运动生理学思维导图

运动生理学思维导图，包括骨骼肌机能、血液的组成和理化特性、运动对血液的影响、运动对血液凝固和纤溶能力的影响等等。

运动生理学

• 基础篇
  • 第一章 绪论（2345）
    • 两个环境
      • 细胞外液被称为内环境
      • 外环境
    • 三个调节系统
      • 非自动控制系统（是一个开环系统，没有结果）
        • 控制系统不受受控部分的影响
      • 反馈控制系统（闭环系统 ）
        • 概念：控制系统不断受受控系统的影响，即受控部分不断反馈信息返给控制系统。
        • 负反馈：受控部分反馈的信息减弱控制部分活动；是可逆的
        • 正反馈：受控部分反馈信息促进或加强控制部分活动；不可逆的
          • 包括排尿反射、分娩过程和血液凝固等
      • 前馈控制系统
        • 干扰信息直接通过感装置直接作用于控制部分
        • 属于条件反射活动
    • 四个生理机能调节
      • 神经调节
        • 神经活动的基本过程是反射
        • 反射弧（五个）：感受器、传入神经纤维、反射中枢、传出神经纤维、效应器
        • 反射活动
          • 非条件反射：先天
          • 条件反射：通过学习获得
        • 特点：反应快、准确、作用时间短
      • 体液调节
        • 通过体液运输来实现；具有比较缓慢、持久弥漫的特点
      • 自身调节
        • 不依赖于神经调节和体液调节，自身对刺激反应的适应性过程
      • 生物节律：按照发生的频率高低分为
        • 近似昼夜节律（24+-4）
        • 亚日节律（大于28）
        • 朝日节律（小于20）
    • 五个生命活动基本特征
      • 新城代谢：是生物体自我更新的最基本的生命活动过程
        • 同化过程
          • 从外界环境摄取有用物质，合成、转化为机体自身物质
        • 异化过程
          • 将自身的物质进行自我分解，分解的产物排除体外，同时释放能量
      • 兴奋性：可兴奋组织具有感受刺激，产生兴奋的特性
        • 刺激：能够引起可兴奋组织产生的各种环境变化
        • 发生兴奋：受刺激后，迅速产生动作电位
        • 兴奋：可兴奋组织接受刺激后所产生的生物电反应过程以及表现
      • 应激性：机体或者一切活体组织对周围环境变化具有发生反应的能力
        • 具有兴奋性的组织一定有应激性，非兴奋组织只有应激性没有兴奋性
      • 生殖：生命的基本活动
        • 自我复制和繁殖
  • 第二章 骨骼肌机能
    • 肌纤维（肌细胞）的结构（A带、I带、Z线、H区）是肌肉的基本结构和功能单位
      • 肌原纤维：粗肌丝、细肌丝
      • 肌小节：是肌纤维最基本结构和功能单位
      • 肌管系统：是骨骼肌兴奋引起收缩耦联过程的形态学基础
        • 横小管系统
          • 终末池
          • 三联管
        • 纵小管系统
      • 肌丝分子的组成（理解）
        • 粗肌丝
          • 肌球蛋白（肌凝蛋白）：一条粗细肌丝中约有200个，称双头长杆状，由一对重链（构成杆状尾部）和两对轻链（构成头部）组成。
          • 横桥：具有ATP酶活性，用于横桥运动
        • 细肌丝
          • 肌动蛋白：构成细肌丝的主干
          • 原肌蛋白：安静状态下，位于肌动蛋白的活性位点之，阻横桥与肌动蛋白结合。每个原肌蛋白分子能掩盖7个活性位点。
          • 肌钙蛋白：作用之一是将肌原蛋白附于蛋白上。（理解、阐述原理26页，同肌纤维分子机制）
    • 骨骼肌细胞的生理电现象（注重理解）
      • 静息电位
        • 细胞膜（选择性）对钾离子的通透性大，对钠离子通透性小。钾离子外流，使细胞膜形成外正内负。
      • 动作电位
        • 变化过程
          • 静极相
          • 去极相
            • 去极化
            • 反极化
          • 复极相
            • 复极化时相
        • 产生原理
          • 膜上钠离子通道被激活，钠离子顺浓度梯度大量内流，从而出现细胞膜形成外负内正。
        • 兴奋性变化过程
          • 绝对不应期：非常短暂
          • 相对不应期：兴奋恢复到正常的85%～90%，持续3毫秒
          • 超常期：兴奋恢复到正常的90%～110%，
