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运动生理学课后题

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第一章 肌肉活动的能量供应

1．能量与生命的关系如何，是怎样实现的？
人体生命活动是一个消耗能量的过程，而肌肉活动又是消耗能量最多的一种活动形式。运动时，人体不能直接利用太阳能、电能等各种物理形式的能量，只能直接利用储存在高能化合物三磷酸腺苷分子中蕴藏的化学能，与此同时糖、脂肪、蛋白质则可通过各自的分解代谢，将储存在分子内部的化学能逐渐释放出来，并使部分能量转移和储存到ATP分子之中，以保证ATP供能的持续性。
2．不同运动中，ATP供能与间接能源的动用关系？
1．ATP是人体内一切生命活动能量的直接来源，而能量的间接来源是指糖、脂肪和蛋白质。2．糖是机体最主要，来源最经济，供能又快速的能源物质，一克糖在体内彻底氧化可产生4.1千卡的热量，机体正常情况下有60％的热量由糖来提供。
3．在进行剧烈运动时，糖进行无氧分解供能，1分子的糖原或葡萄糖可产生3－2分子的ATP，可利用的热量不到糖分子结构中重热量的5%，能量利用率很低，但产能速率很高。
4．在进行强度不是太大的运动时，糖进行有氧分解供能，此时1分子的糖原或葡萄糖可生成39－38分子的ATP，糖分子结构中的热量几乎全部可以被利用，但产能速率较低。
5．脂肪是一种含热量最多的营养物质，1克脂肪在体内彻底氧化可产生9.3千卡的热量，他是长时间肌肉运动的重要能源。
6．体内脂肪首先通过脂肪动员，分解为甘油和脂肪酸。甘油经系列反应步骤，可循糖代谢途径氧化，由于肌肉内缺乏磷酸甘油激酶，故甘油直接为肌肉供能的意义不大。脂肪酸进入细胞后，在线粒体外膜活化，经肉碱转运至内膜，再经ß氧化逐步生成乙酰辅酶，之后经三羧酸循环逐步释放出大量能量供ADP再合成ATP，此过程是脂肪氧化分解供能的主要途径。
蛋白质分解供能是由氨基酸代谢实现的，但蛋白质分解供能很不经济，故一般情况不作为主要供能物质。
3．三种能源系统为什么能满足不同强度的运动需要？
这是由他们各自的供能特点所决定的。
1．磷酸原系统的供能特点：供能总量少，持续时间短，功率输出最快，不需要氧，不产生乳酸类等中间产物。所以磷酸原系统是一切高功率输出运动项目的物质基础，数秒钟内要发挥最大能量输出，只能依靠ATP－CP系统。如短跑、投掷、跳跃、举重等运动项目。此外，测定磷酸原系统的功率输出还是评定高功率运动项目训练效果和训练方法的一个重要指标。
2．乳酸能系统的供能特点：供能总量较磷酸原系统多，持续时间短，功率输出次之，不需要氧，终产物是导致疲劳的物质乳酸。乳酸能系统供能的意义在于，保证磷酸原系统最大供能后仍能维持数十秒快速供能，以应付机体短时间内的快速需要。如400米跑、100米跑等，血乳酸水平是衡量乳酸能系统供能能力的最常用的指标。
3．有氧氧化系统供能特点：ATP生成量很大，但速率很低，持续的时间很长，需要氧的参与，终产物是水和二氧化碳，不产生乳酸类的副产品。有氧氧化系统是进行长时间活动的物质基础。如3000米跑、马拉松等。最大摄氧量和无氧阈等是评定有氧工作能力的主要生理指标。
4．糖作为能源物质为什么要优于脂肪，蛋白质为何不是主要能源？
1．糖作为能源物质优于脂肪和蛋白质是由其特点决定的。
2．在满足不同强度运动时，既可以有氧分解供能，也可以无氧分解供能，在参与供能时动员快、消耗的氧量少、能量产生的效率高。因此，糖是肌肉活动时最重要的能源物质，而且机体正常情况下有60％的热量由糖来提供。蛋白质的分解供能是由氨基酸代谢实现的，体内不是所有氨基酸都能参与分解供能，由于肌肉内含有丰富的转氨酶，通过脱氨基和氧化等复杂过程，转变成丙酮酸等，这些物质再通过不同途径参与三羧酸循环的氧化分解供能。蛋白质分解供能很不经济，所以一般情况不作为主要供能物质。
5．简述能量统一体理论的及在体育实践中的应用意义？
1．运动生理学把完全不同的运动项目所需要的能量之间，以及各能量系统供应的途径之间相互联系所形成的整体叫能量统一体。
2．表现为把三个能量系统按能量输出方式的比例或按每个能量系统最大输出所能持续的时间等可分为两种表现形式，一种是以有氧和无氧供能百分比的表现形式；另一种是以运动时间为区分标准的表现形式。
