论身体运动的物质能量来源.doc

体育学院毕业论文论身体运动的物质能量来源摘 要：运动时，糖、脂肪和蛋白质是能量的主要来源。本文通过对人体运动时能量供应特点的分析，来阐述运动员的能量消耗状况及与运动强度、密度的关系。同时又依据营养学的相关知识，以饮食作为能量的主要来源，讨论了三大营养物质在运动员饮食中的供能作用和合理比例。通过对不同专项的运动特点分析，为运动员如何合理安排营养膳食，保持良好的机能状态，提高运动成绩提供科学理论依据。关键词：身体运动；物质能量；糖；脂肪；蛋白质 About thesource of bady sports substanc energyAbstract: Sugar,grens and protein is the important source of energy ,when sports this text analyses the course of supplying energy when sports and explains the relatiorship between the steaus of energy comsumption and intensity density when sporting ,The diet is the important source of energy ,According to the knowledge of nutrition disscuss supply energy effect and nationalizution proportion of three nutrition in athletes diet and the source of substance energy ,Through analysing the different sport fcawur about special sport ,rationalization arrange nutrition diet for athlete ,Keeping the good condition improving the sport achierement ,providing the theory evidence.Key words：bady sport；substance energy；sugar； grense； protein 众所周知，任何物体的运动都需要能量，同样任何生物体的生命活动也离不开能量的供给。人体的生长、运动和劳动等都需要能量作保证，人体所需要的能量主要通过摄入各种食物来满足。食物中能产生能量的物质主要是糖类（也称为碳水化合物）、脂类和蛋白质。这三大类营养物质可通过体内新陈代谢过程产生能量。而不同的运动项目，又有其自身的特点，因此不同运动项目间的营养也有不同之处。1 人体内的营养物质 食物中所含的营养素可分为蛋白质、脂类、糖类、维生素、无机盐、矿物质和水七大类。各种营养素对人体都有其特殊作用1。而供给人体运动的能源物质大致可分为二类：一类是非磷酸化合物（糖、脂类、蛋白质）；一类是磷酸化合物（三磷酸腺肝即ATP、磷酸肌酸即CP）。通常人体内的ATP和CP的含量很少，靠其提供能量人体只能维持815秒左右的肌肉收缩活动2。糖是人体内的重要能源物质，人体所需能量的70%是由糖供给的。人体内糖的贮存量约为380-515克，每克糖可提供能量517.16KJ。但在激烈运动时，机体所储存的糖只够维持24小时。1.1 运动中糖的分析 糖是膳食中最重要的营养素，是运动肌肉的最佳能量来源，糖的供能特点是直接而迅速，并且糖有氧氧化的代谢产物二氧化碳和水易通过呼吸、汗液、尿液等排出体外，代谢产物不致在体内堆积。在运动开始阶段和大强度运动时，糖代谢供能比例也较高，是运动时唯一能通过无氧代谢合成ATP的有效燃料3。人体内的糖主要贮存在肌肉、肝脏和血液中，可供肌组织利用的成分有肌糖原、肝糖原和血糖。1.1.1 肌糖原与运动能力肌糖原储备与耐力性运动能力密切相关，而且是决定耐力训练和比赛运动能力的重要因素之一。长时间运动时摄入糖类食物可推迟运动性疲劳的发生，并能增加其耐力。具有高水平肌糖原含量的运动员，途中跑时能长时间保持令人满意的速度，在运动后期做冲剌运动时也可持续较长时间。肌糖原储量过低时，就会降低无氧代谢能力。肌糖原大量消耗时，最大摄氧量比正常状态下降，肌乳酸浓度也明显升高。所以肌糖原储量对耐力运动和极量运动都是必要的有效能源。