          • 低常期：由110%降到95%，70毫秒
          • 恢复期
        • 特点
          • “全或无”现象
          • 不衰减性传导
          • 脉冲式
      • 动作电位的传导
        • 发生在神经纤维上，动作电位的传导是双向的；在无髓神经纤维上的动作电位以局部电流的形式进行传导的；有髓神经纤维较粗大，电阻较小，动作电位的传导是跳跃式的，所以传导速度比无髓神经纤维上快得多。
      • 细胞间的兴奋传递
        • 神经-肌肉接头的结构又称运动终板 结构：突触前膜、突触间隙、突触后膜
        • 兴奋传递：电信号➡️化学信号➡️电信号 终板电位：当动作电位沿着神经纤维传到轴突末梢，引起突触前膜上的钙离子通道开放，钙离子从细胞外液进入轴突末梢，促使含有乙酰胆碱的突触小泡移动与突触前膜接触进而破裂，乙酰胆碱释放到突触间隙之后与突触后膜上的特异性受体结合，进而引起钠离子、钾离子通道开放，使钠离子内流，钾离子外流。
    • 肌纤维的收缩过程
      • 肌丝滑行学说
        • 肌肉的缩短是由于肌小节中的细肌丝在粗肌丝之间滑行造成的
      • 肌纤维分子机制（注重理解）
        • 肌纤维分子机制的变化
          • 当运动神经纤维的动作电位到达神经末梢时。肌质网向肌浆释放钙离子，使肌浆中的钙离子浓度升高，进而肌钙蛋白的亚单位C与钙离子结合，使得肌钙蛋白的分子结构改变，也导致原肌蛋白的分子结构改变，原肌蛋白滑入F-肌动蛋白双螺旋沟深部，肌动蛋白分子活性位点暴露，进而粗肌丝上的横桥与之结合，并拉动细肌丝滑行。
        • 肌动蛋白与横桥结合产生的两种作用
          • 激活横桥上的ATP，使ATP分并产生能量供横桥摆动
          • 激活横桥的摆动，拉动细肌丝向A带中央移动
        • 肌肉收缩时形成的横桥数目越多肌肉收缩的力量就越大
      • 肌纤维的兴奋—收缩耦联
        • 概念
          • 通常把肌细胞膜电位变化为特征的兴奋过程和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
        • 步骤
          • 1、兴奋通过横小管系统传导到肌细胞内部
          • 2、三联管结构处的信息传递
          • 3、肌质网队钙离子的再回收（肌质网膜上的钙泵起作用）
    • 骨骼肌特性
      • 物理特性
        • 伸展性
        • 弹性
        • 黏滞性
      • 生理特性
        • 兴奋性
          • 给予适当的刺激才能引起兴奋，刺激应满足的的条件：刺激强度、刺激作用的时间、刺激强度的变化率
        • 收缩性
    • 骨骼肌的收缩形式
      • 形式
        • 向心收缩
          • 等张收缩 ：张力恒定，收缩长度变化
          • 等动收缩：肌肉以恒定的速度进行收缩。在整个运动范围内都能产生最大的肌张力。
        • 等长收缩
          • 肌肉收缩的长度不变
        • 离心收缩
          • 肌肉在收缩产生的张力的同时被拉长的收缩
        • 超等长收缩
          • 骨骼肌先做离心拉长，继而做向心收缩
        • 比较
          • 力量：同一块肌肉在收速度相同时，离心收缩产生最大的张力
          • 肌电：负荷相同，离心收缩的积分肌电比向心收缩低
          • 代谢：肌肉的离心收缩耗能比向心收缩低，耗氧量页低于向心收缩
          • 肌肉酸痛：离心收缩>等长收缩>向心收缩
      • 骨骼肌收缩的力学表现
        • 绝对肌力与相对肌力、绝对力量与相对力量、绝对爆发力
        • 力量-速度：收缩速度取决于能量释放速率和肌球蛋白ATP酶活性，与活化的横桥数目无关。
      • 运动单位的动员
        • 运动单位的概念
          • 一个a-运动神经元和受其支配的肌纤维所组成的最基本的肌肉收缩单位
            • 运动性运动单位
            • 紧张性运动单位
        • 运动单位的动员概念
          • 参与活动的运动单位数目与兴奋频率的结合
            • 当肌肉做持续最大收缩时，运动单位的动员达到最大水平，肌肉力量会随着时间的延长而下降，运动单位的动员基本保持不变。
    • 肌纤维类型和运动能力
      • 类型划分
        • 收缩速度：快肌和慢肌
        • 色泽：红肌和白肌
