上海体育学院考研《运动生理学》经典讲义

上海体育学院《运动生理学》考研复习资料（本文档一共87页，只要您好好复习，一定能考过，希望您能吸取本文档的精华，祝您考试顺利）运动生理学1.简述动作电位有何特点？动作电位有以下特点：（1）“全或无”现象任何刺激一旦引起膜去极化达到阈值，动作电位就会立刻产生，它一旦产生就达到最大值，动作电位的幅度也不会因刺激加强而增大。

（2）不衰减性传导动作电位一旦在细胞膜的某一部位产生，它就会向整个细胞膜传播，而且它的幅度不会因为传播距离增加而减弱。

（3）脉冲式由于不应期的存在使连续的多个动作电位不可能融合，两个动作电位之间总有一定间隔。

2.简述神经—肌肉的传递过程。

（1）当动作电位沿神经纤维传到轴突末梢时，引起轴突末梢处的接头前膜上的Ca2+通道开放，Ca2+ 从细胞外液进入轴突末梢，促使轴浆中含有乙酰胆碱的突触小泡向接头前膜移动。

（2）当突触小泡到达接头前膜后，突触小泡膜与接头前膜融合进而破裂，将乙酰胆碱释放到接头间隙。

（3）乙酰胆碱通过接头间隙到达接头后膜后和接头后膜上的特异性的乙酰胆碱受体结合，引起接头后膜上的Na+ 、K+ 通道开放，使Na+ 内流，K+ 外流，结果使接头后膜处的膜电位幅度减小，即去极化。

（4）当终板电位达到一定幅度（肌细胞的阈电位）时，可引发肌细胞膜产生动作电位，从而是骨骼肌细胞产生兴奋。

3.简述肌纤维的兴奋—收缩耦联过程。

通常把以肌细胞膜的电变化为特征的兴奋过程和以肌丝滑行为基础的收缩过程之间的中介过程，称为兴奋—收缩耦联。

包括以下三个主要步骤：（1）兴奋（动作电位）通过横小管系统传导到肌细胞内部横小管是肌细胞膜的延续，动作电位可沿着肌细胞膜传导到横小管，并深入到三联管结构。

（2）三联管结构处的信息传递横小管膜上的动作电位可引起与其邻近的终末池膜及肌质网膜上的大量Ca2+通道开放，Ca2+顺着浓度梯度从肌质网内流入胞浆，肌浆中Ca2+ 浓度升高后，Ca2+与肌钙蛋白亚单位C结合时，导致一系列蛋白质的构型发生改变，最终导致肌丝滑行。

（3）肌质网对Ca2+ 再回收肌质网膜上存在的Ca2+—Mg2+依赖式ATP酶（钙泵），当肌浆中的Ca2+ 浓度升高时，钙泵将肌浆中的Ca2+逆浓度梯度转运到肌质网中贮存，从而使肌浆Ca2+浓度保持较低水平，由于肌浆中的Ca2+浓度降低，Ca2+ 与肌钙蛋白亚单位C分离，最终引起肌肉舒张。

4.简述运动中影响爆发力的大小的因素。

（1）质量或体重：在其它参数不变的情况下，质量越大，爆发力越大。

（2）加速度：在其它参数不变的情况下，加速度越大，爆发力越大。

但在运动中整个人体或人体某个部位的加速度大小是由肌肉力量决定的，所以肌肉力量越大，爆发力越大。

（3）运动距离：在其它参数不变的情况下，运动距离越大，爆发力越大。

运动的距离取决于运动员的肌肉、骨骼长度以及动作结构。

以同样速度完成相同的动作时，身材高大的运动员，由于肌肉、骨骼较长，爆发力较身材较矮小的运动员大。

（4）运动时间：在其它参数不变的情况下，运动时间越短，爆发力越大。

实际上做功的时间和肌力有密切的关系。

因为克服相同的负荷，肌肉力量越大，收缩速度越快。

因此，增加肌肉力量可增加肌肉的收缩速度，缩短运动时间，提高运动员的爆发力。

由此看来，肌肉力量大小，是影响运动员爆发力的一个重要因素。

5.用“离子学说”解释神经细胞静息电位的产生原理。

静息电位产生原理可以用“离子学说”来解释。

离子学说认为：（1）细胞内外各种离子的浓度分布是不均匀的，细胞内的K+浓度高于细胞外，而Na+、CI-细胞外浓度高于细胞内，另外细胞内的负离子主要是大分子有机负离子；（2）细胞膜对各种离子通透具有选择性。