3．能量统一体在体育实践中的应用：人体运动能力在很大程度上取决于能量输出的供应能力。着重发展起主要作用的供能系统。能量统一体理论提示，不同运动项目其主要的供能系统是不同的，在制定教学、训练时，应着重发展在该项活动中其主导作用的供能系统，如：短跑重点发展无氧供能系统能力，长跑应重点发展有氧供能能力。制定合理的训练计划。当确定应着重发展的供能系统之后，关键是选择有效的训练方法。
若要训练一名3000米跑的运动员，应先了解该项目起主导作用的有氧系统，其次是乳酸能系统，然后采用间歇训练、速度游戏、反复跑等适合发展3000米跑所需能量系统的手段方法加以训练。当然，具体的训练计划还需要考虑到运动技术的专门性。
6． 如何理解肌肉活动能量代谢的动态变化特征？
1．ATP供能的连续性。肌肉工作所完成的各种运动形式即技术动作，可能是周期性的、非周期性的、混合性的；也可能是间断性的、连续性的。在完成所有运动时，能量供应必须是连续的，否则肌肉工作会因能量供应中断而无法实现。也就是说，ATP的消耗与其再合成必须是连续的。
2．耗能与产能之间的匹配性。肌肉活动随运动强度的变化而对能量需求有所不同。强度越大，耗能也越大，这就要求产能速率必须与耗能强度相匹配。否则，运动就不能以该强度持续运动，这是由ATP供能的连续性决定的。三个能量系统输出功率不同，分别满足不同运动强度的需要。
3．供能途径与强度的对应性。肌肉在完成不同强度运动时，优先启动不同的供能系统与运动强度的对应性是由产能和耗能速率的匹配关系决定的。
4．无氧供能的暂时性。根据能量统一体理论，ATP再合成的无氧方式与有氧方式是一个统一体。启动哪一种方式供能取决于运动强度的变化，当运动强度耗能速率大于有氧产能最大速率时，必然动用产能更快的无氧方式，以满足该状态的代谢需要。由于无氧代谢的终产物会很快限制其代谢过程。因此，无氧供能维持的时间只能是暂时的。
5．有氧代谢的基础性。从细胞的结构与功能来看，有氧供能是机体生命活动最基本的代谢方式。它有完善的代谢场所、途径、方式和调节系统，最终把代谢物氧化分解成水和二氧化碳排出体外，三大营养物的能量利用率也最彻底。另外，运动时无氧代谢产物的清除及疲劳和能源物质的恢复等都必须依赖于有氧代谢来完成。
7．如何用运动强度与时间的变量因素对运动中能量代谢进行动态分析？
在人体的所有运动中，运动强度和时间都符合这样一个规律，即：强度大，维持时间必然短；时间长，维持强度一定小。以下是根据运动强度和时间的变换，对能量系统的动用的动态变化分析。
1．最大强度的短时间运动。它包括爆发式非周期性和连续式周期性最大强度运动。最大强度的运动必须启动能量输出功率最快的磷酸原系统。由于该系统供能可持续7.5秒左右，因此，首先动用CP供能。当达到CP供能极限而运动还必须持续下去时，必然启动能量输出功率次之的乳酸能系统，表现为运动强度略有下降，直至运动结束。这样的供能运动一般不会超过2分钟，以无氧供能为基础。
2．中低强度的长时间运动。该运动由于持续时间长，运动强度相对要小，它适应最大有氧工作能力的范围。如马拉松等，必然以有氧供能为基础。由于脂肪氧化时，动员慢、耗氧量大、输出功率小于糖等特点，故运动的前期以启动糖氧化供能为主，后期随着糖的消耗程度增加而逐渐过渡到以脂肪氧化供能为主。但在后期的加速、冲刺阶段，仍动用糖靠无氧方式来供能。
3．递增强度的力竭性运动。运动开始阶段，由于运动强度小，能耗速率低，有氧系统能量输出能满足其需要，故启动有氧氧化系统。随着运动强度的逐渐增大，当有氧供能达到最大输出功率时，仍不能满足因强度增大而对ATP的消耗时，必然动用输出功率更大的无氧供能系统。因磷酸原系统维持时间很短，所以此时主要是乳酸能系统供能，直至力竭。
4．强度变换的持续性运动。这种运动是以无氧供能为特征，以有氧供能为基础的混合性一类运动。其特点是：以CP供能快速完成技战术的配合，间歇时靠有氧能力及时恢复的持续性运动，运动中乳酸能参与的比例较小。
第二章 肌肉收缩
1．刺激引起组织兴奋应具备哪些条件？了解这些有何意义？
试验表明，任何刺激要引起组织兴奋必须达到一定的刺激强度、持续一定的时间和一定的强度时间变化率。了解这些不仅对了解可兴奋细胞具有普遍意义，而且也是研究肌肉收缩活动的生理基础。
2．简述静息电位和动作电位产生的原因？
