运动的能量代谢

关于运动的能量代谢肌肉活动的能量来源肌肉活动的能量供应肌肉活动的代谢特征及影响因素第2页,共72页，2024年2月25日，星期天第一节人体内能量的来源与去路人体内能量的来源人体内能量的去路第3页,共72页，2024年2月25日，星期天第4页,共72页，2024年2月25日，星期天一、人体内能量的来源直接能源：ATP最终来源：来自糖、脂肪和蛋白质的分解。ATP再合成的途径：无氧氧化和有氧氧化两个基本途径。第5页,共72页，2024年2月25日，星期天（一）ATP

直接能量来源

ATP酶

ATPADP＋Pi＋能

能源物质：其分解过程中能产生ATP的物质（糖、脂肪、蛋白质）

第6页,共72页，2024年2月25日，星期天ATP的合成过程：

①机体活动一开始，ATP迅速分解，由于ATP贮量有限，

CP便迅速分解补充ATP：

CP+ADPC+ATP②CP贮量也有限，三大能源物质的分解供能合成ATP：糖脂肪能量+ADP+Pi+O2CO2+H2O+ATP

蛋白质第7页,共72页，2024年2月25日，星期天（二）ATP再生成的途径1、

ATP的无氧生成（底物水平磷酸化）：（1）

CP+ADPATP+CCP贮量约为ATP的3～5倍

供能特点：快速、直接

（2）糖的无氧酵解

缺氧葡萄糖（糖原）

2ATP+乳酸

反应部位：细胞浆内第8页,共72页，2024年2月25日，星期天2、ATP的有氧生成（氧化磷酸化）

：糖（糖原）有氧脂肪

ATP+CO2+H2O生糖氨基酸反应部位：线粒体内第9页,共72页，2024年2月25日，星期天人体内能量的去路（转移与利用）1、转变为机械能──肌肉收缩做功

2、转移到肌酸上──储存能

CP是体内快速可动用的“能量库”

。3、转变为其它形式的能──完成各种生理功能4、转变为热能──维持正常体温（50%）第10页,共72页，2024年2月25日，星期天

二、能量的间接来源－糖、脂肪和蛋白质

（一)营养物质的消化与吸收（二）糖代谢（三）脂肪代谢（四）蛋白质代谢第11页,共72页，2024年2月25日，星期天直接能源与间接能源的关系第12页,共72页，2024年2月25日，星期天(一)营养物质的消化与吸收1、消化与吸收的概念2、营养物质在体内消化过程概述3、物质吸收的主要部位4、主要营养物质的吸收5、肌肉运动对消化吸收功能的影响第13页,共72页，2024年2月25日，星期天1、消化与吸收的概念

消化是食物在消化管中被分解的过程。物理性消化化学性消化依靠消化管肌肉的收缩依靠各种消化酶的分解消化第14页,共72页，2024年2月25日，星期天吸收是指食物中的某些成分或消化后的产物通过上皮细胞进入血液或淋巴的过程。物理过程生理过程依靠扩散、滤过、渗透等依靠细胞膜上载体的作用吸收第15页,共72页，2024年2月25日，星期天2、营养物质在体内消化过程概述第16页,共72页，2024年2月25日，星期天(3)营养物质在消化道各部位消化简述