        • 收缩速度以及代谢特征：快缩-糖酵解型、快缩-氧化-糖酵解型、慢缩-氧化型
        • 肌球蛋白重链同功型
      • 不同类型肌纤维
        • 形态特征：快肌和慢肌
        • 生理特征：收缩速度、肌肉力量、疲劳
        • 代谢特征
          • 慢肌纤维中氧化酶系统（细胞色素氧化酶、苹果酸脱氢酶、琥珀酸氢酶）的活性高
          • 快肌纤维中无氧代谢有关酶（镁-三磷酸腺苷酶、肌激酶、磷酸肌酸激酶、乳酸脱氢酶）的活性高于慢肌纤维
      • 运动时不同类型运动单位的动员
        • 运动强度较低时，慢肌纤维首先被动员；运动强度较大时，快肌纤维首先被动员。
      • 肌纤维类型和运动（51页图表）
      • 训练对肌纤维的影响
        • 肌纤维选择性肥大
        • 酶活性改变
    • 运动对骨骼肌形态和机能的影响
      • 影响
        • 1、运动导致的延迟性肌肉酸痛：运动后24小时逐渐加剧，一般持续1～4天。5～7天后消失。
        • 2、运动导致的骨骼超微结构变化
      • 机理
        • 肌肉痉挛学说
        • 损伤学说
        • 急性炎症学说
        • 骨骼肌蛋白降解学说
        • 钙离子损伤学说
      • 防治
        • 热疗
        • 静力牵张
        • 按摩
        • 针刺
    • 肌电的测试原理与应用
      • 引导肌电的电极
        • 针电极一般用于医学领域
        • 表面电极在体育科研中应用更为广泛
      • 分析
        • 积分肌电
        • 均方根振幅
        • 平均功率频率
        • 中心频率
      • 应用
        • 利用肌电图测定神经的传导速度
        • 利用肌电评定神经和肌肉的肌能状态
        • 利用肌电评价肌力
        • 利用肌电进行动作分析
  • 第三章 血液
    • 血液的组成和理化特性
      • 组成
        • 血浆50%～60%
          • 血细胞以外的液体部分
          • 搁置一小时以上，血块缩小，血块周围会出现少量黄色澄清夜-称血清。血浆中含有纤维蛋白原，而血清不含有
        • 血细胞40%～50%
          • 红细胞：健康成人的红细胞比容37%～50%
          • 白细胞
          • 血小板
      • 功能
        • 1⃣️维持内环境的相对稳定
          • 血液维持睡、渗透压、酸碱度、体温以氧和营养物质的含量等的相对稳定
        • 2⃣️运输
          • 从呼吸器官吸入的氧和消化系统吸收的营养物质，运输到身体各处，供给组织细胞进行代谢，同时将代谢产物运输到排放器官排除体外
        • 3⃣️调节
        • 4⃣️防御和保护
          • 白细胞：对侵入人体的微生物和体内坏死组织具有吞噬分解作用，称细胞防御
          • 血小板：有加速凝血和止血的作用
      • 理化特性
        • 颜色和比重
          • 皮肤毛细血管血液呈鲜红色
          • 静脉血管含氧量少呈暗红色
        • 黏滞性
          • 原理：血液在血管内运行时，由于液体内各种物质的分子或者颗粒之间的摩擦，而产生阻力，是血液具有一定的黏滞性
          • 血液的黏滞性主要取决于红细胞的数量和血浆蛋白的含量
          • 反映血液流动性和黏滞性的最重要标志是血液的黏度
          • 液体的流动性与黏滞性是互为反比关系，即黏滞性越大流动性就越小
        • 渗透压
          • 血液渗透压组成部分
            • 晶体渗透压（最主要的），氯化钠主要的晶体物质，其次是碳酸氢钠和非电解质物质（葡萄糖、尿素）
            • 胶体渗透压最主要物质是白蛋白，其次是球蛋白
          • 正常体温时，血浆渗透压约为5800mmHg，与血浆正常渗透压近似的溶液称等渗溶液，如0.9%NaCl生理盐水、5%葡萄糖溶液
        • 酸碱度
          • 正常血浆pH值7.35～7.45
          • 人体生命活动所能耐所的最大pH值6.9～7.8
          • 血浆中主要的缓冲对：碳酸氢钠/碳酸20:1（最主要）、 蛋白质钠盐和蛋白质、磷酸氢二钠和磷酸二氢钠
    • 运动对血液的影响
      • 对血量的影响
        • 相关概念混淆
