縮時的長度變化，把肌肉收縮分為四種基本形式，即：向心收縮、等長收縮、離心收縮和等動收縮。 （1）向心收縮 肌肉收縮時，長度縮短的收縮稱為向心收縮。向心收縮時肌肉長度縮短、起止點相互靠近，因而引起身體運動。而且，肌肉張力增加出現(xiàn)在前，長度縮短發(fā)生在后。但肌肉張力在肌肉開始縮短后即不再增加，直到收縮結(jié)束。故這種收縮形式又稱為等張收縮。肌肉向心收縮時，是做功的。其數(shù)值為負荷重量與負荷移動距離的乘積。 在向心收縮過程中，所謂的等張收縮是相對的，尤其是在在體情況下，更是如此。由于在肌肉收縮過程中，往往是通過骨的杠桿作用克服阻力做功。在負荷不變的情況下，要使肌肉在整個關(guān)節(jié)活動范圍內(nèi)以同樣的力量收縮是不可能的。如當肌肉收縮克服重力垂直舉起杠鈴時，隨著關(guān)節(jié)角度變化，肌肉做功的力矩也會發(fā)生變化。因此，需要肌肉用力的程度也不同。 （2）等長收縮 肌肉在收縮時其長度不變，這種收縮稱為等長收縮，又稱為靜力收縮。肌肉等長收縮時由于長度不變，因而不能克服阻力做機械功。等長收縮有兩種情況。其一，肌肉收縮時對抗不能克服的負荷。其二，當其它關(guān)節(jié)由于肌肉離心收縮或向心收縮發(fā)生運動時，等長收縮可使某些關(guān)節(jié)保持一定的位置，為其它關(guān)節(jié)的運動創(chuàng)造適宜的條件。要保持一定的體位，某些肌肉就必須做等長收縮。 （3）離心收縮 肌肉在收縮產(chǎn)生張力的同時被拉長的收縮稱為離心收縮。肌肉做離心收縮也稱為退讓工作。肌肉離心收縮可防止運動損傷。如從高處跳下時，腳先著地，通過反射活動使股四頭肌和臀大肌產(chǎn)生離心收縮。由于肌肉離心收縮的制動作用，減緩了身體的下落速度。不致于使身體造成損傷。離心收縮時肌肉做負功。 （4）等動收縮 在整個關(guān)節(jié)運動范圍內(nèi)肌肉以恒定的速度，且肌肉收縮時產(chǎn)生的力量始終與與阻力相等的肌肉收縮稱為等動收縮。由于在整個收縮過程中收縮速度是恒定的，等動收縮有時也稱為等速收縮。等動收縮和等張收縮具有本質(zhì)的不同。肌肉進行等動收縮時在整個運動范圍內(nèi)都能產(chǎn)生最大的肌張力，等張收縮則不能。此外，等動收縮的速度可以根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)。因此，理論和實踐證明，等動練習是提高肌肉力量的有效手段。 10.為什么在最大用力收縮時離心收縮產(chǎn)生的張力比向心收縮大？ 肌肉最大收縮時產(chǎn)生張力的大小取決于肌肉收縮的類型和收縮速度。同一塊肌肉，在收縮速度相同的情況下，離心收縮可產(chǎn)生最大的張力。離心收縮產(chǎn)生的力量比向心收縮大50%左右，比等長收縮大25%左右。 關(guān)于肌肉離心收縮為何能產(chǎn)生較大的張力，一般認為有如下兩個方面的原因：首先是牽張反射， 肌肉受到外力的牽張時會反射性地引起收縮。在離心收縮時肌肉受到強烈的牽張，因此會反射性地引起肌肉強烈收縮。其次是離心收縮時肌肉中的彈性成分被拉長而產(chǎn)生阻力，同時肌肉中的可收縮成分也產(chǎn)生最大阻力。而向心收縮時，只有可收縮成分肌纖維在收縮時產(chǎn)生克服阻力的肌肉張力。肌肉在向心收縮時，一部分張力在作用于負荷之前，先要拉長肌肉中的彈性成分。一旦肌肉中的彈性成分被充分拉長，肌肉收縮產(chǎn)生的張力才會作用于外界負荷上。因此肌肉收縮產(chǎn)生的張力，有一部分是用來克服彈性阻力的，這就使實際表現(xiàn)出來的張力小于實際肌肉收縮產(chǎn)生的張力。 11.試述絕對力量、相對力量、絕對爆發(fā)力和相對爆發(fā)力在運動實踐中的應用及其意義。 （1）絕對力量與相對力量 在整體情況下，一個人所能舉起的最大重量稱為該人的絕對力量。絕對力量的大小和體重有關(guān)，在一般情況下，體重越大絕對力量越大。如果將某人的絕對力量被他的體重除，可得到此人的相對力量。即每公斤體重的肌肉力量。因此，相對力量可更好地評價運動員的力量素質(zhì)。 （2）絕對爆發(fā)力和相對爆發(fā)力 人體運動時所輸出的功率，實際上就是運動生理學中所說的爆發(fā)力，是指人體單位時間內(nèi)所做的功。運動員必須有較大的爆發(fā)力。在訓練中是極大限度地提高相對爆發(fā)力還是絕對爆發(fā)力，取決于在所從事的運動項目中哪種素質(zhì)更為重要。如短跑、跳躍等項目的運動員應保持較輕的體重，使肌肉的相對力量得到提高。同時又要通過訓練使肌肉的收縮速度得到提高。對需要提高絕對爆發(fā)力的運動員，如投擲項目運動員、美式橄欖球防守運動員及日本相撲運動員等，應增加肌肉的體積，提高運動員的絕對爆發(fā)力。這樣可能使加速度有所下降，但不應下降到引起絕對爆發(fā)力下降的水平。問題在于找到使絕對爆發(fā)力與加速度兩者結(jié)合能達到最佳運動能力的那一點。 12.不同類型肌纖維的形態(tài)學、生理學和生物化學特征是什么？ （1） 不同肌纖維的形態(tài)特征 不同的肌纖維其形態(tài)學特征也不同?？旒±w維的直徑較慢肌纖維大，含有較多收縮蛋白?？旒±w維的肌漿網(wǎng)較也比慢肌纖維發(fā)達。慢肌纖維周圍的毛細血管網(wǎng)較快肌纖維豐富。并且，慢肌纖維含有較多的肌紅蛋白，因而導致慢肌纖維通常呈紅色。與快肌纖維相比慢肌纖維含有較多的線粒體，而且線粒體的體積較大。在神經(jīng)支配上，慢肌纖維由較小的運動神經(jīng)元支配，運動神經(jīng)纖維較細，傳導速度較慢，一般為2～8米/秒；而快肌纖維由較大的運動神經(jīng)元支配，神經(jīng)纖維較粗，其傳導速度較快，可達8～40米/秒。 （2） 生理學特征 A.肌纖維類型與收縮速度 快肌纖維收縮速度快，慢肌纖維收縮速度慢。通過肌肉收縮時所表現(xiàn)出的力量—速度曲線可以看出，肌肉中如果快肌纖維的百分比較高，肌肉的收縮速度較快，力量—速度曲線則向右上方轉(zhuǎn)移。 B.肌纖維類型與肌肉力量 肌肉收縮的力量與單個肌纖維的直徑和運動單位中所包含的肌纖維數(shù)量有關(guān)。由于快肌纖維的直徑大于慢肌纖維，而且快肌運動單位中所包含的肌纖維數(shù)量多于慢肌運動單位。因此，快肌運動單位的收縮力量明顯地大于慢肌運動單位。在人體中快肌纖維百分比較高的肌肉收縮時產(chǎn)生的張力較大。 C.抗疲勞能力 不同類型的肌纖維抗疲勞能力不同。和慢肌纖維相比，快肌纖維在收縮時能產(chǎn)生較大的力量，但容易疲勞。慢肌纖維抵抗疲勞的能力比快肌纖維強得多。是因為慢肌纖維中的線粒體體積大而且數(shù)目多，線粒體中有氧代謝酶活性較高，肌紅蛋白的含量也比較豐富，毛細血管網(wǎng)較為發(fā)達，因而慢肌纖維的有氧代謝潛力較大。快肌纖維比較容易疲勞，這與快肌纖維的有氧代謝能力較低有關(guān)。快肌纖維含有較豐富的葡萄糖酵解酶，有氧代謝能力低，而無氧酵解能力較高。所以在收縮時所需的能量大都來自糖的無氧代謝，從而引起乳酸大量積累，最終導致肌肉疲勞。 （3）代謝特征 慢肌纖維中氧化酶系統(tǒng)如細胞色素氧化酶、蘋果酸脫氫酶和琥珀酸氫酶等的活性都明顯高于快肌纖維。慢肌纖維中作為氧化反應場所的線粒體大而多，線粒體蛋白（線粒體蛋白主要是各種氧化酶）的含量也較快肌纖維多；快肌纖維中線粒體的體積小，而且數(shù)量少，線粒體蛋白含量也少?？旒±w維中一些重要的與無氧代謝有關(guān)酶的活性明顯高于慢肌纖維。快肌纖維的無氧代謝能力較慢肌纖維高。 13.從事不同項目運動員的肌纖維類型的組成有什么特點？ 一般人男女受試者上下肢肌肉的慢肌纖維百分比平均為40～60%。但從每個受試者來看，慢肌纖維百分比最低的為24%，最高的為74.2%，相差范圍很大。說明在一般人中肌纖維的百分比分布范圍很大。 研究運動員的肌纖維組成發(fā)現(xiàn)，運動員的肌纖維組成具有項目特點。參加時間短、強度大項目的運動員，骨骼肌中快肌纖維百分比較從事耐力項目運動員和一般人高。相反，從事耐力項目運動員的慢肌纖維百分比卻高于非耐力項目運動員和一般人。速度耐力項目的運動員（如中跑、自行車等），其肌肉中快肌纖維和慢肌纖維百分比相當。 14.運動時不同類型肌纖維是如何被動員的？ 運動時運動單位的動員具有選擇性。而且這種選擇性和運動強度有密切的關(guān)系。在運動中不同類型的肌纖維參與工作的程度依運動強度而定。在以較低的強度運動時，慢肌纖維首先被動員，而在大強度、持續(xù)時間短的運動中，快肌纖維首先被動員。在運動訓練時，采用不同強度的練習，可以發(fā)展不同類型的肌纖維。為了增強快肌纖維的代謝能力，訓練計劃必須包括大強度、持續(xù)時間短的練習；如果要提高慢肌纖維的代謝能力，訓練計劃就要由低強度、持續(xù)時間較長的練習組成。 15.運動訓練對肌纖維類型組成有什么影響？ 關(guān)于運動訓練能否導致肌纖維類型轉(zhuǎn)變還是一個懸而未決的問題。不論運動訓練能否改變肌纖維類型，運動訓練至少可以從以下兩個方面對肌纖維類型發(fā)生較大的影響。（1）肌纖維選擇性肥大：耐力訓練可引起慢肌纖維選擇性肥大，速度、爆發(fā)力訓練可引起快肌纖維選擇性肥大。（2）酶活性改變：肌纖維對訓練的適應還表現(xiàn)為肌肉中有關(guān)酶活性的有選擇性增強。長跑運動員的肌肉中，與氧化供能有密切關(guān)系的SDH活性較高，而與糖酵解及磷酸化供能有關(guān)的LDH及PHOSP則活性最低。短跑運動員則相反，LDH和PHOSP活性較高，而SDH活性較低。中跑運動員居短跑和長跑運動員之間。 16.試述肌電圖在體育科研中有何意義？ 骨骼肌在興奮時，會由于肌纖維動作電位的傳導和擴布，而發(fā)生電位變化，這種電位變化稱為肌電。用適當?shù)姆椒▽⒐趋兰∨d奮時發(fā)生的電位變化引導、記錄所得到的圖形，稱為肌電圖。在體育科研中可利用肌電圖在以下幾個方面進行研究工作。 （1）利用肌電圖測定神經(jīng)的傳導速度 神經(jīng)和肌肉的傳導速度可以反映運動員的訓練水平和機能狀態(tài)，是體育科研中常用的電生理測試指標。其方法是在神經(jīng)通路的兩個點上，給予電流刺激，從該神經(jīng)所支配的肌肉上記錄誘發(fā)電位。然后根據(jù)誘發(fā)電位出現(xiàn)的時間和兩電極之間的距離計算出神經(jīng)的傳導速度。 （2）利用肌電評定骨骼肌的機能狀態(tài) 肌肉疲勞時其肌電活動也會發(fā)生變化，因此可以用肌電的肌電幅值和頻譜評定骨骼肌的機能狀態(tài)。在肌肉等長收縮至疲勞的研究過程中發(fā)現(xiàn)，在一定的范圍內(nèi)，肌電幅值隨著肌肉疲勞程度的加深而增加。在肌肉工作過程中，肌電的頻率特性可隨著肌肉的機能狀態(tài)的改變而發(fā)生變化。反應肌電的頻率特性的指標有平均功率頻率（MPF）和中心頻率（FC）。在研究肌肉持續(xù)工作至疲勞過程中發(fā)現(xiàn)，隨著疲勞程度的加深，肌電的頻譜左移，即平均功率頻率降低。肌肉工作的負荷強度越大，疲勞的程度越大，平均功率頻率的減小越明顯。 （3）利用肌電評價肌力 當肌肉以不同的負荷進行收縮時，其肌電的積分值（IEMG）同肌力成正比關(guān)系，即肌肉產(chǎn)生的張力越大IEMG越大。 