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1、运动生理学第一单元第1页，共46页，编辑于2022年，星期三 第一篇第一篇 肌肉活动肌肉活动第一章肌肉活动的能量供应第一章肌肉活动的能量供应第二章肌肉收缩第二章肌肉收缩第三章肌肉活动的神经调控第三章肌肉活动的神经调控第2页，共46页，编辑于2022年，星期三二、影响因素年龄：成人、中年人更易出现肥胖。性别：女性脂肪含量高。能量摄入量：过度进食造成体重和脂肪增加。摄食成分：高脂膳食可导致肥胖。体力活动水平：活动水平低导致超重。安静代谢率：其值低与体重和获得体重的瘦体重有关。第一章第一章 肌肉活动的能量供应肌肉活动的能量供应主要内容主要内容第一节肌肉活动的能量来源第一节肌肉活动的能量来源第二节肌肉
2、活动能量供应的三个系统第二节肌肉活动能量供应的三个系统第三节肌肉活动的代谢特征及影响因素第三节肌肉活动的代谢特征及影响因素第3页，共46页，编辑于2022年，星期三 内容提要内容提要 主要介绍糖、脂肪和蛋白质三大能量物质在体内分解主要介绍糖、脂肪和蛋白质三大能量物质在体内分解代谢的一般过程及其运动时人体物质代谢和能量代谢的特点。代谢的一般过程及其运动时人体物质代谢和能量代谢的特点。学习目标学习目标 1.1.掌握肌肉活动时直接与间接能量来源及其相互关系掌握肌肉活动时直接与间接能量来源及其相互关系 2.2.掌握三个能量系统各自特征以及与运动强度、时间的掌握三个能量系统各自特征以及与运动强度、时间的
3、对应关系对应关系 3.3.掌握运动中能量代谢变化的特点和能量统一体的掌握运动中能量代谢变化的特点和能量统一体的概念。概念。第4页，共46页，编辑于2022年，星期三 能量能量肌肉收缩肌肉收缩合成代谢合成代谢吸收、分泌吸收、分泌神经传导、生物电神经传导、生物电体温的维持体温的维持第5页，共46页，编辑于2022年，星期三第一节肌肉活动的能量来源第一节肌肉活动的能量来源 能量代谢：能量代谢：指体内物质代谢过程中所伴随的指体内物质代谢过程中所伴随的能量释能量释放、转移、贮存和利用放、转移、贮存和利用。第6页，共46页，编辑于2022年，星期三 一、直接能量来源一、直接能量来源ATPATP（一）（一）
4、ATP的分解放能的分解放能ATPADPPi能量ATP酶第7页，共46页，编辑于2022年，星期三 （二）（二）ATPATP的再合成吸能的再合成吸能ATPATP再合成过程再合成过程磷酸化过程：磷酸化过程：1.ATP1.ATP的有氧生成氧化磷酸化的有氧生成氧化磷酸化 是糖、脂肪在线粒体中进行的，通过三羧酸循环。脱下的H2经过呼吸链传递最终生成CO2和H2O，此过程多次放能。第8页，共46页，编辑于2022年，星期三2.ATP2.ATP的无氧生成底物水平磷酸化的无氧生成底物水平磷酸化 在胞浆中进行的无氧过程，其基质是CP、G和Gn。CPADPATPCG、Gn 乳酸能量 CP酶无氧第9页，共46页，编
5、辑于2022年，星期三 ATP是生物体内能量供应的通用货币；ATP的含量少，必须边分解边合成；运动中ATP合成速率下降标志着能量代谢受阻，疲劳将发生。（三）（三）ATPATP分解与合成的关系分解与合成的关系第10页，共46页，编辑于2022年，星期三 1.1.糖糖:主要主要(70(70以上以上)脑脑组组织织所所需需能能量量则则完完全全来来源源于于糖糖的的有有氧氧氧氧化化。缺缺氧氧和和血血糖糖水水平平过过低低，均均可可导导致致意意识识障障碍碍、昏昏迷迷以以及及抽抽搐。搐。2.2.脂肪：次之脂肪：次之(30(30)3.3.蛋蛋白白质质：很很少少(长长期期饥饥饿饿或或极极度度消消耗耗时时，才才成成为
6、为主主要能量来源要能量来源)。二、能量的间接来源糖、脂肪、蛋白质二、能量的间接来源糖、脂肪、蛋白质第11页，共46页，编辑于2022年，星期三二、影响因素年龄：成人、中年人更易出现肥胖。性别：女性脂肪含量高。能量摄入量：过度进食造成体重和脂肪增加。摄食成分：高脂膳食可导致肥胖。体力活动水平：活动水平低导致超重。安静代谢率：其值低与体重和获得体重的瘦体重有关。（一）食物的消化与吸收（一）食物的消化与吸收消化消化的概念：食物在消化管内被分解的过程。物理消化：消化管平滑肌磨碎食物消化化学消化：消化液将大分子分解为小分子的过程。第12页，共46页，编辑于2022年，星期三（1）口腔内的消化咀嚼运动磨碎
