版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
上海體育學(xué)院體育教育訓(xùn)練學(xué)運(yùn)動(dòng)生理學(xué)題庫(kù)上海體育學(xué)院體育教育訓(xùn)練學(xué)運(yùn)動(dòng)生理學(xué)題庫(kù)上海體育學(xué)院體育教育訓(xùn)練學(xué)運(yùn)動(dòng)生理學(xué)題庫(kù)V:1.0精細(xì)整理,僅供參考上海體育學(xué)院體育教育訓(xùn)練學(xué)運(yùn)動(dòng)生理學(xué)題庫(kù)日期:20xx年X月1.簡(jiǎn)述動(dòng)作電位有何特點(diǎn)
動(dòng)作電位有以下特點(diǎn):
(1)“全或無(wú)”現(xiàn)象
任何刺激一旦引起膜去極化達(dá)到閾值,動(dòng)作電位就會(huì)立刻產(chǎn)生,它一旦產(chǎn)生就達(dá)到最大值,動(dòng)作電位的幅度也不會(huì)因刺激加強(qiáng)而增大。
(2)不衰減性傳導(dǎo)
動(dòng)作電位一旦在細(xì)胞膜的某一部位產(chǎn)生,它就會(huì)向整個(gè)細(xì)胞膜傳播,而且它的幅度不會(huì)因?yàn)閭鞑ゾ嚯x增加而減弱。
(3)脈沖式
由于不應(yīng)期的存在使連續(xù)的多個(gè)動(dòng)作電位不可能融合,兩個(gè)動(dòng)作電位之間總有一定間隔。
2.簡(jiǎn)述神經(jīng)—肌肉的傳遞過(guò)程。
(1)當(dāng)動(dòng)作電位沿神經(jīng)纖維傳到軸突末梢時(shí),引起軸突末梢處的接頭前膜上的Ca2+通道開(kāi)放,Ca2+從細(xì)胞外液進(jìn)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(dòng)。
(2)當(dāng)突觸小泡到達(dá)接頭前膜后,突觸小泡膜與接頭前膜融合進(jìn)而破裂,將乙酰膽堿釋放到接頭間隙。
(3)乙酰膽堿通過(guò)接頭間隙到達(dá)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(kāi)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(dāng)終板電位達(dá)到一定幅度(肌細(xì)胞的閾電位)時(shí),可引發(fā)肌細(xì)胞膜產(chǎn)生動(dòng)作電位,從而是骨骼肌細(xì)胞產(chǎn)生興奮。
3.簡(jiǎn)述肌纖維的興奮—收縮耦聯(lián)過(guò)程。
通常把以肌細(xì)胞膜的電變化為特征的興奮過(guò)程和以肌絲滑行為基礎(chǔ)的收縮過(guò)程之間的中介過(guò)程,稱(chēng)為興奮—收縮耦聯(lián)。包括以下三個(gè)主要步驟:
(1)興奮(動(dòng)作電位)通過(guò)橫小管系統(tǒng)傳導(dǎo)到肌細(xì)胞內(nèi)部
橫小管是肌細(xì)胞膜的延續(xù),動(dòng)作電位可沿著肌細(xì)胞膜傳導(dǎo)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(dòng)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(kāi)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(shí),導(dǎo)致一系列蛋白質(zhì)的構(gòu)型發(fā)生改變,最終導(dǎo)致肌絲滑行。
(3)肌質(zhì)網(wǎng)對(duì)Ca2+再回收
肌質(zhì)網(wǎng)膜上存在的Ca2+—Mg2+依賴(lài)式ATP酶(鈣泵),當(dāng)肌漿中的Ca2+濃度升高時(shí),鈣泵將肌漿中的Ca2+逆濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)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(jiǎn)述運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)中整個(gè)人體或人體某個(gè)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(yùn)動(dòng)距離:在其它參數(shù)不變的情況下,運(yùn)動(dòng)距離越大,爆發(fā)力越大。運(yùn)動(dòng)的距離取決于運(yùn)動(dòng)員的肌肉、骨骼長(zhǎng)度以及動(dòng)作結(jié)構(gòu)。以同樣速度完成相同的動(dòng)作時(shí),身材高大的運(yùn)動(dòng)員,由于肌肉、骨骼較長(zhǎng),爆發(fā)力較身材較矮小的運(yùn)動(dòng)員大。
(4)運(yùn)動(dòng)時(shí)間:在其它參數(shù)不變的情況下,運(yùn)動(dòng)時(shí)間越短,爆發(fā)力越大。實(shí)際上做功的時(shí)間和肌力有密切的關(guān)系。因?yàn)榭朔嗤呢?fù)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(yùn)動(dòng)時(shí)間,提高運(yùn)動(dòng)員的爆發(fā)力。由此看來(lái),肌肉力量大小,是影響運(yùn)動(dòng)員爆發(fā)力的一個(gè)重要因素。
5.用“離子學(xué)說(shuō)”解釋神經(jīng)細(xì)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(xué)說(shuō)”來(lái)解釋。離子學(xué)說(shuō)認(rèn)為:(1)細(xì)胞內(nèi)外各種離子的濃度分布是不均勻的,細(xì)胞內(nèi)的K+濃度高于細(xì)胞外,而Na+、CI-細(xì)胞外濃度高于細(xì)胞內(nèi),另外細(xì)胞內(nèi)的負(fù)離子主要是大分子有機(jī)負(fù)離子;(2)細(xì)胞膜對(duì)各種離子通透具有選擇性。當(dāng)細(xì)胞處于靜息狀態(tài)時(shí),細(xì)胞膜對(duì)K+的通透性大,對(duì)Na+的通透性較小,對(duì)A-則幾乎沒(méi)有通透性,所以就形成在靜息時(shí)K+向細(xì)胞外流動(dòng)。離子的流動(dòng)必然伴隨著電荷的轉(zhuǎn)移,結(jié)果使細(xì)胞內(nèi)因喪失帶正電荷的K+而電位下降,同時(shí)使細(xì)胞外因增加帶正電荷的K+而電位上升,這就必然造成細(xì)胞外電位高而細(xì)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(xì)胞膜兩側(cè)形成的外正內(nèi)負(fù)的電場(chǎng)力會(huì)阻止細(xì)胞內(nèi)K+的繼續(xù)外流,當(dāng)促使K+外流的由濃度差形成的向外擴(kuò)散力與阻止K+外流的電場(chǎng)力相等時(shí),K+的凈移動(dòng)量就會(huì)等于零。這時(shí)細(xì)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(xì)胞內(nèi)向外流動(dòng)達(dá)到平衡時(shí)的電位值,所以又把靜息電位稱(chēng)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(dāng)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)上的神經(jīng)沖動(dòng)到達(dá)神經(jīng)末梢時(shí),通過(guò)神經(jīng)—肌肉接頭處的興奮傳遞,使肌細(xì)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(shí)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(jìn)而導(dǎo)致原肌球蛋白的分子結(jié)構(gòu)改變。
(2)橫橋的運(yùn)動(dòng)引起肌絲滑行
原肌球蛋白滑入F-肌動(dòng)蛋白雙螺旋溝的深部,肌動(dòng)蛋白分子上的活性位點(diǎn)暴露。一旦肌動(dòng)蛋白分子上的活性位點(diǎn)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(huì)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(dòng)之用;B.激發(fā)橫橋的擺動(dòng),拉動(dòng)細(xì)肌絲向A帶中央移動(dòng)。然后,橫橋自動(dòng)與肌動(dòng)蛋白上的活性位點(diǎn)分離,并與新的活性位點(diǎn)結(jié)合,橫橋再次擺動(dòng),拖動(dòng)細(xì)肌絲又向A帶中央前進(jìn)一步。如此,橫橋頭部前后往復(fù)地運(yùn)動(dòng),一步一步地在細(xì)肌絲上“行走”,拖動(dòng)細(xì)肌絲向A帶中央滑行。由于每個(gè)肌節(jié)中的橫橋的運(yùn)動(dòng),最終使肌肉收縮。
(3)收縮的肌肉舒張
當(dāng)肌漿中的Ca2+濃度升高時(shí),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(fù)原先的構(gòu)型,原肌球蛋白再次掩蓋肌動(dòng)蛋白上的活性位點(diǎn),阻止橫橋與肌纖蛋白的相互作用,細(xì)肌絲回至肌肉收縮前的位置,肌肉舒張。
7.試述動(dòng)作電位的產(chǎn)生原理。
動(dòng)作電位的產(chǎn)生原理也可以用離子流學(xué)說(shuō)來(lái)解釋。由于Na+在細(xì)胞外的濃度比細(xì)胞內(nèi)高得多,它有由細(xì)胞外向細(xì)胞內(nèi)擴(kuò)散的趨勢(shì)。而離子進(jìn)出細(xì)胞是由細(xì)胞膜上的離子通道來(lái)控制的。在安靜時(shí)膜上Na+通道關(guān)閉。當(dāng)細(xì)胞受到刺激時(shí),膜上的Na+通道被激活而開(kāi)放,Na+順濃度梯度瞬間大量?jī)?nèi)流,細(xì)胞內(nèi)正電荷增加,導(dǎo)致電位急劇上升,負(fù)電位從靜息電位水平減小到消失進(jìn)而出現(xiàn)膜內(nèi)為正膜外為負(fù)的電位變化,形成鋒電位的上升支,即去極化和反極化時(shí)相。當(dāng)膜內(nèi)正電位所形成的電場(chǎng)力增大到足以對(duì)抗Na+內(nèi)流時(shí),膜電位達(dá)到一個(gè)新的平衡點(diǎn),即Na+平衡電位。與此同時(shí),Na+通道逐漸失活而關(guān)閉,K+通道逐漸被激活而重新開(kāi)放,導(dǎo)致Na+內(nèi)流停止,產(chǎn)生K+快速外流,細(xì)胞內(nèi)電位迅速下降,恢復(fù)到興奮前的負(fù)電位狀態(tài),形成動(dòng)作電位的下降支,亦即復(fù)極化時(shí)相。
8.試述在神經(jīng)纖維上動(dòng)作電位是如何進(jìn)行傳導(dǎo)的。
動(dòng)作電位一旦在細(xì)胞膜的某一點(diǎn)產(chǎn)生,就沿著細(xì)胞膜向各個(gè)方向傳播,直到整個(gè)細(xì)胞膜都產(chǎn)生動(dòng)作電位為止。這種在單一細(xì)胞上動(dòng)作電位的傳播叫做傳導(dǎo)。如果發(fā)生在神經(jīng)纖維上,動(dòng)作電位的傳導(dǎo)是雙向的。
在無(wú)髓神經(jīng)纖維上動(dòng)作電位是以局部電流的形式進(jìn)行傳導(dǎo)的。當(dāng)某點(diǎn)發(fā)生動(dòng)作電位時(shí),膜出現(xiàn)反極化,即膜外負(fù)電位膜內(nèi)正電位狀態(tài)。而與之相鄰的沒(méi)有興奮的部位仍然處在膜外為正膜內(nèi)為負(fù)的狀態(tài)。由于細(xì)胞外液和細(xì)胞內(nèi)液都具有良好的導(dǎo)電性,而某點(diǎn)附近又有電位差存在,所以必然產(chǎn)生局部的電流流動(dòng),其流動(dòng)的方向在膜外是由未興奮點(diǎn)流向該興奮點(diǎn),在膜內(nèi)是由興奮點(diǎn)流向未興奮點(diǎn),而形成局部電流。其流動(dòng)的結(jié)果觸發(fā)鄰近部位的膜產(chǎn)生動(dòng)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(dòng)下去,就會(huì)使產(chǎn)生在該點(diǎn)的動(dòng)作電位迅速地進(jìn)行傳播,一直到整個(gè)細(xì)胞膜都發(fā)生動(dòng)作電位為止。因此,動(dòng)作電位的傳導(dǎo)實(shí)質(zhì)上是局部電流流動(dòng)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(dòng)作電位只能在沒(méi)有髓鞘的朗飛結(jié)處產(chǎn)生局部電流。因此動(dòng)作電位是越過(guò)每一段帶髓鞘的神經(jīng)纖維呈跳躍式傳導(dǎo)的。動(dòng)作電位在有髓神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)速度要比在無(wú)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(xué)特點(diǎn)
根據(jù)肌肉收縮時(shí)的長(zhǎng)度變化,把肌肉收縮分為四種基本形式,即:向心收縮、等長(zhǎng)收縮、離心收縮和等動(dòng)收縮。
(1)向心收縮