研究發(fā)現(xiàn)當肌肉用40%MVC以下強度收縮時，肌力與肌電呈線性關(guān)系。60%MVC以上強度時，肌力與肌電也呈線性關(guān)系。但此時的直線斜率較大。而肌力在40%～60%MVC時，肌力與肌電之間的線性關(guān)系往往就不存在了。 （4）進行動作分析 在運動過程中可用多導肌電記錄儀將肌電記錄下來。然后，根據(jù)運動中每塊肌肉的放電順序和肌電幅度，結(jié)合高速攝像等技術(shù)，對運動員的動作進行分析診斷。 1.試述血液的組成與功能。 血液由血細胞和血漿組成。血細胞包括紅細胞、白細胞和血小板。血漿是血細胞以外的液體部分。血漿除含有大量的水分外，還含有多種化學物質(zhì)、抗體和激素等。 血液的主要功能有： （1）維持內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定作用：血液能維持水、氧和營養(yǎng)物質(zhì)的含量；維持滲透壓、酸堿度、體溫和血液有形成分等的相對穩(wěn)定。這些因素的相對穩(wěn)定會使人體的內(nèi)環(huán)境相對穩(wěn)定。 （2）運輸作用：血液不斷地將從呼吸器官吸入的氧和消化系統(tǒng)吸收的營養(yǎng)物質(zhì)，運送到身體各處，供給組織細胞進行代謝；同時，又將全身各組織細胞的代謝產(chǎn)物二氧化碳、水、尿素等運輸?shù)椒?、腎、皮膚等器官排出體外。 （3）調(diào)節(jié)作用：血液將內(nèi)分泌的激素運輸?shù)街苌?，作用于相應的器官（稱靶器官）改變其活動，起著體液調(diào)節(jié)作用。通過皮膚的血管舒縮活動，血液在調(diào)節(jié)體溫過程中發(fā)揮重要作用。 （4）防御和保護作用：血液有防御和凈化作用，白細胞對于侵入人體的微生物和體內(nèi)的壞死組織都有吞噬分解作用。血漿中含有多種免疫物質(zhì)，如抗毒素、溶菌素等能對抗或消滅外來的細菌和毒素，從而免于傳染性疾病的發(fā)生。血小板有加速凝血和止血作用，機體損傷出血時，血液能夠在傷口發(fā)生凝固，防止繼續(xù)出血，對人體具有保護作用。 2.何謂內(nèi)環(huán)境，血液對維持內(nèi)環(huán)境相對穩(wěn)定的作用及意義。 細胞外液是細胞直接生活的環(huán)境。血漿和組織液都是細胞外液。它們的化學成分理化特性，如酸堿度，滲透壓以及溫度等的變化，都將不同程度地影響細胞的生命活動。因此，為了區(qū)別人體生存的外界環(huán)境把細胞外液稱為機體的內(nèi)環(huán)境。人體的外界環(huán)境經(jīng)常變化，而內(nèi)環(huán)境變化甚小。這是由于人體內(nèi)有多種調(diào)節(jié)機制，使內(nèi)環(huán)境中理化因素的變動不超出正常生理范圍，以保持動態(tài)平衡，稱內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定性或稱自穩(wěn)態(tài)。 血液能維持水、氧和營養(yǎng)物質(zhì)的含量，維持滲透壓、酸堿度、體溫和血液有形成分等的相對穩(wěn)定。這些因素的相對穩(wěn)定會使人體的內(nèi)環(huán)境相對穩(wěn)定。只有在內(nèi)環(huán)境相對穩(wěn)定時，人體組織細胞才有正常的興奮性和生理活動。內(nèi)環(huán)境相對穩(wěn)定，細胞新陳代謝才能正常進行，才有可能保持細胞的正常興奮性和各器官的正常機能活動。所以，內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定是機體正常生命活動的必須條件。 3.試述血液在維持酸堿平衡中的作用。 血液中含有數(shù)對抗酸和抗堿作用的物質(zhì)，稱為緩沖對。能夠維持人體內(nèi)的酸堿度維持相對穩(wěn)定。血漿中主要緩沖對有：碳酸氫鈉（NaHCO3）/碳酸（H2CO3）；蛋白質(zhì)鈉鹽/蛋白質(zhì)；磷酸氫鈉（Na2HPO4）/磷酸二氫鈉（NaH2PO4）。血液中的緩沖對以血漿H2CO3與NaHCO3這一對緩沖對最為重要。在正常情況下NaHCO3/H2CO3比值為20:1。保持比值在20:1的范圍，需要通過呼吸功能調(diào)節(jié)血漿中H2CO3濃度和通過腎臟調(diào)節(jié)血漿中的NaHCO3濃度，以及代謝等方面的配合作用，這樣就可保持血漿pH的正常值。 例如，組織代謝所產(chǎn)生的酸性物質(zhì)進入血漿，與血漿中的NaHCO3發(fā)生作用，形成H2CO3（弱酸）。在碳酸酐酶作用下H2CO3又解離為CO2由呼吸器官排出，從而減低酸度，保持血液的酸堿度。當堿性物質(zhì)（主要來自食物）進入血漿后與弱酸發(fā)生作用，形成弱酸鹽，降低堿度。經(jīng)過這兩方面的調(diào)節(jié)，血液的酸堿度就能維持相對恒定。體內(nèi)產(chǎn)生酸性物質(zhì)大大勝于堿性物質(zhì)，所以，血液中的緩沖物質(zhì)抗酸的能力遠遠大于抗堿的能力。血液酸堿度的相對恒定，對生命活動有重要意義。如果血液PH值的變動超過正常范圍，就會影響各種酶的活性，從而引起組織細胞的新陳代謝、興奮性及各種生理機能的紊亂，甚至會出現(xiàn)酸或堿中毒現(xiàn)象。 4.試述一次性運動對紅細胞的影響。 （1）一次性運動對紅細胞數(shù)量的影響 通過實驗可以觀察到，一次性運動后單位容積中紅細胞數(shù)量明顯增加，并且進行短時間大強度快速運動比進行長時間耐力運動紅細胞增加得更明顯。在同樣時間的運動中，運動量越大，紅細胞增加越多。