7、食物，唾液湿润食物。（2）胃内消化胃内的化学消化主要是胃液，胃液的PH0.91.5。主要成分是盐酸和胃蛋白酶。胃排空的时间混合食物为46小时。第13页，共46页，编辑于2022年，星期三（3）小肠内的消化小肠内的化学消化是非常重要的，主要的消化液是胰液、胆汁和小肠液。胰液由胰腺分泌。PH7.88.4胆汁由肝脏分泌，参与消化的主要成分是胆盐，可乳化脂肪。第14页，共46页，编辑于2022年，星期三二、影响因素年龄：成人、中年人更易出现肥胖。性别：女性脂肪含量高。能量摄入量：过度进食造成体重和脂肪增加。摄食成分：高脂膳食可导致肥胖。体力活动水平：活动水平低导致超重。安静代谢率：其值低与体重和获得体
8、重的瘦体重有关。小肠液：PH7.6。小肠内的消化在小肠上皮细胞内进行。多肽肠肽酶氨基酸；麦芽糖麦芽糖酶葡萄糖；小肠的机械消化：紧张性运动；分节运动；蠕动。食物在小肠停留的时间长约为38小时。（4）大肠内的消化吸收水分、贮存食物残渣。第15页，共46页，编辑于2022年，星期三二、吸收（一）吸收的概念食物经过消化后的产物通过上皮细胞进入血液或淋巴液的过程。（二）吸收的部位 主要部位在小肠。第16页，共46页，编辑于2022年，星期三二、影响因素年龄：成人、中年人更易出现肥胖。性别：女性脂肪含量高。能量摄入量：过度进食造成体重和脂肪增加。摄食成分：高脂膳食可导致肥胖。体力活动水平：活动水平低导致超
9、重。安静代谢率：其值低与体重和获得体重的瘦体重有关。小肠的结构与功能特点：小肠的面积大，长度长（4m）其粘膜有环形皱褶，并有大量绒毛如右图。第17页，共46页，编辑于2022年，星期三 （三）主要营养物质的吸收 1.糖的吸收 2.蛋白质的吸收 3.脂肪的吸收 4.水和无机盐的吸收第18页，共46页，编辑于2022年，星期三二、影响因素年龄：成人、中年人更易出现肥胖。性别：女性脂肪含量高。能量摄入量：过度进食造成体重和脂肪增加。摄食成分：高脂膳食可导致肥胖。体力活动水平：活动水平低导致超重。安静代谢率：其值低与体重和获得体重的瘦体重有关。（二）糖代谢 1.糖在体内的存在形式：肝糖元、肌糖元和血糖
10、。肌糖元：含量为350400g，是肌肉活动的重要能量来源，优秀运动员可达700g。肝糖元：为100g左右，可调节血糖的恒定。血糖：以葡萄糖形式存在于血液中的称，浓度为80120mg/100ml。第19页，共46页，编辑于2022年，星期三人体内糖的存在形式和储量人体内糖以人体内糖以游离态（运游离态（运输形式）和输形式）和化合态（储化合态（储存形式）两存形式）两种状态存在，种状态存在，总量约总量约500500克，克，运动员可达运动员可达550-750550-750克。克。血糖是运输形血糖是运输形式，糖原是储式，糖原是储存形式存形式运输形式运输形式 血糖血糖 6g 6g储存形式：储存形式：糖原糖原
11、(肌糖肌糖原、肝糖原原、肝糖原)肌糖原肌糖原300300400g400g肝糖原肝糖原7575100g100g第20页，共46页，编辑于2022年，星期三2.糖的分解代谢：无氧酵解：糖无氧HL（乳酸）能量有氧氧化：糖有氧CO2H2O能量 3.糖与运动能力肌糖、肝糖、血糖与运动能力的关系 肌糖耗竭是运动性疲劳产生的原因；运动后高糖膳食可获得肌糖的超量补偿。剧烈运动中，肝糖对维持血糖浓度有特殊作用，进而使肌糖浓度稳定有重要作用。血糖水平对运动能力有重要影响 根据糖代谢的特征，根据糖代谢的特征，运动前、运动中和运动运动前、运动中和运动后如何补糖？后如何补糖？第21页，共46页，编辑于2022年，星期三