肌肉收縮時(shí),長(zhǎng)度縮短的收縮稱(chēng)為向心收縮。向心收縮時(shí)肌肉長(zhǎng)度縮短、起止點(diǎn)相互靠近,因而引起身體運(yùn)動(dòng)。而且,肌肉張力增加出現(xiàn)在前,長(zhǎng)度縮短發(fā)生在后。但肌肉張力在肌肉開(kāi)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(chēng)為等張收縮。肌肉向心收縮時(shí),是做功的。其數(shù)值為負(fù)荷重量與負(fù)荷移動(dòng)距離的乘積。
在向心收縮過(guò)程中,所謂的等張收縮是相對(duì)的,尤其是在在體情況下,更是如此。由于在肌肉收縮過(guò)程中,往往是通過(guò)骨的杠桿作用克服阻力做功。在負(fù)荷不變的情況下,要使肌肉在整個(gè)關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍內(nèi)以同樣的力量收縮是不可能的。如當(dāng)肌肉收縮克服重力垂直舉起杠鈴時(shí),隨著關(guān)節(jié)角度變化,肌肉做功的力矩也會(huì)發(fā)生變化。因此,需要肌肉用力的程度也不同。
(2)等長(zhǎng)收縮
肌肉在收縮時(shí)其長(zhǎng)度不變,這種收縮稱(chēng)為等長(zhǎng)收縮,又稱(chēng)為靜力收縮。肌肉等長(zhǎng)收縮時(shí)由于長(zhǎng)度不變,因而不能克服阻力做機(jī)械功。等長(zhǎng)收縮有兩種情況。其一,肌肉收縮時(shí)對(duì)抗不能克服的負(fù)荷。其二,當(dāng)其它關(guān)節(jié)由于肌肉離心收縮或向心收縮發(fā)生運(yùn)動(dòng)時(shí),等長(zhǎng)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(yùn)動(dòng)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(zhǎng)收縮。
(3)離心收縮
肌肉在收縮產(chǎn)生張力的同時(shí)被拉長(zhǎng)的收縮稱(chēng)為離心收縮。肌肉做離心收縮也稱(chēng)為退讓工作。肌肉離心收縮可防止運(yùn)動(dòng)損傷。如從高處跳下時(shí),腳先著地,通過(guò)反射活動(dòng)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(dòng)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(shí)肌肉做負(fù)功。
(4)等動(dòng)收縮
在整個(gè)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)肌肉以恒定的速度,且肌肉收縮時(shí)產(chǎn)生的力量始終與與阻力相等的肌肉收縮稱(chēng)為等動(dòng)收縮。由于在整個(gè)收縮過(guò)程中收縮速度是恒定的,等動(dòng)收縮有時(shí)也稱(chēng)為等速收縮。等動(dòng)收縮和等張收縮具有本質(zhì)的不同。肌肉進(jìn)行等動(dòng)收縮時(shí)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)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(dòng)收縮的速度可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此,理論和實(shí)踐證明,等動(dòng)練習(xí)是提高肌肉力量的有效手段。
10.為什么在最大用力收縮時(shí)離心收縮產(chǎn)生的張力比向心收縮大
肌肉最大收縮時(shí)產(chǎn)生張力的大小取決于肌肉收縮的類(lèi)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(zhǎng)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(rèn)為有如下兩個(gè)方面的原因:首先是牽張反射,肌肉受到外力的牽張時(shí)會(huì)反射性地引起收縮。在離心收縮時(shí)肌肉受到強(qiáng)烈的牽張,因此會(huì)反射性地引起肌肉強(qiáng)烈收縮。其次是離心收縮時(shí)肌肉中的彈性成分被拉長(zhǎng)而產(chǎn)生阻力,同時(shí)肌肉中的可收縮成分也產(chǎn)生最大阻力。而向心收縮時(shí),只有可收縮成分肌纖維在收縮時(shí)產(chǎn)生克服阻力的肌肉張力。肌肉在向心收縮時(shí),一部分張力在作用于負(fù)荷之前,先要拉長(zhǎng)肌肉中的彈性成分。一旦肌肉中的彈性成分被充分拉長(zhǎng),肌肉收縮產(chǎn)生的張力才會(huì)作用于外界負(fù)荷上。因此肌肉收縮產(chǎn)生的張力,有一部分是用來(lái)克服彈性阻力的,這就使實(shí)際表現(xiàn)出來(lái)的張力小于實(shí)際肌肉收縮產(chǎn)生的張力。
11.試述絕對(duì)力量、相對(duì)力量、絕對(duì)爆發(fā)力和相對(duì)爆發(fā)力在運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中的應(yīng)用及其意義。
(1)絕對(duì)力量與相對(duì)力量
在整體情況下,一個(gè)人所能舉起的最大重量稱(chēng)為該人的絕對(duì)力量。絕對(duì)力量的大小和體重有關(guān),在一般情況下,體重越大絕對(duì)力量越大。如果將某人的絕對(duì)力量被他的體重除,可得到此人的相對(duì)力量。即每公斤體重的肌肉力量。因此,相對(duì)力量可更好地評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)員的力量素質(zhì)。
(2)絕對(duì)爆發(fā)力和相對(duì)爆發(fā)力
人體運(yùn)動(dòng)時(shí)所輸出的功率,實(shí)際上就是運(yùn)動(dòng)生理學(xué)中所說(shuō)的爆發(fā)力,是指人體單位時(shí)間內(nèi)所做的功。運(yùn)動(dòng)員必須有較大的爆發(fā)力。在訓(xùn)練中是極大限度地提高相對(duì)爆發(fā)力還是絕對(duì)爆發(fā)力,取決于在所從事的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中哪種素質(zhì)更為重要。如短跑、跳躍等項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)員應(yīng)保持較輕的體重,使肌肉的相對(duì)力量得到提高。同時(shí)又要通過(guò)訓(xùn)練使肌肉的收縮速度得到提高。對(duì)需要提高絕對(duì)爆發(fā)力的運(yùn)動(dòng)員,如投擲項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員、美式橄欖球防守運(yùn)動(dòng)員及日本相撲運(yùn)動(dòng)員等,應(yīng)增加肌肉的體積,提高運(yùn)動(dòng)員的絕對(duì)爆發(fā)力。這樣可能使加速度有所下降,但不應(yīng)下降到引起絕對(duì)爆發(fā)力下降的水平。問(wèn)題在于找到使絕對(duì)爆發(fā)力與加速度兩者結(jié)合能達(dá)到最佳運(yùn)動(dòng)能力的那一點(diǎn)。
12.不同類(lèi)型肌纖維的形態(tài)學(xué)、生理學(xué)和生物化學(xué)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(xué)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。快肌纖維的肌漿網(wǎng)較也比慢肌纖維發(fā)達(dá)。慢肌纖維周?chē)拿?xì)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(dǎo)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(yùn)動(dòng)神經(jīng)元支配,運(yùn)動(dòng)神經(jīng)纖維較細(xì),傳導(dǎo)速度較慢,一般為2~8米/秒;而快肌纖維由較大的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元支配,神經(jīng)纖維較粗,其傳導(dǎo)速度較快,可達(dá)8~40米/秒。
(2)生理學(xué)特征
A.肌纖維類(lèi)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(guò)肌肉收縮時(shí)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(lèi)型與肌肉力量
肌肉收縮的力量與單個(gè)肌纖維的直徑和運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)單位中所包含的肌纖維數(shù)量多于慢肌運(yùn)動(dòng)單位。因此,快肌運(yùn)動(dòng)單位的收縮力量明顯地大于慢肌運(yùn)動(dòng)單位。在人體中快肌纖維百分比較高的肌肉收縮時(shí)產(chǎn)生的張力較大。
C.抗疲勞能力
不同類(lèi)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(shí)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(qiáng)得多。是因?yàn)槁±w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(xì)血管網(wǎng)較為發(fā)達(dá),因而慢肌纖維的有氧代謝潛力較大??旒±w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)??旒±w維含有較豐富的葡萄糖酵解酶,有氧代謝能力低,而無(wú)氧酵解能力較高。所以在收縮時(shí)所需的能量大都來(lái)自糖的無(wú)氧代謝,從而引起乳酸大量積累,最終導(dǎo)致肌肉疲勞。
(3)代謝特征
慢肌纖維中氧化酶系統(tǒng)如細(xì)胞色素氧化酶、蘋(píng)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(yīng)場(chǎng)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(wú)氧代謝有關(guān)酶的活性明顯高于慢肌纖維??旒±w維的無(wú)氧代謝能力較慢肌纖維高。
13.從事不同項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的肌纖維類(lèi)型的組成有什么特點(diǎn)
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(gè)受試者來(lái)看,慢肌纖維百分比最低的為24%,最高的為%,相差范圍很大。說(shuō)明在一般人中肌纖維的百分比分布范圍很大。
研究運(yùn)動(dòng)員的肌纖維組成發(fā)現(xiàn),運(yùn)動(dòng)員的肌纖維組成具有項(xiàng)目特點(diǎn)。參加時(shí)間短、強(qiáng)度大項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)員,骨骼肌中快肌纖維百分比較從事耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員和一般人高。相反,從事耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的慢肌纖維百分比卻高于非耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員和一般人。速度耐力項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)員(如中跑、自行車(chē)等),其肌肉中快肌纖維和慢肌纖維百分比相當(dāng)。
14.運(yùn)動(dòng)時(shí)不同類(lèi)型肌纖維是如何被動(dòng)員的
運(yùn)動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)單位的動(dòng)員具有選擇性。而且這種選擇性和運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度有密切的關(guān)系。在運(yùn)動(dòng)中不同類(lèi)型的肌纖維參與工作的程度依運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度而定。在以較低的強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí),慢肌纖維首先被動(dòng)員,而在大強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間短的運(yùn)動(dòng)中,快肌纖維首先被動(dòng)員。在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練時(shí),采用不同強(qiáng)度的練習(xí),可以發(fā)展不同類(lèi)型的肌纖維。為了增強(qiáng)快肌纖維的代謝能力,訓(xùn)練計(jì)劃必須包括大強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間短的練習(xí);如果要提高慢肌纖維的代謝能力,訓(xùn)練計(jì)劃就要由低強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的練習(xí)組成。
