第3讲能量消耗.ppt

1、第四讲能量消耗,华侨大学旅游学院 吴耿安,本次课的主要内容 能量消耗及几个相关概念的定义 人体的能量消耗 运动过程中的能量供能 能量消耗的测定,Definition定 义,能量消耗：机体任何活动过程中所伴随着的能量的存储，释放，转移和利用等称为能量消耗。 人体三大供能物质：脂肪，蛋白质，碳水化合物。 特殊能源物质：酒精。,食物热价：通常把1g的能源物质进行氧化分解所释放出的能量称之为食物热价。 脂肪的热价为9.5kcal，糖的热价为4.1kcal，蛋白质在体内热价为4.3kcal，在体外为5.6kcal。,定义,氧热价：能源物质在氧化时，每消耗1L的氧所产生的能量称之为氧热价。 糖的氧热价是5

2、.0kcal，脂肪的氧热价是4.7kcal，蛋白质的氧热价是4.5kcal。,定义,呼吸商： 能源物质在体内氧化是产生的二氧化碳和所消耗的氧气容积比称为呼吸商。 糖的呼吸商是1.0，脂肪的呼吸商是0.7，蛋白质的呼吸商是0.8。,定义,人体的能量消耗,一般情况下，人体能量消耗主要用于维持基础代谢、体力活动和吃饭引起的额外能量消耗这三方面。 孕妇、乳母、儿童、青少年等特殊人群还应包括生长发育的能量需要。,基础代谢： 机体处于清醒，在18摄氏度25摄氏度环境中，神经、肌肉完全安静与空腹(12小时前停止进食)维持生命所必须的最低热能需要量。 约占总能量消耗的6075，它是总能量消耗的主要部分。 一般

3、男性比女性高，儿童、青少年比成年人高，寒冷时比温暖时高。,人体的能量消耗,我国正常人基础代谢如下： 正常基础代谢率平均值能量体表面积*小时 体表面积0.00659*身高(cm)0.0126*体重(Kg)-0.1603 一般一个人正常的基础代谢率比较恒定，一个正常的成年人其代谢率在20年内不会偏离正常值的510,基础代谢,我国人正常基础代谢平均值（千卡/小时米2）,基础代谢,影响人的基础代谢率的因素 1、年龄 2、性别 3、身体成分和体型 4、营养状况 5、疾病 6、内分泌 7、环境温度和气候,基础代谢,从事体力活动所消耗的能量： 活动所消耗的能量与活动强度、活动持续时间以及工作熟练程度有关。

4、用于体力活动的能量消耗一般占总能量的30。,人体的能量消耗,通常将体力活动强度分为五等： 极轻度体力活动：处于坐位工作，如办公室工作、开会、读书、装配、修钟表等。 轻度体力活动：站立为主的工作，如商店售货员、教师等。 中度体力活动：重型机械操作、拖拉机驾驶、汽车驾驶、一般农田劳动。 重度体力活动：非机械化农业劳动、半机械化搬运工作、炼钢、体育活动等。 极重度体力活动：非机械化装卸工作、采矿、伐木、开垦土地等。,体力活动,食物的特殊动力作用： 由于机体摄入食物而引起机体能量代谢的额外增高称为食物特殊动力作用。 机理：食物在消化、吸收和代谢过程中的耗能现象 。 食物特殊动力作用所引起的能量额外消耗

5、约为150千卡200千卡，相当于总能量的10。,人体的能量消耗,蛋白质产生的食物热效应是最大的，相当于其本身能量的30。 碳水化合物为56。 脂肪为45。,食物热效应,健康成年人能量分配比例 基础代谢：60 体力活动：30 食物热效应：10,人体的能量消耗,肌肉活动的直接能源物质ATP 三大供能系统及其特点 不同运动项目的能量供能,运动中的能量供能,肌肉活动的直接能源物质ATP ATP是含有三分子磷酸的腺苷，因此称为腺苷三磷酸，也称三磷酸腺苷。 是体内最重要的高能化合物。在生命活动中能量的释放、贮存和利用主要是以ATP为中心。,运动中的供能,为何说ATP是直接供能物质？ 肌肉收缩时，肌纤维的肌

6、动蛋白和肌球蛋白的连接和分离所消耗的能量来源与ATP的水解放能反应。 ATP+H2O ADP+Pi+能量 ATP的水解受pH、离子强度、二价金属离子和反应物浓度的影响。,小知识,单纯靠ATP提供肌肉收缩的能量，只能维持肌肉工作12秒的时间。 ATP和ADP的是可逆的，这个可逆反应中需要人体的三大供能系统提供能源。,ATP,人体内能够提供合成ATP反应的能量途径有三条： 高能磷酸盐（如CP）分解，称为磷酸原供能系统。 糖酵解，称为醣酵解系统，又称乳酸能系统。 糖、脂肪和蛋白质氧化分解，故称氧化系统，又称氧化能系统。,ATP,ATPCP系统（磷酸能系统）,CP是磷酸肌酸的英文缩写，其中C代表肌酸，