不過這種增多，在很大程度上是與血漿的相對和絕對減少有關(guān)。所以不能以單位容積血中紅細胞的絕對數(shù)值作為評定紅細胞數(shù)量變化的依據(jù)。運動后即刻觀察到的紅細胞數(shù)增多，主要是由于血液重新分布的變化所引起。 （2）一次性運動對紅細胞壓積的影響 紅細胞壓積是指紅細胞在全血中所占的容積百分比。由于一次性運動后單位容積中紅細胞數(shù)量明顯增加，因此紅細胞壓積應該是增加的。但是，運動中紅細胞數(shù)量和紅細胞壓積的變化與訓練水平有關(guān)。一般來說，從事耐力性運動的運動員，優(yōu)秀運動員運動前后紅細胞壓積沒有明顯變化。而訓練水平較低的運動員紅細胞壓積在運動后即刻明顯增加。 （3）運動時紅細胞流變性的影響 紅細胞流變性依運動強度不同，運動持續(xù)時間不同和訓練水平不同而有差別。一次性極限強度運動也會使紅細胞濾過率下降、懸浮粘度增加，紅細胞變形性降低。并且這種變化可持續(xù)1小時以上。紅細胞變形性降低可使血液流變性降低，并影響組織供氧和使心臟負荷加重，使運動成績下降，對運動后恢復也有不良影響。 5.何謂紅細胞流變性，影響因素有哪些？試述運動對紅細胞流變性的影響。 正常情況下紅細胞各自呈分散狀態(tài)存在于流動的血液中，并在切應力作用下很容易變形，即被動地適應于血流狀況而發(fā)生相應的改變，以減少血流的阻力。紅細胞的這一特性稱為細胞的流變性。紅細胞流變性主要表現(xiàn)為紅細胞的變形能力、紅細胞的軸向集中以及紅細胞內(nèi)的胞漿流動等。 影響紅細胞變形能力的因素主要有三種：（1）紅細胞表面積與容積的比值；（2）紅細胞內(nèi)部粘度；（3）紅細胞膜的彈性。高滲血漿可以影響上述所有三種因素。運動時紅細胞流變性依運動強度不同，運動持續(xù)時間不同和訓練水平不同而有差別。一次性極限強度運動也會使紅細胞濾過率下降、懸浮粘度增加，紅細胞變形性降低。并且這種變化可持續(xù)1小時以上。紅細胞變形性降低可使血液流變性降低，并影響組織供氧和使心臟負荷加重，使運動成績下降，對運動后恢復也有不良影響。運動后心血管意外的發(fā)生可能與此有關(guān)。因此，無訓練者不宜進行一次性高強度的極限運動。 6.試述長期運動對紅細胞的影響。 （1）長期運動訓練對紅細胞數(shù)量的影響 經(jīng)過長時間、系統(tǒng)的運動訓練，尤其是耐力性訓練的運動員安靜時紅細胞數(shù)并不比一般人高，有的甚至低于正常值。由于運動員血容量增加與紅細胞量增加相比在很大程度上是以增加血漿量為前提，所以血細胞容量的相應指標如紅細胞數(shù)、紅細胞壓積、血紅蛋白含量等比一般人有降低的趨勢。雖然單位體積的紅細胞數(shù)、血紅蛋白量不高，但紅細胞總數(shù)和血紅蛋白總量較高。安靜時運動員的紅細胞濃度下降和紅細胞壓積下降，具有一定的意義，因為它降低了血粘度，減少血循環(huán)的阻力，減輕了心臟負荷。而在肌肉運動時，血漿的水分喪失使血液比安靜時相對濃縮，保證血紅蛋白含量的相應提高，但又不致于明顯影響血液的流變性，所以優(yōu)秀的運動員運動中血粘度、紅細胞壓積等沒有明顯變化。這表明，他們能承受血液中較大幅度的工作性變化而使血液能維持在正常狀態(tài)，并且對于提高氧的運輸能力上仍有較大的機能潛力。 （2）長期運動訓練對紅細胞流變性的影響 經(jīng)過系統(tǒng)訓練的運動員安靜時紅細胞變形能力增加。有人認為，這是因為運動加快了對衰老紅細胞的淘汰，代替以年輕的紅細胞，降低了紅細胞膜的剛性，增加了紅細胞膜的彈性。 7.試述血小板的生理特點及功能。 血小板又稱血栓細胞，主要來自骨髓中的巨核細胞，其數(shù)量正比于巨核細胞。全身三分之一以上的血小板儲藏于脾臟內(nèi)。血小板在止血、凝血及纖溶過程中起著重要作用，還與毛細血管的完整性的保持有關(guān)。其發(fā)揮作用與它所具有的粘附、聚集、釋放等生理功能是分不開的。 血小板的功能和生理特性主要表現(xiàn)有： （1）血小板的粘著 當血管損傷暴露其內(nèi)膜下的膠原物質(zhì)時，血小板就會粘附于膠原組織上。這是血小板發(fā)揮生理作用第一步。血小板與膠原的粘著有賴于雙方的結(jié)構(gòu)狀態(tài)和功能正常，如果抑制血小板外衣上的葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶，或封閉膠原纖維上的自由氨基，則血小板幾乎完全喪失粘著膠原組織的作用。 （2）血小板的聚集 聚集是血小板與血小板之間的相互粘著能力。在血管的損傷部位，血小板粘附出現(xiàn)后，損傷的組織或紅細胞釋放出二磷酸腺苷（ADP）等誘聚物質(zhì)使血小板發(fā)生第一相聚集。在此基礎(chǔ)上促使血小板釋放出內(nèi)源性誘聚劑，激發(fā)第二相聚集反應。如果第一相聚集后，血小板沒有發(fā)生自身釋放反應，則聚集后的血小板又可自行解聚，從而不能形成血栓。 （3）血小板的釋放 繼粘附和聚集后，血小板將所含生物活性物質(zhì)分泌到血小板周圍環(huán)境中，如ADP、5-羥色胺（5-HT），兒茶酚胺等，可以使小動脈收縮，有助于止血。血小板的這一生理過程稱為血小板的釋放反應。 （4）血小板的收縮 血小板的收縮是指血小板依賴其固有的收縮蛋白所產(chǎn)生的收縮作用。血小板收縮可使血凝塊回縮硬化，使止血過程更加牢固。 （5）血小板的吸附 懸浮于血漿中的血小板能吸附許多凝血因子于其表面。一旦血管破損，隨著血小板的黏著與聚集的發(fā)生，破損的血管局部的凝血因子增多，促進并加速凝血過程的發(fā)生和進行。 8.試述運動對血凝和纖溶能力的影響。 （1）一次性運動對血凝和纖溶能力的影響 一次性運動引起血凝系統(tǒng)和纖溶系統(tǒng)機能亢進。在凝固系統(tǒng)中，激烈運動時可以觀察到內(nèi)源系統(tǒng)凝固因子，特別是以因子Ⅷ為中心的活性亢進。這種因子Ⅷ活性亢進可以延續(xù)到運動后8小時以上。纖溶系統(tǒng)的活性亢進與運動強度和運動時間有關(guān)。這種活性亢進的機理，一般認為和凝血系統(tǒng)一樣，是由于運動使血中兒茶酚胺增加，引起血管壁釋放纖溶酶原激酶。纖溶酶原激酶從作為體內(nèi)貯備的血管壁中釋放出來。 （2）長期運動對血凝和纖溶能力的影響 研究表明，長時間堅持體育鍛煉對血凝系統(tǒng)不產(chǎn)生明顯影響，但可提高血液的纖溶能力。對訓練年限與纖溶能力的關(guān)系進行觀察時發(fā)現(xiàn)，由于非運動者纖溶能力隨年齡增長而下降，所以纖溶能力的值分布范圍很大（10～40小時）。與此相比，運動者纖溶能力與年齡沒有明顯的關(guān)系，而是隨著運動鍛煉的年限增加，進入正常值范圍的越多（6～8小時）。并且表現(xiàn)出隨著訓練年限的延長，纖溶能力的異常值出現(xiàn)率越趨下降。通過系統(tǒng)長期的運動鍛煉，能使血液纖溶能力保持在正常范圍，并且不致因年齡的增長而下降。 9.如何應用血紅蛋白指標指導科學訓練。 血紅蛋白中的亞鐵（Fe2+）在氧分壓高時（肺內(nèi)），易與氧結(jié)合，生成氧合血紅蛋白（HbO2）；在氧分壓低時（組織內(nèi)），與氧很易分離，把氧釋放出來，供細胞代謝之需要。血紅蛋白也能與CO2結(jié)合成氨基甲酸血紅蛋白，在組織內(nèi)（CO2分壓高）與CO2結(jié)合，到肺內(nèi)（CO2分壓低）放出CO2。血紅蛋白如此不斷地運輸O2和CO2，進行吐故納新。由于Hb指標相對穩(wěn)定，又能較敏感的反映身體機能狀態(tài)，所以運動訓練中經(jīng)常利用這一指標評定運動員機能狀態(tài)、訓練水平、預測運動能力。 血紅蛋白過低或過高都會影響運動員的運動能力。低于正常值，即出現(xiàn)貧血，氧和營養(yǎng)物質(zhì)供給不足，必然導致工作能力下降。Hb值過高時，血液中紅細胞數(shù)量和壓積也必然增多。這樣，血流的粘滯性增大，造成血流阻力增加和心臟負擔加重，使血液動力學改變，也會引起身體一系列的不適應和紊亂。因此，保持Hb值在最適程度范圍，可使運動員達到最佳機能狀態(tài)，這也是科學地進行訓練的有效途徑之一。 由于運動員Hb值存在個體差異，不能用一個統(tǒng)一的正常值標準來評定運動員Hb含量。應針對每一個體情況進行測定和分析。有人做了較長時間的觀察，提出了血紅蛋白半定量分析的方法。應用這一方法，可以了解每個運動員Hb含量的正常范圍。通過觀察和分析運動員Hb含量的變動，掌握運動員機能狀態(tài)情況，有的放矢地調(diào)整運動員身體機能達最佳狀態(tài)。還可通過測定運動員的Hb預測運動成績. 1.簡述血液循環(huán)系統(tǒng)的主要功能。 血液在循環(huán)系統(tǒng)中按一定方向周而復始地流動稱為血液循環(huán)。血液循環(huán)系統(tǒng)的主要功能是完成體內(nèi)物質(zhì)運輸，使機體的新陳代謝不斷進行；體內(nèi)各內(nèi)分泌腺分泌的激素或其它體液因素通過血液的運輸，作用于相應的靶細胞，實現(xiàn)機體的體液調(diào)節(jié)機能；機體內(nèi)環(huán)境理化特性的相對穩(wěn)定的維持和血液防衛(wèi)機能的實現(xiàn)，也依賴于血液循環(huán)。 2.簡述瓣膜的功能。 在心房和心室之間有房室瓣。右邊是三尖瓣，左邊是二尖瓣。每一心室和大動脈之間有半月瓣，右心室和肺動脈之間是肺動脈瓣，左心室和主動脈之間是主動脈瓣。瓣膜的功能是保證血流在心臟內(nèi)朝著一個方向流動，防止血液逆流。這些瓣膜朝著一個方向的啟閉是由于心房、心室和大動脈之間的壓力差所引起的。心室壁乳頭肌與房室瓣相連的腱索僅僅起著防止房室瓣翻轉(zhuǎn)的作用，并不主動參與瓣膜的開閉。 3.同骨骼肌相比，心肌細胞的收縮特點是什么？ 心肌細胞和骨骼肌細胞一樣，在受刺激發(fā)生興奮時，首先是細胞膜爆發(fā)動作電位，然后通過興奮—收縮耦聯(lián)引起肌絲滑行，致使肌細胞縮短。但心肌細胞的收縮與骨骼肌細胞也不完全相同，其特點是： （1）對細胞外液的Ca2+濃度有明顯的依賴性 心肌細胞和骨骼肌細胞都是以細胞外液的Ca2+作為興奮—收縮耦聯(lián)的媒介。但是，心肌細胞的肌質(zhì)網(wǎng)終池很不發(fā)達，容積很小，貯存Ca2+量比骨骼肌少。因此，心肌興奮—收縮耦聯(lián)所需的Ca2+除終池釋放外，需要依賴于細胞外液中的Ca2+通過肌膜和橫管內(nèi)流。興奮過后，肌漿中的Ca2+一部分返回終池貯存，另一部分則轉(zhuǎn)運出細胞。 （2）“全或無”同步收縮 心房和心室內(nèi)特殊傳導系的傳導速度快，而心肌細胞間閏盤處的電阻又低，所以興奮一傳到心房或心室，幾乎同時遍及整個心房或心室肌細胞，從而引起所有心房肌或心室肌同時收縮。顯然，對心室肌來說，這種同步收縮可大大提高心室的泵血效果。由于存在同步收縮，心臟要么不收縮，否則一旦發(fā)生收縮，其收縮就達到一定強度，稱為“全或無”式收縮。 （3）不發(fā)生強直收縮 心肌發(fā)生一次興奮后，其有效不應期特別長，可達200ms，而骨骼肌有效不應期僅為2ms。在有效不應期內(nèi)，任何刺激都不能使心肌細胞再發(fā)生擴布性興奮和收縮，因此，心臟不會產(chǎn)生強直收縮而始終保持收縮和舒張交替的節(jié)律活動，從而保證了心臟的充盈與射血。 