运动生物化学概论

1、运动生物化学(Exercise Biochemistry)竞技体育和大众健身中的生物化学 教学内容：绪论第一篇：生物分子概论第二篇：运动时物质代谢和能量代谢及其调节第三篇：运动训练的生物化学第四篇：性别、年龄和控体重的运动生物化学 绪 论一、运动生物化学的定义二、运动生物化学的研究任务三、运动生物化学的研究方法四、运动生物化学的发展一、什么是运动生物化学？化学？生物？生物化学？运动生物化学？化学的定义：研究自然界物质的组成、物质的结构、物质的性质，物质之间发生化学反应所需的条件以及随之产生的各种化学现象等。 无机化学 有机化学根据研究对象可分为： 物理化学 分析化学等生物的定义：具有生命现象的

2、物体即为生物。 包括动物、植物、微生物三大类。生命现象的特征： 新陈代谢 化学成分的同一性 能动 应激性 稳态 生长发育 遗传变异等生物化学的定义：从分子水平上研究生物体化学组成和生命过程化学变化特点和规律，从而阐明生命现象本质的一门科学。 化学组成 化学变化规律可分为： 动物的生物化学 植物的生物化学 微生物生物化学 医学生物化学 运动生物化学细胞是生物体的基本结构单元 细胞的基本构成 自然界所有的生命物体都由三类物质组成：水、无机离子和生物分子生物体的化学组成生命体的元素组成组成生命体的物质是极其复杂的。但在地球上存在的92种天然元素中，只有28种元素在生物体内被发现 第一类元素：包括C、

3、H、O和N四种元素，是组成生命体最基本的元素。这四种元素约占了生物体总质量的99%以上。 第二类元素：包括S、P、Cl、Ca、K、Na和Mg。这类元素也是组成生命体的基本元素。 第三类元素：包括Fe、Cu、Co、Mn和Zn。是生物体内存在的主要少量元素。 第四类元素：包括Al、As、B、Br、Cr、F、Ga、I、Mo、Se、Si等。生物分子生物分子是生物体和生命现象的结构基础和功能基础，是生物化学研究的基本对象。 生物分子的主要类型包括： 糖、脂、核酸和蛋白质等生物大分子 水、无机盐、维生素、辅酶、激素、核苷酸和氨基酸等。分解代谢伴随能量释放和利用合成代谢伴随能量吸收和储存 化学变化 （新陈代

4、谢） “所有的生命体都有一个共同的语言，这个语言就是化学” 亚瑟.肯伯格运动生物化学的定义： 研究体育运动对机体化学组成、化学变化的影响规律，以及这些影响和运动能力的关系。二、运动生物化学的研究任务（一）运动对人体化学组成的影响：1、人体的化学组成 、元素组成： O、C、H、N、Ca、P、K、S、Na、Cl、Mg、11种占99以上（为主要元素）。 Fe、I、Cu、Mn、Co、Zn、Cr、F、Si、V、Ni、Se、Mo、Sn14种小于1（为微量元素）。2.人体的化合物组成人体水70固体物30有机物 26.4%无机物 3.6蛋白质15 C H O N核酸 C H O N P糖类 0.4% C H

5、O脂类10 其它阳离子 K、Na、Ca2 Mg2 Fe2阴离子Cl、HCO3、 H2PO4 、SO4 3、运动对人体化学组成的影响基本化学成分的影响：运动可使人体脂肪减少，蛋白质增加等，使身体化学成分的变化更适应专项运动的要求。功能性物质的适应：运动可改善体内代谢调节功能，提高运动能力，促进健康，酶、激素、神经递质都可适应运动对机体的要求。失水对运动能力的影响2体重，轻度脱水，口渴，尿少；4体重，中度脱水，严重口渴，心率加快，体温升高，血压下降，运动能力下降；5%体重，运动能力下降30；6体重，重度脱水，呼吸频率增加，肌肉抽搐，恶心厌食，昏迷。力量训练使肌肉壮大蛋白质增加。耐力训练减肥体脂下降

