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1、人体的生命活动是一个消人体的生命活动是一个消耗能量的过程,而肌肉活耗能量的过程,而肌肉活动又是消耗能量最多的一动又是消耗能量最多的一种活动形式。运动时,人种活动形式。运动时,人体不能直接利用太阳能、体不能直接利用太阳能、电能等各种物理形式的能电能等各种物理形式的能量,只能直接利用储存在量,只能直接利用储存在ATPATP分子中蕴藏的化学能。分子中蕴藏的化学能。第1页/共42页第一节第一节 肌肉活动的能量来源肌肉活动的能量来源能量的直接来源能量的直接来源能量的间接来源能量的间接来源第2页/共42页能量的直接来源能量的直接来源ATPATPATPATP是一种存在于细胞内、由自身合成并可迅速分解被直接利
2、用是一种存在于细胞内、由自身合成并可迅速分解被直接利用的一种自由存在的一种自由存在 的化学能形式。的化学能形式。ATPATP的组成:一个大分子的腺苷和三个磷酸根的组成:一个大分子的腺苷和三个磷酸根在在ATPATP分子结构中的三个磷酸根之间的结合键中蕴藏着大量的化学分子结构中的三个磷酸根之间的结合键中蕴藏着大量的化学能。能。生物体一切生命活动的能量都直接来源于生物体一切生命活动的能量都直接来源于ATPATP第3页/共42页(一)一)ATPATP的分解的分解放能放能 ATP酶ATP ADPPi+能肌肉收缩就是利用肌细肌肉收缩就是利用肌细胞内胞内ATPATP分解释放出的分解释放出的能量供肌肉收缩克服
3、阻能量供肌肉收缩克服阻力来做功力来做功,以实现化学以实现化学能向机械能的转化能向机械能的转化.第4页/共42页(二)(二)ATPATP的再合成的再合成吸能吸能ATPATP在细胞内的含量一是有限,二是稳定,在细胞内的含量一是有限,二是稳定,呈动态平衡之势。呈动态平衡之势。ATPATP必须是边分解、边合成,以保证生命必须是边分解、边合成,以保证生命活动的延续性(如果以最大功率输出仅能活动的延续性(如果以最大功率输出仅能维持维持2 2秒左右)即:秒左右)即:ADPPi+能 ATPATPATP在细胞内的再合成实际上是在细胞内的再合成实际上是ADPADP与与PiPi再连接,是一个磷酸再连接,是一个磷酸化
4、的吸能过程。被吸收的能量只能利用食物中的糖、脂肪、化的吸能过程。被吸收的能量只能利用食物中的糖、脂肪、蛋白质,在细胞内的中间代谢过程中从无氧或有氧的分解方蛋白质,在细胞内的中间代谢过程中从无氧或有氧的分解方式中获得。参与无氧分解的只有式中获得。参与无氧分解的只有糖糖(在(在胞浆胞浆中进行);而有中进行);而有氧分解主要是在氧分解主要是在线粒体线粒体内进行的,其内进行的,其主要功能主要功能是把三大营养是把三大营养物质氧化分解脱下的物质氧化分解脱下的氢氢(H)(H)传递给传递给氧(氧(O O2 2)而化合成而化合成水水(H(H2 2O)O),并生成,并生成ATPATP。此过程是逐步氧化、逐步释放能
5、量的过程,使。此过程是逐步氧化、逐步释放能量的过程,使ADPADP磷酸化成磷酸化成ATPATP的。故又称氧化磷酸化。的。故又称氧化磷酸化。第5页/共42页(三三)ATP)ATP分解与在合成的关系分解与在合成的关系ATP的分解与再合成在活细胞内是永不停止地进行着,其速率的快慢随代谢的需要而变化.运动中,当ATP再合成速率下降时,表明能量供应受阻.意味着疲劳开始出现.生物体内的能量代谢能量的释放、转移和利用等过程是以ATP为中心进行的。第6页/共42页能量的间接来源能量的间接来源 糖、脂肪、蛋白质糖、脂肪、蛋白质(一)食物的消化和吸收一)食物的消化和吸收1 1、消化、消化(1 1)消化的概念:)消
6、化的概念:食物在消化道内被分解为小分子的食物在消化道内被分解为小分子的过程。过程。(2 2)消化的方式:消化的方式有两种)消化的方式:消化的方式有两种:一种是通过消一种是通过消化道肌肉的舒缩活动,将食物磨碎,并使之与消化液化道肌肉的舒缩活动,将食物磨碎,并使之与消化液充分混合,并将食物不断地向消化道远端推送,此种充分混合,并将食物不断地向消化道远端推送,此种方式称机械性消化或物理性消化。另一种消化方式是方式称机械性消化或物理性消化。另一种消化方式是通过消化腺分泌的消化液来完成,消化液中所含的各通过消化腺分泌的消化液来完成,消化液中所含的各种消化酶能分别将糖类、脂肪及蛋白质等物质分解成种消化酶能