当细胞处于静息状态时，细胞膜对K+的通透性大，对Na+的通透性较小，对A-则几乎没有通透性，所以就形成在静息时K+向细胞外流动。

离子的流动必然伴随着电荷的转移，结果使细胞内因丧失带正电荷的K+而电位下降，同时使细胞外因增加带正电荷的K+而电位上升，这就必然造成细胞外电位高而细胞内电位低的电位差。

所以，K+的外流是静息电位形成的基础。

随着K+外流，细胞膜两侧形成的外正内负的电场力会阻止细胞内K+的继续外流，当促使K+外流的由浓度差形成的向外扩散力与阻止K+外流的电场力相等时，K+的净移动量就会等于零。

这时细胞内外的电位差值就稳定在一定水平上，这就是静息电位。

由于静息电位主要是K+由细胞内向外流动达到平衡时的电位值，所以又把静息电位称为K+平衡电位。

6.试述骨骼肌肌纤维的收缩原理。

（1）兴奋—收缩耦联当运动神经上的神经冲动到达神经末梢时，通过神经—肌肉接头处的兴奋传递，使肌细胞膜产生兴奋。

之后，肌质网向肌浆中释放Ca2+，肌浆中的Ca2+浓度瞬时升高。

肌钙蛋白亚单位C与Ca2+结合，引起肌钙蛋白的分子结构改变，进而导致原肌球蛋白的分子结构改变。

（2）横桥的运动引起肌丝滑行原肌球蛋白滑入F-肌动蛋白双螺旋沟的深部，肌动蛋白分子上的活性位点暴露。

一旦肌动蛋白分子上的活性位点暴露，粗肌丝上的横桥即与之结合。

横桥与肌纤蛋白结合后会产生两种作用：A.激活了横桥上的ATP酶，使ATP迅速分解产生能量，供横桥摆动之用；B.激发横桥的摆动，拉动细肌丝向A带中央移动。

然后，横桥自动与肌动蛋白上的活性位点分离，并与新的活性位点结合，横桥再次摆动，拖动细肌丝又向A带中央前进一步。

如此，横桥头部前后往复地运动，一步一步地在细肌丝上“行走”，拖动细肌丝向A带中央滑行。

由于每个肌节中的横桥的运动，最终使肌肉收缩。

（3）收缩的肌肉舒张当肌浆中的Ca2+ 浓度升高时，肌浆网膜上的钙泵被激活。

在钙泵的作用下，肌质网把Ca2+泵入肌质网内，使肌浆中Ca2+浓度降低，Ca2+与肌钙蛋白亚单位C分离，肌钙蛋白和原肌球蛋白恢复原先的构型，原肌球蛋白再次掩盖肌动蛋白上的活性位点，阻止横桥与肌纤蛋白的相互作用，细肌丝回至肌肉收缩前的位置，肌肉舒张。

7.试述动作电位的产生原理。

动作电位的产生原理也可以用离子流学说来解释。

由于Na+在细胞外的浓度比细胞内高得多，它有由细胞外向细胞内扩散的趋势。

而离子进出细胞是由细胞膜上的离子通道来控制的。

在安静时膜上Na+通道关闭。

当细胞受到刺激时，膜上的Na+通道被激活而开放，Na+顺浓度梯度瞬间大量内流，细胞内正电荷增加，导致电位急剧上升，负电位从静息电位水平减小到消失进而出现膜内为正膜外为负的电位变化，形成锋电位的上升支，即去极化和反极化时相。

当膜内正电位所形成的电场力增大到足以对抗Na+内流时，膜电位达到一个新的平衡点，即Na+平衡电位。

与此同时，Na+通道逐渐失活而关闭，K+通道逐渐被激活而重新开放，导致Na+内流停止，产生K+ 快速外流，细胞内电位迅速下降，恢复到兴奋前的负电位状态，形成动作电位的下降支，亦即复极化时相。

8.试述在神经纤维上动作电位是如何进行传导的。

动作电位一旦在细胞膜的某一点产生，就沿着细胞膜向各个方向传播，直到整个细胞膜都产生动作电位为止。

这种在单一细胞上动作电位的传播叫做传导。

如果发生在神经纤维上，动作电位的传导是双向的。

在无髓神经纤维上动作电位是以局部电流的形式进行传导的。

当某点发生动作电位时，膜出现反极化，即膜外负电位膜内正电位状态。

而与之相邻的没有兴奋的部位仍然处在膜外为正膜内为负的状态。

由于细胞外液和细胞内液都具有良好的导电性，而某点附近又有电位差存在，所以必然产生局部的电流流动，其流动的方向在膜外是由未兴奋点流向该兴奋点，在膜内是由兴奋点流向未兴奋点，而形成局部电流。