口腔内消化胃内消化小肠内消化大肠内消化第17页,共72页，2024年2月25日，星期天口腔内消化食物在口腔内主要依靠咀嚼运动被磨碎，并与唾液充分混合形成食团。唾液中含有少量淀粉酶可对淀粉进行初步消化。淀粉麦芽糖唾液淀粉酶第18页,共72页，2024年2月25日，星期天第19页,共72页，2024年2月25日，星期天胃内消化食物在胃内借胃壁肌肉运动与胃液混合，继续进行机械性消化和化学性消化。胃内起化学性消化作用的是胃液中的盐酸和胃蛋白酶。其中盐酸为胃蛋白酶提供酸性环境并能引起促胰液素的分泌。胃蛋白酶可将蛋白质水解成更小分子多肽。第20页,共72页，2024年2月25日，星期天第21页,共72页，2024年2月25日，星期天小肠内的消化第22页,共72页，2024年2月25日，星期天消化液分泌量（ml/d）PH值主要消化酶消化作用1.唾液1000-15006.6-7.1唾液淀粉酶淀粉—麦芽糖2.胃液1500-25000.9-1.5胃蛋白酶蛋白质—胨、shi3.小肠液1000-30007.6肠淀粉酶淀粉—麦芽糖肠麦芽糖酶麦芽糖—葡萄糖肠脂肪酶脂肪—甘油、脂肪酸肠肽酶多肽—氨基酸4.胰液1000-15007.8-8.4胰淀粉酶淀粉—麦芽糖—糖胰脂肪酶脂肪—甘油、脂肪酸胰蛋白酶蛋白质—多肽、氨基酸5.胆汁800-10006.8-7.4？乳化脂肪表1各种消化液的分泌量和主要消化作用第23页,共72页，2024年2月25日，星期天3、物质吸收的主要部位口腔和食管胃小肠大肠基本不吸收只吸收酒精和少量水分绝大部分营养物质在此吸收，是物质吸收的主要部位吸收盐类和剩余水分第24页,共72页，2024年2月25日，星期天小肠内主要营养物质的吸收

第25页,共72页，2024年2月25日，星期天小肠内的吸收第26页,共72页，2024年2月25日，星期天肌肉运动对消化吸收功能的影响1.运动骨骼肌血流增加胃肠道血流减少消化腺分泌减弱胃肠运动减弱第27页,共72页，2024年2月25日，星期天肌肉运动可以产生骨骼肌血管扩张、血流量增加，内脏血管收缩、血流量减少的效应，导致胃肠道血流量明显减少(约较安静时减少2/3左右)，消化腺分泌消化液量下降；运动应激亦可致胃肠道机械运动减弱，使消化能力受到抑制。肌肉运动对消化和吸收机能的影响

第28页,共72页，2024年2月25日，星期天

为了解决运动与消化机能的矛盾，一定要注意运动与进餐之间的间隔时间。饱餐后，胃肠道需要血液量较多，此时立即运动，将会影响消化，甚至可能因食物滞留造成胃膨胀，出现腹痛、恶心及呕吐等运动性胃肠道综合征。剧烈运动结束后，亦应经过适当休息，待胃肠道供血量基本恢复后再进餐，以免影响消化吸收机能。第29页,共72页，2024年2月25日，星期天（二）糖代谢1.糖的生物学功能供给能量——机体60%的能量由糖提供;

细胞结构成分；调节脂肪酸代谢；节约蛋白质供能。第30页,共72页，2024年2月25日，星期天2、糖在体内的代谢过程肝糖原组织氧化CO2+H2O肌糖原乳酸CO2+H2O葡萄糖小肠血液葡萄糖80-120mg/100ml乳酸肝肌肉第31页,共72页，2024年2月25日，星期天3.糖的分解代谢(1)糖酵解(2)有氧氧化第32页,共72页，2024年2月25日，星期天无氧酵解有氧氧化糖的分解代谢第33页,共72页，2024年2月25日，星期天1、糖：机体的主要能源70%（中国人）能量的来源：有氧氧化无氧酵解CO2+H2O+E38molATP葡萄糖乳酸+E2molATP1mol第34页,共72页，2024年2月25日，星期天(一)糖代谢1．人体的糖贮备及其供能形式人体内糖类主要是糖原及葡萄糖，通过食物获得。单糖被吸收进入血液后，一部分合成肝糖原；一部分随血液运输到肌肉合成肌糖原贮存起来；一部分被组织直接氧化利用；另一部分维持血液中葡萄糖的浓度。因而，人体的糖以血糖、肝糖原和肌糖原的形式存在，并以血糖为中心，使之处于一种动态平衡。葡萄糖是人体内糖类的运输形式，而糖原是糖类的贮存形式。第35页,共72页，2024年2月25日，星期天第36页,共72页，2024年2月25日，星期天(1)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350-400克，运动员糖原储量可达400-550克。肌糖原既是高强度无氧运动时机体的重要能源，又是大强度有氧运动时的主要能源。许多研究表明，糖原贮量(特别是肌糖原)的增多，有助于耐力性运动成绩的提高。第37页,共72页，2024年2月25日，星期天(2)血糖血液中的葡萄糖又称血糖，正常人空腹浓度为80-120mg%。血糖是包括大脑在内的中枢神经系统的主要能源。运动员安静状态下的血糖浓度与常人无异。第38页,共72页，2024年2月25日，星期天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。肝糖原可以迅速分解入血以补充血糖，维持血糖的动态平衡。第39页,共72页，2024年2月25日，星期天乳酸的清除第40页,共72页，2024年2月25日，星期天有氧氧化