7、分别将糖类、脂肪及蛋白质等物质分解成小分子颗粒,此种消化方式称化学性消化。在正常生小分子颗粒,此种消化方式称化学性消化。在正常生理情况下,这两种消化方式同时进行,互相配合。理情况下,这两种消化方式同时进行,互相配合。第7页/共42页(3)消化过程 第8页/共42页2 2、吸收、吸收(1 1)吸吸收收的的概概念念:经经过过消消化化的的食食物物,通通过过小小肠肠上上皮皮细细胞胞,进进入入血血液液和和淋巴液的过程。淋巴液的过程。(2 2)吸收的部位)吸收的部位 口口:部分药物(如亚硝酸甘油、部分药物(如亚硝酸甘油、吗啡)。吗啡)。胃胃:酒精和少量水分。酒精和少量水分。大肠大肠:水分和无机盐,也吸收水
8、分和无机盐,也吸收葡萄糖和一些药物。葡萄糖和一些药物。小肠:能力最强、种类最多,小肠:能力最强、种类最多,是主要吸收的部位。是主要吸收的部位。第9页/共42页面积保证:长面积保证:长5 56 6米皱褶绒毛微米皱褶绒毛微绒毛绒毛200m2200m2;设备保证:酶多设备保证:酶多转运工具运输途径;转运工具运输途径;时间保证:停留时时间保证:停留时间长,约间长,约3 38h8h;动力保证:绒毛伸动力保证:绒毛伸缩具有唧筒样作用。缩具有唧筒样作用。小肠吸收的特点(有利条件)小肠吸收的特点(有利条件)第10页/共42页(二)糖代谢(二)糖代谢糖是机体最主要,来源最经济,供能又快速糖是机体最主要,来源最经
9、济,供能又快速的能源物质的能源物质1 1、糖在体内的存在方式:、糖在体内的存在方式:一种是以一种是以糖原的形式存在于组织细胞浆内,主要有肝细胞中的肝糖原和肌细胞中的肌糖元;另一种是以葡糖原的形式存在于组织细胞浆内,主要有肝细胞中的肝糖原和肌细胞中的肌糖元;另一种是以葡萄糖的形式存在于血液中,称血糖。萄糖的形式存在于血液中,称血糖。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内糖类的运输形式,而糖原是糖类的贮存形式第1
10、1页/共42页2、糖的分解供能 血糖氧化分解肌糖原肝糖原食物单糖进入消进入消化道,化道,使双糖使双糖和单糖和单糖分解为分解为(1)食物中的糖(多糖或双糖)消化道(单糖)单糖被吸收进人血液。一部分合成肝糖原一部分合成肝糖原;一部分随血液运输到肌肉合成肌糖原贮存起来一部分随血液运输到肌肉合成肌糖原贮存起来;一部分被组织氧化利用一部分被组织氧化利用;另一部分维持血液中葡萄另一部分维持血液中葡萄 糖的浓度。糖的浓度。第12页/共42页(2)糖和糖原糖和糖原糖原糖原 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(甚少),而肝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(甚
11、少),而肝脏和肌肉中以糖原方式贮存的糖类约有脏和肌肉中以糖原方式贮存的糖类约有350400350400克,运动员糖原储量可达克,运动员糖原储量可达400-550400-550克。肝克。肝糖原含量约为糖原含量约为5%5%,肌糖原约为,肌糖原约为1%2%1%2%。运动员肌肉发达,可达体重的。运动员肌肉发达,可达体重的40%40%。丰富的肝糖原。丰富的肝糖原和肌糖原贮备,是维持人体工作能力的重要条件之一。肌糖原既是高强度无氧运动时机体和肌糖原贮备,是维持人体工作能力的重要条件之一。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。的重要能源,又是大强度有氧运动时的主要能源。第
12、13页/共42页(2)糖和糖原糖和糖原血糖血糖 血液中的葡萄糖又称血糖,正常人空腹浓度为血液中的葡萄糖又称血糖,正常人空腹浓度为80-80-120mg%120mg%。血糖是包括大脑在内的中枢神经系统的主要能源。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。运动员安静状态下的血糖浓度与常人无异。血糖浓度是人体糖的分解及合成代谢保持动态平衡的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。标志。饥饿及长时间运动时,血糖水平下降,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。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