4.哪幾種體液能對心血管系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)？并簡述之。 （1）腎上腺素和去甲腎上腺素 腎上腺素和去甲腎上腺素均由腎上腺髓質(zhì)分泌，腎上腺素可使心率加快，心肌收縮力量加強，心輸出量增加，血壓升高；對外周血管的作用可使皮膚、腎臟、腸胃等內(nèi)臟的血管收縮，而使骨骼肌和肝臟中的血管及冠狀血管舒張，這對保證肌肉運動時外周血液的重新分配，使血液大量流經(jīng)骨骼肌，滿足其代謝增強的需要具有重要意義。去甲腎上腺素雖然也能使心臟活動加強，但其作用比腎上腺素小。去甲腎上腺素對血管的作用是對體內(nèi)大多數(shù)血管（冠狀血管除外）都有明顯的縮血管作用，導致外周阻力增大，動脈血壓升高。 （2）腎素—血管緊張素 腎臟的近球細胞可分泌一種蛋白水解酶，稱腎素。腎素進入血流后可將血漿中的血管緊張素原轉(zhuǎn)變成有活性的血管緊張素。血管緊張素可直接對心血管的作用，也可通過刺激交感神經(jīng)中樞以及促使交感神經(jīng)末梢釋放去甲腎上腺素三種方式使心臟收縮加快，力量增強，心輸出量增加，使皮膚及內(nèi)臟器官血管顯著收縮，最終導致外周阻力增加，血壓升高。 （3）血管升壓素 血管升壓素在腎集合管可促進水的重吸收，故又稱為抗利尿激素。在正常情況下，血漿中血管升壓素濃度升高時首先出現(xiàn)抗利尿效應，只有當其血漿濃度明顯高于正常時，才引起血壓升高。血管升壓素對體內(nèi)細胞外液量的調(diào)節(jié)起重要作用。在禁水、失水、失血等情況下，血管升壓素釋放增加，不僅對保留體內(nèi)液體量，而且對維持動脈血壓都起重要的作用。 （4）心鈉素 心鈉素是由心房肌細胞合成和釋放的一類多肽，可使血管舒張，外圍阻力降低；也可使每搏輸出量減少，心率減慢，故心輸出量減少。心鈉素作用于腎的受體還可以使腎排水和排鈉增多。此外，心鈉素還能抑制腎近球細胞釋放腎素，抑制腎球狀帶釋放醛固酮，從而導致體內(nèi)細胞外液量減少，在腦內(nèi)，心鈉素可以抑制血管升壓素的釋放。心鈉素是體內(nèi)調(diào)節(jié)水鹽平衡的一種重要體液因素。 （5）其它的體液調(diào)節(jié)因素 9.各種因素是如何影響心輸出量的？ 心輸出量的大小決定于心率和每搏輸出量，而每搏輸出量又決定于心肌收縮力和靜脈回流量。因此心率，心肌收縮力，靜脈回流量都可以影響心輸出量的大小。 （1）心率和每搏輸出量 心輸出量等于每搏輸出量與心率的乘積，因此心率加快和每搏輸出量增多都能使心輸出量增加。如果每搏輸出量不變，在一定的范圍內(nèi)，心率加快，可使每分輸出量增加。但心率過快時，每個心動周期縮短，特別是舒張期縮短更加明顯，因此心室沒有足夠的充盈時間，以致使每搏輸出量減少。心率加快了，但由于每搏輸出量顯著減少，每分輸出量仍然減少了，故一般體力較差者，當心率超過140～150次/分時，每分輸出量減少。反之，如果心率過緩（低于40次/分），雖然舒張期延長了，心臟雖能獲得足夠的血液充盈，使每搏輸出量有所增加，但因心率過低，每分輸出量同樣會減少。 （2）心肌收縮力 如果心率不變，每搏輸出量增加，則每分輸出量也增加，因此，心肌收縮力是決定每搏輸出量的主要因素之一。一般地說，心肌收縮力強，每搏輸出量就多；心肌收縮力弱，每 搏輸出量就少。因為在正常情況下，心室每次收縮并不能把其中血液完 全排出，在心縮末期，心室腔內(nèi)仍存留部分血液。心肌收縮力愈強，射血分數(shù)愈高，心室內(nèi)的血液排出更加完全，心室收縮末期容積愈小，心室內(nèi)余血量減少，則每搏輸出量愈多，心輸出量增加。反之心肌收縮力愈弱，心縮末期心室內(nèi)余血量愈多，則每搏輸出量愈少，心輸出量減少。 在一定的范圍內(nèi)，心肌纖維收縮力與心肌纖維收縮前的“初長度”有關(guān)。在生理范圍內(nèi)，心肌纖維初長度愈長，收縮力也愈強。對于心臟來說，心肌纖維初長度取決于心室血液的充盈度。離體實驗證明：在一定的范圍內(nèi)，心室舒張時充盈量愈多，則心肌纖維被拉長的程度愈大，心室收縮力也愈強，從而使每搏輸出量增多；反之，則心室舒張時容積小，則每搏輸出量少。 （3）靜脈回流量 心臟輸出的血量來自靜脈回流，靜脈回流量的增加是心輸出量持續(xù)增加的前提。血液由腔靜脈回流入右心房，主要取決于靜脈血壓與右心房內(nèi)壓的壓差。只有在壓增大，靜脈回流血量增加時，心輸出量才能有所增加。 在正常人體內(nèi)，靜脈回流量與心輸出量保持著動態(tài)平衡。靜脈回流量還與肌肉收縮、胸內(nèi)壓密切相關(guān)。強烈肌肉運動時，交感—腎上腺系統(tǒng)總動員，不僅增加心率和每搏輸出量，而且還可以使靜脈血管廣泛收縮，提高靜脈充盈壓，加速血液回流。此外，心室舒張吸力、呼吸動作和四肢肌肉對靜脈的擠壓作用，都有助于靜脈回流，從而保證在極短促的心舒期中，不影響心室充盈量。 總之，在神經(jīng)系統(tǒng)的作用下，肌肉運動時心輸出量的增加主要是心肌收縮、心搏頻率和外調(diào)血管的緊張性（加速血液回流）等各種調(diào)節(jié)機制所起的整合效應。 10.用心臟作功量來評價心臟的泵功能有何重要意義？ 血液在循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)流動過程中所消耗的能量是由心臟作功得到補充的，換句話說，心臟作功供給了血液在循環(huán)過程中所失去的能量，血液才能循環(huán)流動。用心臟的作功量來評價心臟的泵血功能有著重要的意義。因為心臟收縮不僅僅是射出一定量的血液，而且這部分血液必須具有很高的壓力和很快的流速。