12、二、影响因素年龄：成人、中年人更易出现肥胖。性别：女性脂肪含量高。能量摄入量：过度进食造成体重和脂肪增加。摄食成分：高脂膳食可导致肥胖。体力活动水平：活动水平低导致超重。安静代谢率：其值低与体重和获得体重的瘦体重有关。（三）脂肪代谢1.脂肪的储存与动员甘油三脂 自由脂肪酸甘油 2.脂肪的分解代谢：脂肪脂肪酸 乙酰辅酶A三羧酸循环 CO2H2O能量-氧化第22页，共46页，编辑于2022年，星期三3.运动中脂肪与糖代谢的比较运动员慢；氧耗大；能效低；4.运动对脂肪代谢的影响提高脂肪酸的氧化；改善血脂异常；减少体脂的积累；第23页，共46页，编辑于2022年，星期三 血脂：人体血浆中的脂质，包括胆
13、固醇、三酰甘油、血脂：人体血浆中的脂质，包括胆固醇、三酰甘油、磷脂和游离脂肪酸。三酰甘油受膳食脂肪量的影响。磷脂和游离脂肪酸。三酰甘油受膳食脂肪量的影响。血浆中的甘油三酯是与磷脂、胆固醇和载脂蛋白以不血浆中的甘油三酯是与磷脂、胆固醇和载脂蛋白以不同比例结合而存在，共同构成各种脂蛋白，其中乳糜微粒同比例结合而存在，共同构成各种脂蛋白，其中乳糜微粒（CM）和极低密度脂蛋白（）和极低密度脂蛋白（VLDL）中含有的甘油三酯）中含有的甘油三酯较多，低密度脂蛋白（较多，低密度脂蛋白（LDL）和高密度脂蛋白（）和高密度脂蛋白（HDL）中含有较少量的甘油三酯中含有较少量的甘油三酯,尤其是高密度脂蛋白，甘油三尤
14、其是高密度脂蛋白，甘油三脂含量少，蛋白质和磷脂的成分多。脂含量少，蛋白质和磷脂的成分多。第24页，共46页，编辑于2022年，星期三运动对血脂含量的影响1.相对强度较高的运动使三酰甘油水平下降，且保持较长时间。2.一般认为长期有规律的耐力（时间60min）锻炼可使血浆总胆固醇保持较低水平。研究表明，长期中低强度有氧锻炼对预防和治疗脂肪肝有积极的作用第25页，共46页，编辑于2022年，星期三二、影响因素年龄：成人、中年人更易出现肥胖。性别：女性脂肪含量高。能量摄入量：过度进食造成体重和脂肪增加。摄食成分：高脂膳食可导致肥胖。体力活动水平：活动水平低导致超重。安静代谢率：其值低与体重和获得体重的
15、瘦体重有关。（四）蛋白质代谢1.氨基酸的来源2.氨基酸的去路3.蛋白质的分解供能 以氨基酸的形式供能，主要有丙氨酸、谷氨酸和天冬氨酸以及支链氨酸氧化供能。第26页，共46页，编辑于2022年，星期三 第二节第二节 肌肉活动能量供应的三个系统肌肉活动能量供应的三个系统第27页，共46页，编辑于2022年，星期三一、磷酸原系统（一）磷酸原系统（ATP、CP）供能时间：ATP：2S；CP：35S。含量：ATP：45mmol.kg-1湿肌；CP：1820 5mmol.kg-1湿肌。能量容量：420 J.kg-1湿肌。输出功率：56J.kg-1.S-1。项目：短跑、投掷、跳跃等。第28页，共46页，编辑
16、于2022年，星期三二、乳酸能系统能源物质：糖含量：5090 mmol.kg-1湿肌；能量容量：962 J.kg-1湿肌。输出功率：29.3J.kg-1.S-1。供能时间：33S。数量：G：2ATP；Gn：3ATP。供能项目：400M跑、100M游泳等副产品：乳酸。第29页，共46页，编辑于2022年，星期三 （三）有氧氧化系统能源物质：糖、脂肪、蛋白质容量：无限大。功率：15J.kg-1.S-1。特点：有氧，不产生副产品。第30页，共46页，编辑于2022年，星期三 第31页，共46页，编辑于2022年，星期三第32页，共46页，编辑于2022年，星期三 第三节第三节 肌肉活动的代谢特征及影
17、响因素肌肉活动的代谢特征及影响因素有氧代谢供有氧代谢供有氧代谢供有氧代谢供能的基础性能的基础性能的基础性能的基础性耗能与产耗能与产耗能与产耗能与产能的匹配能的匹配能的匹配能的匹配ATPATP供能的供能的供能的供能的连续性连续性连续性连续性无氧供能的无氧供能的无氧供能的无氧供能的暂时性暂时性暂时性暂时性供能途径与强供能途径与强供能途径与强供能途径与强度的对应度的对应度的对应度的对应代谢特征代谢特征第33页，共46页，编辑于2022年，星期三二、能量连续统一体的理论（一）概念：不同类型的运动项目的能量供应之间，以及各能量系统之间相互联系形成的一个连续统一体。（二）形式：有氧与无氧供能的第34页，共