第41页,共72页，2024年2月25日，星期天(1)补糖时间与补糖量目前一般认为，运动前3-4小时补糖可以增加运动开始时肌糖原的贮量。运动前5分钟内或运动开始时补糖效果较理想。一方面，糖从胃排空→小肠吸收→血液转运→刺激胰岛素分泌释放，需要一定的时间；另一方面，可引起某些激素如肾上腺素的迅速释放，从而抑制胰岛素的释放，使血糖水平升高；同时还可以减少运动时肌糖原的消耗。3.运动与补糖

第42页,共72页，2024年2月25日，星期天应当注意的是：在比赛前一小时左右不要补糖，以免因胰岛素效应反而使血糖降低。第43页,共72页，2024年2月25日，星期天进行一次性长时间耐力运动时，以补充高糖类食物作为促力手段，需在运动前3天或更早些时间临时食用。在长时间运动中，如马拉松比赛，可以通过设立途中饮料站适量补糖。运动后补糖将有利于糖原的恢复。耐力运动员在激烈比赛或大负荷量训练期，膳食中糖类总量应与其每日能量消耗的70%，有利于糖原的恢复。第44页,共72页，2024年2月25日，星期天运动前或赛前补糖可采用稍高浓度的溶液(35%-40%)，服用量40-50克糖。运动中或赛中补糖应采用浓度较低的糖溶液(5%-10%)，有规律地间歇补充，每20分钟给15-20克糖。第45页,共72页，2024年2月25日，星期天低聚糖是一种人工合成糖(目前多使用由2-10个葡萄糖单位聚合成的低聚糖)，渗透压低，分子量大于葡萄糖。研究表明，浓度为25%的低聚糖的渗透压相当于5%葡萄糖的渗透压，故可提供低渗透压高热量的液体，效果较理想。(2)补糖种类

第46页,共72页，2024年2月25日，星期天对糖原恢复的研究发现，淀粉、蔗糖合成肌糖原的速率大于果糖，但果糖合成肝糖原的效果则比蔗糖或葡萄糖为佳。因此，补糖时应注意合理选择搭配糖的种类，同时，运动员膳食中应注意保持足够量的淀粉。

第47页,共72页，2024年2月25日，星期天（三）脂肪代谢1.脂肪代谢的生物学功能氧化供能——是机体内能量贮存库。构建细胞的组成成分；促进脂溶性维生素的吸收与利用；对机体的保护作用。第48页,共72页，2024年2月25日，星期天2、脂肪在体内的代谢过程磷酸甘油脂糖异生脂肪小肠血液肝肌肉甘油+脂肪酸β-氧化乙酰辅酶A三羧酸循环ATP脂肪脂肪组织第49页,共72页，2024年2月25日，星期天2、脂肪：提供大约30%的能量3、蛋白质（氨基酸）：提供少量的能量甘油脂肪脂肪酸有氧氧化磷酸化脱氢化葡萄糖乙酰辅酶A氧化第50页,共72页，2024年2月25日，星期天（四）蛋白质代谢1.蛋白质的生物学功能