15.運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)肌纖維類(lèi)型組成有什么影響
關(guān)于運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練能否導(dǎo)致肌纖維類(lèi)型轉(zhuǎn)變還是一個(gè)懸而未決的問(wèn)題。不論運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練能否改變肌纖維類(lèi)型,運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練至少可以從以下兩個(gè)方面對(duì)肌纖維類(lèi)型發(fā)生較大的影響。(1)肌纖維選擇性肥大:耐力訓(xùn)練可引起慢肌纖維選擇性肥大,速度、爆發(fā)力訓(xùn)練可引起快肌纖維選擇性肥大。(2)酶活性改變:肌纖維對(duì)訓(xùn)練的適應(yīng)還表現(xiàn)為肌肉中有關(guān)酶活性的有選擇性增強(qiáng)。長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)員則相反,LDH和PHOSP活性較高,而SDH活性較低。中跑運(yùn)動(dòng)員居短跑和長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)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(shí),會(huì)由于肌纖維動(dòng)作電位的傳導(dǎo)和擴(kuò)布,而發(fā)生電位變化,這種電位變化稱(chēng)為肌電。用適當(dāng)?shù)姆椒▽⒐趋兰∨d奮時(shí)發(fā)生的電位變化引導(dǎo)、記錄所得到的圖形,稱(chēng)為肌電圖。在體育科研中可利用肌電圖在以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究工作。(1)利用肌電圖測(cè)定神經(jīng)的傳導(dǎo)速度神經(jīng)和肌肉的傳導(dǎo)速度可以反映運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練水平和機(jī)能狀態(tài),是體育科研中常用的電生理測(cè)試指標(biāo)。其方法是在神經(jīng)通路的兩個(gè)點(diǎn)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(shí)間和兩電極之間的距離計(jì)算出神經(jīng)的傳導(dǎo)速度。(2)利用肌電評(píng)定骨骼肌的機(jī)能狀態(tài)肌肉疲勞時(shí)其肌電活動(dòng)也會(huì)發(fā)生變化,因此可以用肌電的肌電幅值和頻譜評(píng)定骨骼肌的機(jī)能狀態(tài)。在肌肉等長(zhǎng)收縮至疲勞的研究過(guò)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(guò)程中,肌電的頻率特性可隨著肌肉的機(jī)能狀態(tài)的改變而發(fā)生變化。反應(yīng)肌電的頻率特性的指標(biāo)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(guò)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(fù)荷強(qiáng)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(píng)價(jià)肌力當(dāng)肌肉以不同的負(fù)荷進(jìn)行收縮時(shí),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(dāng)肌肉用40%MVC以下強(qiáng)度收縮時(shí),肌力與肌電呈線性關(guān)系。60%MVC以上強(qiáng)度時(shí),肌力與肌電也呈線性關(guān)系。但此時(shí)的直線斜率較大。而肌力在40%~60%MVC時(shí),肌力與肌電之間的線性關(guān)系往往就不存在了。(4)進(jìn)行動(dòng)作分析在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可用多導(dǎo)肌電記錄儀將肌電記錄下來(lái)。然后,根據(jù)運(yùn)動(dòng)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(duì)運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作進(jìn)行分析診斷。1.試述血液的組成與功能。
血液由血細(xì)胞和血漿組成。血細(xì)胞包括紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板。血漿是血細(xì)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(xué)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(duì)穩(wěn)定作用:血液能維持水、氧和營(yíng)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(duì)穩(wěn)定。這些因素的相對(duì)穩(wěn)定會(huì)使人體的內(nèi)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定。
(2)運(yùn)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì),運(yùn)送到身體各處,供給組織細(xì)胞進(jìn)行代謝;同時(shí),又將全身各組織細(xì)胞的代謝產(chǎn)物二氧化碳、水、尿素等運(yùn)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(yùn)輸?shù)街苌恚饔糜谙鄳?yīng)的器官(稱(chēng)靶器官)改變其活動(dòng),起著體液調(diào)節(jié)作用。通過(guò)皮膚的血管舒縮活動(dòng),血液在調(diào)節(jié)體溫過(guò)程中發(fā)揮重要作用。
(4)防御和保護(hù)作用:血液有防御和凈化作用,白細(xì)胞對(duì)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(duì)抗或消滅外來(lái)的細(xì)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(jī)體損傷出血時(shí),血液能夠在傷口發(fā)生凝固,防止繼續(xù)出血,對(duì)人體具有保護(hù)作用。
2.何謂內(nèi)環(huán)境,血液對(duì)維持內(nèi)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定的作用及意義。
細(xì)胞外液是細(xì)胞直接生活的環(huán)境。血漿和組織液都是細(xì)胞外液。它們的化學(xué)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(xì)胞的生命活動(dòng)。因此,為了區(qū)別人體生存的外界環(huán)境把細(xì)胞外液稱(chēng)為機(jī)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(jī)制,使內(nèi)環(huán)境中理化因素的變動(dòng)不超出正常生理范圍,以保持動(dòng)態(tài)平衡,稱(chēng)內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定性或稱(chēng)自穩(wěn)態(tài)。
血液能維持水、氧和營(yíng)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(duì)穩(wěn)定。這些因素的相對(duì)穩(wěn)定會(huì)使人體的內(nèi)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定。只有在內(nèi)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定時(shí),人體組織細(xì)胞才有正常的興奮性和生理活動(dòng)。內(nèi)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定,細(xì)胞新陳代謝才能正常進(jìn)行,才有可能保持細(xì)胞的正常興奮性和各器官的正常機(jī)能活動(dòng)。所以,內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定是機(jī)體正常生命活動(dòng)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(duì)抗酸和抗堿作用的物質(zhì),稱(chēng)為緩沖對(duì)。能夠維持人體內(nèi)的酸堿度維持相對(duì)穩(wěn)定。血漿中主要緩沖對(duì)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(duì)以血漿H2CO3與NaHCO3這一對(duì)緩沖對(duì)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(guò)呼吸功能調(diào)節(jié)血漿中H2CO3濃度和通過(guò)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(jìn)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(dāng)堿性物質(zhì)(主要來(lái)自食物)進(jìn)入血漿后與弱酸發(fā)生作用,形成弱酸鹽,降低堿度。經(jīng)過(guò)這兩方面的調(diào)節(jié),血液的酸堿度就能維持相對(duì)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(yuǎn)遠(yuǎn)大于抗堿的能力。血液酸堿度的相對(duì)恒定,對(duì)生命活動(dòng)有重要意義。如果血液PH值的變動(dòng)超過(guò)正常范圍,就會(huì)影響各種酶的活性,從而引起組織細(xì)胞的新陳代謝、興奮性及各種生理機(jī)能的紊亂,甚至?xí)霈F(xiàn)酸或堿中毒現(xiàn)象。
4.試述一次性運(yùn)動(dòng)對(duì)紅細(xì)胞的影響。
(1)一次性運(yùn)動(dòng)對(duì)紅細(xì)胞數(shù)量的影響
通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以觀察到,一次性運(yùn)動(dòng)后單位容積中紅細(xì)胞數(shù)量明顯增加,并且進(jìn)行短時(shí)間大強(qiáng)度快速運(yùn)動(dòng)比進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間耐力運(yùn)動(dòng)紅細(xì)胞增加得更明顯。在同樣時(shí)間的運(yùn)動(dòng)中,運(yùn)動(dòng)量越大,紅細(xì)胞增加越多。不過(guò)這種增多,在很大程度上是與血漿的相對(duì)和絕對(duì)減少有關(guān)。所以不能以單位容積血中紅細(xì)胞的絕對(duì)數(shù)值作為評(píng)定紅細(xì)胞數(shù)量變化的依據(jù)。運(yùn)動(dòng)后即刻觀察到的紅細(xì)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(yùn)動(dòng)對(duì)紅細(xì)胞壓積的影響
紅細(xì)胞壓積是指紅細(xì)胞在全血中所占的容積百分比。由于一次性運(yùn)動(dòng)后單位容積中紅細(xì)胞數(shù)量明顯增加,因此紅細(xì)胞壓積應(yīng)該是增加的。但是,運(yùn)動(dòng)中紅細(xì)胞數(shù)量和紅細(xì)胞壓積的變化與訓(xùn)練水平有關(guān)。一般來(lái)說(shuō),從事耐力性運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)員,優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)前后紅細(xì)胞壓積沒(méi)有明顯變化。而訓(xùn)練水平較低的運(yùn)動(dòng)員紅細(xì)胞壓積在運(yùn)動(dòng)后即刻明顯增加。
(3)運(yùn)動(dòng)時(shí)紅細(xì)胞流變性的影響
紅細(xì)胞流變性依運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度不同,運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間不同和訓(xùn)練水平不同而有差別。一次性極限強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)也會(huì)使紅細(xì)胞濾過(guò)率下降、懸浮粘度增加,紅細(xì)胞變形性降低。并且這種變化可持續(xù)1小時(shí)以上。紅細(xì)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(fù)荷加重,使運(yùn)動(dòng)成績(jī)下降,對(duì)運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)也有不良影響。
