运动生理学课件《第一章：肌肉活动的能量供应.ppt

1、肌肉活动的能量供给，第一章，体育学科理论研究室，人体的生命活动是消耗能量的过程，肌肉活动是消耗能量最多的活动形式之一。运动时，人体不能直接利用太阳能、传记等各种物理形态的能量，只能直接利用储存在ATP分子中的化学能量。第一节肌肉活动的能量来源，能源的直接来源能量的间接来源，能源的直接来源ATP，ATP存在于细胞内，自行合成，可以直接利用的自由存在的化学能量形式。ATP的构成：大分子的一个腺苷和三个磷酸根在ATP分子结构中三个磷酸根之间的结合按钮中含有大量的化学能。生物体所有生命活动的能量都来自ATP，(a) ATP的分解室。ATP酶ATP ADPPi可以肌肉收缩。就是利用肌肉细胞内的ATP解释

2、释放的能量，克服肌肉收缩，克服阻力，机械能转换化学能。、ATP必须是边缘分解、边缘合成，以确保生命活动的持续性(如果最大功率输出只能维持2秒左右)。换句话说，ADPPi是细胞内ATP的重新合成实际上是ADP和Pi的重新连接，是磷酸化的能量吸收过程。吸收的能量只能利用膳食中的糖、脂肪和蛋白质，在细胞内的中间代谢过程中，从无氧或有氧分解方式中获得。参与无氧分解的只有糖(在细胞质中完成)。有氧分解主要在线粒体内部进行，其主要功能是将三种茄子主要营养素的氧化分解氢(H)传递给氧(O2)，产生合成水(H2O)，产生ATP。牙齿过程是逐步氧化、逐步释放能量的过程，是将ADP磷酸制成ATP的过程。也称为氧化

3、磷酸化。(3) ATP分解和合成的关系，ATP分解和重新合成在活细胞内不停地进行，其速度随代谢需求而变化。运动中ATP再合成率下降，表明能量供应被切断。意思是疲劳开始出现。体内能量代谢能量的释放，能量的间接来源糖、脂肪、蛋白质，(1)食物的消化和吸收1，(1)消化的概念：食物在消化道内分解成小分子的过程。(2)消化方法：消化的方法有两种。一种是通过消化道肌肉的收缩活动研磨食物，与消化液充分混合，将食物继续推进消化道远侧的方式。这种方法称为机械消化或物理消化。另一种消化方式是通过消化腺分泌的消化液实现的，消化液中包含的各种消化酶等物质分别分解成小分子颗粒，牙齿消化方式称为化学性消化。正常的生理情

4、况下，牙齿两种茄子消化方式同时进行，徐璐合作。(3)消化过程、2、吸收、(1)吸收的概念：通过消化的膳食、小肠上皮细胞进入血液和淋巴液的过程。(2)吸收的部位口：部分药物(如硝酸甘油、吗啡)。胃：酒精和少量水分。大肠：水分和无机盐也吸收葡萄糖及部分药物。小肠：能力最强，种类最多，主要被吸收的部位。面积保证：长56米，皱纹绒200m2；设备保证：酶多运输工具运输路线；时间保证：约38h的长停留时间；动力保证：绒毛拉伸与泵作用相同。小肠吸收的特点(有利条件)，(2)糖代谢糖是机体最重要、最经济、能量供应快、速度快的能量物质，1、糖在体内的存在方式：一种以糖原的形式存在于组织细胞膜内，主要有肝细胞的

5、肝党员和肌细胞的肌党员。另一种是以称为血糖的葡萄糖形式存在于血液中。人体的糖以血糖、肝党员、肌肉糖原的形式存在，以血糖为中心，在一种动态平衡中。葡萄糖是人体内糖类的运输形式，糖原是糖类的存储形式，2，糖的分解能量，血糖，氧化分解，肌肉糖原，肝党员，膳食，单糖，部分与血液一起转移到肌肉合成肌，糖原储存。有些是组织氧化使用的。其他部分保持血液中葡萄糖的浓度。(2)糖和糖原、糖原人体的各种组织中，大部分都含有糖原含量，但内容差异很大。例如，脑组织(很少)、肝和肌肉以糖原方式储存的糖类约350400克，运动员糖原储量约400-550克。肝糖原含量约为5%，肌肉糖原约为1%2%。运动员肌肉发达，可以达到

6、体重的40%。丰富的肝糖和肌肉糖原储备是维持人体工作能力的重要条件之一。肌肉糖原是高强度无氧运动时气体的重要能量，也是强度大的有氧运动时的主要能量。(2)糖和糖原，血糖血液中的葡萄糖，又名血糖，正常人的空腹浓度为80-120mg%。血糖是包括大脑在内的中枢神经系统主要能源。运动员安静状态下的血糖浓度与普通人没什么两样。血糖浓度是人体糖的分解及合成代谢保持动态平衡标志。饥饿及长时间运动时血糖水平下降，会出现运动员工作能力下降和疲劳的迹象。肝糖原快速分解血液，补充血糖，维持血糖的动态平衡。(3)糖是肌肉活动中最重要的能量物质，糖是能量物质优于脂肪和蛋白质糖的主要特征。也就是说，在满足不同强度运动的