13、以补充血糖,维持血糖的动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。态平衡。第14页/共42页(3 3)糖是肌肉活动时最重要的能源物)糖是肌肉活动时最重要的能源物质质糖作为能源物质优于脂肪和蛋白质糖作为能源物质优于脂肪和蛋白质糖的主要特点是:在满足不同强度运动时,既可糖的主要特点是:在满足不同强度运动时,既可以有氧分解供能也可以无氧分解供能,在参与供以有氧分解供能也可以无氧分解供能,在参与供能时动员快、消耗的氧量少、能量产生的效率高。能时动员快、消耗的氧量少、能量产生的效率高。第15页/共42页(4 4)糖的无氧分解)糖的无氧分解糖(糖原或葡萄糖)糖(糖原或葡萄糖)不需耗氧而分解成乳
14、酸不需耗氧而分解成乳酸 在人体缺氧或供氧不足的情况下在人体缺氧或供氧不足的情况下 丙酮酸丙酮酸 2 2分子乳酸分子乳酸 能量能量 (因与酵母菌生醇发酵的过程基本相似,故称为糖酵(因与酵母菌生醇发酵的过程基本相似,故称为糖酵解)解)糖无氧酵解时,糖无氧酵解时,1 1分子的糖原或葡萄糖可产生分子的糖原或葡萄糖可产生3 32 2分分子子ATPATP,仅仅为有氧氧化的,仅仅为有氧氧化的5 5,能量利用率低。但产,能量利用率低。但产能速率很高,反应速度快,其意义是满足剧烈运动时能速率很高,反应速度快,其意义是满足剧烈运动时快速供能的短时间需要。快速供能的短时间需要。乳酸的清除:一部分在供氧充分时继续氧化
15、分解,通乳酸的清除:一部分在供氧充分时继续氧化分解,通常发生在心脏、静息的骨骼肌或恢复时的骨骼肌;另常发生在心脏、静息的骨骼肌或恢复时的骨骼肌;另一部分扩散入血,在肝脏重新转变成糖原或葡萄糖,一部分扩散入血,在肝脏重新转变成糖原或葡萄糖,循环利用,该过程需要氧和能量的供给循环利用,该过程需要氧和能量的供给第16页/共42页(5)(5)糖的有氧分解糖的有氧分解是糖分解供能的主要方式是糖分解供能的主要方式糖原或葡萄糖在耗氧条件下彻底氧化,产生二氧化碳和水的过程,称为有氧氧化。分为三糖原或葡萄糖在耗氧条件下彻底氧化,产生二氧化碳和水的过程,称为有氧氧化。分为三个阶段个阶段第一阶段,由糖原或葡萄糖分解
16、第一阶段,由糖原或葡萄糖分解为丙酮酸,该过程与糖酵解相同为丙酮酸,该过程与糖酵解相同 糖的有氧氧化产生能量较多,每分子葡萄糖完全氧化时,产生糖的有氧氧化产生能量较多,每分子葡萄糖完全氧化时,产生3838分分子子ATPATP,是糖酵解产能的,是糖酵解产能的1919倍,糖的有氧氧化是机体正常生理条件倍,糖的有氧氧化是机体正常生理条件下及长时间运动中供能的主要方式。下及长时间运动中供能的主要方式。乙酰辅酶乙酰辅酶A A不仅是糖氧化分解的产物,同样也可来自脂肪和蛋白质不仅是糖氧化分解的产物,同样也可来自脂肪和蛋白质的分解代谢。因此,三羧酸循环实际上是糖、脂肪和蛋白质三大营的分解代谢。因此,三羧酸循环实
17、际上是糖、脂肪和蛋白质三大营养物质在体内氧化分解的共同途径。养物质在体内氧化分解的共同途径。第二阶段,由丙酮酸第二阶段,由丙酮酸氧化生成乙酰辅酶氧化生成乙酰辅酶A A第三阶段,乙酰辅酶第三阶段,乙酰辅酶A A经三羧酸循环氧经三羧酸循环氧生成二氧化碳水能量生成二氧化碳水能量第17页/共42页3 3、糖的储备与运动能力、糖的储备与运动能力研究表明,运动疲劳和过度训练的原因之一是体内肌糖元能研究表明,运动疲劳和过度训练的原因之一是体内肌糖元能量的耗竭,所以在大于量的耗竭,所以在大于1 1小时的运动中应适量补糖。小时的运动中应适量补糖。(1)(1)补糖时间与补糖量补糖时间与补糖量 目前一般认为,运动前
18、目前一般认为,运动前3 34 4小时或运动前小时或运动前5 5分钟内或运动分钟内或运动开始时补糖效果较理想。一方面,糖从胃排空开始时补糖效果较理想。一方面,糖从胃排空 小肠吸收小肠吸收 血液转运血液转运 刺激胰岛素分泌释放,需要一定的时间刺激胰岛素分泌释放,需要一定的时间;另一方另一方面,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同时还可以减少运动时肌糖原的消耗。消耗。应当注意的是,应当注意的是,在比赛前一小时左右不要补糖,以免在比赛前一小时左右不要补糖,以免