5.何謂紅細(xì)胞流變性,影響因素有哪些試述運(yùn)動(dòng)對(duì)紅細(xì)胞流變性的影響。
正常情況下紅細(xì)胞各自呈分散狀態(tài)存在于流動(dòng)的血液中,并在切應(yīng)力作用下很容易變形,即被動(dòng)地適應(yīng)于血流狀況而發(fā)生相應(yīng)的改變,以減少血流的阻力。紅細(xì)胞的這一特性稱(chēng)為細(xì)胞的流變性。紅細(xì)胞流變性主要表現(xiàn)為紅細(xì)胞的變形能力、紅細(xì)胞的軸向集中以及紅細(xì)胞內(nèi)的胞漿流動(dòng)等。
影響紅細(xì)胞變形能力的因素主要有三種:(1)紅細(xì)胞表面積與容積的比值;(2)紅細(xì)胞內(nèi)部粘度;(3)紅細(xì)胞膜的彈性。高滲血漿可以影響上述所有三種因素。運(yùn)動(dòng)時(shí)紅細(xì)胞流變性依運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度不同,運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間不同和訓(xùn)練水平不同而有差別。一次性極限強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)也會(huì)使紅細(xì)胞濾過(guò)率下降、懸浮粘度增加,紅細(xì)胞變形性降低。并且這種變化可持續(xù)1小時(shí)以上。紅細(xì)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(fù)荷加重,使運(yùn)動(dòng)成績(jī)下降,對(duì)運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)也有不良影響。運(yùn)動(dòng)后心血管意外的發(fā)生可能與此有關(guān)。因此,無(wú)訓(xùn)練者不宜進(jìn)行一次性高強(qiáng)度的極限運(yùn)動(dòng)。
6.試述長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)對(duì)紅細(xì)胞的影響。
(1)長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)紅細(xì)胞數(shù)量的影響
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間、系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練,尤其是耐力性訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)員安靜時(shí)紅細(xì)胞數(shù)并不比一般人高,有的甚至低于正常值。由于運(yùn)動(dòng)員血容量增加與紅細(xì)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(xì)胞容量的相應(yīng)指標(biāo)如紅細(xì)胞數(shù)、紅細(xì)胞壓積、血紅蛋白含量等比一般人有降低的趨勢(shì)。雖然單位體積的紅細(xì)胞數(shù)、血紅蛋白量不高,但紅細(xì)胞總數(shù)和血紅蛋白總量較高。安靜時(shí)運(yùn)動(dòng)員的紅細(xì)胞濃度下降和紅細(xì)胞壓積下降,具有一定的意義,因?yàn)樗档土搜扯龋瑴p少血循環(huán)的阻力,減輕了心臟負(fù)荷。而在肌肉運(yùn)動(dòng)時(shí),血漿的水分喪失使血液比安靜時(shí)相對(duì)濃縮,保證血紅蛋白含量的相應(yīng)提高,但又不致于明顯影響血液的流變性,所以優(yōu)秀的運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)中血粘度、紅細(xì)胞壓積等沒(méi)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(duì)于提高氧的運(yùn)輸能力上仍有較大的機(jī)能潛力。
(2)長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)紅細(xì)胞流變性的影響
經(jīng)過(guò)系統(tǒng)訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)員安靜時(shí)紅細(xì)胞變形能力增加。有人認(rèn)為,這是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)加快了對(duì)衰老紅細(xì)胞的淘汰,代替以年輕的紅細(xì)胞,降低了紅細(xì)胞膜的剛性,增加了紅細(xì)胞膜的彈性。
7.試述血小板的生理特點(diǎn)及功能。
血小板又稱(chēng)血栓細(xì)胞,主要來(lái)自骨髓中的巨核細(xì)胞,其數(shù)量正比于巨核細(xì)胞。全身三分之一以上的血小板儲(chǔ)藏于脾臟內(nèi)。血小板在止血、凝血及纖溶過(guò)程中起著重要作用,還與毛細(xì)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(kāi)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(dāng)血管損傷暴露其內(nèi)膜下的膠原物質(zhì)時(shí),血小板就會(huì)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(lài)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(xì)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(yīng)。如果第一相聚集后,血小板沒(méi)有發(fā)生自身釋放反應(yīng),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?chē)h(huán)境中,如ADP、5-羥色胺(5-HT),兒茶酚胺等,可以使小動(dòng)脈收縮,有助于止血。血小板的這一生理過(guò)程稱(chēng)為血小板的釋放反應(yīng)。
(4)血小板的收縮
血小板的收縮是指血小板依賴(lài)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(guò)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(jìn)并加速凝血過(guò)程的發(fā)生和進(jìn)行。
8.試述運(yùn)動(dòng)對(duì)血凝和纖溶能力的影響。
(1)一次性運(yùn)動(dòng)對(duì)血凝和纖溶能力的影響
一次性運(yùn)動(dòng)引起血凝系統(tǒng)和纖溶系統(tǒng)機(jī)能亢進(jìn)。在凝固系統(tǒng)中,激烈運(yùn)動(dòng)時(shí)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(jìn)。這種因子Ⅷ活性亢進(jìn)可以延續(xù)到運(yùn)動(dòng)后8小時(shí)以上。纖溶系統(tǒng)的活性亢進(jìn)與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)時(shí)間有關(guān)。這種活性亢進(jìn)的機(jī)理,一般認(rèn)為和凝血系統(tǒng)一樣,是由于運(yùn)動(dòng)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(lái)。
(2)長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)對(duì)血凝和纖溶能力的影響
研究表明,長(zhǎng)時(shí)間堅(jiān)持體育鍛煉對(duì)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(duì)訓(xùn)練年限與纖溶能力的關(guān)系進(jìn)行觀察時(shí)發(fā)現(xiàn),由于非運(yùn)動(dòng)者纖溶能力隨年齡增長(zhǎng)而下降,所以纖溶能力的值分布范圍很大(10~40小時(shí))。與此相比,運(yùn)動(dòng)者纖溶能力與年齡沒(méi)有明顯的關(guān)系,而是隨著運(yùn)動(dòng)鍛煉的年限增加,進(jìn)入正常值范圍的越多(6~8小時(shí))。并且表現(xiàn)出隨著訓(xùn)練年限的延長(zhǎng),纖溶能力的異常值出現(xiàn)率越趨下降。通過(guò)系統(tǒng)長(zhǎng)期的運(yùn)動(dòng)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(zhǎng)而下降。
9.如何應(yīng)用血紅蛋白指標(biāo)指導(dǎo)科學(xué)訓(xùn)練。
血紅蛋白中的亞鐵(Fe2+)在氧分壓高時(shí)(肺內(nèi)),易與氧結(jié)合,生成氧合血紅蛋白(HbO2);在氧分壓低時(shí)(組織內(nèi)),與氧很易分離,把氧釋放出來(lái),供細(xì)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(yùn)輸O2和CO2,進(jìn)行吐故納新。由于Hb指標(biāo)相對(duì)穩(wěn)定,又能較敏感的反映身體機(jī)能狀態(tài),所以運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中經(jīng)常利用這一指標(biāo)評(píng)定運(yùn)動(dòng)員機(jī)能狀態(tài)、訓(xùn)練水平、預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)能力。
血紅蛋白過(guò)低或過(guò)高都會(huì)影響運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)能力。低于正常值,即出現(xiàn)貧血,氧和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)供給不足,必然導(dǎo)致工作能力下降。Hb值過(guò)高時(shí),血液中紅細(xì)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(fù)擔(dān)加重,使血液動(dòng)力學(xué)改變,也會(huì)引起身體一系列的不適應(yīng)和紊亂。因此,保持Hb值在最適程度范圍,可使運(yùn)動(dòng)員達(dá)到最佳機(jī)能狀態(tài),這也是科學(xué)地進(jìn)行訓(xùn)練的有效途徑之一。
由于運(yùn)動(dòng)員Hb值存在個(gè)體差異,不能用一個(gè)統(tǒng)一的正常值標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)定運(yùn)動(dòng)員Hb含量。應(yīng)針對(duì)每一個(gè)體情況進(jìn)行測(cè)定和分析。有人做了較長(zhǎng)時(shí)間的觀察,提出了血紅蛋白半定量分析的方法。應(yīng)用這一方法,可以了解每個(gè)運(yùn)動(dòng)員Hb含量的正常范圍。通過(guò)觀察和分析運(yùn)動(dòng)員Hb含量的變動(dòng),掌握運(yùn)動(dòng)員機(jī)能狀態(tài)情況,有的放矢地調(diào)整運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能達(dá)最佳狀態(tài)。還可通過(guò)測(cè)定運(yùn)動(dòng)員的Hb預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)成績(jī).1.簡(jiǎn)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(fù)始地流動(dòng)稱(chēng)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(yùn)輸,使機(jī)體的新陳代謝不斷進(jìn)行;體內(nèi)各內(nèi)分泌腺分泌的激素或其它體液因素通過(guò)血液的運(yùn)輸,作用于相應(yīng)的靶細(xì)胞,實(shí)現(xiàn)機(jī)體的體液調(diào)節(jié)機(jī)能;機(jī)體內(nèi)環(huán)境理化特性的相對(duì)穩(wěn)定的維持和血液防衛(wèi)機(jī)能的實(shí)現(xiàn),也依賴(lài)于血液循環(huán)。
2.簡(jiǎn)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(dòng)脈之間有半月瓣,右心室和肺動(dòng)脈之間是肺動(dòng)脈瓣,左心室和主動(dòng)脈之間是主動(dòng)脈瓣。瓣膜的功能是保證血流在心臟內(nèi)朝著一個(gè)方向流動(dòng),防止血液逆流。這些瓣膜朝著一個(gè)方向的啟閉是由于心房、心室和大動(dòng)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(dòng)參與瓣膜的開(kāi)閉。