18、46页，编辑于2022年，星期三二、影响因素年龄：成人、中年人更易出现肥胖。性别：女性脂肪含量高。能量摄入量：过度进食造成体重和脂肪增加。摄食成分：高脂膳食可导致肥胖。体力活动水平：活动水平低导致超重。安静代谢率：其值低与体重和获得体重的瘦体重有关。以%表示（如图）：第35页，共46页，编辑于2022年，星期三二、影响因素年龄：成人、中年人更易出现肥胖。性别：女性脂肪含量高。能量摄入量：过度进食造成体重和脂肪增加。摄食成分：高脂膳食可导致肥胖。体力活动水平：活动水平低导致超重。安静代谢率：其值低与体重和获得体重的瘦体重有关。以时间为标准（如图、表）：第36页，共46页，编辑于2022年，星期三
19、二、影响因素年龄：成人、中年人更易出现肥胖。性别：女性脂肪含量高。能量摄入量：过度进食造成体重和脂肪增加。摄食成分：高脂膳食可导致肥胖。体力活动水平：活动水平低导致超重。安静代谢率：其值低与体重和获得体重的瘦体重有关。第37页，共46页，编辑于2022年，星期三着重发展起主要作用的供能系统着重发展起主要作用的供能系统制定合理的训练计划能量统一体在体育实践中的应用第38页，共46页，编辑于2022年，星期三二、影响因素年龄：成人、中年人更易出现肥胖。性别：女性脂肪含量高。能量摄入量：过度进食造成体重和脂肪增加。摄食成分：高脂膳食可导致肥胖。体力活动水平：活动水平低导致超重。安静代谢率：其值低与体
20、重和获得体重的瘦体重有关。三、肌肉活动时影响能量代谢的因素 肌肉运动中以哪种形式供能主要取决于运动的时间和运动的强度二个因素 1.最大强度的短时间运动ATP、CP及HL供能 2.中低强度的长时间运动有氧供能，糖、脂 3.递增强度的力竭性运动由有氧过度到无氧 4.强度变换的持续性运动CP供能，间歇时有氧。第39页，共46页，编辑于2022年，星期三一、糖原填充法 糖原填充法是一种比较常用的补糖方法，它结合运动和饮食二方面进行调整，用这种方法可将糖原含量提高到正常水平的2-3倍。第40页，共46页，编辑于2022年，星期三二、运动前补糖 对于长时间的运动项目，运动前补糖是一种有效的强力手段。运动前
21、补糖的时间不同，对机体内糖储备量和运动能力的影响各不相同，运动前补糖的利与弊应根据具体情况和运动员的个体差异加以判断。第41页，共46页，编辑于2022年，星期三三、运动中补糖运动中补糖有利于能量平衡和氮平衡。对于短时间、大强度间歇运动时补糖与持续中等强度对于短时间、大强度间歇运动时补糖与持续中等强度和长时间耐力运动中摄入糖一样有效。和长时间耐力运动中摄入糖一样有效。运动中每隔运动中每隔2020分钟补充含糖饮料或容易吸收的含食物，补分钟补充含糖饮料或容易吸收的含食物，补糖量一般推荐糖量一般推荐20-60g/h20-60g/h，多达，多达40-102g/h40-102g/h，或，或1-2g/Kg
22、1-2g/Kg体重，体重，不低于不低于21.5g/h21.5g/h。运动中摄入果糖或等量混合果糖和葡萄糖或低聚糖的效运动中摄入果糖或等量混合果糖和葡萄糖或低聚糖的效果要比单独葡萄糖好。果要比单独葡萄糖好。第42页，共46页，编辑于2022年，星期三四、运动后补糖 运动后即刻补糖的效果优于运动后稍后时间，原因运动后即刻补糖的效果优于运动后稍后时间，原因在于运动后及早补糖能尽快提供肌糖原合成的原料。在于运动后及早补糖能尽快提供肌糖原合成的原料。运动后最好补充葡萄糖-果糖及低聚糖，这样可使胃的排空速率增加，小肠吸收速度加快，利于合成肌糖原。另外，摄入固体或液体形式的糖对肌糖原再合成是另外，摄入固体或液体形式的糖对肌糖原再合成是等效的。等效的。第43页，共46页，编辑于2022年，星期三第44页，共46页，编辑于2022年，星期三 课堂讨论题：1.针对能量的来源，应如何加强健康活动中能量补充？2.举例说明不同运动项目能量供应特点是什么？第45页，共46页，编辑于2022年，星期三 课堂讨论题：运动时ATPCP系统供能特点及训练方法研究 运动中无氧酵解供能系统特点及训练方法的研究 运动中有氧系统供能特点及训练方法的研究 运动中如何补糖 运动中糖和脂肪动用研究 运动中能量供应过程研究第46页，共46页，编辑于2022年，星期三