19、因胰岛素效应反而使血糖降低。进行一次性长时间耐力运动因胰岛素效应反而使血糖降低。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,需在运动前时,以补充高糖类食物作为促力手段,需在运动前3 3天或更早天或更早些时间临时食用。些时间临时食用。运动前或赛前补糖可采用稍高浓度的溶液运动前或赛前补糖可采用稍高浓度的溶液(35%-40%)(35%-40%),服用量,服用量40-5040-50克糖。运动中或赛中补糖应采用浓度较低的糖溶液克糖。运动中或赛中补糖应采用浓度较低的糖溶液(5(510%)10%),有规律地间歇补充,每,有规律地间歇补充,每2020分钟给分钟给15152020克糖。运动克糖。运
20、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,膳食中糖类总量应占其每日能量消耗的荷量训练期,膳食中糖类总量应占其每日能量消耗的70%70%,有,有利于糖原的恢复。利于糖原的恢复。第18页/共42页(2)(2)补糖种类补糖种类低聚糖是一种人工合成糖低聚糖是一种人工合成糖(目前多使用由目前多使用由2 21010个葡萄糖单位个葡萄糖单位聚合成的低聚糖聚合成的低聚糖),渗透压低,分子量大于葡萄糖。研究表明,渗透压低,分子量大于葡萄糖。研究表明,浓度为浓度为25%25%的低聚糖的渗透压相当于的低聚糖的渗透压相当于5%5%葡萄糖的渗透
21、压,故可葡萄糖的渗透压,故可提供低渗透压高热量的液体,效果较理想。对糖原恢复的研提供低渗透压高热量的液体,效果较理想。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。足够量的淀粉。优秀耐力运动员肌糖元储备量可达优秀耐力运动员肌糖元储备量可达700g,700g,在剧烈运动时,肌糖在剧烈运动时,肌糖元对维持血糖
22、水平具有特殊意义。血糖一旦进入肌肉合成肌元对维持血糖水平具有特殊意义。血糖一旦进入肌肉合成肌糖元后,就不再扩散出细胞,所以,在力竭性运动时,活动糖元后,就不再扩散出细胞,所以,在力竭性运动时,活动的肌肉是不能利用不活动肌肉中的葡萄糖和肌糖原的。只有的肌肉是不能利用不活动肌肉中的葡萄糖和肌糖原的。只有肝糖原肝糖原 分解为葡萄糖进入血液,通过血液循环在供给活动的分解为葡萄糖进入血液,通过血液循环在供给活动的肌肉持续的能量供给。所以,增加肝糖原和肌糖元的储备有肌肉持续的能量供给。所以,增加肝糖原和肌糖元的储备有利于提高运动能力。合理膳食与适量运动训练相结合是提高利于提高运动能力。合理膳食与适量运动训
23、练相结合是提高机体糖元储备的有效途径。机体糖元储备的有效途径。第19页/共42页(三三)脂肪代谢脂肪代谢脂肪是一种含能量最多的营养物质脂肪是一种含能量最多的营养物质1 1、脂肪的储存:脂肪细胞可摄取血液中过多的自由脂、脂肪的储存:脂肪细胞可摄取血液中过多的自由脂肪酸,并与甘油结合形成甘油三酯储存起来。肪酸,并与甘油结合形成甘油三酯储存起来。2 2、脂肪动员:当血液中自由脂肪酸水平下降时,储存、脂肪动员:当血液中自由脂肪酸水平下降时,储存在脂肪细胞中的脂肪在激素敏感脂肪酶的作用下,逐在脂肪细胞中的脂肪在激素敏感脂肪酶的作用下,逐步分解为脂肪酸和甘油,释放入血,以供给其他组织步分解为脂肪酸和甘油,
24、释放入血,以供给其他组织氧化利用,此过程被称为脂肪动员。氧化利用,此过程被称为脂肪动员。3 3、脂肪代谢的生理意义:、脂肪代谢的生理意义:一方面,当体内能量来源充一方面,当体内能量来源充足时,可使能量以脂肪的形式储存在脂肪细胞中;另足时,可使能量以脂肪的形式储存在脂肪细胞中;另一方面,脂肪细胞中积蓄的脂肪在饥饿状态下或糖供一方面,脂肪细胞中积蓄的脂肪在饥饿状态下或糖供能不足时,可分解成甘油和脂肪酸释放入血,供给机能不足时,可分解成甘油和脂肪酸释放入血,供给机体其他组织能量。体其他组织能量。若脂肪合成大于分解,则人体就会发胖。若脂肪合成大于分解,则人体就会发胖。第20页/共42页4 4、人体的脂
25、肪贮备、人体的脂肪贮备人体脂肪的贮存量很大,人体脂肪的贮存量很大,约占体重的约占体重的10%20%10%20%。最适宜的体脂含量为最适宜的体脂含量为:男男性为体重的性为体重的6%-14%6%-14%,女性,女性为为10%14%10%14%。充沛的脂肪贮备为机体提充沛的脂肪贮备为机体提供了丰富的能源。但若男供了丰富的能源。但若男性体脂性体脂20%20%、女性、女性30%30%则属肥胖。则属肥胖。第21页/共42页5 5、脂肪在体内的分解代谢、脂肪在体内的分解代谢脂肪脂肪 甘油及脂肪酸甘油及脂肪酸 二氧化碳和水二氧化碳和水ATPATP 在氧供应充足时进行超过在氧供应充足时进行超过3 3小时运动,脂