3.同骨骼肌相比,心肌細(xì)胞的收縮特點(diǎn)是什么
心肌細(xì)胞和骨骼肌細(xì)胞一樣,在受刺激發(fā)生興奮時(shí),首先是細(xì)胞膜爆發(fā)動(dòng)作電位,然后通過(guò)興奮—收縮耦聯(lián)引起肌絲滑行,致使肌細(xì)胞縮短。但心肌細(xì)胞的收縮與骨骼肌細(xì)胞也不完全相同,其特點(diǎn)是:
(1)對(duì)細(xì)胞外液的Ca2+濃度有明顯的依賴(lài)性
心肌細(xì)胞和骨骼肌細(xì)胞都是以細(xì)胞外液的Ca2+作為興奮—收縮耦聯(lián)的媒介。但是,心肌細(xì)胞的肌質(zhì)網(wǎng)終池很不發(fā)達(dá),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(lài)于細(xì)胞外液中的Ca2+通過(guò)肌膜和橫管內(nèi)流。興奮過(guò)后,肌漿中的Ca2+一部分返回終池貯存,另一部分則轉(zhuǎn)運(yùn)出細(xì)胞。
(2)“全或無(wú)”同步收縮
心房和心室內(nèi)特殊傳導(dǎo)系的傳導(dǎo)速度快,而心肌細(xì)胞間閏盤(pán)處的電阻又低,所以興奮一傳到心房或心室,幾乎同時(shí)遍及整個(gè)心房或心室肌細(xì)胞,從而引起所有心房肌或心室肌同時(shí)收縮。顯然,對(duì)心室肌來(lái)說(shuō),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(dá)到一定強(qiáng)度,稱(chēng)為“全或無(wú)”式收縮。
(3)不發(fā)生強(qiáng)直收縮
心肌發(fā)生一次興奮后,其有效不應(yīng)期特別長(zhǎng),可達(dá)200ms,而骨骼肌有效不應(yīng)期僅為2ms。在有效不應(yīng)期內(nèi),任何刺激都不能使心肌細(xì)胞再發(fā)生擴(kuò)布性興奮和收縮,因此,心臟不會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)直收縮而始終保持收縮和舒張交替的節(jié)律活動(dòng),從而保證了心臟的充盈與射血。
4.哪幾種體液能對(duì)心血管系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)并簡(jiǎn)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(qiáng),心輸出量增加,血壓升高;對(duì)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(duì)保證肌肉運(yùn)動(dòng)時(shí)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(qiáng)的需要具有重要意義。去甲腎上腺素雖然也能使心臟活動(dòng)加強(qiáng),但其作用比腎上腺素小。去甲腎上腺素對(duì)血管的作用是對(duì)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(dǎo)致外周阻力增大,動(dòng)脈血壓升高。
(2)腎素—血管緊張素
腎臟的近球細(xì)胞可分泌一種蛋白水解酶,稱(chēng)腎素。腎素進(jìn)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(duì)心血管的作用,也可通過(guò)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(qiáng),心輸出量增加,使皮膚及內(nèi)臟器官血管顯著收縮,最終導(dǎo)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(jìn)水的重吸收,故又稱(chēng)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(shí)首先出現(xiàn)抗利尿效應(yīng),只有當(dāng)其血漿濃度明顯高于正常時(shí),才引起血壓升高。血管升壓素對(duì)體內(nèi)細(xì)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(duì)保留體內(nèi)液體量,而且對(duì)維持動(dòng)脈血壓都起重要的作用。
(4)心鈉素
心鈉素是由心房肌細(xì)胞合成和釋放的一類(lèi)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(xì)胞釋放腎素,抑制腎球狀帶釋放醛固酮,從而導(dǎo)致體內(nèi)細(xì)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(guò)快時(shí),每個(gè)心動(dòng)周期縮短,特別是舒張期縮短更加明顯,因此心室沒(méi)有足夠的充盈時(shí)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(dāng)心率超過(guò)140~150次/分時(shí),每分輸出量減少。反之,如果心率過(guò)緩(低于40次/分),雖然舒張期延長(zhǎng)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(guò)低,每分輸出量同樣會(huì)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(shuō),心肌收縮力強(qiáng),每搏輸出量就多;心肌收縮力弱,每搏輸出量就少。因?yàn)樵谡G闆r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(qiáng),射血分?jǐn)?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(zhǎng)度”有關(guān)。在生理范圍內(nèi),心肌纖維初長(zhǎng)度愈長(zhǎng),收縮力也愈強(qiáng)。對(duì)于心臟來(lái)說(shuō),心肌纖維初長(zhǎng)度取決于心室血液的充盈度。離體實(shí)驗(yàn)證明:在一定的范圍內(nèi),心室舒張時(shí)充盈量愈多,則心肌纖維被拉長(zhǎng)的程度愈大,心室收縮力也愈強(qiáng),從而使每搏輸出量增多;反之,則心室舒張時(shí)容積小,則每搏輸出量少。
(3)靜脈回流量
心臟輸出的血量來(lái)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?jī)?nèi)壓的壓差。只有在壓增大,靜脈回流血量增加時(shí),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(dòng)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(qiáng)烈肌肉運(yùn)動(dòng)時(shí),交感—腎上腺系統(tǒng)總動(dòng)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(dòng)作和四肢肌肉對(duì)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(yùn)動(dòng)時(shí)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(jī)制所起的整合效應(yīng)。
10.用心臟作功量來(lái)評(píng)價(jià)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(dòng)過(guò)程中所消耗的能量是由心臟作功得到補(bǔ)充的,換句話說(shuō),心臟作功供給了血液在循環(huán)過(guò)程中所失去的能量,血液才能循環(huán)流動(dòng)。用心臟的作功量來(lái)評(píng)價(jià)心臟的泵血功能有著重要的意義。因?yàn)樾呐K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(dòng)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(shí),就需要心臟加強(qiáng)收縮,如果心肌的收縮強(qiáng)度不變,搏出量必將減少。實(shí)驗(yàn)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(dòng)不如心室射血壓力和動(dòng)脈壓的變動(dòng)對(duì)心肌耗氧量的影響大,這就是說(shuō),心肌收縮產(chǎn)生的能量主要用于維持血壓。由此可見(jiàn),用心臟作功量作為評(píng)價(jià)心臟的泵血功能指標(biāo),要比心輸出量好。在需要對(duì)動(dòng)脈壓不同的人以及同一個(gè)人動(dòng)脈壓發(fā)生變動(dòng)前后的心臟泵功能進(jìn)行分析比較時(shí),情況更是如此。
11.心力貯備在反映心臟機(jī)能上有何生理意義
心臟的泵血功能能夠廣泛適應(yīng)機(jī)體不同生理?xiàng)l件下的代謝需要,表現(xiàn)為心輸出量可隨機(jī)體代謝率的增長(zhǎng)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(shí)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(jī)體代謝需要而增長(zhǎng)的能力,稱(chēng)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(shí)心率的兩倍。動(dòng)用心率貯備,是心輸出量調(diào)節(jié)中的主要途徑,充分動(dòng)用心率貯備,就可以使每分輸出量增加2~倍。心輸出量調(diào)節(jié)的另一個(gè)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(guò)充分動(dòng)用收縮期貯備就可以使搏出量增加55~60ml。當(dāng)進(jìn)行激烈的體育運(yùn)動(dòng)時(shí),由于交感腎上腺系統(tǒng)的活動(dòng)增強(qiáng),主要通過(guò)動(dòng)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(duì)代謝需要的適應(yīng)能力,也反映心臟的訓(xùn)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(dá)靜息輸出量的5~6倍。個(gè)別優(yōu)秀的耐力運(yùn)動(dòng)員甚至可達(dá)到靜息輸出量的8倍(40L/min)。有些研究資料認(rèn)為,堅(jiān)持體育鍛煉的人,心肌纖維較粗,心肌收縮能力增強(qiáng),因此收縮期貯備增加;同時(shí),由于靜息心率因訓(xùn)練而減慢,故心率貯備也增大。
12.各類(lèi)血管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與其生理機(jī)能間有何聯(lián)系
血管分為動(dòng)脈、毛細(xì)血管和靜脈三大類(lèi)。各類(lèi)血管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(dòng)脈
主動(dòng)脈和大動(dòng)脈管壁較厚,含有豐富的彈力纖維。在左心室射血時(shí),主動(dòng)脈和大動(dòng)脈壁能被動(dòng)擴(kuò)張,容量增大,將一部分血液暫時(shí)貯存起來(lái)并緩沖血壓波動(dòng)。當(dāng)心室舒張而主動(dòng)脈瓣關(guān)閉后,被擴(kuò)張的動(dòng)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(dòng)。所以從功能上說(shuō),主動(dòng)脈和大動(dòng)脈可稱(chēng)為彈性貯器血管。動(dòng)脈一再分支,口徑逐漸變細(xì),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(dòng)脈可再分支為后微動(dòng)脈,其管壁的平滑肌逐漸稀少。由微動(dòng)脈和后微動(dòng)脈成直角地發(fā)出許多分支,即毛細(xì)血管。
(2)毛細(xì)血管
毛細(xì)血管的口徑很細(xì),但因數(shù)量多,故總的截面積非常大,因此血液在毛細(xì)血管內(nèi)的流速十分緩慢。毛細(xì)血管壁僅由一層扁平內(nèi)皮細(xì)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(jìn)行物質(zhì)交換的場(chǎng)所,因此毛細(xì)血管又稱(chēng)交換血管。毛細(xì)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(xì)血管前阻力和毛細(xì)血管后阻力比值的改變會(huì)影響毛細(xì)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(yīng)的動(dòng)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(kuò)張性也大,也就是說(shuō),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(shí),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(kù)的作用,故功能上把靜脈血管稱(chēng)為容量血管。容量血管的舒縮活動(dòng)可改變回心血量,從而使心輸出量發(fā)生相應(yīng)的變化。