          • 循环血量：在血管内迅速流动
          • 贮存血量：部分贮存在肝、脾等
          • 血容量：人体循环血量的总量，包括血浆容量和血细胞容量
        • 从事短时间运动
          • 血浆容量和血细胞容量明显增加，血细胞容量增加较明显
        • 从事长时间耐力性运动
          • 一次性长时间运动血浆容量减少
          • 血容量的改变主要有血浆水分转移情况决定
      • 红细胞与运动
        • 红细胞生理特性
          • 成熟的红细胞没有细胞核；寿命平均120天；作用是运输氧和二氧化碳，缓冲血液的酸碱度
        • 血红蛋白功能、血红蛋白与运动
          • 红细胞的主要成分，是一种结合蛋白。每一血红蛋白分子有一分子的珠蛋白和四分子亚铁血红素组成
          • 男性：120～160g/H；女性：110～150g/H
          • 应用血红蛋白指标时应注意的问题（75页）
        • 运动对红细胞数量的影响
          • 一次性运动
            • 运动中红细胞暂时性增加，运动停止后便开始恢复，1～2小时后可恢复正常水平
          • 长期运动训练
            • 运动性贫血
        • 运动对红细胞压积的影响
          • 是影响血液黏度的主要因素
        • 运动对红细胞流动性的影响
          • 一次性极限运动会使红细滤过率下降、悬浮黏度增加，红细胞变形性降低
          • 经过系统训练的运动员安静时红细胞变形能力增加
      • 白细胞与运动
        • 白细胞生理特性
          • 根据形态、功能和来源分为粒细胞（中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞）、单核细胞和淋巴细胞
          • 生理变化范围较大：上午比早上多，；运动时比安静时多；进食后、炎症、月经期和分娩期多增多
        • 运动时白细胞变化的三个时相
          • 淋巴增多时、中性粒细胞增多时相、中毒时相
        • 运动时白细胞变化
          • 最大负荷运动停止后即刻，白细胞总数和淋巴细胞增加的幅度达到最大，其增加的幅度岁最大负荷运动的持续时间延长而增长。
          • 不同持续时间的运动，淋巴细胞数量增加幅度总是大衣白细胞总数的增加幅度。
        • 运动后白细胞的恢复
          • 运动强度越大，持续时间越长，白细胞恢复的速度越慢
      • 血小板与运动
        • 血小板的功能和生理特性
          • 黏着：血管损破暴露，血小板就会黏附于胶原组织上
          • 聚集：血小板之间相互黏着的能力
          • 释放：续黏着和聚集后，血小板分泌含生物活性物质（ADP、儿茶酚胺等）
          • 收缩：血小板依赖固有的收缩淡斑产生的收缩作用
          • 吸附：吸附许多凝血因子
        • 一次性剧烈运动后即刻血小板数量、血小板平均容积增加，血小板活性增强，循环学中血小板聚集趋势页增加
        • 研究表明，血小板数量的增加只在大强度运动下发生
        • 运动后，血小板粘附率和最大聚集率由冥想增加（为什么？79页）
    • 运动对血液凝固和纤溶能力的影响
      • 血液凝固
        • 血凝过程：凝血酶原激活物形成，激活催化转变凝血酶，催化纤维蛋白原转为纤维蛋白形成冻胶状的血块
      • 纤溶蛋白溶解
        • 纤溶酶激活
        • 纤维蛋白的降解
        • 纤溶抑制
      • 影响
        • 一次性运动：引起血凝系统和纤溶系统机能亢进（超过正常标准）
        • 长期运动
    • 运动员血液
      • 概念：经过良好训练的运动员，由于运动训练使血液的状发生了一系列适应性的变化
      • 特征
        • 纤溶蛋白溶解作用增加
        • 血容量增加
        • 红细胞变形能力增强
        • 血黏度下降
      • 生理意义
        • 有利于增大运动时的心输出量
        • 运动员血液黏滞度下降，血容量增多因素有利于减少血流阻力，加快血流速度；也有利于体温调节和大强度运动的散热，促使更多的血液流到皮肤
        • 降低因运动时血浆水分转移、丢失而造成的血液过分浓缩的程度
        • 血浆清蛋浓度升高，有利于运载脂肪酸供能
    • 血型与输血原则
      • 红细胞聚集的本质是抗原-抗体反应
    • 血液中重要指标参考及意义
• 应用篇