26、肪可被大量小时运动,脂肪可被大量消耗利用。此外,在安静时,脂肪也是心肌和骨骼肌消耗利用。此外,在安静时,脂肪也是心肌和骨骼肌的主要能源。的主要能源。运动中脂肪代谢与糖代谢比较有以下特点:运动中脂肪代谢与糖代谢比较有以下特点:(1 1)动员慢:)动员慢:运动中,自由脂肪酸从脂肪组织分解动运动中,自由脂肪酸从脂肪组织分解动员出来入血较慢。员出来入血较慢。(2 2)耗氧量大:)耗氧量大:由于脂肪分子结构中氧原子含量少,由于脂肪分子结构中氧原子含量少,故在彻底氧化分解时消耗的氧量大。故在彻底氧化分解时消耗的氧量大。(3 3)能效率低:)能效率低:脂肪有氧分解供能效率比糖慢脂肪有氧分解供能效率比糖慢1
27、1倍。倍。长时间耐力运动后期才主要依靠脂肪氧化供能。长时间耐力运动后期才主要依靠脂肪氧化供能。脂肪酶脂肪酶第22页/共42页运动对脂肪代谢的影响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能能力最提高机体氧化利用脂肪酸供能能力最有效的措施。有效的措施。改善血脂异常:耐力运动可促使血浆改善血脂异常:耐力运动可促使血浆甘油三酯降解,增加血浆高密度脂蛋甘油三酯降解,增加血浆高密度脂蛋白(白(HDLHDL)含量()含量(HDLHDL可防止动脉粥可防止动脉粥样硬化)样硬化)减少体脂积累减少体脂积累 :坚持长期运动可以:坚持长期运动可以提高脂
28、肪酶活性,促进脂肪水解,加提高脂肪酶活性,促进脂肪水解,加速自由脂肪酸氧化供能,而减少体脂速自由脂肪酸氧化供能,而减少体脂积累。积累。第23页/共42页脂肪代谢与运动减肥脂肪代谢与运动减肥体脂的积聚是由于摄入食量体脂的积聚是由于摄入食量高于人体所需的能量。只有高于人体所需的能量。只有设法保持摄入量与消耗量两设法保持摄入量与消耗量两者间的平衡,才能保持人体者间的平衡,才能保持人体的正常体重。的正常体重。近年的研究认为,采取单纯近年的研究认为,采取单纯运动或单纯节食的方式减肥运动或单纯节食的方式减肥效果均不如采取运动与节食效果均不如采取运动与节食相结合的方式。相结合的方式。提倡采用动力型、大肌肉群
29、提倡采用动力型、大肌肉群参与的有氧运动,如步行、参与的有氧运动,如步行、跑步、游泳、骑自行车、跑步、游泳、骑自行车、迪迪斯科斯科 舞蹈等运动。舞蹈等运动。由于水中运动可以减轻关节由于水中运动可以减轻关节的负担的负担(水有浮力水有浮力),体热容,体热容易散发,水的静水压力可使易散发,水的静水压力可使中心血容量增加,通过水中中心血容量增加,通过水中运动减肥为近年来提倡的减运动减肥为近年来提倡的减肥方式。水中运动已发展到肥方式。水中运动已发展到在水中行走、跑步、跳跃、在水中行走、跑步、跳跃、踢水、水中球类游戏等多种踢水、水中球类游戏等多种运动。研究表明,水中运动运动。研究表明,水中运动时人的中心血容
30、量可增高时人的中心血容量可增高700ml700ml,中心静脉压增加,中心静脉压增加1218mmHg1218mmHg,心输出量及每搏,心输出量及每搏量增加量增加25%25%或更多,并可改善或更多,并可改善左心室功能,改善有氧运动左心室功能,改善有氧运动能力。能力。总之,运动不仅可以增加机总之,运动不仅可以增加机体的能量消耗,达到减肥的体的能量消耗,达到减肥的目的,还有助于增强心血管目的,还有助于增强心血管系统及呼吸系统的机能能力,系统及呼吸系统的机能能力,提高肌肉的代谢能力,增强提高肌肉的代谢能力,增强体质,促进健康。体质,促进健康。第24页/共42页减肥运动量的设定减肥运动量的设定减体重的运动
31、量,根据要减轻体重的数量及减重速度决定。减体重的运动量,根据要减轻体重的数量及减重速度决定。许多学者提出,每周减轻体重许多学者提出,每周减轻体重0.450.45公斤公斤 (1(1磅磅)较适宜,每周较适宜,每周减轻体重减轻体重0.90.9公斤公斤 (2(2磅磅)为可以接受的上限,但不宜超过此限为可以接受的上限,但不宜超过此限度,约相当于每日亏空能量度,约相当于每日亏空能量5001000Kcal5001000Kcal,每周累计的热能,每周累计的热能短缺量为短缺量为35007000Kcal35007000Kcal。目前有学者提出,在有条件的情况下,可进行目前有学者提出,在有条件的情况下,可进行 理想
