运动生理学1-运动的能量代谢

1、.第第二二章章 运动的运动的能量代谢能量代谢.第一节 人体运动中的能量来源n生理活动是以能量消耗为基础的，生理活动是以能量消耗为基础的，运动时更是如此。运动时更是如此。n能量代谢能量代谢( (Energy Metabolism) )是是指在物质代谢中伴随着的能量释放、指在物质代谢中伴随着的能量释放、转移和利用的过程转移和利用的过程 。. 人体内的能源物质ATP、ADP、AMPnATP由腺嘌呤与核糖构成的腺苷再与3个磷酸基团结合而成，故称为三磷酸腺苷。nATP脱去一个磷酸根形成ADP（二磷酸腺苷），脱去2个磷酸根形成AMP（一磷酸腺苷）。此过程中伴随大量能量释放。 ATP酶酶 ATP ADPPi

2、 能能.n糖原糖原与葡萄糖与葡萄糖n糖原：糖原：人体各种组织中大多含有糖原，人体各种组织中大多含有糖原，但其含量的差异很大。例如，脑组织但其含量的差异很大。例如，脑组织中糖原含量甚少，而肝脏和肌肉中以中糖原含量甚少，而肝脏和肌肉中以糖原方式贮存的糖类约有糖原方式贮存的糖类约有350-400350-400克，克，运动员糖原储量可达运动员糖原储量可达400-550400-550克。克。.n葡萄糖：主要在葡萄糖：主要在血液中血液中，又称血糖，正又称血糖，正常人空腹浓度为常人空腹浓度为80-120mg%80-120mg%。n血糖是包括大脑在内的中枢神经系统的血糖是包括大脑在内的中枢神经系统的主要能源。

3、主要能源。n血糖浓度是人体糖的分解及合成代谢保血糖浓度是人体糖的分解及合成代谢保持动态平衡的标志。饥饿及长时间运动持动态平衡的标志。饥饿及长时间运动时，血糖水平下降，运动员会出现工作时，血糖水平下降，运动员会出现工作能力下降及疲劳的征象。肝糖原可以迅能力下降及疲劳的征象。肝糖原可以迅速分解入血以补充血糖，维持血糖的动速分解入血以补充血糖，维持血糖的动态平衡。态平衡。 .CP、蛋白质、脂肪nCP即磷酸肌酸，总量虽然不多，但能快速分解供能。n蛋白质：由氨基酸构成。约占每天能量供应量的18%。虽然称为能源物质，但其主要作用是构成体质，参与生理功能的调节，供能只是其次要作用。n脂肪（甘油三酯）：贮量庞

4、大，是重要的供能物质。.n( (一一) )骨骼肌收缩的直接能源骨骼肌收缩的直接能源ATPATP骨骼肌细胞只骨骼肌细胞只能通过分解能通过分解ATPATP释放出的能量释放出的能量驱动肌丝的滑驱动肌丝的滑行，才能发生行，才能发生收缩，所以收缩，所以ATPATP是骨骼肌收缩是骨骼肌收缩的唯一直接能的唯一直接能源形式。源形式。 .ATPATP的分解供能及补充的分解供能及补充 ATP ADP+Pi+EATP ADP+Pi+E（能量）（能量）n每克分子每克分子ATPATP可释放可释放29.26-50.16KJ(7-12Kcal)29.26-50.16KJ(7-12Kcal)nATPATP一旦被分解，便迅速补

5、充一旦被分解，便迅速补充。 ATPATP分解分解极为迅速。但由于极为迅速。但由于ATPATP贮量有限，运动中贮量有限，运动中ATPATP消耗后的补充速度成为影响运动能力的消耗后的补充速度成为影响运动能力的关键关键因因素。素。 n肌肉中肌肉中ATPATP的再合成则要靠的再合成则要靠其他其他能源物质的分解供能源物质的分解供能。能。 .( (二二) )ATPATP的补充的补充三个三个供供能系统能系统 n1.1.磷酸原系统磷酸原系统 n能源形式：CP（磷酸肌酸）n反应式 CP+ADP C+ATPCP+ADP C+ATP 特点：特点：不耗氧（不耗氧（无氧代谢无氧代谢）；供能速度；供能速度极快；极快；持续