1．安静时存在于细胞膜内外两侧的电位差称为静息电位。当组织一次有效刺激，在示波器上记录到一个迅速而短促的波动电位，即首先出现膜内、外的电位差迅速减少直至消失，进而出现两侧电位极性倒转，由静息时膜内为负，膜外为正，变成膜内为正，膜外为负。然而，膜电位的这种倒转是暂时的，它又很快恢复到受刺激前的静息状态。膜电位的这种迅速而短暂的波动称为动作电位。两种电位产生的共同原因是因为：生物电的形成依赖于细胞膜两侧离子分布的不均匀和膜对离子严格选择的通透性，及其不同条件下的变化，而膜电位形成的直接原因是离子的跨膜运动。
2．静息电位产生的原因是静息时膜主要对钾离子有通透性和钾离子的外流所致。动作电位产生的原因则是起自于刺激对膜的去极化作用，动作电位上升支的形成是膜对纳离子通透性突然增大和纳离子的迅速内流所致。然而，膜对纳离子通透性增大是暂时的，当膜电位接近峰值电位水平时，纳离子通道突然关闭，膜对纳离子通透性回降，而对钾离子通透性增高，钾离子外流又使膜电位恢复到内负外正的状态，形成动作电位下降支。
3．比较兴奋在神经纤维传导与在神经—肌肉接点传递的机制和特点？
兴奋在神经纤维传导的机制可用局部电流学说来解释。即对于一段无髓鞘纤维而言，当膜的某一点受到刺激产生动作电位时，该点的膜电位即倒转为内正外负，而临近未兴奋部位仍维持内负外正的极化状态，于是，兴奋部位和临近未兴奋部位之间，将由于电流差产生局部电流。
兴奋在神经—肌肉接点传递的机制是通过化学递质乙酰胆碱和终板膜电位变化来实现的。
兴奋在神经纤维的传导具有以下特征：
1．生理完整性。要求神经纤维在结构和生理功能上的完整。2．双向传导。神经冲动均可沿神经向两侧方向传导。 3．不衰减和相对不疲劳性。 4．绝缘性。绝缘性主要是由于髓鞘的存在。
兴奋在肌肉接点的传递有如下特点：
1．化学传递。神经和肌肉之间的兴奋传递是通过化学递质（ACH）
2．兴奋传递节律是一对一。每一次神经纤维兴奋都可引起一次肌肉细胞兴奋。
3．单向性。兴奋只能由神经末梢传向肌肉。
4．时间延搁。兴奋的传递过程需要一定时间。
5．高敏感性。易受化学和其他环境因素的影响。
1． 简述肌肉收缩的滑行理论，指出其直接的实验依据？
1．该理论认为，肌肉收缩时虽然外观上可以看到整个肌肉或肌纤维的缩短，但在肌细胞内并无肌丝或它们所含的分子结构的缩短或卷曲，而只是在每一个肌小节内发生了细肌丝向粗肌丝之间的滑行。
2．其直接的试验依据是肌肉收缩时暗带长度不变，而明带的长度缩短，与此同时，暗带中央的H区也相应变窄，这种变化只能用粗、细肌丝之间的相对运动来解释。
2． 试述从肌细胞兴奋到肌肉收缩的全过程？
1．当肌细胞兴奋引起肌浆Ca2+浓度升高时，细肌丝上肌钙蛋白结合Ca2+，引起肌钙蛋白的构型发生变化，这种变化又传递给肌原球蛋白分子，使其构型发生变化。
2．原肌球蛋白的双螺旋体从肌动蛋白的双螺旋体的沟沿滑向沟底，抑制肌动蛋白分子与横桥的因素被解除，肌动蛋白上的位点被暴露。
3．横桥与肌动蛋白上的位点相结合形成肌动球蛋白，肌动球蛋白可激活横桥上ATP酶活性，在Mg2+参与下，ATP分解释放能量，横桥获能发生向粗肌丝中心方向摆动，引起细肌丝向粗肌丝中央方向滑行。当横桥发生角度变化时横桥与肌动蛋白摆脱，恢复原位置再与下一肌动蛋白结合。
3． 试比较缩短收缩、拉长收缩和等长收缩的力学特征，指出它们在体育实践中的应用？
1．缩短收缩是指肌肉收缩所产生的张力大于外加的阻力时，肌肉缩短，并牵引骨杠杆做相向运动的一种收缩形式。作缩短收缩时，因负荷移动方向和肌肉用力方向一致，肌肉做正功。缩短收缩时肌肉起止点相互靠近，又称向心收缩。如运动练习中的弯举、高抬腿跑、挥臂扣球等练习时，参与工作的主动肌就是缩短收缩。
2．依据整个关节运动范围肌肉张力与负荷的关系，缩短收缩又可分非等动收缩和等动收缩两种。
非等动收缩在整个收缩过程中负荷是恒定的，而由于不同关节角度杠杆得益不同和受肌肉收缩长度变化的影响，在整个关节移动范围内肌肉收缩产生的张力和所遇负荷阻力是不等同的，收缩的速度也不相同。例如，屈肘举起恒定负荷时，肱二头肌的张力在关节角度115°—120°时最大，关节角度为30°时最小。
等动收缩是通过专门的等动练习器械来实现的。该器械使负荷随关节运动进程得到精确调整，即在关节角度的张力最弱点负荷最小，而在关节角度张力的最强点负荷最大，因此，在整个关节范围内肌肉产生的张力能始终与负荷等同，肌肉能以恒定速度或等同的强度收缩。自由泳的手臂划水动作就是等动收缩。