32、理想 体重的测定。确定体重的测定。确定理想体重应首先测定体脂百分比及瘦体重,再以下式计算。理想体重应首先测定体脂百分比及瘦体重,再以下式计算。理想理想 体重体重=100X=100X瘦体重瘦体重(公斤公斤)/(100-)/(100-理想理想”的体脂百分比的体脂百分比)。例如,例如,9090公斤体重的人,经测定其瘦体重为公斤体重的人,经测定其瘦体重为7272公斤,其公斤,其 理想理想 体脂为体脂为13%13%,但实际测定的体脂含量为,但实际测定的体脂含量为20%20%,代入上式为,代入上式为10072(l0010072(l0013)=82.813)=82.8公斤,公斤,82.882.8公斤为其公斤
33、为其 理想理想 体重。现体重为体重。现体重为9090公斤,应减轻体公斤,应减轻体重重7.27.2公斤即可达到公斤即可达到 理想理想 体重,据此制定减体重计划。体重,据此制定减体重计划。具体措施为具体措施为:每周运动每周运动3535次,每次持续次,每次持续30603060分钟,运动强度分钟,运动强度为刺激体脂消耗的为刺激体脂消耗的 阈值阈值,即,即50%85%Vo2max50%85%Vo2max或或60%-70%60%-70%最大心最大心率。使每周运动的热能消耗量至少达到率。使每周运动的热能消耗量至少达到900Kcal900Kcal第25页/共42页蛋白质代谢蛋白质代谢蛋白质由氨基酸组成,蛋白质
34、代谢是蛋白质由氨基酸组成,蛋白质代谢是以氨基酸代谢为基础。以氨基酸代谢为基础。实际上,无论实际上,无论人体处于安静或运动状态蛋白质均不人体处于安静或运动状态蛋白质均不是能量的主要来源。(在肌肉活动时是能量的主要来源。(在肌肉活动时不占重要地位)不占重要地位)人体内氨基酸的来源:人体内氨基酸的来源:(1 1)食物蛋白质消化分解出的氨基酸)食物蛋白质消化分解出的氨基酸(2 2)各组织细胞蛋白质降解出的氨基)各组织细胞蛋白质降解出的氨基酸酸(3 3)其他物质经中间代谢转化而来的)其他物质经中间代谢转化而来的氨基酸氨基酸第26页/共42页氨基酸的去路氨基酸的去路氨是一种有毒的代谢产物,肝脏将其转变为尿
35、素氨是一种有毒的代谢产物,肝脏将其转变为尿素是一种解毒功能。是一种解毒功能。第27页/共42页蛋白质的分解代谢供能蛋白质的分解代谢供能1.1.蛋白质在体内的代谢蛋白质在体内的代谢(1 1)氮平衡:)氮平衡:在体内的代谢过程中,每日的摄取量与消耗量基在体内的代谢过程中,每日的摄取量与消耗量基本相等。根据每日食物中摄取蛋白质的含氮量与排泄物中的含氮本相等。根据每日食物中摄取蛋白质的含氮量与排泄物中的含氮量,可以了解蛋白质代谢的情况。一般正常成人氮的收支保持平量,可以了解蛋白质代谢的情况。一般正常成人氮的收支保持平衡状态称为氮平衡衡状态称为氮平衡(nitrogen balance)(nitrogen
36、 balance)。(2 2)正氮平衡:)正氮平衡:儿童少年、孕妇、病后恢复阶段及运动训练过程儿童少年、孕妇、病后恢复阶段及运动训练过程中,蛋白质摄入多于排出,称为氮的正平衡。中,蛋白质摄入多于排出,称为氮的正平衡。(3 3)负氮平衡:)负氮平衡:饥饿、营养不良、患消耗性疾病、衰老和大运动饥饿、营养不良、患消耗性疾病、衰老和大运动量训练期间,机体蛋白质消耗大于摄入,称为氮的负平衡。量训练期间,机体蛋白质消耗大于摄入,称为氮的负平衡。2 2、供能:、供能:蛋白质氧化分解时,首先分解为氨基酸。蛋白质氧化分解时,首先分解为氨基酸。-酮酸 二氧化碳和水能量 氨基酸氨基酸 氨 尿素(经肾脏随尿排出)。实
37、际上,蛋白质分解供能很不经济,故一般情况下不作为主要供能物质三羧酸循环三羧酸循环肝脏肝脏第28页/共42页3 3关干蛋白质的补充问题关干蛋白质的补充问题由于蛋白质对人体具有特殊的作用,故在由于蛋白质对人体具有特殊的作用,故在运动训练过程中运动员的蛋白质补充非常运动训练过程中运动员的蛋白质补充非常重要。重要。成人蛋白质最低生理需要量约成人蛋白质最低生理需要量约30304545克克天或天或0.80.8克克/公斤体重。公斤体重。青少年蛋白质的需要量为青少年蛋白质的需要量为2.532.53克克/公斤体公斤体重。重。运动员(我国)为运动员(我国)为1.221.22克克/公斤体重。公斤体重。优秀举重运动员
38、蛋白质补充量每日优秀举重运动员蛋白质补充量每日1.31.61.31.6克克/公斤体重。公斤体重。耐力性运动中,即使糖类足以供应机体运耐力性运动中,即使糖类足以供应机体运动中所需能量,膳食中蛋白质的补充量也动中所需能量,膳食中蛋白质的补充量也应达到应达到1.51.81.51.8克克/公斤体重,而且应该公斤体重,而且应该在整个耐力训练阶段中持续补充,以促进在整个耐力训练阶段中持续补充,以促进肌肉蛋白质的合成,预防运动性贫血的发肌肉蛋白质的合成,预防运动性贫血的发生。生。第29页/共42页4 4三大物质代谢的关系三大物质代谢的关系 糖类、脂肪均是人体糖类、脂肪均是人体的重要能源物质的重要能源物质;蛋