其流动的结果触发邻近部位的膜产生动作电位。

就这样兴奋部位的膜与相邻未兴奋部位的膜之间产生的局部电流不断地流动下去，就会使产生在该点的动作电位迅速地进行传播，一直到整个细胞膜都发生动作电位为止。

因此，动作电位的传导实质上是局部电流流动的结果。

有髓神经纤维外面包裹着一层电阻很高的髓鞘，动作电位只能在没有髓鞘的朗飞结处产生局部电流。

因此动作电位是越过每一段带髓鞘的神经纤维呈跳跃式传导的。

动作电位在有髓神经纤维上的传导速度要比在无髓神经纤维上快的多。

9.骨骼肌有几种收缩形式？它们各有什么生理学特点？根据肌肉收缩时的长度变化，把肌肉收缩分为四种基本形式，即：向心收缩、等长收缩、离心收缩和等动收缩。

（1）向心收缩肌肉收缩时，长度缩短的收缩称为向心收缩。

向心收缩时肌肉长度缩短、起止点相互靠近，因而引起身体运动。

而且，肌肉张力增加出现在前，长度缩短发生在后。

但肌肉张力在肌肉开始缩短后即不再增加，直到收缩结束。

故这种收缩形式又称为等张收缩。

肌肉向心收缩时，是做功的。

其数值为负荷重量与负荷移动距离的乘积。

在向心收缩过程中，所谓的等张收缩是相对的，尤其是在在体情况下，更是如此。

由于在肌肉收缩过程中，往往是通过骨的杠杆作用克服阻力做功。

在负荷不变的情况下，要使肌肉在整个关节活动范围内以同样的力量收缩是不可能的。

如当肌肉收缩克服重力垂直举起杠铃时，随着关节角度变化，肌肉做功的力矩也会发生变化。

因此，需要肌肉用力的程度也不同。

（2）等长收缩肌肉在收缩时其长度不变，这种收缩称为等长收缩，又称为静力收缩。

肌肉等长收缩时由于长度不变，因而不能克服阻力做机械功。

等长收缩有两种情况。

其一，肌肉收缩时对抗不能克服的负荷。

其二，当其它关节由于肌肉离心收缩或向心收缩发生运动时，等长收缩可使某些关节保持一定的位置，为其它关节的运动创造适宜的条件。

要保持一定的体位，某些肌肉就必须做等长收缩。

（3）离心收缩肌肉在收缩产生张力的同时被拉长的收缩称为离心收缩。

肌肉做离心收缩也称为退让工作。

肌肉离心收缩可防止运动损伤。

如从高处跳下时，脚先着地，通过反射活动使股四头肌和臀大肌产生离心收缩。

由于肌肉离心收缩的制动作用，减缓了身体的下落速度。

不致于使身体造成损伤。

离心收缩时肌肉做负功。

（4）等动收缩在整个关节运动范围内肌肉以恒定的速度，且肌肉收缩时产生的力量始终与与阻力相等的肌肉收缩称为等动收缩。

由于在整个收缩过程中收缩速度是恒定的，等动收缩有时也称为等速收缩。

等动收缩和等张收缩具有本质的不同。

肌肉进行等动收缩时在整个运动范围内都能产生最大的肌张力，等张收缩则不能。

此外，等动收缩的速度可以根据需要进行调节。

因此，理论和实践证明，等动练习是提高肌肉力量的有效手段。

10.为什么在最大用力收缩时离心收缩产生的张力比向心收缩大？肌肉最大收缩时产生张力的大小取决于肌肉收缩的类型和收缩速度。

同一块肌肉，在收缩速度相同的情况下，离心收缩可产生最大的张力。

离心收缩产生的力量比向心收缩大50%左右，比等长收缩大25%左右。

关于肌肉离心收缩为何能产生较大的张力，一般认为有如下两个方面的原因：首先是牵张反射，肌肉受到外力的牵张时会反射性地引起收缩。

在离心收缩时肌肉受到强烈的牵张，因此会反射性地引起肌肉强烈收缩。