骨骼肌运动时的供能系统

骨骼肌运动时的供能系统1.1磷酸原供能系统

定义：ATP,CP（磷酸肌酸）等分子内均含有高能磷酸键，将在代谢中均通过转移磷酸基团释放能量，所以ATP,CP等合称磷酸原，而将ATP,CP等组成的供能系统称作磷酸原供能系统。第2页,共26页，2024年2月25日，星期天1.2.CP的合成

甘氨酸精氨酸蛋氨酸

肾或胰脏合成胍基乙酸肝肌酸肌肉吸收（约95%）ADPATP肌酸CP（约60%--65%）第3页,共26页，2024年2月25日，星期天1.3.CP的功能高能磷酸基团的储存库

CP+ADPC+ATP组成肌酸—磷酸肌酸能量穿梭系统肌酸能量穿梭过程：细胞内90%的ATP是在线粒体内膜合成，线粒体外膜对ATP不通透第4页,共26页，2024年2月25日，星期天1.4.运动时磷酸原供能1.4.1磷酸原系统供能代谢包括下面的过程：ADP+CPCK（肌酸激酶）ATP+C（肌酸）短时极量强度运动时ATPADP+能量（作功）ATP酶磷酸+第5页,共26页，2024年2月25日，星期天1.4.2运动时磷酸原供能特点a启动快，输出功率最大：大约为50瓦/千克体重b供能时间最短：大约6—8秒c磷酸原供能系统是速度、爆发力项目的代谢基础。如短跑、投掷、跳跃、举重及柔道等项目的运动第6页,共26页，2024年2月25日，星期天1.5运动训练对磷酸原系统的影响：(1)运动训练可以明显提高ATP酶的活性。这对加快运动时ATP利用和再合成的速度，提高肌肉最大做功能力有促进作用。(2)速度训练可以提高肌酸激酶的活性，从而提高ATP的转换速率和肌肉最大功率输出，有利于运动员提高速度素质和恢复期CP的重新合成。(3)运动训练使骨骼肌CP贮量明显增多，从而提高磷酸原供能时间。(4)运动训练对骨骼肌内ATP贮量影响不明显。第7页,共26页，2024年2月25日，星期天2.糖酵解供能系统2.1糖酵解

糖原或葡萄糖无氧分解生成乳酸，并合成ATP的过程为糖的无氧代谢，又称为糖酵解。

第一阶段：糖-----丙酮酸第二阶段：丙酮酸-------乳酸第8页,共26页，2024年2月25日，星期天

1.6二磷酸果糖

1.6二磷酸葡萄糖肌糖原血葡萄糖2（3-磷酸甘油醛）2（1，3二磷酸甘油酸）2（3-磷酸甘油酸）2（磷酸烯醇式丙酮酸）2（丙酮酸）2（乳酸）ATPADPADPATP2ATP2ADP2ATP2ADP糖酵解过程简图第9页,共26页，2024年2月25日，星期天2.2运动时糖酵解供能启动：全力运动30-60秒时达最大速率。输出功率：约1/2磷酸原可维持最大功率的时间：2分钟以内运动项目：速度、速度耐力项目，如200—1500米跑、100—200米游泳、短距离速滑等项目；非周期性高体能项目，如摔跤、柔道、拳击、武术等。供能方式：无需氧的参与，G或Gn经多步反应生成ATP，再由ATP水解供能。第10页,共26页，2024年2月25日，星期天2.3乳酸2.3.1生成：通过糖酵解大强度运动运动强度增强时2.3.2乳酸消除的基本途径(1)在骨骼肌、心肌内氧化成CO2和水。(2)在肝内重新合成糖。(3)在肝内合成脂肪、丙氨酸等。第11页,共26页，2024年2月25日，星期天2.3.3乳酸消除的生物学意义1、通过糖异生作用转变为葡萄糖，用以维持血糖水平。2、肌乳酸不断释放入血，可以改善肌细胞内环境和维持糖酵解的供能速率。血乳酸安静时1—2mmol/L有氧4mmol/L以下最高32mmol/L第12页,共26页，2024年2月25日，星期天2.3.4乳酸与运动能力的关系(一)、乳酸生成与运动能力在以糖酵解为主要供能方式的速度耐力型项目中，运动时乳酸生成愈多，则糖酵解供能能力愈强，利于保持速度耐力，提高运动成绩。研究表明，短时间激烈运动时，最大血乳酸水平与运动成绩密切相关。(二)、乳酸消除与运动能力乳酸消除的代谢去路主要是在骨骼肌中氧化为丙酮酸，最终通过三羧酸循环氧化为二氧化碳和水。显然，乳酸的消除主要取决于有氧代谢能力。研究表明，训练水平愈高，血乳酸的消除能力也愈强。提高乳酸转运速率可减少肌肉PH值的下降幅度，延缓疲劳的产生，这对保持糖酵解供能能力有重要作用。第13页,共26页，2024年2月25日，星期天第14页,共26页，2024年2月25日，星期天第15页,共26页，2024年2月25日，星期天3.有氧代谢供能系统有氧氧化