3．当肌肉收缩产生的张力小于外力时，肌肉积极收缩但被拉长，这种收缩形式称拉长收缩。拉长收缩时肌肉起止点相离，又称离心收缩。肌肉收缩产生的张力方向与负荷移动方向相反，肌肉做负功。在人体运动中拉长收缩起着制动、减速和克服重力等作用。
4．当肌肉收缩产生的张力等于外力时，肌肉积极收缩，但长度不变，这种收缩形式被称之为等长收缩。等长收缩时负荷未发生位移，从物理学角度认识，肌肉没有做功，但仍消耗很多能量。等长收缩时肌肉静力性工作的基础，在人体运动中对运动环节固定、支持和保持身体某种姿势起重要作用。
7．试分析肌肉收缩的张力与速度、长度与张力关系及其生理机制？
1．后负荷对肌肉收缩的影响——张力与速度的关系。
肌肉开始收缩时遇到的负荷或阻力称为后负荷，在一定范围内肌肉收缩产生的张力和速度大致成反比关系，当后负荷到大某一数值时，张力最大，速度为零，当后负荷为零时，张力理论上为零，速度达到最大。
其机制是：肌肉收缩产生张力大小取决于活化的横桥数目，收缩速度取决于横桥上能量释放的速率，收缩速度与活化横桥数目无关。
2．前负荷对肌肉收缩的影响——长度与张力关系。
前负荷是指在肌肉收缩前就加在肌肉上的负荷，它使肌肉收缩前就处在被拉长的状态，改变前负荷实际上就是改变肌肉收缩的初长度。在一定范围内，初长度越大，肌肉收缩张力就越大，当初长度增大到一定数值时，张力可达最大，再增大初长度，张力反而减小。
其机制是：肌肉长度处于适宜水平时，此时，粗细肌丝正处于最理想的重叠状态，因而起作用的横桥数目最多，故表现出收缩张力最大。与此相反，如果肌肉拉的太长或缩的太短，横桥数目减少，则肌张力下降。
8．简述不同类型纤维的形态、代谢和生理特征，指出它们与运动能力的关系。
1．快肌纤维直径较粗，肌浆少，肌红蛋白含量少，呈苍白色，其肌浆中线粒体数量和容积小，但肌质网发达，对钙离子的摄取速度快，从而反映速度快。其无氧代谢能力较高。快肌纤维收缩的潜伏期短，收缩速度快，收缩时产生的张力大，与慢肌纤维相比，肌肉收缩的张力—速度曲线位于其上方，但收缩不能持久、易疲劳。
2．慢肌纤维直径较细，肌浆丰富，肌红蛋白含量高，呈红色，其肌浆中线粒体直径大、数量多，周围毛细血管网发达。其有氧氧化能力较高。慢肌纤维收缩的潜伏期长，收缩速度较慢，表现张力较小，但能持久、抗疲劳能力强。
3．研究表明，肌肉最大收缩速度、爆发力和纵跳高度与快肌纤维百分组成成正相关，而静力耐力与慢肌纤维百分组成成正相关。由此，快肌百分组成与速度、爆发力素质有关，而慢肌百分组成与一般耐力和力量耐力有关。其次，根据对优秀运动员肌纤维类型百分组成的调查表明，从事短跑、跳跃即力量、速度为主项目的运动员，快肌纤维组成占优势。从事马拉松、长跑，即以耐力为主项目的，慢肌百分组成占优势，而介于两者之间的从事中距离跑的慢肌和快肌百分组成差不多。这一调查提示，肌纤维类型与专项运动能力关系密切。
9．试述运动训练对不同类型肌纤维的影响？
1．通过训练，快肌亚型会受到影响而相互转化。但不同类型的肌纤维是否会出现相互转化一直存在两种观点。
其一认为，个体肌肉中的肌纤维的百分比生来就是固定的，不论力量、耐力训练都不能使其改变，优秀运动员之所以具有相应的、有利于本专项的肌纤维类型的百分比组成，乃是自然选择的结果。
其二认为，根据近年来的研究表明，长期系统的训练可以导致肌肉结构和功能产生适应，而使肌纤维百分组成发生改变，他们认为快肌可以被低频冲动刺激改造成慢肌，而慢肌不受高频冲动刺激影响。
2．但经过试验证明，不同训练形式能使肌纤维发生明显得适应性变化，其表现为肌纤维选择性的肥大。即耐力练习可以使慢肌纤维选择性的肥大，而速度—爆发力的练习可以使快肌选择性的肥大。同时，速度训练还可以使肌纤维中的ATP酶的活性提高，耐力训练可以使肥肠肌中的琥珀酸脱氢酶的活性增强。

第三章 肌肉活动的神经调控
1．所谓内向电流、外向电流、电紧张，局部反应和动作电位，它们之间有什么联系和区别？
1．当电流施加于神经纤维外表面时，一方面电流经膜外的电解质由阳极流向阴极；另一方面在阳极处由膜外流入膜内，在膜内照例由阳极流向阴极，而到了阴极处则由膜内流向膜外。在阳极处表现为内向电流，引起膜的超级化，在阴极处表现为外向电流，引起膜的去极化。如果外加电流的刺激强度递于1/2阈值时，尚不足以改变膜对离子的通透性而产生离子电流，外加电流只起着电容放电的作用，膜两侧电位差改变所遵循的是一般电学规律，神经心理学中将这种外加电流所致的电容统称为电紧张。