39、白质蛋白质在特殊情况下,亦可作在特殊情况下,亦可作为能源,氧化分解提供为能源,氧化分解提供能量,而其氧化分解途能量,而其氧化分解途径均需经过三羧酸循环径均需经过三羧酸循环完成。同时,三大物质完成。同时,三大物质在一定条件下,以三羧在一定条件下,以三羧酸循环为枢纽可以发生酸循环为枢纽可以发生互相转化,如丙酮酸、互相转化,如丙酮酸、乙酰辅酶乙酰辅酶A A等均是糖、脂等均是糖、脂肪、蛋白质相互转化的肪、蛋白质相互转化的交叉点。交叉点。乙酰乙酰CoACoA草酰乙酸草酰乙酸苹果酸苹果酸柠檬酸柠檬酸-酮戊二酸酮戊二酸琥珀酸琥珀酸脂脂肪肪脂脂肪肪酸酸-酮酸酮酸氨氨基基酸酸蛋蛋白白质质糖糖丙酮酸丙酮酸三羧酸循
40、环三羧酸循环第30页/共42页第二节第二节 肌肉活动能量供应的三个系肌肉活动能量供应的三个系统统ATPATP的再合成是一个吸收能量的过程,的再合成是一个吸收能量的过程,所需能量只能从间接能源的分解代谢中获所需能量只能从间接能源的分解代谢中获得。得。人体在各种运动中所需要的能量分别人体在各种运动中所需要的能量分别由三种不同的能源系统供给。即:由三种不同的能源系统供给。即:磷酸原系统磷酸原系统乳酸能系统(酵解能系统)乳酸能系统(酵解能系统)有氧氧化能系统有氧氧化能系统第31页/共42页一、磷酸原系统一、磷酸原系统又称又称ATPATP一一CPCP系统,其中,系统,其中,CPCP是是ATPATP在细胞
41、在细胞中的一种储存形式,中的一种储存形式,ATPATP是直接供能物质,是直接供能物质,当当ATPATP生成较多时,可将含有高能磷酸键的生成较多时,可将含有高能磷酸键的PiPi转移给肌酸转移给肌酸C C而形成而形成CPCP,以备急用。,以备急用。ATPATP在肌肉内的储量很少,以最大功率输出在肌肉内的储量很少,以最大功率输出仅能维持仅能维持2 2秒左右,而肌肉中秒左右,而肌肉中CPCP储量约为储量约为ATPATP的的3 35 5倍,因此,倍,因此,CPCP是体内快速可动用是体内快速可动用的的“能量库能量库”.供能特点:供能总量少,持续时间短,供能特点:供能总量少,持续时间短,功率输出最快,不需要
42、氧,不产生乳功率输出最快,不需要氧,不产生乳酸等代谢产物。酸等代谢产物。磷酸原系统是一切高功率输出运动项目的物磷酸原系统是一切高功率输出运动项目的物质基础,数秒钟内要发挥最大能量输出,只质基础,数秒钟内要发挥最大能量输出,只能依靠磷酸原系统能依靠磷酸原系统 。如:短跑、投掷、跳。如:短跑、投掷、跳跃、举重等跃、举重等测定磷酸原系统的功率输出,是评定高功率测定磷酸原系统的功率输出,是评定高功率运动项目训练效果和训练方法的一个重要指运动项目训练效果和训练方法的一个重要指标。标。第32页/共42页二、乳酸能系统二、乳酸能系统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,再合成乳酸能系统
43、是指糖原或葡萄糖在细胞浆内无氧分解生成乳酸过程中,再合成ATPATP的能量的能量系统。系统。供能特点:供能总量较磷酸原系统多,持续时间较短,功率输出次之,不需要氧,终产供能特点:供能总量较磷酸原系统多,持续时间较短,功率输出次之,不需要氧,终产物是导致疲劳的物质物是导致疲劳的物质乳酸。乳酸。血乳酸水平是衡量乳酸能系统供能能力的最常用指标。血乳酸水平是衡量乳酸能系统供能能力的最常用指标。乳酸能系统供能的意义:乳酸能系统供能的意义:保证磷酸原系统最大供能后,仍能维持数十秒快速供能,以应保证磷酸原系统最大供能后,仍能维持数十秒快速供能,以应付机体短时间内的快速需要。该系统是付机体短时间内的快速需要。
44、该系统是1 1分钟内要求高功率输出运动的物质基础。如:分钟内要求高功率输出运动的物质基础。如:400400米跑、米跑、100100米游泳等。米游泳等。第33页/共42页三、有氧氧化系三、有氧氧化系统统概念:是指糖、脂肪、蛋白质在细胞内彻底氧化成概念:是指糖、脂肪、蛋白质在细胞内彻底氧化成H H2 2O O和和COCO2 2的过程中,再合成的过程中,再合成ATPATP的能量的能量系统。系统。供能特点:供能特点:ATPATP生成总量很大,但速率很低,持续时间长,需要氧的参与,终产物是生成总量很大,但速率很低,持续时间长,需要氧的参与,终产物是COCO2 2和和H H2 2O O,不产生乳酸等副产品