在氧的参与下，糖、脂肪与蛋白质氧化生成二氧化碳与水的过程。3.1糖有氧氧化供能3.2脂肪氧代供能3.3蛋白质氧化供能第16页,共26页，2024年2月25日，星期天3.1糖的有氧氧化供能在氧存在的条件下，糖原、葡萄糖和乳酸有氧氧化，终产物是二氧化碳与水。1.基本过程(1)糖酵解途径（G丙酮酸）。

(2)丙酮酸脱氢脱羧（丙酮酸

乙酰辅酶A、）

三羧酸循环（乙酰辅酶ACO2、H2O）第17页,共26页，2024年2月25日，星期天柠檬酸异柠檬酸(顺乌头酸)-酮戊二酸琥珀酰CoA

琥珀酸延胡索酸苹果酸草酰乙酸乙酰CoA三羧酸循环HSCoAH2OH2OH2OH2O2HCO2CO22HHSCoA2H(FAD)2HHSCoA（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）GTPGDT+Pi第18页,共26页，2024年2月25日，星期天甘油三酯---甘油+脂肪酸乙酰辅酶A三羧酸循环第19页,共26页，2024年2月25日，星期天第20页,共26页，2024年2月25日，星期天第21页,共26页，2024年2月25日，星期天（五）运动时有氧代谢供能启动：安静时即在运转，只是运转速率等充分调动。维持运动时间：不限肌糖原储量以有氧方式氧化，可供大强度运动1-2小时能量之需。脂肪储量理论上可供运动的时间不限，其供能随运动强度增加而降低、随运动时间延长而增高。为静息状态与低中强度运动时能量代谢的主要能源物质。蛋白质的主要功能是承担生命活动，故虽能在长于30分钟的激烈运动中供能，但最多不超过总耗能的18%。输出功率：糖有氧氧化最大输出功率为糖酵解的一半，脂肪氧化最大输出功率为糖有氧氧化的一半。运动项目：数分钟以上耐力性项目的基本供能系统。第22页,共26页，2024年2月25日，星期天柠檬酸异柠檬酸(顺乌头酸)-酮戊二酸琥珀酰CoA

琥珀酸延胡索酸苹果酸草酰乙酸乙酰CoA三羧酸循环HSCoAH2OH2OH2OH2O2HCO2CO22HHSCoA2H(FAD)2HHSCoA（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）GTPGDT+Pi第23页,共26页，2024年2月25日，星期天第四节运动时能量的释放和利用第24页,共26页，2024年2月25日，星期天1．运动中不存在一种能量物质单独供能的情况，肌肉可以利用所有能量物质，只是时间、顺序和相对比率随运动状况而异，不是同步利用。2．最大功率输出的顺序，由大到小依次为：磷酸原系统>糖酵解系统>糖有氧氧化>脂肪酸有氧氧化，且分别以近50％的速率依次递减。3．当以最大输出功率运动时，各系统能维持的运动时间是：磷酸原系统供极量强度运动6—8秒；糖酵解系统供最大强度运动30—90秒，可维持2分钟以内；3分钟