7、人体95的CP存在与肌细胞中。 合成肌酸的氨基酸主要来源于鱼类和肉类食物，因此高蛋白饮食可以提高肌细胞中的CP储存量。 一般人每千克肌肉肌酸含量为3g左右，其极限水平为5g。,CP中的能量来源于ATP，ATP分子内高能磷酸基团可转移给肌酸，以CP的形式储存，当ATP数量被消耗时，这个反应是可逆的。 ATP+C ADP+CP,磷酸能系统,供能特点： 分解供能速度快，重新合成ATP速度最快； 不需要氧； 不产生乳酸； ATPCP供能系统最大输出功率为50W /Kg体重，是三个供能系统中输出功率最高者； 维持供能的时间短，68s； 100m、跳跃、投掷、举重等项目主要依靠这个系统供能。,磷酸能系统,

8、糖酵解系统,肌糖原或葡萄糖分解生成乳酸，同时释放出能量，合成ATP的过程称为糖酵解。 肌糖原（或葡萄糖）ADPPi 乳酸ATP,先动用肌糖原，当肌糖原储备量下降时，肌细胞会利用血液中葡萄糖作为糖酵解的原料。 糖酵解的产物是乳酸。当体内乳酸清除能力跟不上乳酸的产生速率时，就会导致肌肉收缩力下降，引起疲劳。 乳酸可以进一步氧化分解或经肝脏糖异生作用重新合成葡萄糖,糖酵解系统,特点： 糖原酵解供能速度快，比有氧氧化供能来得及时，故称其为应急能源； 糖原酵解供能不需要氧，是脂肪酸、甘油、氨基酸等供能物质所不及的； 糖无氧酵解系统供能的最大输出功率为25W/kg体重，约为磷酸原系统的1/2； 可持续供能

9、4560s。,糖酵解系统,有氧氧化系统（氧化能系统）,糖、脂肪和蛋白质在氧供应充足的条件下，氧化为二氧化碳和水，同时释放大量能量，使ADP再合成ATP。这种有氧氧化供能过程，称为有氧氧化系统。 反应场所为线粒体。,特点： 体内95%的ATP均来自线粒体内的氧化磷酸化作用，是ATP生成的主要途径，是人体能量消耗的主要供能系统。 糖的有氧氧化释放的能量比糖酵解生成的ATP数量大19倍，因此比糖酵解产生的能量多，且比脂肪消耗的能量少，是体内最经济的能量供应系统。 有氧供能系统的能量物质来源广阔、种类多、储备量大，是取之不尽的能量来源。,氧化能系统,有氧氧化过程复杂、供能速度慢，脂肪的氧化供能因耗氧量

10、大，受氧利用率的影响，只有在运动强度低.氧供应充足的条件下才能被大量利用。所以有氧供能系统是耐力运动项目的主要供能来源。 糖和脂肪的有氧氧化时，最大输出功率比其他两个系统均低。,氧化能系统,能量消耗测定是指定量测定机体活动所消耗的能量。 能量消耗的测定是非常重要的，它能帮助我们知道一个人的活动量。,能量消耗测定,Signification能量消耗测定的意义,人的活动量与人们的健康密切相关, 有的研究者认为, 现代社会人们生活方式的改变, 活动量减少, 是一些慢性病增加, 特别是心血管疾病增加的原因之一。 在体育运动中教练需要随时掌握运动员的运动量, 制定正确的训练计划, 评价训练效果,以挖掘运

11、动员的潜力。,Methods能量消耗的测量方法,测定方法可以分为两大类： 客观测定方法和主观测定方法。 几种主要测定法的优劣比较,直接测热计测定法 间接测热计测定法 心率测定法 活动传感装置测定法 双标水法 其他,客观测定方法,Direct Calorimetry 直接测热计测定法,定义：通过收集机体在一定时间内散发的总热量求得能量消耗量的方法。,Indirect Calorimetry 间接测热计测定法,有闭合式测定法和开放式测定法两种,Heart Rate Monitoring 心率测定法,HR Monitor 心率表,它是建立在心率与耗氧量之间呈线性相关的理论基础上的,Motion Se

12、nsors 活动传感装置测定法,Pedometer 记步器,Accelerometer 加速器,是利用特制的机械或电子仪器感应身体活动时肢体所产生的速度，非常敏感地将所探测的加速度根据其大小以“步数”或“计数”单位反映在仪器显示装置上，再根据步数去推算能耗。,Doubly Labeled Water (DLW) 双标水法,它是利用标记在水分子中两种示踪原子（同位素）在人体内的消耗率来测定能量消耗的,New Measures 最新测定法,全球定位系统 Global Positioning System (GPS) - Detect locomotion speed - Physical Activity Space (PAS),主观报告测定法,Interviews - 访问