1.1.2 肝糖原与运动能力 肝糖原生成和输出的重要作用体现在耐力项目的运动中，肝脏葡萄糖的释放和异生是由肝糖原降解及糖异生途径提供的。在进行长时间大强度运动时，肝糖原分解占肝葡萄糖释放总量的90%，表明肝糖原分解速率大大提高。在持续时间短的运动项目中，肝糖原排空很少。而当肝脏中储存糖原接近排空时，肝糖原分解减少至最低程度；肝糖原趋于耗竭时，血糖的来源几乎全部为糖异生过程提供4。日常的膳食糖含量也极大影响肝糖原的储量。1.1.3 血糖与运动能力 血糖主要是进入组织细胞合成糖原，或氧化分解供能及转换成脂肪和氨基酸。正常情况下，血糖水平保持动态平衡，浓度维持在正常生理范围内。在运动状态下血糖水平将发生较大变化，比如运动时由于骨骼肌不断吸收和利用血糖，一方面降低血糖浓度，另一方面使肌糖原的消耗减少。而随着运动强度增大，肌组织不断吸收血糖，可造成血糖水平的极速降低，而引发各种运动性疾病。其主要原因是由于肌组织参与运动收缩，消耗了大量的糖元所致。所以，长时间运动时，应当合理的补糖，以维持血糖水平的相对恒定。1.1.4 糖的供给量及食物来源糖的主要生理功能是供给热量，因此一个人每天需要多少糖，应该随人体每天需要的热量而定。按照我国居民的膳食习惯，以占总热量的6070为宜。例如供热能12.55兆焦，其中糖含量应占7.538.16兆焦，即450488克。对于热能消耗大的人，由糖供给的能量可高达85以上，一般认为对较低强度工作的人，每日有300400克糖的供给已足够了；对从事体力劳动者，则需要量应有所增加；儿童、少年每千克体重约需610克，其主要原因是其新陈代谢率比成人高。 糖的来源主要是谷类和根茎类食品，如各种粮食和薯类，其中米、面、玉米、高粱中的糖含量约为70；绿豆、红豆等豆类中约含2030；薯类、藕、山药等根茎中约含1530，这些食物中所含糖类成分主要有大量的淀粉和少量的单糖、双糖。蔬菜和水果除含有少量单糖外，是维生素和果胶的主要来源。各种食糖也是人体糖的一个重要来源，例如蔗糖、麦芽糖等。由于我国居民的的膳食制度多为多糖膳食，因此一般不会患缺乏糖类疾病。1.2 运动中脂肪的分析脂肪又称中性脂肪，是碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物，由二分子甘油和三分子脂肪酸构成的甘油三酯。脂肪是高热能物质，1克脂肪在体内氧化燃烧可产生37.655千焦的热量。体内摄入多余的热量以脂肪的形式贮存，成为机体的“燃料库”，在供给人体能量方面起着重要作用5。1.2.1 耐力运动与脂肪在进行运动强度越小，持续时间越长的运动项目中，依靠脂肪氧化供能占人体总能量代谢的百分率也越高，而超长时间的运动项目中，脂肪将成为肌肉运动的重要供能物质。在一次长时间持续运动过程中，脂肪的供能作用占最主要的地位。骨骼肌氧化脂肪酸的效果与运动能力的关系较为密切，运动时脂肪水解所生成的甘油经血液运输到肝脏中，进一步代谢合成葡萄糖，该合成的葡萄糖对长时间有氧运动中维持血糖稳定有重要作用。1.2.2 脂肪的动用 运动时骨骼肌氧化的脂肪酸主要依靠肌内甘油三酯水解和摄取血浆脂肪酸而获得。属于脂肪主要成分的脂肪酸随运动时间的延长，血浆脂肪酸供能将占据主要地位。运动过程中，血浆脂肪酸浓度越高，其转运率也越快，与运动强度的增大有密切关系。运动时脂肪酸连续从脂肪组织释放入血，血浆脂肪酸浓度逐渐升高，肌组织摄取和利用量也相应增多。肌肉对血浆的脂肪酸摄取和利用，与耐力运动关系较为密切。高水平耐力运动员的呼吸循环系统转运氧的能力越高，其肌组织线粒体氧化脂肪酸的能力也越强，因而运动时脂肪酸氧化供能的比例相对就较高，更有利于运动时节省糖原储备。而长时间耐力运动中，脂肪作为肌组织的重要供能物质，脂肪组织和肌肉细胞内甘油三酯分解释放出的脂肪酸是骨骼肌脂肪氧化供能的主要来源。1.2.3 脂肪的供给量及能量来源 脂肪无供给量标准。由于不同地区经济发展水平和饮食习惯的不平衡，脂肪的实际摄入量有很大差异。我国营养学会建议膳食脂肪供给量不宜超过总能量的30%，其中饱和、单不饱和、多不饱和脂肪酸的比例应为1:1:1。亚油酸提供的能量能达到总能量的1%2%即可满足人体对必需脂肪酸的需要6。 脂肪的食物来源分为可见脂肪和不可见脂肪。可见脂肪主要是指那些已经从动植物中分离出来，能鉴别和计量的脂肪，例如猪油、黄油、人造黄油、酥油、色拉油、花生油、豆油等烹调油。不可见脂肪是指没有从动植物中分离出来，如食用的肉类、鸡蛋、奶酪、牛奶、坚果和谷物中的脂肪。