2．在电紧张的基础上，当刺激强度增强到阈值的60％左右时，阳极部位仍表现为电紧张电位，而阴极部位的电位反映则明显加大并持续较长时间。显然，这时的阴极部位，其膜电位变化除了阴极电紧张以外，也包含另外的成分，后者被称为局部反应或局部电位。局部反应随着刺激强度的增大而增大，当刺激达到阈强度时，就在这一临界膜电位水平，爆发了动作电位。局部反应和动作电位都是钠离子内流的结果，但在局部反应期间，钠离子内流量极有限，还不足以引起动作电位。
3．局部反应和动作电位具有不同的特点。局部反应是局限于刺激部位局部的一种去极化反应，它可随刺激强度的增强而增大，也能向临近部位作电紧张式的扩布，但电位幅度随扩布距离而呈指数式下降，因此扩布距离极为有限。动作电位一经引起，其幅度便达到最大值，不受继续增强刺激强度的影响，并可沿膜向远处传导，其电位幅度不会随传导距离而衰减，即全或无非递减性传导的特点。
2．躯体运动时如何进行分类的？你认为随意运动、节律性运动和反射本质区别是什么？
1．生理学中通常把人类和高等动物全身和局部的肌肉活动称为躯体运动。
2．依据运动时主观意识参与的程度可将其分为三类：反射性运动、形式化运动、意向性运动。我认为随意运动、节律性运动和反射本质区别是在运动的全过程中是否受到了主观意识的控制。例如：反射性运动不受到主观意识的控制。形式化运动主观意识只控制运动的起始与终止。意向性运动运动全过程都受到主观意识的控制。
3．什么叫运动神经原池？它与运动单位有哪些区别？在运动神经原池中，不同运动单位是如何参与活动的？
一块肌肉通常接受许多运动神经元支配，这些神经元都比较集中位于脑干内几个毫米的区域或脊髓相邻节段的前角，因此将支配一块肌肉的那一组运动神经元称为运动神经原池。一个运动神经元与它所支配的那些肌纤维组成一个运动单位。一般传导速度快的大运动神经元支配FF型运动单位，传导速度慢的小运动神经元支配S型运动单位，传导速度中等的运动神经元支配FR型运动单位。
4．人体状态反射的规律是什么？试举两例说明它在完成一些运动技能时所起的作用？
1．头部空间位置的改变以及头部与躯干的相对位置发生改变时，将反射性的引起躯干和四肢肌肉紧张性的改变，这种反射称为状态反射。其规律是头部后仰引起上下肢及背部伸肌紧张性减弱，屈肌及腹部的紧张相对加强，四肢弯曲，头部侧倾或扭转时，引起同侧上下肢伸肌紧张性加强，异侧上下肢紧张性减弱。
2．体操运动员进行后手翻、后空翻或在平衡木上做动作时，如果头部位置不正，就会使两臂伸肌力量不一致，身体随之失去平衡，常常导致动作的失误或无法完成动作。又如举重时，提杠铃至胸前瞬间头后仰，可借以提高肩背肌群的力量，能更好的完成动作。
5．中枢化学突触与神经肌肉接头相比有何功能特点？
1．一根纤维只与运动神经元轴突的一根分支形成一个接头，但一个中枢神经元一方面与多个神经元的神经末梢形成突触，另一方面，它的突触又与多个神经元形成突触。
2．脊椎动物骨骼肌终板只接受兴奋性传入，但中枢神经元不仅接受兴奋，也接受抑制性传入。
3．参与神经肌肉接点传递只有一种递质和激活一种受体，但在中枢除了递质外，被公认的递质已有8—9种之多。
4．在正常情况下运动神经元发出的一个动作电位即可在所支配的肌纤维引起一个动作电位，但中枢神经元本身则需同时接受五十个以上由上位兴奋性神经元传来的动作电位的作用方可致下位神经元产生一个动作电位。
5．与神经肌肉接头相比，中枢突触有高度的可塑性，这对学习与记忆功能极为重要。

6. 受体是如何进行分类的，它具有哪些特征？
1．受体是指那些在细胞膜以及细胞浆与核中对特定生物活性物质具有识别并与之结合而产生生物效应的大分子。
2．受体有两个主要的功能，即能选择性的识别递质和激活效应器。按所选择识别的递质不同将它们分为乙酰胆碱受体、谷氨酸受体、甘氨酸受体、r-氨基丁酸受体、5-羟色胺受体、组胺受体以及识别各种神经肽受体。另一方面，又可按它们作用于效应器的分子机制将其分为直接调控离子通道活动的离子通道型受体和间接调控离子通道活动的代谢调节型受体。它具有饱和性、特异性和可逆性。

7． 感觉模态主要有哪些种类，它们的能量形式、感受器官和感受器是什么？
感觉模态（种类）
能量形式
感觉器官
感受器
视觉
电磁（光子）
眼（视网膜）
光感受器
听觉
机械
内耳（耳蜗）
毛细胞
触觉
机械
皮肤
神经末梢
压觉
机械
皮肤和深部组织
神经末梢
痛觉
各种形式（可变）
皮肤和各种器官
神经末梢
温度觉
温度
皮肤、下丘脑