7、时候，参与有氧分解和无氧分解能源、能源供应的时候，动员、减少氧气消耗、产生能源的效率很高。(4)糖的无氧分解，糖(糖原或葡萄糖)在不消耗氧气的情况下分解为遗产。在人体缺氧或缺氧的情况下，丙酮酸2分子乳酸能源(与酵母生物酒精发酵过程几乎相似，因此被称为糖酵解)糖无氧分解时，可以产生1分子的糖原或葡萄糖32分子ATP。仅是有氧氧化的5，但产能率高，反应速度快，意味着激烈运动时满足快速能源供应的短时间要求。乳酸清除：氧气供应充足时，继续氧化分解，通常发生在心脏、安静的骨骼肌或恢复的骨骼肌；另一部分扩散到血液，从肝脏转换回糖原或葡萄糖、回收的过程中，氧气和能量的供给，(5)糖的有氧分解是糖分解提供能量

8、的主要方法，在糖原或葡萄糖，氧气消耗条件下完全氧化，产生二氧化碳，水的过程称为有氧氧化。分为三个阶段，从第一阶段，糖原或葡萄糖分解到丙酮酸，牙齿过程等于糖酵解。糖的有氧氧化是能量大，每分子葡萄糖完全氧化时生成38分子ATP，糖的有氧化是糖效用分解能力的19倍，糖的有氧化是机体正常生理条件及长时间运动提供能量的主要方式。乙酰辅酶A不仅是唐山化分解的产物，还可以进行脂肪和蛋白质的分解代谢。因此，三羧酸循环实际上是糖、脂肪、蛋白质三种茄子主要营养素在体内氧化分解的一般方法。第二阶段，研究结果表明，丙酮酸氧化产生乙酰辅酶A，第三阶段，乙酰辅酶A通过三羧酸循环氧产生二氧化碳水能，第三阶段，糖的储备及运动

9、能力，运动疲劳和过度训练的原因之一，是体内肌糖原能的枯竭，因此在一个多小时的运动中需要补充适量的糖。(1)补糖时间和补糖量目前在运动前34小时或运动前5分钟内，或运动开始时补糖效果理想。另一方面，糖从胃里排空小肠，吸收血液，刺激胰岛素分泌释放需要一定的时间。另一方面，可以迅速释放肾上腺素等特定激素，抑制胰岛素的释放，提高血糖水平。运动中肌肉糖原的消耗也可以减少。要注意，比赛前一小时左右补充糖是渡边杏的。胰岛素效果，防止血糖反而下降。进行一次性的长时间耐力运动时，要在运动3天或之前暂时吃，作为补充高糖类食物的促进手段。运动前或比赛前补充党可以使用稍微高浓度的溶液(35%-40%)服用40-50克

10、糖。运动中或比赛中，补糖要使用浓度低的糖溶液(510%)定期间歇补充，每20分钟给1520克糖。运动后补充糖会有助于恢复糖原。耐力运动员激烈的比赛或大部队训练期间，膳食中糖类总量占每日能源消耗的70%，有助于糖原恢复。(2)补糖种类、低聚糖为合成糖(目前使用以210个葡萄糖为单位聚合的低聚糖很多)，渗透率低，分子量大小在葡萄糖以上。研究表明，浓度为25%的低聚糖的渗透压相当于葡萄糖5%的渗透压，因此可以提供低渗透高卡路里的液体，效果理想。根据对糖原恢复的研究，淀粉、蔗糖合成根糖原速度比果糖大，但是果糖合成根党员效果比蔗糖或葡萄糖好。因此，补充糖时要注意合理选择糖的种类，在运动员膳食中要注意保持

11、足够的淀粉量。优秀的耐力运动员近党员储备量可达700克，在激烈的运动中，近党员对维持血糖水平有特殊的意义。血糖一旦进入肌肉合成肌党员，细胞就不再扩散，所以彻底运动时运动的肌肉不能利用非活动肌肉的葡萄糖、肌肉糖原等。只有肝糖原葡萄糖分解，进入血液，通过血液循环供应运动肌肉的持续能源供应。因此，增加肝党员和近党员的储备，有助于提高运动能力。合理膳食与适量运动训练相结合是提高机体党员储备的有效方法。(3)脂肪代谢，脂肪是能量最大的营养素1，脂肪的储存。脂肪细胞摄取血液中过量的自由脂肪酸，与甘油结合，形成甘油三酯储存。2.脂肪动员：血液中自由脂肪酸水平下降时，存储在脂肪细胞中的脂肪由于对激素敏感的脂肪