13.各種因素是如何影響動(dòng)脈血壓的
動(dòng)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(duì)動(dòng)脈血壓的影響取決于單位時(shí)間內(nèi)左心室射入主動(dòng)脈的血量,即每分輸出量或每搏輸出量。另外,動(dòng)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(dòng)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(dāng)心室收縮時(shí),射入主動(dòng)脈的血液只有一部分流至外周血管,另一部分貯存于主動(dòng)脈和大動(dòng)脈中,所以主動(dòng)脈和大動(dòng)脈管壁的張力增大,故每搏輸出量越多,則貯存在主動(dòng)脈和大動(dòng)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(shí)外周阻力和心率的變化不大,則大動(dòng)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(dòng)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(huì)增加得太多。因此,當(dāng)每搏輸出量增加而外周阻力和心率變化不大時(shí),動(dòng)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(dāng)每搏輸出量減少時(shí),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(yùn)動(dòng)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(méi)有變化時(shí),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(dòng)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(shí),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(shí),心舒期中血液向外周流動(dòng)的速度減慢,心舒斯末存留在動(dòng)脈中的血量增多,舒張壓升高。外周阻力增加時(shí),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(dāng)外周阻力減小時(shí),舒張壓的降低比收縮壓的降低更為明顯,故脈壓加大。可見(jiàn),在一般情況下,舒張壓的高低主要反映外周阻力的大小。
(4)主動(dòng)脈和大動(dòng)脈的彈性貯器作用
主動(dòng)脈和大動(dòng)脈管壁的可擴(kuò)張性和彈性具有緩沖動(dòng)脈血壓變化的作用,也就是有減小脈壓的作用。主動(dòng)脈和大動(dòng)脈管壁的可擴(kuò)張性和彈性在短時(shí)間內(nèi)不會(huì)有明顯的變化,但老年時(shí),由于動(dòng)脈管壁中的彈力纖維變性,主動(dòng)脈和大動(dòng)脈口徑變大,容量也增大,而可擴(kuò)張性和彈性變小,作為彈性貯器的作用減弱,因此老年人動(dòng)脈血壓的波動(dòng)(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(yīng)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(dòng)脈血壓的前提。在正常機(jī)體內(nèi),循環(huán)血量與血管容量相適應(yīng),血管系統(tǒng)的充盈情況變化不大。但在失血時(shí),循環(huán)血量減少,此時(shí)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(dòng)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(huì)造成回心血量減少,導(dǎo)致心輸出量減少,動(dòng)脈血壓降低。
14.肌肉運(yùn)動(dòng)時(shí),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(shí),耗氧量明顯增加。循環(huán)系統(tǒng)的適應(yīng)性變化就是提高心輸出量以增加血流供應(yīng),從而滿足肌肉組織的氧耗,并及時(shí)運(yùn)走過(guò)多的代謝產(chǎn)物,否則肌肉運(yùn)動(dòng)就不可能持久。肌肉運(yùn)動(dòng)時(shí)循環(huán)系統(tǒng)功能會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化,主要為:
(1)肌肉運(yùn)動(dòng)時(shí)心輸出量的變化
運(yùn)動(dòng)一開(kāi)始,心輸出量就急劇增加。通常一分鐘達(dá)到高峰,并維持在該水平。運(yùn)動(dòng)時(shí)心輸出量的增加與運(yùn)動(dòng)量或耗氧量成正比。運(yùn)動(dòng)時(shí),由于肌肉的節(jié)律性舒縮和呼吸運(yùn)動(dòng)加強(qiáng),回心血量大大增加,這是增加心輸出量的保證。另外,運(yùn)動(dòng)時(shí)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(yùn)動(dòng)時(shí)各器官血液量的變化
運(yùn)動(dòng)時(shí)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(gè)器官的。通過(guò)體內(nèi)的調(diào)節(jié)機(jī)制,各器官的血流量將進(jìn)行重新分配。其結(jié)果是使心臟和進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的肌肉的血流量明顯增加,不參與運(yùn)動(dòng)的骨骼肌及內(nèi)臟的血流量減少。在運(yùn)動(dòng)開(kāi)始時(shí),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(guò)體溫調(diào)節(jié)機(jī)制,使皮膚血管舒張,血流增加,以增加皮膚散熱。
運(yùn)動(dòng)時(shí)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(guò)減少對(duì)不參與活動(dòng)的器官的血流分配,保證有較多的血流分配給運(yùn)動(dòng)的肌肉。運(yùn)動(dòng)時(shí)血流量重新分配的生理意義,還在于維持一定的動(dòng)脈血壓。如果沒(méi)有不活動(dòng)器官的縮血管效應(yīng),僅有運(yùn)動(dòng)的肌肉的舒血管效應(yīng),總的外周阻力就會(huì)減小,動(dòng)脈血壓也就要降低?;蛘哒f(shuō),必須使心輸出量大大增加,才能使動(dòng)脈血壓維持在原先的水平。
(3)肌肉運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)脈血壓的變化
肌肉運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)脈血壓的變化,是許多因素改變后的總的結(jié)果。換句話說(shuō),運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)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(dāng),則動(dòng)脈血壓變化不大。否則,動(dòng)脈血壓就會(huì)升高或降低。在有較多肌肉參與運(yùn)動(dòng)的情況下,如步行時(shí),肌肉血管舒張對(duì)外周阻力的影響大于其他不活動(dòng)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(dòng)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(dòng)脈壓則可能比安靜時(shí)稍低。
15.以減壓反射為例,說(shuō)明心血管活動(dòng)神經(jīng)調(diào)節(jié)的生理過(guò)程。
心血管活動(dòng)的神經(jīng)調(diào)節(jié)是通過(guò)心血管反射實(shí)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(duì)穩(wěn)定以及使有機(jī)體適應(yīng)于外界環(huán)境的各種變化。
減壓反射也稱(chēng)為頸動(dòng)脈竇和主動(dòng)脈弓壓力感受性反射。人和許多哺乳動(dòng)物的頸脈竇和主動(dòng)脈弓的血管外膜下有豐富的對(duì)壓力變化非常敏感的感覺(jué)神經(jīng)末梢,分別稱(chēng)為頸動(dòng)脈竇和主動(dòng)脈弓壓力感受器。當(dāng)動(dòng)脈血壓升高時(shí),頸動(dòng)脈竇和主動(dòng)脈弓的傳入沖動(dòng)分別經(jīng)竇神經(jīng)(入舌咽神經(jīng))和迷走神經(jīng)進(jìn)入延髓后,一方面使心迷走中樞的活動(dòng)加強(qiáng);另一方面又使心交感中樞和交感縮血管中樞活動(dòng)減弱,這些中樞活動(dòng)的改變通過(guò)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(dòng),其總的效果是使心臟的活動(dòng)不致過(guò)強(qiáng),血管外周阻力不致過(guò)高,從而使動(dòng)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(chēng)為減壓反射。減壓反射是一種典型的負(fù)反饋調(diào)節(jié),它的生理意義在于保持動(dòng)脈血壓的相對(duì)穩(wěn)定。此外,減壓反射主要對(duì)迅速出現(xiàn)的動(dòng)脈血壓變化發(fā)生調(diào)節(jié)作用,對(duì)維持腦、心正常血液供應(yīng)具有特別重要意義。
16.運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)心血管系統(tǒng)有何影響
經(jīng)常進(jìn)行體育鍛煉或運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練,可促使人體心血管系統(tǒng)的形態(tài)、機(jī)能和調(diào)節(jié)能力產(chǎn)生良好的適應(yīng),從而提高人體工作能力。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)心血管的長(zhǎng)期性影響概括起來(lái)有以下幾個(gè)方面:
(1)竇性心動(dòng)徐緩
運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練,特別是耐力訓(xùn)練可使安靜時(shí)心率減慢。某些優(yōu)秀的耐力運(yùn)動(dòng)員安靜時(shí)心率可低至40~60次/分,這種現(xiàn)象稱(chēng)為竇性心動(dòng)徐緩。這是由于控制心臟活動(dòng)的迷走神經(jīng)作用加強(qiáng),而交感神經(jīng)的作用減弱的結(jié)果。竇性心動(dòng)徐緩是可逆的,即使安靜心率已降到40次/分的優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員,停止訓(xùn)練多年后,有些人的心率也可恢復(fù)接近到正常值。一般認(rèn)為運(yùn)動(dòng)員的竇性心動(dòng)徐緩是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期訓(xùn)練,心功能改善的良好反應(yīng),故可將竇性心動(dòng)徐緩作為判斷訓(xùn)練程度的參考指標(biāo)。
(2)運(yùn)動(dòng)性心臟增大
研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可使心臟增大,運(yùn)動(dòng)性心臟增大與病理性增大在功能上有極顯著的差別。病理性增大的心臟擴(kuò)張、松馳,收縮時(shí)射血能力弱,心力貯備低,心肌纖維內(nèi)ATP酶活性下降,不能承受哪怕是輕微的體力負(fù)荷。而運(yùn)動(dòng)性增大的心臟,外形豐實(shí),收縮力強(qiáng),心力貯備高,其重量一般不超過(guò)500克。因此,運(yùn)動(dòng)性心臟增大是對(duì)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的良好適應(yīng)。通常以靜力及力量性運(yùn)動(dòng)為主的投擲、摔跤、舉重運(yùn)動(dòng)員心臟的運(yùn)動(dòng)性增大是以心肌增厚為主;而游泳、長(zhǎng)跑等耐力性運(yùn)動(dòng)員的心臟增大卻以心室腔增大為主,也有報(bào)道心肌厚度也增加,但心腔內(nèi)半徑與心壁厚之比維持在正常范圍。
(3)心血管機(jī)能改善