神经末梢
直线加速度
机械
前庭器官
毛细胞
角加速度
机械
前庭器官
毛细胞
血管压力
机械
血管
神经末梢
肌肉牵张
机械
肌梭
神经末梢
肌肉张力
机械
腱器官
神经末梢
关节位置
机械
关解囊和韧带
神经末梢
8． 什么叫神经营养因子，主要的神经营养因子有哪些，它们有何功能特点？
这种促进神经生长的、可溶性蛋白质叫做神经营养因子。
1．主要的神经营养因子有脑源性神经营养因子、神经营养素－3、神经营养素－4、神经营养素－6、睫状神经营养因子和胶质细胞源性神经营养因子。
2．神经营养因子均属于可溶性的多肽因子，其表达是一个动态的，且具有周期性的过程；它不仅来源于靶细胞，也来源于传入神经元及神经鞘细胞，甚至来源于支配神经元本身；其作用方式具有多样性、多效性和特异性；不同的神经营养因子可以结合同一受体或亚单位。

9．视网膜是如何对信息进行处理的？色觉信息又是如何进行编码的？大脑皮质对视觉信息是如何进行综合处理的？
1．视网膜的光感受器包含视锥细胞和视杆细胞，是视觉系统中对光敏感、接收光的部位。视杆细胞的光感受器介导暗光视觉，视锥细胞的光感受器在亮光下活动，主司色觉。两种细胞的外段均含有整齐排列的由双层脂膜组成的小膜盘，光感受器外段膜盘含有对光敏感的视色素，这些色素在光作用下发生的一系列光化学变化是视觉得基础。视网膜上除了光感受器外，还有水平细胞、双极细胞、无长突细胞和神经节细胞，水平细胞和无长突细胞分别在外网状层和内网状层沿走向起着信息的整合作用。网间细胞胞体位于内核层，突起在内、外网状层中广泛伸展，形成突触联系，从而为视网膜中视觉信息提供了一条离中的反馈通路。感光细胞接受光刺激将光能转换为电能，这种电变化传导到水平细胞、双极细胞和无长突细胞，引起超极化型慢电位或去极化型慢电位。这些慢电位由产生部位向突触前膜处作电紧张式的扩布，就会影响突触前膜处递质释放量的变化，从而引起下一级细胞产生慢电位变化。两种形式的慢电位总和后使神经节细胞的静息电位去极化到阈电位水平，即可产生“全或无”式的动作电位，这些动作电位作为视网膜的最后输出信号传向中枢。
2．在光感受器这一水平的颜色信息是以红、绿、蓝三种不同的信号进行编码的。但是三种视锥信号并非通过专一线路向中枢传导，而是编码为拮抗成对的形式。例如在视网膜的水平细胞层，对来自绿敏视锥的信号和红敏视锥的信号既呈现拮抗反应。
3．脑通过某种机制把在皮质不同区域独立完成的信息（颜色、运动、形状、亮度等）处理综合起来。在这个过程中必须要有选择性“注意”的参与，即通过对周边感受器所接受的感觉信息的过滤、筛选，对信息进行取舍，突出对生存和生活有重要意义的视觉目标。经过注意过程处理后的视区的相互关系，就形成了对该视觉目标感知的基础，最终形成综合的视知觉。
10．简述行走时脊髓运动程序的发生机制？
1．当人体步行时，交替的伸出和回收两腿，这一过程缺少的只是一个协调机制来为两条腿的交替活动定时。从理论上说，这种协调机制可能是上运动神经元的一系列下行指令，然而，经过许多的动物实验证明，这种控制就在脊髓，这就提示在脊髓内可能存在有控制走动的中枢，它以一种比较固定的程序触发四肢规律性的步态活动。因此，控制协调的行走运动的环路必然在脊髓之中，产生节律性运动活动的神经环被称为中枢模式发生器。
2．行走运动是指人体走或奔跑时，左右下肢活动的固定协调的运动模式。行走可能的环路是由一个稳定的输入兴奋两个中间神经元所发起的，这两个中间神经元分别与控制屈肌和伸肌的运动神经元相联系，它们对连续性输入产生爆发式放电的输出反应。这是由于这两个中间神经元都通过另一个中间神经元的作用，而彼此抑制了对方的活动所造成的。因此，一个中间神经元的爆发放电将强烈的抑制另一个中间神经元的活动。这样，通过脊髓的交叉伸肌反射环路两侧肢体的运动就被协调起来，从而实现一侧下肢回缩和另一侧下肢的伸出。这种运动具有自动节律性和左右下肢间的交替性，其起始和终止受意识的控制，但在运动过程中却无需意识支配。

11．声音—机械能刺激如何通过毛细胞的换能作用将声波转化为电信号的？
听觉通过外耳道、鼓膜、听骨链及镫骨底版传到外淋巴后，部分机械能推动外淋巴从前庭阶经蜗孔及鼓阶到圆窗。另一部分机械能则通过外淋巴作用到前庭膜，再经内淋巴传到基底膜，引起基底膜振动，并以波的形式沿基底膜向前传布。从声学观点来看基底膜的不同部位会起到带通滤波器的作用。就是说，频率不同的声波将选择性的通过相应的带通滤波器，传输低频信号的通道位于基底膜的顶部，高频通道则在底部。所以不同频率的声波在基底膜的不同部位应当有一个相应的最大振幅部位。感受听觉的细胞是听毛细胞，声音刺激的机械能通过毛细胞转换成电能，引起听神经兴奋。