6、时间短，只能维持持续时间短，只能维持6-86-8秒。秒。 是速度、力量运动项目的供能基础。如是速度、力量运动项目的供能基础。如短跑、举重、投掷、跳跃等。短跑、举重、投掷、跳跃等。.2.2.糖糖酵解酵解供供能系能系统统 n能源形式：糖能源形式：糖n反应式：反应式： 葡萄糖葡萄糖乳酸乳酸+ ATP+ ATPn特点：特点：不耗氧（不耗氧（无氧代谢无氧代谢）；供能；供能速度快；速度快；产生乳酸；持续时间较短产生乳酸；持续时间较短（2-32-3分钟）。分钟）。 是速度耐力项目的供能基础。如是速度耐力项目的供能基础。如800-1500800-1500米、中距离的游泳、划船米、中距离的游泳、划船等。等。.3

7、.3.有氧有氧氧化氧化供供能系统能系统 能源形式：糖、蛋白质、脂肪能源形式：糖、蛋白质、脂肪反应式：反应式：糖糖脂肪脂肪 +O +O2 2 CO CO2 2+H+H2 2O +ATPO +ATP蛋白质蛋白质n特点：特点：耗氧（耗氧（有氧代谢有氧代谢）；供能速；供能速度慢；度慢；持续时间长持续时间长(1-2(1-2小时小时) )n是耐力项目的供能基础。如长跑、是耐力项目的供能基础。如长跑、自行车、滑雪、铁人三项等。自行车、滑雪、铁人三项等。 .（三）机体能量的利用n能量利用的三个途径（1）基础代谢：指人体在基础状态下（清晨、空腹、清醒、室温20-25摄氏度）的能量代谢。（2）食物的消化吸收（食物

8、特殊动力作用）（3）身体活动.第二节 运动状态下的能量代谢n人体运动时，能量供应来自三个供能系统。但不同运动项目，由于运动强度和时间不同，对能量供应的速率、时间和总量要求不同，所以三个供能系统发挥的作用大小也不相同。.( (一一) )能源系统与运动能源系统与运动能能量统一体量统一体n1.1.不同运动项目的能量供应不同运动项目的能量供应n不同运动项目运动中能量供应的比不同运动项目运动中能量供应的比例不同。例不同。n尽管不同运动项目的能量供应具有尽管不同运动项目的能量供应具有各自的特征，但运动中不存在绝对各自的特征，但运动中不存在绝对的某一个单一能源系统的供能。的某一个单一能源系统的供能。 .径赛

9、项目的主要能量供应系统项目项目ATP-CP和和酵解能系统酵解能系统酵解能和氧酵解能和氧化能系统化能系统氧化能系统氧化能系统100、200米米982400米米80155800米米306551500米米2055255000米米10207010000米米51580马拉松马拉松595.2.2.运动中能源物质的动员运动中能源物质的动员顺顺序序 n运动启动阶段，首先运用的是运动启动阶段，首先运用的是CPCP。n运动开始运动开始后后机体机体先先分解分解肌糖原肌糖原，持续运动，持续运动5-5-1010分钟后，分钟后，血糖血糖开始参与供能。开始参与供能。 n脂肪脂肪在安静时即为主要供能物质，在运动达在安静时即为

10、主要供能物质，在运动达3030分钟左右时，分钟左右时，机体开始大量分解脂肪。机体开始大量分解脂肪。n在持续在持续3030分钟以上的耐力项目分钟以上的耐力项目，机体也会分，机体也会分解一部分解一部分蛋白质蛋白质。n随着运动员耐力水平的提高，随着运动员耐力水平的提高，机体利用脂肪机体利用脂肪的能力提高，的能力提高，可以产生肌糖原及蛋白质的节可以产生肌糖原及蛋白质的节省化现象。省化现象。 .（二）能量代谢对运动的反应与适应1、能量代谢在急性运动时的反应 运动开始时，能量主要来源于ATP-CP的分解。如果大强度运动持续，随后动用糖的酵解，此时产生大量乳酸，易致运动性疲劳。如果运动持续，强度较低时，机体将以三大物质的氧化分解供能为主。.2、急性运动中能量代谢的整合 运动中各能量代谢系统的参与并非顺序出现，而是相互整合、协调，共同满足运动时对能量的需求。.3、能量代谢对慢性（长期）运动的适应n长期运动可增加能量代谢相关酶的活性，使运动时神经、激素的调节更加敏感高效，各器官系统的功能更加协调，同时加速能源物质以及各代谢调节系统的恢复，促进疲劳的