6、运动饮料力量、速度训练使骨骼肌CK活性提高。耐力训练使细胞色素氧化酶活性提高。运动训练生化分析“扬长避短”、解释现象（二）、运动时物质代谢和能量代谢 合成代谢（小大） 同化作用 消耗能量 能量代谢 物质代谢 释放能量 异化作用 分解代谢（大小）新陈代谢的阶段： 消化吸收、中间代谢、排泄新陈代谢人体运动时 能量来源有氧氧化系统无氧代谢过程有氧代谢过程磷酸原系统糖酵解系统 运动时能量代谢特点 安静时机体对能量需求较少，机体的分解 代谢以较慢的速度就可以满足需要，而运动时能量的需求剧增，呈几倍几十倍增加，需要体内的能量代谢以更快的速度进行才能满足机体的需要。 运动时物质代谢和能量代谢速度加快。 运动

7、时代谢调控1.激素调节 下丘脑 垂体 肾上腺轴 下丘脑 垂体 性腺轴2.神经调节3.酶调节 激活或抑制细胞内酶活性 影响酶分子的合成与降解，改变酶分子的含量其 它不同年龄的代谢特点不同性别的代谢特点不同器官的代谢特点（三）运动训练的生化分析 运动能力的提高，运动训练是决定性的因素，它主要取决于人体供能系统的供能能力，在训练时应根据运动时供能系统的特点来选择训练的方法，制定训练的计划。医务监督 健康检查生理生化 机能评定 生理生化 训练监控心理监控和训练技术分析和诊断运动能力的限制因素及科学的训练监控生物力学障碍 -限制了有效的使用能量 心理学障碍 -限制了对能量的控制生理生化障碍 -限制了能量

8、的产生体育锻炼生化基础体育锻炼生化分析不同人群锻炼生化锻炼方法生化分析康复体育生化分析（四）体育锻炼的生化分析三、运动生物化学的研究方法按实验对象分：人体实验、动物实验按研究时间分：横向研究、纵向研究按实验场所分：实验室研究、现场研究按实验设计方法分：定性、定量、模拟、对照、方法学的研究测试指标：血液：取量要少，能真实反映体内代谢情况。尿液：尿量会影响结果，通常取24小时尿液。汗液：用于水盐代谢的研究，各部位成分不同。人工测试指标测试样本采集样本处理自动测试生化指标测试流程半自动 全自动 四、运动生物化学的研究历史（一）运动生物化学的早期研究（二）运动生物化学的成熟与发展（三）我国运动生物化学

9、的发展 19世纪初的萌芽时期1807年英国Berzelius的论文“肌肉的机器”中最早报道了肌肉收缩产生乳酸。1887年Chauveau研究报道了运动时血糖代谢的特点1886年Pettenkofes和Voit研究报道了肌肉收缩时蛋白质参与供能比静息状态增加。20世纪20年代；代表性的研究为Enbden的“运动能提高肌肉的肌糖原和磷酸肌酸的研究”（一）运动生物化学的早期研究 40-50年代有较大的发展，尤其是该时期前苏联的雅科甫列夫等进行的较为系统的研究，并于1955年出版专著运动生物化学概论，初步建立运动生物化学的科学体系。 60年代，成为一门独立科学。62年由Begerstrom引入肌肉活检

10、，66年起对运动时肌肉能源物质的储量、消耗、供能、代谢物的转换等有更深入的研究，并在运动中应用。68年成立国际运动生化研究组织。召开国际运动生化会议，至今已有10届。（二）运动生物化学的成熟与发展表1：第1-10次运动生物化学国际学术会议现状：运动生物化学是一门年轻的，从60年代起才逐步成熟起来的一门独立的新兴边缘交叉学科。基因工程蛋白质组学展 望（三）我国运动生物化学的发展 我国运动生化研究起于20世纪50年代，60年代(1958年）北京体育学院开设课程，79年体育科学学会成立时有运动生化与营养小组，80年北京体育学院开办运动生化专业。目前各体育院系本科均开设运动生化课程并有部分院校招收硕士和博士研究生。五、运动训练生化分析与其它学科的关系（一）与运动生理学的关系（二）与运动医学的关系（三）与运动营养学的关系（四）与运动心理学的关系（五）与运动训练学的关系六、学习运动生物化学的方法 1、牢牢把握“运动”这一先决条件； 2、以“能量”为主线，了解体内能源物质的种类、储 备，运动时能量代谢特点及各供能系统之间的关系； 3、不能“机械”地对待某一问题； 4、对“教材内容”作全面了解，分析比较，