12．简述重力、直线正负加速度和旋转运动产生的机制？
1．重力和直线正负加速度引动的感受器是囊斑。当头部位置改变，如头前倾、后仰或左右两侧倾斜时，由于重力对耳石的作用方向改变，耳石膜与毛细胞之间的空间位置发生改变，使毛细胞兴奋，冲动经前庭神经传到前庭神经核，反射性的引起躯干和四肢有关肌肉的肌紧张变化。同时，冲动传入大脑皮质前庭感觉区，产生头部空间位置改变的感觉。
2．当人体作直线变速运动的开始、停止或突然变速时，耳石膜因直线加速度或减速度的惯性而发生位置偏移，使毛细胞的纤毛弯曲，毛细胞兴奋，通过姿势反射来调整有关骨骼肌的张力，以维持身体的平衡。同时也有冲动经丘脑传入大脑皮质感觉区，产生身体在空间的位置及变速的感觉。
3．旋转运动的产生机制是：旋转加速度的感受器是半规管壶腹嵴。当旋转运动开始、停止、或突然变速时，由于内淋巴的惯性作用，使终帽弯曲，刺激毛细胞兴奋，冲动经前庭神经传入中枢，产生旋转运动感觉。
13．高位中枢对脊髓反射的调控是如何实现的？
1．在正常情况下，脊髓反射活动是经常接受高位中枢下行指令的调控，高位中枢发出的运动指令能够在脊髓内通过对感觉传入纤维的末梢、中间神经元或运动神经元三个部位进行调控。
2．高位中枢一方面可以通过突触前抑制的方式调控突触前感觉传入纤维的活动从而影响反射的进行，另一方面高位中枢发生的运动指令还能改变脊髓反射通路中突触传递的强度和反应的征象。同时，高位中枢广泛的下行纤维与a运动神经元形成直接的单突触联系，通过改变运动神经元活动的背景水平来影响脊髓反射的强度。
14．脑干对肌紧张是如何进行调控的？
15．状态反射包括哪两种形式，简述其机制？
1．头部空间位置的改变以及头部与躯干的相对位置发生改变时，将反射性的引起躯干和四肢肌肉紧张性的改变，这种反射称为状态反射。它包括迷路紧张反射和颈紧张反射。
迷路紧张反射是指头部空间位置发生改变时，内耳迷路耳石器官的传入冲动对躯体伸肌紧张性的调节反射。由于不同头部位置会造成对耳石器官的不同刺激，使传入冲动沿前庭神经进入延髓的前庭神经核，再通过前庭脊髓束到达脊髓前角，与a运动神经元构成突触联系，并发生传出冲动引起有关伸肌紧张性增强。
颈紧张反射是指颈部扭曲时，颈椎关节韧带和颈部肌肉受到刺激后，对四肢肌肉紧张性的调节反射。肌电研究结果发现，人体状态反射的规律是：头部后仰引起上下肢及背部伸肌紧张性减弱，屈肌及腹肌的紧张相对加强，四肢弯曲，头部侧倾或扭转时，引起同侧上下肢伸肌紧张性加强，异侧上下肢伸肌紧张性减弱。
16．什么叫翻正反射？简述翻正反射的过程及发生的机制？
1．当人和动物处于不正常的体位时，通过一系列的调节运动将体位恢复常态的反射活动称为翻正反射。例如：将中脑动物（猫）四足朝天从高处落下，可观察到动物在下坠过程中，首先是头部扭转，继而是前肢和躯干也随之扭转，最后后肢才扭转过来，当下坠到地面时先由四足着地。
2．这类反射包括许多步骤主要是由于头部位置不正，视觉和耳石器官受到刺激而兴奋，传入的冲动反射性的引起头部位置率先复正，由于头部复正引起颈部扭曲，从而使颈肌的感受器发生兴奋，继而导致躯干翻转，使动物恢复站立。

17．详述高位中枢下传的两条路径？
一条在脊髓外侧柱内，称为外侧通路，主要参与肢体远端肌肉装置的随意运动，该通路受皮质直接控制，另一条在脊髓腹内侧柱内下行，称为腹内侧通路，主要参与身体姿势和行走运动，受脑干控制。
18．中枢运动控制系统分为哪几个等级，每个等级的部位和功能是什么？
1．中枢运动控制系统是以三个等级的方式组构的。
2．最高水平以大脑新皮质的联合皮质和大脑基底神经节为代表，负责运动的战略，即确定运动的目标和达到目标的最佳运动策略。
3．中间水平以运动皮质和小脑为代表，负责运动的战术，即肌肉收缩的顺序、运动的空间和时间安排以及如何使运动协调而准确的达到预定的目标。
4．最低水平以脑干和脊髓为代表，负责运动的执行，即激活那些发起目标定向性运动的运动神经元和中间神经元池，并对姿势进行必要的调整。
5．在运动控制等级结构中，每一个层次的正常功能很大程度上又依赖于感觉信息，为此我们应将脑的运动系统称为感觉运动系统。
19．大脑皮质与运动有关的脑区有哪几部分，指出各部分的具体位置和功能？