一般人和運(yùn)動(dòng)員在安靜狀態(tài)下和從事最大運(yùn)動(dòng)時(shí)每搏輸出量與每分輸出量(每分輸出量=心率×每搏輸出量)有著不同的變化。安靜狀態(tài)下一般人和運(yùn)動(dòng)員每分輸出量基本相等,但運(yùn)動(dòng)員的心率較低,故每搏輸出量較大。
此外,經(jīng)過(guò)訓(xùn)練心肌微細(xì)結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變,心肌纖維內(nèi)ATP酶活性提高,心肌肌漿網(wǎng)對(duì)Ca2+的貯存、釋放、攝取能力提高,線粒體與細(xì)胞膜功能改善,ATP再合成速度增加,冠脈供血良好,使心肌收縮力增加。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練不僅使心臟在形態(tài)和機(jī)能上產(chǎn)生良好適應(yīng),而且也可使調(diào)節(jié)機(jī)能得到改善。有訓(xùn)練者進(jìn)行定量工作時(shí),心血管機(jī)能動(dòng)員快、潛力大、恢復(fù)快。
17.何謂竇性心動(dòng)徐緩它是如何產(chǎn)生的
運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練,特別是耐力訓(xùn)練可使安靜時(shí)心率減慢。某些優(yōu)秀的耐力運(yùn)動(dòng)員安靜時(shí)心率可低至40~60次/分,這種現(xiàn)象稱(chēng)為竇性心動(dòng)徐緩。這是由于控制心臟活動(dòng)的迷走神經(jīng)作用加強(qiáng),而交感神經(jīng)的作用減弱的結(jié)果。竇性心動(dòng)徐緩是可逆的,即使安靜心率已降到40次/分的優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員,停止訓(xùn)練多年后,有些人的心率也可恢復(fù)接近到正常值。
一般認(rèn)為運(yùn)動(dòng)員的竇性心動(dòng)徐緩是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期訓(xùn)練,心功能改善的良好反應(yīng),故可將竇性心動(dòng)徐緩作為判斷訓(xùn)練程度的參考指標(biāo)。
18.有訓(xùn)練的人和一般人在進(jìn)行定量工作時(shí)心血管機(jī)能有何不同
(1)一般人和運(yùn)動(dòng)員在安靜狀態(tài)下和從事最大運(yùn)動(dòng)時(shí)每搏輸出量與每分輸出量(每分輸出量=心率×每搏輸出量)的變化可以看出,安靜狀態(tài)下兩者每分輸出量相等,但運(yùn)動(dòng)員的心率較低,故每搏輸出量較大。從事最大運(yùn)動(dòng)時(shí),兩者的心率都可達(dá)到同樣的高度,但運(yùn)動(dòng)員的每搏輸出量可從安靜時(shí)的100ml增加到179ml,每分輸出量可高達(dá)35L。無(wú)訓(xùn)練者的每搏輸出量只能從安靜時(shí)的71ml增加到113ml,每分輸出量只能提高到22L,運(yùn)動(dòng)員每搏輸出量的增加是心臟對(duì)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的適應(yīng)。
(2)經(jīng)過(guò)訓(xùn)練心肌微細(xì)結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變,心肌纖維內(nèi)ATP酶活性提高,心肌肌漿網(wǎng)對(duì)Ca2+的貯存、釋放、攝取能力提高,線粒體與細(xì)胞膜功能改善,ATP再合成速度增加,冠脈供血良好,使心肌收縮力增加。
(3)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練不僅使心臟在形態(tài)和機(jī)能上產(chǎn)生良好適應(yīng),而且也可使調(diào)節(jié)機(jī)能得到改善。有訓(xùn)練者進(jìn)行定量工作時(shí),心血管機(jī)能動(dòng)員快、潛力大、恢復(fù)快。運(yùn)動(dòng)開(kāi)始后,能迅速動(dòng)員心血管系統(tǒng)功能,以適應(yīng)運(yùn)動(dòng)活動(dòng)的需要。進(jìn)行最大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí),在神經(jīng)和體液的調(diào)節(jié)下可發(fā)揮心血管系統(tǒng)的最大機(jī)能潛力,充分動(dòng)員心力貯備。運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)期短,也就是運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)能變化很大,但運(yùn)動(dòng)一停止就能很快恢復(fù)到安靜時(shí)水平。
19.測(cè)定脈搏(心率)和血壓在運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中有何意義(1)脈搏是指動(dòng)脈血管壁隨心臟的收縮和舒張而發(fā)生的規(guī)律性搏動(dòng)。在正常情況下,脈搏頻率和心率是一致的,所以運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中常用測(cè)量脈搏來(lái)代替心率的測(cè)定。測(cè)定脈搏在運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中的意義:A.安靜時(shí)一般人和運(yùn)動(dòng)員心臟機(jī)能差異并不十分明顯,只有在進(jìn)行強(qiáng)度較大運(yùn)動(dòng)時(shí),這種差異才能明顯地表現(xiàn)出來(lái)。通過(guò)定量負(fù)荷或最大強(qiáng)度負(fù)荷試驗(yàn),比較負(fù)荷前后心率的變化及運(yùn)動(dòng)后心率恢復(fù)過(guò)程,可以對(duì)心臟功能及身體機(jī)能狀況作出恰當(dāng)?shù)呐袛?。B.心率的測(cè)定還可以檢查運(yùn)動(dòng)員的神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)機(jī)能,對(duì)判斷運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練水平有一定的意義,常用的臥倒—直立試驗(yàn)和直立—臥倒試驗(yàn),通過(guò)測(cè)定試驗(yàn)前后的心率,根據(jù)心率增減次數(shù)可評(píng)定受試者植物性神經(jīng)系統(tǒng)機(jī)能。C.運(yùn)動(dòng)中的攝氧量是運(yùn)動(dòng)負(fù)荷對(duì)機(jī)體刺激的綜合反應(yīng),因此在運(yùn)動(dòng)生理學(xué)中,目前廣泛使用攝氧量來(lái)表示運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。(2)血壓也是反映心血管機(jī)能狀態(tài)的重要生理指標(biāo),在運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中有廣泛的應(yīng)用。測(cè)定血壓在運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中的意義:A.清晨臥床時(shí)血壓和一般安靜時(shí)血壓較為穩(wěn)定,測(cè)定清晨臥床血壓和一般安靜時(shí)血壓對(duì)訓(xùn)練程度和運(yùn)動(dòng)疲勞的判定有重要參考價(jià)值。隨著訓(xùn)練程序的提高,運(yùn)動(dòng)員安靜時(shí)的血壓可略有降低,如果清晨臥床血壓比同年齡組這種血壓高15~20%,持續(xù)一般段時(shí)間不復(fù)原,又無(wú)引起血壓升高的其他誘因,就可能是運(yùn)動(dòng)負(fù)荷過(guò)大所致。如果清晨臥床血壓比平時(shí)高20%左右且持續(xù)兩天,往往是機(jī)能下降或過(guò)度疲勞的表現(xiàn)。B.根據(jù)定量負(fù)荷前后血壓及心率的變化可對(duì)心血管機(jī)能作出恰當(dāng)?shù)呐袛?。測(cè)定定量負(fù)荷前后血壓及心率的的升降幅度及恢復(fù)狀況可檢查心血管系統(tǒng)機(jī)能并區(qū)別其機(jī)能反應(yīng)類(lèi)型。C.運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練時(shí),可根據(jù)血壓變化了解心血管機(jī)能對(duì)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的適應(yīng)情況。由于收縮壓主要反映心肌收縮力量和每搏輸出量,舒張壓主要反映動(dòng)脈血管的彈性及外周小血管的阻力,因此運(yùn)動(dòng)后理想的反應(yīng)應(yīng)當(dāng)是收縮壓升高而舒張壓適當(dāng)下降或保持不變。一般而言,收縮壓隨著運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的加大而上升。大強(qiáng)度負(fù)荷時(shí),收縮壓可高達(dá)190mmHg或更高,舒張壓一般不變或輕度波動(dòng)。根據(jù)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練時(shí)血壓的變化可判斷心血管機(jī)能對(duì)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷是否適應(yīng)。1.在呼吸過(guò)程中,呼吸是如何對(duì)人體的酸平衡進(jìn)行調(diào)節(jié)的
當(dāng)血液酸堿度發(fā)生變化時(shí),呼吸機(jī)能可以及時(shí)發(fā)生代償反應(yīng)以維持人體的酸堿平衡。已知血液在運(yùn)輸CO2過(guò)程中,形成了H2CO3與NaHCO3,二者是血液中的重要緩沖物質(zhì),通常H2CO3/NaHCO3的比值為1/20。因此當(dāng)代謝產(chǎn)物中有大量酸性物質(zhì)時(shí),它們與HCO3-作用,生成H2CO3,后者分解為CO2和H2O,使血中PCO2上升,導(dǎo)致呼吸運(yùn)動(dòng)加強(qiáng),CO2排出量增加,因而血漿中pH值的變化不大;同樣的當(dāng)體內(nèi)堿性物質(zhì)增多時(shí),與H2CO3作用使血中NaHCO3等鹽濃度的增高,于是H2CO3濃度和PCO2降低,導(dǎo)致呼吸減弱,呼吸的減弱又使H2CO3濃度逐漸回升,維持了其與NaHCO3的正常比值。
2.簡(jiǎn)述氣體交換的原理。
當(dāng)氣體與液體表面接觸時(shí),由于氣體分子的運(yùn)動(dòng)而溶解于液體內(nèi),液體中氣體分子也能從液體逸出。氣體分子或溶解于液體,或由液體中逸出,其運(yùn)動(dòng)方向和量取決于分壓與張力之間的壓差。若分壓高于張力,氣體分子溶入液體,若張力高于分壓,則氣體分子從液體逸出,直至分壓與張力達(dá)到平衡。若是兩部分氣體的分壓不同,有壓差,當(dāng)它們接觸時(shí),氣體分子將由分壓高的一側(cè)流向分壓低的一側(cè),直至兩邊達(dá)到分壓平衡。氣體擴(kuò)散的最終結(jié)果是壓力平衡,分壓差消失。這即是人體肺換氣和組織換氣的原理,
3.簡(jiǎn)述平靜呼吸與用力呼吸的過(guò)程。
平靜呼吸時(shí),膈肌收縮使穹窿頂下移,并推擠腹腔臟器向下,擴(kuò)大胸廓上下徑。肋間外肌收縮,肋骨沿肋椎關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸上提并向外側(cè)翻轉(zhuǎn),同時(shí)胸骨也隨之推向前上方,使胸廓前后、左右徑擴(kuò)大。胸廓擴(kuò)大時(shí),肺隨之?dāng)U張,肺容積的增大使肺內(nèi)壓下降,當(dāng)?shù)陀诖髿鈮簳r(shí),空氣進(jìn)入肺泡,形成吸氣;膈肌和肋間外肌的舒張,加之肺和胸廓的彈性回縮與重力作用,以及腹腔臟器恢復(fù)到原狀的作用,使得膈肌、肋骨回位,胸廓縮小,肺亦隨之縮小,隨著肺容積的縮小,肺內(nèi)壓上升,當(dāng)高于大氣壓時(shí),肺內(nèi)氣體排出體外,形成呼氣。
用力吸氣時(shí),除主要的吸氣肌膈肌和肋間外肌加強(qiáng)收縮外,輔助吸氣肌也參與收縮,使胸廓進(jìn)一步擴(kuò)大,從而增加吸氣氣量。用力呼氣時(shí),除上述吸氣肌舒張外,還有肋間內(nèi)肌與腹壁肌的同時(shí)收縮,前者使肋骨充分下降,后者牽動(dòng)胸骨向下,并使腹內(nèi)壓增加,使內(nèi)臟推擠膈肌上移,從而促使胸廓進(jìn)一步縮小,呼氣加深。
4.簡(jiǎn)述肺換氣與組織換氣的過(guò)程。
肺換氣的過(guò)程:當(dāng)來(lái)自肺動(dòng)脈的靜脈血液流經(jīng)肺泡毛細(xì)血管時(shí),由于肺泡氣中的PO2高于靜脈血中的PO2,而肺泡氣中PCO2低于靜脈血中的PCO2,O2由肺泡擴(kuò)散入血液,CO2則由血液向肺泡擴(kuò)散,由此形成了肺換氣,從而使含O2較少、含CO2較多的靜脈血轉(zhuǎn)變?yōu)楹琌2較多、含CO2較少的動(dòng)脈血。
組織換氣的過(guò)程:當(dāng)體循環(huán)的動(dòng)脈血流經(jīng)組織毛細(xì)血管時(shí),由于動(dòng)脈血的PO2高于組織中的PO2,PCO2低于組織中的PCO2,O2從血液中向組織細(xì)胞擴(kuò)散,CO2則從組織細(xì)胞向血液擴(kuò)散,由此形成了組織換氣,組織換氣的結(jié)果是使流經(jīng)組織的動(dòng)脈血轉(zhuǎn)變?yōu)殪o脈血。