在动物食品中主要含有饱和脂肪酸，但也有例外，鱼肝油这种动物脂肪中多不饱和脂肪含量很高。目前，我国居民主要的脂肪来源是肉类食品和烹调油。牛羊肉中动物脂肪比较低，一般在10左右；鱼肉含脂肪更低，其含量约为2.8左右7。植物脂肪和动物脂肪的区别是：植物脂肪或植物油中含多不饱和脂肪酸高，并且不含胆固醇，而动物脂肪中多含饱和脂肪酸。但其所含成分也有例外，比如可可黄油、棕桐油、椰子油含较高的饱和脂肪8；海洋动物和鱼类多含有一些不饱和脂肪。1.3 运动中蛋白质的分析蛋白质是生命的基础，是构成细胞和机体的主要成分，约占人体干重的45%，并且在维持正常的生命活动中起着非常重要的作用。主要表现在，运动时人体的代谢机能增强，动用蛋白质代谢供能的比例也有所增加。长时间耐力运动时，为了补充骨骼肌和大脑正常活动对糖的需求，蛋白质和氨基酸分解代谢增强，以增强糖异生过程中的代谢作用。也有研究发现，长期进行力量性运动训练可明显促进蛋白质合成代谢。1.3.1 运动中蛋白质的代谢 运动易引起人体蛋白质的代谢速率改变。耐力运动时机体的蛋白质分解速率超过合成速率，长时间运动引起肝、肌肉非收缩蛋白分解代谢速率加快，收缩蛋白的分解代谢速率减慢，整体蛋白质代谢表现为分解代谢加强。 耐力训练使骨骼肌线粒体数目增多，体积增大，酶活性升高。使有氧代谢供能能力增强。力量训练使肌肉体积增大，肌纤维增粗，力量增强。其肌纤维增粗的原因主要是肌组织蛋白质数量的增多和生理横断面的扩大而引起。1.3.2 蛋白质的供给量及能量来源 蛋白质的供给量与膳食蛋白质的质量有重大关系。中国膳食以植物性食物为主，蛋白质质量较差，供给量需要定为每日每公斤体重1.01.2克。蛋白质供给量也可用占总能量摄入的百分比来表示。在能量摄入得到满足的情况下，成年人由蛋白质提供的能量应占总能量的10%12%，生长发育中的青少年则应占14%9。 膳食中蛋白质的来源主要是植物性食物和动物性食物。动物性食物蛋白质含量高、质量好，如奶、蛋、鱼、瘦肉等；而植物性食物主要是豆类和谷类，其中豆类食品中含有丰富的优质蛋白质，谷类中蛋白质含量约为10%。蔬菜水果等食品蛋白质含量也很低，在蛋白质营养中作用较小。2 不同运动项目的物质能量供应特点2.1 速度型运动项目物质能量供应特点 速度型运动项目的代谢特点主要表现在运动过程中高度缺氧，负有氧债，能源主要依靠磷酸原系统和糖无氧酵解供应，例如100米短距离跑，其磷酸原系统和糖无氧酵解系统供能占能量系统的98%，因此其营养应符合体内能源物质的快速动用等特点。而进行速度型运动项目的训练可使三磷酸腺苷（ATP）和磷酸腺苷（CP）的再合成速率提高，所以膳食中应供给含丰富易吸收的糖、维生素C、维生素B2等营养素。此外，由于速度型运动项目的持续时间较短，不可避免的将在机体内堆积较多的酸性代谢产物。为了能快速清除酸性代谢产物，防止神经系统的活动高度紧张，还应供给含蛋白质与磷丰富的食物，以及为使体内碱储备充分，应多吃蔬菜、水果等碱性食物10。2.2 力量型运动项目物质能量供应特点 力量型运动项目要求肌肉有较大力量与爆发力。为发展肌肉力量和爆发力，对蛋白质与维生素B2的需求较多，特别在训练初期蛋白质供应量应提高到每千克体重2克以上，其热量百分比可达18%左右，其中优质蛋白质应不低于三分之一。此外，为保证神经肌肉的正常功能，钠、钾、钙、镁的补充也很重要。2.3 耐力型运动项目物质能量特点 此类项目特点是单位时间内能量消耗小，但总能量消耗较大，能量代谢主要靠糖和脂肪的有氧氧化供能为主。在进行耐力性运动的长时间大强度运动过程中其供能特点主要为，肌糖原消耗增加，蛋白质分解加强，需供应较多的糖；为使运动员血红蛋白和呼吸酶维持在较高水平，需供给较多的蛋白质、铁、维生素B2、维生素C等营养素；为了保证食物热量，又缩小食物体积，减轻胃肠负担，食物中的脂肪含量可适当提高。此外，耐力运动员由于长时间的运动导致失汗较多，因此，在运动中及运动后应合理的补充水和电解质。2.4 灵敏和技巧型运动项目物质能量供应特点 灵敏和技巧型运动项目在训练过程中神经活动紧张、动作变化较多，要求动作协调并具备良好的速率和技巧，需要运动员的体重和身体成份控制在一定范围内。所以膳食中就有充分的蛋白质，要求日常摄入量约占总热能的12%15%；当由于训练不当而引起体重减轻期可增高到18%。膳食中脂肪不宜过多，以保持在总热量的30%左右为宜，以免影响体重和体脂成分。3 小结人体活动所需的能量大都来源于贮存在糖、脂肪、蛋白质中的能量，它