1．目前认为与运动有关的脑区主要包括有主运动区、运动前区、辅助运动区、顶后叶皮质以及扣带运动区等。
2．主运动区位于中央前回和中央旁小叶的前部，运动前区位于中央前回前方6区的外侧部，这两个区是控制躯体运动最重要的区域，它们接受本体感觉冲动，感受躯体的姿势和躯体各部分在空间的位置及运动状态，并调整和控制躯体运动。辅助运动区主要位于大脑皮质的内侧面和背外侧面上部的6区。在编排复杂的运动程序时和执行运动前的准备状态中，辅助运动区起着重要的作用。顶后叶皮质位于5区和7区，在解码并用于指导肢体运动的感觉信息方面起着重要的作用，但它是如何实现这一感觉指导运动的详细过程尚不清楚。
20．阐述大脑皮质运动区神经元的组构原则？
运动皮质发出下行控制纤维的细胞是高度分域的组织起来的，似乎与每一块肌肉有关的皮质神经元都有集聚的中心和围绕的外野，任何支配不同肌肉的中心区不会重叠，但是一条肌肉的外野支配区可能和另一条肌肉的外野，甚至和它的中心区发生重叠，这一分布规律被称为皮质运动区神经元的组构原则。
21．基底神经节有哪些功能特点？
基底神经节有以下几个功能。
参与运动的设计和程序的编制，将一个抽象的设计转换为一个随意的运动。
与随意运动的产生和稳定、肌紧张的调节、本体感受传入冲动信息的处理等可能都有关。
基底神经节中的某些核团还参与自主神经活动的调节、感觉传入、行为和学习记忆等功能活动。
22．大脑、基底神经元和小脑在调节躯体运动中是如何协调进行的？
随意运动的发动是一个非常复杂的过程，至今仍不十分清楚。目前认为，随意运动的设想起源于皮质联络区。运动的设计在大脑皮质和皮质下的基底神经节和小脑皮质中进行，设计好的运动信息被传送到运动皮质，再由运动皮质发出指令经由运动传出通路到达脊髓和脑干运动神经元。在此过程中，运动的设计需在大脑皮质和皮质下的两个运动脑区之间不断进行信息交流，而运动的设计需在大脑皮质和皮质下的两个运动脑区之间不断进行信息交流，而运动的执行需要小脑半球中间部的参与，后者利用其与脊髓、脑干和大脑皮质之间的纤维联系，将来自肌肉、关节等处的感觉传入信息与大脑皮质发出的运动指令反复进行比较，并修正大脑皮质的活动。

23．小脑分为哪几个部分？请详细阐述各部分的功能？
1．小脑分为前庭小脑、脊髓小脑和皮质小脑。
前庭小脑的主要功能是控制躯体和平衡眼球运动。由于前庭小脑主要接受前庭器官传入的有关位置改变和直线或旋转加速度运动情况的平衡感觉信息，而传出冲动主要影响躯干和四肢近端肌肉的活动，因而具有控制躯体平衡的作用。此外，前庭小脑也接受经脑桥核传来的来自外侧膝状体、上丘和视皮质等处的视觉传入，并通过对眼外肌肉的调节而控制眼球的运动，从而协调头部运动时眼的凝视运动。
脊髓小脑的功能是调节正在进行过程中的运动，协助大脑皮质对随意运动进行适时的控制。目前认为，当运动皮质向脊髓发出运动指令时，还通过皮质脊髓束的侧支向脊髓小脑传递有关运动指令的“副本”。另外，运动过程中来自肌肉与关节等处的本体感觉传入以及视、听觉传入等也到达脊髓小脑。脊髓小脑将来自这两方面的反馈信息加以比较和整合，察觉运动执行情况和运动指令之间的误差，一方面向大脑皮质发出矫正信号，修正运动皮质的活动，使其符合当时运动的实际情况，另一方面通过脑干——脊髓下传途径调节肌肉的活动，纠正运动的偏差，使运动能按运动皮质预定的目标和轨道准确进行。
皮质小脑的主要功能是参与随意运动的设计和程序的编制。完成一个随意运动，通常需要组织多个不同关节同时执行相应的动作，这种协调性动作需要脑的设计，并需要脑在设计和执行之间进行反复的比较，并经过反复的训练才能使动作完成的协调流畅。
24．从整合而言最先引起肌肉活动的神经过程是什么？在运动中各级神经元的功能活动是如何整合进行的？
1．实验表明，约在随意运动开始之前0.8秒，在大脑皮质的广泛区域就有一个缓慢上升的负电位。肌肉开始收缩前的30—150毫秒，在大脑皮质运动区与该运动有关的专门区域才出现叫高的电位，即所谓动作电位。对抗肌的抑制是在主动肌兴奋前15—20毫秒出现。换言之，皮质运动区的神经细胞只是引起肌肉周期性收缩的重要组成部分。
2．大脑皮质的许多联络区、基底神经节和小脑也都参与运动的规划，并把某种运动的意识转变为特定皮质运动柱体的活动，通过记录单个神经细胞的电活动可以看到，小脑和基底神经节在肌肉收缩前已经开始活动。小脑具有计算和整合关于运动的全部信息的能