45、。,不产生乳酸等副产品。有氧氧化系统是进行长时间耐力活动的物质基础。有氧氧化系统是进行长时间耐力活动的物质基础。评定有氧工作能力的主要生理指标有:最大摄氧量、无氧阈、乳酸阈等。评定有氧工作能力的主要生理指标有:最大摄氧量、无氧阈、乳酸阈等。第34页/共42页肌肉活动的代谢特征及影响因素肌肉活动的代谢特征及影响因素一、肌肉活动时能量一、肌肉活动时能量供应的代谢特征供应的代谢特征二、能量统一体理论二、能量统一体理论三、肌肉活动时影响三、肌肉活动时影响能量代谢的因素分析能量代谢的因素分析第35页/共42页一、肌肉活动时能量供应的代谢特征一、肌肉活动时能量供应的代谢特征(一)(一)ATPATP供能的连
46、续性:供能的连续性:在完成所有运动时,在完成所有运动时,能量供应必须是连续的,否则肌肉工作因能量供应中断能量供应必须是连续的,否则肌肉工作因能量供应中断而无法实现。因此,而无法实现。因此,ATPATP的消耗与其再合成之间必须是的消耗与其再合成之间必须是连续的。连续的。(二)耗能与产能之间的匹配性:(二)耗能与产能之间的匹配性:强度越强度越大,耗能也越大,这就要求产能速率必须与耗能强度相大,耗能也越大,这就要求产能速率必须与耗能强度相匹配。否则,运动就不能以该强度持续运动。匹配。否则,运动就不能以该强度持续运动。(三)供能途径与强度的对应性:(三)供能途径与强度的对应性:肌肉在肌肉在完成不同强度
47、运动时,优先启动不同的供能系统与运动完成不同强度运动时,优先启动不同的供能系统与运动强度的对应性是由产能和耗能速率的匹配关系决定的。强度的对应性是由产能和耗能速率的匹配关系决定的。(四)无氧供能的暂时性:(四)无氧供能的暂时性:当运动强度耗能速当运动强度耗能速率大于有氧产能最大速率时,必然动用产能更快的无氧率大于有氧产能最大速率时,必然动用产能更快的无氧方式,以满足该状态的代谢需要。由于无氧代谢的终产方式,以满足该状态的代谢需要。由于无氧代谢的终产物会很快限制其代谢过程,因此,无氧供能持续的时间物会很快限制其代谢过程,因此,无氧供能持续的时间只能是暂时的。只能是暂时的。(五)有氧代谢的基础性:
48、(五)有氧代谢的基础性:有氧供能是机体生有氧供能是机体生命活动最基本的代谢方式,最终能把代谢产物分解成命活动最基本的代谢方式,最终能把代谢产物分解成H2OH2O和和CO2CO2排出体外,三大营养物质的能量利用率也最彻排出体外,三大营养物质的能量利用率也最彻底。另外,无氧代谢产物的清除及疲劳和能源物质的恢底。另外,无氧代谢产物的清除及疲劳和能源物质的恢复都必须依赖于有氧代谢来完成。复都必须依赖于有氧代谢来完成。第36页/共42页二、能量统一体理论二、能量统一体理论(一)概念:(一)概念:由于不同能量系统的能量输出之间由于不同能量系统的能量输出之间与完成不同类型运动项目的全过程之间是一个对应的与完
49、成不同类型运动项目的全过程之间是一个对应的统一体。因此,运动生理学把完成不同类型的运动项统一体。因此,运动生理学把完成不同类型的运动项目所需能量之间,以及各能量系统供应的途径之间相目所需能量之间,以及各能量系统供应的途径之间相互联系所形成的整体,称为能量统一体。互联系所形成的整体,称为能量统一体。(二)表示形式:(二)表示形式:运动时间运动时间运动时间运动时间主要能量系统主要能量系统主要能量系统主要能量系统活动类型举例活动类型举例活动类型举例活动类型举例短于短于短于短于30303030秒秒秒秒ATPATPATPATPCPCPCPCP铅球、百米、足球后卫带铅球、百米、足球后卫带铅球、百米、足球后
50、卫带铅球、百米、足球后卫带球跑球跑球跑球跑30303030秒秒秒秒1 1 1 1分分分分30303030秒秒秒秒ATPATPATPATPCPCPCPCP,乳酸能系,乳酸能系,乳酸能系,乳酸能系统统统统200200200200400400400400米,米,米,米,100100100100米游泳米游泳米游泳米游泳1 1 1 13 3 3 3分分分分乳酸能和有氧氧化系乳酸能和有氧氧化系乳酸能和有氧氧化系乳酸能和有氧氧化系统统统统800800800800米,体操,拳击,摔跤米,体操,拳击,摔跤米,体操,拳击,摔跤米,体操,拳击,摔跤3 3 3 3分钟以上分钟以上分钟以上分钟以上有氧氧化系统有氧氧化系