12、酶的作用，逐渐分解成脂肪酸、甘油、血液，供给其他组织氧化利用，牙齿过程称为脂肪动员。3.脂肪代谢的生理意义：一方面，当体内能量来源牙齿充足时，能量可以以脂肪形式储存在脂肪细胞中。另一方面，脂肪细胞中积累的脂肪在饥饿状态或糖供应不足时，可以分解成甘油脂肪酸，释放血液，供给机体其他组织能量。脂肪合成大于分解，人体就会发胖。4，人体脂肪储备，人体脂肪存储量很大，约占体重的10%。最合适的体脂肪含量为：男性体重的6%到14%，女性为10%。丰富的脂肪储存为气体提供了丰富的能量。但是20%的男性体脂肪，30%的女性肥胖。5，体内脂肪分解代谢，脂肪甘油及脂肪酸二氧化碳，水ATP在氧气供应充足的时候运动3个

13、小时以上，脂肪可以大量消耗。此外，安静的时候，脂肪也是心肌和骨骼肌的主要能源。运动中地方代谢和党的代谢比较有以下特点牙齿：(1)动员牙齿缓慢：运动中自由脂肪酸在脂肪组织分解中动员，血液牙齿比较慢。(2)氧气消耗量大：脂肪分子结构中氧原子含量少，完全氧化分解时消耗的氧气量大。(3)能源效率低：脂肪有氧分解能源供应效率比糖慢一倍。长期的耐力运动后期，才主要依靠脂肪氧化来供给能量。脂肪酶，运动对脂肪代谢的影响，提高脂肪酸的氧化能力：耐力训练是提高机体氧化利用脂肪酸供给能力的最有效措施。改善血脂异常：耐力运动促进血浆甘油三酯分解，增加血浆高密度脂蛋白(HDL)含量(HDL预防动脉粥样硬化)，减少体脂肪

14、积累。坚持器官运动，可以提高脂肪酶活性，促进脂肪水解，加速自由脂肪酸氧化能源供应，减少体脂肪积累。，脂肪代谢及运动节食，体脂肪的积累是因为摄取量高于人体所需的能量。保持摄取量和消耗量之间的平衡，才能维持人体正常体重。最近的研究表明，采用简单运动或简单节食方式的节食效果不如采用运动和节食结合方式。鼓励步行、跑步、游泳、骑自行车、迪斯科舞等动力型、大肌肉群参与的运动。水中运动可以减轻关节的负担(水有浮力)，体热容易散发，水的静水压增加中心血容量，通过水中运动减肥是近几年提倡的节食方式。水中运动已经发展成了水中行走、跑步、跳跃、踢腿、水中球类等多种运动。研究表明，水中运动时人的中心血容量增加700毫

15、升，中心静脉压增加1218毫克，心脏输出量及每搏增加25%以上，改善左心室功能，提高有氧运动能力等。总之，运动不仅有助于增加机体的能量消耗，达到减肥的目的，还有助于加强心血管系统和呼吸系统功能，提高肌肉的代谢能力，增强体质，促进健康。设置节食动量，减肥动量由减肥数量和减肥速度决定。很多学者一周减0.45公斤(1磅)是合适的，每周减0.9公斤(2磅)是允许的上限，但超过牙齿限制则渡边杏。相当于每日赤字能源5001000Kcal，每周累计的热不足量为35007000Kcal。现在有学者提出，有条件的情况下可以进行理想体重测量。要确定理想体重，首先要测量体脂率和苗条的体重，然后按以下方法计算。理想体

16、重=100X体重(千克)/(100-理想)体脂肪率。例如，体重为90公斤的人体重为72公斤，理想体脂肪为13%，但实际测量的体脂肪含量为20%，替代式为10072(l 0013)=82.8公斤，82.8公斤是理想体重。现在体重为90公斤，如果减重7.2公斤，就可以达到理想体重，需要制定减肥计划。具体措施为：周运动35次，每次3060分钟，运动强度是刺激体脂消耗的阈值，即50% VO2 max或60%-70%最大心率。每周运动的热能消耗至少为900Kcal，蛋白质代谢，蛋白质氨基酸，蛋白质代谢等以氨基酸代谢为基础。事实上，无论人体处于安静还是运动状态，蛋白质都不是能量的主要来源。(肌肉活动中不占

17、重要位置)人体内的氨基酸来源：(1)食物蛋白质消化分解的氨基酸；(2)各组织细胞蛋白质分解的氨基酸；(3)其他物质通过中间代谢转化，氨基酸、氨基酸津洛、氨是有毒的代谢产物，肝脏转化为尿素是解毒功能。蛋白质的分解代谢供应，1 .蛋白质在体内的代谢(1)氮平衡：在体内的代谢过程中，日摄入量和消耗量几乎相等。根据每天从食物中摄取蛋白质的氮量和粪便中的氮量，可以了解蛋白质代谢情况。一般正常成人氮的裴秀智平衡状态称为氮平衡。(2)绵羊氮平衡：儿童少年、孕妇、病后恢复阶段及运动训练过程中蛋白质的摄取多于排放，称为氮的量平衡。(3)负氮平衡：饥饿、营养不良、消耗性疾病、老化、运动量训练期间机体蛋白消耗大于摄取量的称为氮的负平衡。2、能源供应：蛋白质氧化分解，先氨基酸分解。-酮酸二氧化碳和水能氨基酸氨元素(通过肾脏排出尿液