5.簡(jiǎn)述正常節(jié)律性呼吸產(chǎn)生機(jī)制的假說(shuō)。
關(guān)于呼吸節(jié)律形成的機(jī)制,迄今比較公認(rèn)的是“局部神經(jīng)元回路反饋控制”假說(shuō)。假說(shuō)認(rèn)為延髓內(nèi)有一個(gè)“吸氣活動(dòng)發(fā)生器”,引發(fā)吸氣神經(jīng)元呈平穩(wěn)逐漸增強(qiáng)性放電,產(chǎn)生吸氣;延髓內(nèi)還有一個(gè)“吸氣切斷機(jī)制”,使吸氣切斷而產(chǎn)生呼氣。吸氣活動(dòng)發(fā)生器產(chǎn)生的興奮,可分別傳至:(1)脊髓吸氣肌運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元,引起吸氣肌收縮,產(chǎn)生吸氣;(2)腦橋呼吸調(diào)整中樞,加強(qiáng)其活動(dòng);(3)吸氣切斷機(jī)制,使其興奮,進(jìn)而返回吸氣活動(dòng)發(fā)生器產(chǎn)生抑制作用。
6.通氣/血流比值增大或減小對(duì)機(jī)體有什么影響
健康成年人安靜時(shí)通氣/血流比值為,此時(shí)通氣量與血流量匹配最合適,肺換氣效率最高。通氣/血流比值小于,意味著通氣不足,血流過(guò)剩,部分靜脈血流經(jīng)通氣不良的肺泡,使得氣體未得到充分的更新,未能變成動(dòng)脈血就流回了心臟,造成功能性“動(dòng)-靜脈短路”;通氣/血流比值大于,意味著通氣過(guò)剩,血流不足,使得靜脈血被充分動(dòng)脈化后仍有部分肺泡氣未能與血液交換,形成肺泡無(wú)效腔。
7.平靜呼吸和用力呼吸的特點(diǎn)分別是什么
安靜狀態(tài)下的呼吸運(yùn)動(dòng)稱(chēng)平靜呼吸,其特點(diǎn)是:吸氣時(shí),依靠膈肌和肋間外肌的收縮,使胸廓擴(kuò)大,完成吸氣過(guò)程;呼氣時(shí)通過(guò)膈肌和肋間外肌的舒張,使擴(kuò)大的胸廓回位(恢復(fù)),完成呼氣過(guò)程。
用力呼吸的特點(diǎn)是吸氣與呼氣過(guò)程均有肌肉的收縮活動(dòng)。用力吸氣時(shí),除主要的吸氣肌膈肌和肋間外肌加強(qiáng)收縮外,輔助吸氣肌也參與收縮,使胸廓進(jìn)一步擴(kuò)大,從而增加吸氣氣量。用力呼氣時(shí),除上述吸氣肌舒張外,還有肋間內(nèi)肌與腹壁肌的同時(shí)收縮,前者使肋骨充分下降,后者牽動(dòng)胸骨向下,并使腹內(nèi)壓增加,使內(nèi)臟推擠膈肌上移,從而促使胸廓進(jìn)一步縮小,呼氣加深。
8.簡(jiǎn)述PCO2、H+和PO2三個(gè)因素在調(diào)節(jié)呼吸中的相互作用。
PCO2、H+和PO2三個(gè)因素都對(duì)呼吸有一定的影響,通常是一種因素的改變會(huì)引起其余一、兩種因素相繼改變或幾種因素的同時(shí)改變,三者間相互影響、相互作用,既可因相互總和而加大,也可因相互抵消而減弱。例如:PCO2升高時(shí),[H+]也隨之升高,兩者的作用總和起來(lái),使肺通氣較單獨(dú)PCO2升高時(shí)為大;[H+]增加時(shí),因肺通氣增大排出更多CO2,PCO2下降,抵消了一部分H+的刺激作用。另外CO2含量的下降,也使[H+]有所降低。這兩者均使肺通氣的增加較單獨(dú)[H+]升高時(shí)為??;PO2下降時(shí),也因肺通氣量增加,呼出較多的CO2,使PCO2和[H+]下降,而減弱了低O2的刺激作用。
9.呼吸是由哪三個(gè)環(huán)節(jié)組成各個(gè)環(huán)節(jié)的主要作用是什么
呼吸是包括外呼吸,氣體運(yùn)輸,內(nèi)呼吸三個(gè)環(huán)節(jié)的生理過(guò)程。
外呼吸是在肺部實(shí)現(xiàn)的外界環(huán)境與血液間的氣體交換,它包括肺通氣(外界環(huán)境與肺之間的氣體交換過(guò)程)和肺換氣(肺與肺毛細(xì)血管中血液之間的氣體交換過(guò)程)。氣體運(yùn)輸是氣體由血液載運(yùn)。血液在肺部獲得的O2,經(jīng)循環(huán)將O2運(yùn)送到組織毛細(xì)血管;組織細(xì)胞代謝所產(chǎn)生的CO2通過(guò)組織毛細(xì)血管進(jìn)入血液,經(jīng)循環(huán)將CO2運(yùn)送到肺部。內(nèi)呼吸是組織毛細(xì)血管中血液通過(guò)組織液與組織細(xì)胞間實(shí)現(xiàn)的氣體交換(又叫組織換氣)。
10.呼吸型式有幾種運(yùn)動(dòng)過(guò)程中如何隨技術(shù)動(dòng)作的變化而改變呼吸型式
呼吸有兩種形式:胸式呼吸和腹式呼吸。膈肌舒縮時(shí),腹部隨之起伏,以膈肌活動(dòng)為主的呼吸運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為腹式呼吸。肋間肌的活動(dòng)使肋骨發(fā)生提降移動(dòng),胸部也隨之起伏,以肋間肌活動(dòng)為主的呼吸運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為胸式呼吸。
運(yùn)動(dòng)時(shí)可通過(guò)改變呼吸形式而不影響動(dòng)作的正常發(fā)揮。如在雙杠或地上做倒立的動(dòng)作,由于臂和肩胸固定,使胸式呼吸受到限制,再用胸式呼吸既會(huì)影響臂和肩胸的固定,也會(huì)造成身體重心的不穩(wěn),故在做倒立時(shí)可采用腹式呼吸;若做屈體直角動(dòng)作造型,腹肌的用力,使得腹式呼吸受到限制,此時(shí)再用腹式呼吸會(huì)造成身體造型的抖動(dòng),影響做直角動(dòng)作的質(zhì)量,應(yīng)立即改為胸式呼吸。
11.胸內(nèi)壓是如何形成的有何生理意義
胸內(nèi)壓指的是胸膜腔內(nèi)的壓力。胸膜位于肺表面的部分為胸膜臟層,位于胸壁內(nèi)表面的部分為胸膜壁層。這兩個(gè)部分延續(xù)相連,形成密閉的間隙,即胸膜腔。正常的胸膜腔內(nèi)沒(méi)有空氣而僅有一薄層漿液,從而使胸膜腔兩層間的摩擦阻力減小且相互緊貼。胸內(nèi)壓在呼吸過(guò)程中始終低于大氣壓,為負(fù)壓。這是由于嬰兒出生后,胸廓和肺發(fā)育的速度不均衡,肺發(fā)育較慢,胸廓發(fā)育較快,胸廓容積大于肺。由于胸膜壁層和臟層的緊貼不分,即使在呼氣之末也是如此,因而肺始終處于被動(dòng)牽拉狀態(tài)。肺本身是有彈性的組織,肺泡又有表面張力,這兩者因素使肺具有了回縮力。所以胸膜腔內(nèi)的壓力在呼吸的過(guò)程中始終成負(fù)值。
胸膜腔為負(fù)壓的意義在于:(1)能夠牽拉肺呈擴(kuò)張狀態(tài),有利于肺泡進(jìn)行氣體交換;(2)能夠?qū)ξ挥谛啬で粌?nèi)的心臟(心包膜也是胸膜的延續(xù))、大靜脈的機(jī)能,產(chǎn)生良好的影響。尤其吸氣時(shí)胸內(nèi)負(fù)壓的增加,對(duì)心房、腔靜脈和胸導(dǎo)管擴(kuò)張作用更加顯著,從而使其容積增大,壓力減小,更有利于靜脈血和淋巴液的回流。另外,吸氣時(shí)膈肌的下降、腹內(nèi)壓的升高,進(jìn)一步迫使腹腔靜脈血的回流。
12.為什么在一定范圍內(nèi)深慢的呼吸(尤其注重深呼氣)比淺快的呼吸效果要好
呼吸的目的是人體與外界環(huán)境進(jìn)行氣體交換。不斷的從外界獲取氧,供體內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)氧化從而提供體內(nèi)的新陳代謝所需要的能量,并把體內(nèi)氧化產(chǎn)生的二氧化碳排出體外。為了更有效地獲取氧,提高肺泡通氣效率比提高肺通氣量更有意義。因?yàn)樵谶\(yùn)動(dòng)時(shí)期望在吸氣時(shí)肺泡腔中有更多的含O2新鮮空氣,呼氣時(shí)能呼出更多的含CO2的代謝氣體。淺而快的呼吸和深而慢的呼吸,肺通氣量可能是一致的,但肺泡通氣量由于解剖無(wú)效腔的存在,結(jié)果是不一樣的。淺而快的呼吸肺泡通氣量小于深而慢的呼吸肺泡通氣量。淺的呼吸只能使肺泡通氣量下降,新鮮空氣吸入減少。而深呼吸能吸入肺泡腔中更多的新鮮空氣,使肺泡氣中的空氣新鮮率提高,PO2也隨之提高,最終導(dǎo)致O2的擴(kuò)散量增加。但過(guò)深過(guò)慢的呼吸,也能限制肺通氣量進(jìn)一步提高,并可導(dǎo)致肺換氣功能受阻。因此在一定范圍內(nèi)深慢的呼吸(尤其注重深呼氣)比淺快的呼吸效果要好。
13.試述肺通氣的機(jī)能指標(biāo)測(cè)定意義和評(píng)定方法。
肺通氣機(jī)能的指標(biāo)包括:
(1)肺活量:肺活量反映了肺一次通氣的最大能力,也是測(cè)定肺通氣功能簡(jiǎn)單易行的指標(biāo),應(yīng)用較普及,常用于評(píng)定運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練水平和開(kāi)展國(guó)民體質(zhì)測(cè)定。通過(guò)訓(xùn)練,呼吸肌的力量提高,吸氣、呼氣能力加強(qiáng),肺活量將會(huì)增大。
(2)連續(xù)肺活量:A.意義:通過(guò)測(cè)定五次肺活量的結(jié)果,可以簡(jiǎn)單、快速地判斷呼吸肌的疲勞及身體的機(jī)能狀況。B.評(píng)定方法:連續(xù)地測(cè)五次肺活量,根據(jù)五次所測(cè)數(shù)值的變化趨勢(shì),判斷呼吸肌的機(jī)能能力。若肺活量后一次的比前一次的大,或與前一次的一致,則認(rèn)為后一次所做的肺活量都把前一次呼吸肌的收縮當(dāng)作準(zhǔn)備活動(dòng),表示了呼吸肌的機(jī)能能力強(qiáng),可看作是身體機(jī)能狀況的良好表現(xiàn);如果肺活量越測(cè)越下降,則認(rèn)為呼吸肌處于疲勞狀態(tài),表示身體機(jī)能狀況恢復(fù)不佳,或表示身體的疲勞現(xiàn)象未能及時(shí)的消除。
(3)時(shí)間肺活量:時(shí)間肺活量是一個(gè)評(píng)價(jià)肺通氣功能較好的動(dòng)態(tài)指標(biāo),它不僅反映肺活量的大小,而且還能反映肺的彈性是否降低、氣道是否狹窄、呼吸阻力是否增加等情況。評(píng)定方法:在最大吸氣之后,以最快速度進(jìn)行最大呼氣,記錄在一定時(shí)間內(nèi)所能呼出的氣量。正常成人最大呼氣時(shí),第1秒末、第2秒末、第3秒末呼出的氣量分別占總肺活總量的83%、96%、99%,在3秒鐘內(nèi)人體基本上可呼出全部肺活量的氣量,其中第1秒率的時(shí)間肺活量最有意義。
(4)最大通氣量:以適宜快和深的呼吸頻率、呼吸深度進(jìn)行呼吸時(shí)所測(cè)得的每分通氣量,稱(chēng)最大通氣量。評(píng)定方法:一般只作15秒鐘通氣量的測(cè)定,并將這個(gè)所測(cè)得的值乘以4,即為每分最大通氣量。
14.試述影響換氣的因素。
影響換氣的因素主要有氣體的分壓差,氣體的分子量和溶解速度,呼吸膜,通氣血流比值,局部器官血流量。
(1)膜兩側(cè)氣體的分壓差
膜兩側(cè)氣體的分壓差是人體肺換氣和組織換氣的多少最關(guān)鍵的條件。在肺循環(huán)中,當(dāng)來(lái)自肺動(dòng)脈的靜脈血液流經(jīng)肺泡毛細(xì)血管時(shí),由于肺泡氣中的PO2高于靜脈血中的PO2,而肺泡氣中PCO2低于靜脈血中的PCO2,O2由肺泡擴(kuò)散入血液,CO2則由血液向肺泡擴(kuò)散。在組織中,當(dāng)體循環(huán)的動(dòng)脈血流經(jīng)組織毛細(xì)血管時(shí),由于動(dòng)脈血的PO2
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 金融行業(yè)投資風(fēng)險(xiǎn)告知合同協(xié)議
- 2024年建筑設(shè)計(jì)方案優(yōu)化合同
- 活動(dòng)場(chǎng)地租賃合同
- 品牌形象塑造專(zhuān)項(xiàng)合作協(xié)議
- 航空物流運(yùn)輸協(xié)議及特別免責(zé)說(shuō)明
- 2024年電商行業(yè)供應(yīng)鏈金融合作合同
- 校園餐飲服務(wù)協(xié)議
- 電影院線數(shù)字放映權(quán)轉(zhuǎn)讓合同
- 2024年體育設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目合同
- 供應(yīng)鏈物流服務(wù)協(xié)議
- 高三期末家長(zhǎng)會(huì) 高中期末考試成績(jī)分析會(huì)ppt
- 15.5-博物館管理法律制度(政策與法律法規(guī)-第五版)
- 水泥廠鋼結(jié)構(gòu)安裝工程施工方案
- 2023光明小升初(語(yǔ)文)試卷
- 三年級(jí)上冊(cè)科學(xué)說(shuō)課課件-1.5 水能溶解多少物質(zhì)|教科版
- GB/T 7588.2-2020電梯制造與安裝安全規(guī)范第2部分:電梯部件的設(shè)計(jì)原則、計(jì)算和檢驗(yàn)
- GB/T 14600-2009電子工業(yè)用氣體氧化亞氮
- 小學(xué)道德與法治學(xué)科高級(jí)(一級(jí))教師職稱(chēng)考試試題(有答案)
- 河北省承德市各縣區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政村村莊村名居民村民委員會(huì)明細(xì)
- 實(shí)用性閱讀與交流任務(wù)群設(shè)計(jì)思路與教學(xué)建議
- 應(yīng)急柜檢查表
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論