构成和修补机体组织。调节机体生理功能；氧化供能（参与供能的氨基酸只有6种）。第51页,共72页，2024年2月25日，星期天2、蛋白质在体内的代谢过程蛋白质血液肝肌肉氨基酸相应的酮酸+氨基乙酰辅酶A

三羧酸循环

ATP组织蛋白质脱氨基氨基尿素肾尿小肠第52页,共72页，2024年2月25日，星期天（五）、糖、脂肪、蛋白质代谢的关系蛋白质氨基酸氨基转移或脱氨基乙酰辅酶A丙酮酸3-磷酸甘油醛6-磷酸葡萄糖葡萄糖脂肪甘油+脂肪酸氧化草酰乙酸柠檬酸

—酮戊二酸乳酸糖原ATPATPATPATPATP第53页,共72页，2024年2月25日，星期天1.磷酸原系统（ATP、CP）2.乳酸能系统（糖）3.有氧氧化系统（糖，脂肪，蛋白质）：第二节肌肉活动能量供应的三个系统第54页,共72页，2024年2月25日，星期天人体的三个供能系统（一）磷酸原系统CP+ADPATP（二）乳酸能系统（糖酵解供能系统）糖乳酸+ATP（三）有氧氧化系统糖、脂肪+O2CO2+H2O+ATP第55页,共72页，2024年2月25日，星期天（一）磷酸原系统

概念：指ATP和磷酸肌酸（CP）组成的系统，由于二者的化学结构都属于高能磷酸化合物，故称为磷酸原系统。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。主要供能项目：高功率输出项目，如短跑、投掷、跳跃、举重等运动项目。第56页,共72页，2024年2月25日，星期天（二）乳酸能系统概念：乳酸能系统是指糖原或葡萄糖在细胞浆内无氧分解生成乳酸过程中（又称酵解），再合成ATP的能量系统。

乳酸能系统的供能特点，供能总量较磷酸原系统多，输出功率次之不需要氧，产生导致疲劳的物质——乳酸第57页,共72页，2024年2月25日，星期天（三）有氧氧化系统概念：指糖、脂肪和蛋白质在细胞内彻底氧化释放能量再合成ATP的能量供应系统。供能特点：ATP生成总量最大，供能速率最低，持续时间最长，需氧的参与，不产生乳酸。主要供能项目：中长跑、长时间中等强度运动第58页,共72页，2024年2月25日，星期天第三节肌肉活动的代谢特征及影响因素一、肌肉活动时能量供应的代谢特征1.ATP供能的连续性2.耗能与产能之间、供能途径与强度的对应性3.有氧代谢的基础性与无氧供能的暂时性第59页,共72页，2024年2月25日，星期天能量连续统一体的概念与形式1、能量连续统一体的概念

把完成不同类型的运动项目所需能量之间和各能量系统供应途径之间相互联系所形成整体，称为能量统一体。

2.能量连续统一体的形式

①以有氧和无氧供能百分比的表示形式

②以运动时间为区分标准的表示形式

第60页,共72页，2024年2月25日，星期天

第61页,共72页，2024年2月25日，星期天第62页,共72页，2024年2月25日，星期天第63页,共72页，2024年2月25日，星期天二、能量连续统一体理论及其应用（一）、能量连续统一体的概念（二）、能量连续统一体的四区（三）、能量连续统一体理论在体育实践中的应用——能量专门化原则1.首先明白某项运动所需的主要供能系统。2.训练中重点发展这项运动所需的供能系统。3.要注意选择与运动项目能量供应相一致的运动练习手段。第64页,共72页，2024年2月25日，星期天1.发展起主要作用的供能系统2.制定合理的训练方法和计划①磷酸原能量系统训练：最大用力5-10秒，间隙不少于30秒②最大乳酸训练（400米以下）（可达32毫摩尔/L）③乳酸耐受能力训练：（强度不宜太大，重复多次，维持32毫摩尔/L）④有氧训练：间歇