在動脈壓增高的情況下，心臟要射出與原先同等數(shù)量的血液時，就需要心臟加強收縮，如果心肌的收縮強度不變，搏出量必將減少。實驗表明，心肌的耗氧量與心肌的作功量是平行的，其中心輸出量的變動不如心室射血壓力和動脈壓的變動對心肌耗氧量的影響大，這就是說，心肌收縮產(chǎn)生的能量主要用于維持血壓。由此可見，用心臟作功量作為評價心臟的泵血功能指標，要比心輸出量好。在需要對動脈壓不同的人以及同一個人動脈壓發(fā)生變動前后的心臟泵功能進行分析比較時，情況更是如此。 11.心力貯備在反映心臟機能上有何生理意義？ 心臟的泵血功能能夠廣泛適應機體不同生理條件下的代謝需要，表現(xiàn)為心輸出量可隨機體代謝率的增長而增加。在靜息狀況下，心輸出量并不是最大的，但能夠在需要時成倍增加，表明健康人心臟泵血功能有一定的貯備力量。心輸出量隨機體代謝需要而增長的能力，稱為泵功能貯備，或心力貯備。 心臟的貯備能力取決于心率和搏出量可能發(fā)生的最大最適宜的變化，心率的最大最適宜的變化約為靜息時心率的兩倍。動用心率貯備，是心輸出量調(diào)節(jié)中的主要途徑，充分動用心率貯備，就可以使每分輸出量增加2～2.5倍。心輸出量調(diào)節(jié)的另一個主要途徑是搏出量，搏出量的貯備又主要取決于心室收縮末期的貯備量，通過充分動用收縮期貯備就可以使搏出量增加55～60ml。當進行激烈的體育運動時，由于交感腎上腺系統(tǒng)的活動增強，主要通過動用心率貯備和收縮期貯備使心輸出量增加。 心力貯備的大小反映心臟泵血功能對代謝需要的適應能力，也反映心臟的訓練水平。有耐力的人，心力貯備明顯高于一般人，其最大心輸出量可達靜息輸出量的5～6倍。個別優(yōu)秀的耐力運動員甚至可達到靜息輸出量的8倍（40L/min）。有些研究資料認為，堅持體育鍛煉的人，心肌纖維較粗，心肌收縮能力增強，因此收縮期貯備增加；同時，由于靜息心率因訓練而減慢，故心率貯備也增大。 12.各類血管的結(jié)構(gòu)特點與其生理機能間有何聯(lián)系？ 血管分為動脈、毛細血管和靜脈三大類。各類血管的結(jié)構(gòu)特點不同，在血液循環(huán)系統(tǒng)中發(fā)揮著不同的生理作用。 （1）動脈 主動脈和大動脈管壁較厚，含有豐富的彈力纖維。在左心室射血時，主動脈和大動脈壁能被動擴張，容量增大，將一部分血液暫時貯存起來并緩沖血壓波動。當心室舒張而主動脈瓣關(guān)閉后，被擴張的動脈管壁發(fā)生彈性回縮，把射血期貯存的那部分血液繼續(xù)向外周方向推動。所以從功能上說，主動脈和大動脈可稱為彈性貯器血管。動脈一再分支，口徑逐漸變細，管壁逐漸變薄，管壁中的彈力纖維逐漸減少，而平滑肌的成分逐漸增多。在身體的許多部位，微動脈可再分支為后微動脈，其管壁的平滑肌逐漸稀少。由微動脈和后微動脈成直角地發(fā)出許多分支，即毛細血管。 （2）毛細血管 毛細血管的口徑很細，但因數(shù)量多，故總的截面積非常大，因此血液在毛細血管內(nèi)的流速十分緩慢。毛細血管壁僅由一層扁平內(nèi)皮細胞構(gòu)成，其外只有一薄層基膜，故通透性很大，成為血管內(nèi)血液與血管外組織液進行物質(zhì)交換的場所，因此毛細血管又稱交換血管。毛細血管匯合成為微靜脈，較大的微靜脈的壁中又逐漸出現(xiàn)平滑肌，至小靜脈。管壁已有完整的平滑肌層。毛細血管前阻力和毛細血管后阻力比值的改變會影響毛細血管血壓，從而影響血液和組織液之間液體的轉(zhuǎn)移。 （3）靜脈 和相應的動脈比較，其數(shù)量較多，口徑較大而管壁較薄，故容量大。此外，靜脈管的可擴張性也大，也就是說，較小的壓力變化可使容量發(fā)生較大的變化。在安靜狀況下，循環(huán)血量的60～70％容納在靜脈中。靜脈的口徑發(fā)生較小的變化時，靜脈的血量就可發(fā)生較大的變化，而壓力的變化并不大。靜脈的這種特性使它在血管系統(tǒng)中起著血液貯存庫的作用，故功能上把靜脈血管稱為容量血管。容量血管的舒縮活動可改變回心血量，從而使心輸出量發(fā)生相應的變化。 13.各種因素是如何影響動脈血壓的？ 動脈血壓的形成主要是心室射血和外周阻力相互作用的結(jié)果。心室射血對動脈血壓的影響取決于單位時間內(nèi)左心室射入主動脈的血量，即每分輸出量或每搏輸出量。另外，動脈血壓的形成又與外周阻力密切相關(guān)。具體影響因素如下： （1）心臟每搏輸出量 在正常情況下，動脈因有足夠的血液充盈而飽滿，管壁有一定的張力。由于外周阻力的存在，當心室收縮時，射入主動脈的血液只有一部分流至外周血管，另一部分貯存于主動脈和大動脈中，所以主動脈和大動脈管壁的張力增大，故每搏輸出量越多，則貯存在主動脈和大動脈中的血量也越多，管壁所受的張力也越大，收縮期血壓的升高也就越明顯。由于收縮壓明顯升高，血液流速加快，假如這時外周阻力和心率的變化不大，則大動脈內(nèi)增加的血量大部分仍可在心舒期流至外周。所以舒張期末，大動脈內(nèi)存留的血液即使比每搏輸出量未增加以前略有增多，但也不會增加得太多。因此，當每搏輸出量增加而外周阻力和心率變化不大時，動脈血壓的變化主要表現(xiàn)在收縮壓升高，而舒張壓升高不多，故脈壓增大。反之，當每搏輸出量減少時，則收縮壓減低，脈壓減小。在一般情況下，收縮壓主要反映每搏輸出量的多少。運動中，每搏輸出量增加，故收縮壓也升高。 （2）心率 如果心率加快，而每搏輸出量和外周阻力都沒有變化時，由于心舒期縮短，在心舒期內(nèi)流至外周的血液也就減少，所以心舒期末，貯存于大動脈中的血液就多，舒張期血壓也就升高，脈壓減??；反之，心率減慢時，則舒張壓減低，脈壓增大。 （3）外周阻力 如果搏出量不變而外周阻力加大時，心舒期中血液向外周流動的速度減慢，心舒斯末存留在動脈中的血量增多，舒張壓升高。外周阻力增加時，收縮期血壓也升高，收縮壓升高使血流速度加快，由于收縮壓的升高不如舒張壓的升高明顯，所以脈壓變小。反之，當外周阻力減小時，舒張壓的降低比收縮壓的降低更為明顯，故脈壓加大?？梢姡谝话闱闆r下，舒張壓的高低主要反映外周阻力的大小。 （4）主動脈和大動脈的彈性貯器作用 主動脈和大動脈管壁的可擴張性和彈性具有緩沖動脈血壓變化的作用，也就是有減小脈壓的作用。主動脈和大動脈管壁的可擴張性和彈性在短時間內(nèi)不會有明顯的變化，但老年時，由于動脈管壁中的彈力纖維變性，主動脈和大動脈口徑變大，容量也增大，而可擴張性和彈性變小，作為彈性貯器的作用減弱，因此老年人動脈血壓的波動（即脈壓）較青年人大。 （5）循環(huán)血量與血管容量的關(guān)系 循環(huán)血量與血管容量相適應才能使血管足夠地充盈，產(chǎn)生一定的體循環(huán)平均充盈壓。體循環(huán)平均充盈壓是形成動脈血壓的前提。在正常機體內(nèi)，循環(huán)血量與血管容量相適應，血管系統(tǒng)的充盈情況變化不大。但在失血時，循環(huán)血量減少，此時如果血管容量改變不大，則體循環(huán)平均壓必將降低，使回心血量減少，心輸出量隨之減少，動脈血壓顯著降低。如果循環(huán)血量不變，而血管容量大大增加，也會造成回心血量減少，導致心輸出量減少，動脈血壓降低。 14.肌肉運動時，人體血液循環(huán)系統(tǒng)發(fā)生哪些主要的功能變化？這些變化是如何引起的？ 骨骼肌收縮時，耗氧量明顯增加。循環(huán)系統(tǒng)的適應性變化就是提高心輸出量以增加血流供應，從而滿足肌肉組織的氧耗，并及時運走過多的代謝產(chǎn)物，否則肌肉運動就不可能持久。肌肉運動時循環(huán)系統(tǒng)功能會發(fā)生相應的變化，主要為： （1）肌肉運動時心輸出量的變化 運動一開始，心輸出量就急劇增加。通常一分鐘達到高峰，并維持在該水平。運動時心輸出量的增加與運動量或耗氧量成正比。運動時，由于肌肉的節(jié)律性舒縮和呼吸運動加強，回心血量大大增加，這是增加心輸出量的保證。另外，運動時交感縮血管中樞興奮，使容量血管收縮，體循環(huán)平均充盈壓升高，也有利于增加靜脈回流。 （2）肌肉運動時各器官血液量的變化 運動時心輸出量增加，但增加的心輸出量并不是平均分配給全身各個器官的。通過體內(nèi)的調(diào)節(jié)機制，各器官的血流量將進行重新分配。其結(jié)果是使心臟和進行運動的肌肉的血流量明顯增加，不參與運動的骨骼肌及內(nèi)臟的血流量減少。在運動開始時，皮膚血流也減少，但以后由于肌肉產(chǎn)熱增加，體溫升高，通過體溫調(diào)節(jié)機制，使皮膚血管舒張，血流增加，以增加皮膚散熱。 運動時各器官血流量的重新分配具有十分重要的生理意義，即通過減少對不參與活動的器官的血流分配，保證有較多的血流分配給運動的肌肉。運動時血流量重新分配的生理意義，還在于維持一定的動脈血壓。如果沒有不活動器官的縮血管效應，僅有運動的肌肉的舒血管效應，總的外周阻力就會減小，動脈血壓也就要降低。或者說，必須使心輸出量大大增加，才能使動脈血壓維持在原先的水平。 （3）肌肉運動時動脈血壓的變化 肌肉運動時動脈血壓的變化，是許多因素改變后的總的結(jié)果。換句話說，運動時的動脈血壓水平取決于心輸出量和外周阻力兩者之間的關(guān)系。如果心輸出量的增加和外周阻力的降低兩者的比例恰當，則動脈血壓變化不大。否則，動脈血壓就會升高或降低。在有較多肌肉參與運動的情況下，如步行時，肌肉血管舒張對外周阻力的影響大于其他不活動器官血管收縮的代償作用，故總的外周阻力仍有降低，表現(xiàn)為動脈舒張壓的降低；另一方面，由于心輸出量顯著增加，故收縮壓升高，而平均動脈壓則可能比安靜時稍低。 15.以減壓反射為例，說明心血管活動神經(jīng)調(diào)節(jié)的生理過程。 心血管活動的神經(jīng)調(diào)節(jié)是通過心血管反射實現(xiàn)的。各種心血管反射的生理意義都在于維持體內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定以及使有機體適應于外界環(huán)境的各種變化。 減壓反射也稱為頸動脈竇和主動脈弓壓力感受性反射。人和許多哺乳動物的頸脈竇和主動脈弓的血管外膜下有豐富的對壓力變化非常敏感的感覺神經(jīng)末梢，分別稱為頸動脈竇和主動脈弓壓力感受器。當動脈血壓升高時，頸動脈竇和主動脈弓的傳入沖動分別經(jīng)竇神經(jīng)（入舌咽神經(jīng)）和迷走神經(jīng)進入延髓后，一方面使心迷走中樞的活動加強；另一方面又使心交感中樞和交感縮血管中樞活動減弱，這些中樞活動的改變通過心迷走神經(jīng)、心交感神經(jīng)和交感縮血管神經(jīng)而調(diào)節(jié)心臟和血管的活動，其總的效果是使心臟的活動不致過強，血管外周阻力不致過高，從而使動脈血壓保持在較低的水平上，因此這種壓力感受性反射又稱為減壓反射。減壓反射是一種典型的負反饋調(diào)節(jié)，它的生理意義在于保持動脈血壓的相對穩(wěn)定。此外，減壓反射主要對迅速出現(xiàn)的動脈血壓變化發(fā)生調(diào)節(jié)作用，對維持腦、心正常血液供應具有特別重要意義。 16.運動訓練對心血管系統(tǒng)有何影響？ 經(jīng)常進行體育鍛煉或運動訓練，可促使人體心血管系統(tǒng)的形態(tài)、機能和調(diào)