運(yùn)動生理學(xué)1-運(yùn)動的能量代謝

1、第第二二章章 運(yùn)動的運(yùn)動的能量代謝能量代謝第一節(jié) 人體運(yùn)動中的能量來源n生理活動是以能量消耗為基礎(chǔ)的，生理活動是以能量消耗為基礎(chǔ)的，運(yùn)動時更是如此。運(yùn)動時更是如此。n能量代謝能量代謝( (Energy Metabolism) )是是指在物質(zhì)代謝中伴隨著的能量釋放、指在物質(zhì)代謝中伴隨著的能量釋放、轉(zhuǎn)移和利用的過程轉(zhuǎn)移和利用的過程 。 人體內(nèi)的能源物質(zhì)ATP、ADP、AMPnATP由腺嘌呤與核糖構(gòu)成的腺苷再與3個磷酸基團(tuán)結(jié)合而成，故稱為三磷酸腺苷。nATP脫去一個磷酸根形成ADP（二磷酸腺苷），脫去2個磷酸根形成AMP（一磷酸腺苷）。此過程中伴隨大量能量釋放。 ATP酶酶 ATP ADPPi 能能

2、n糖原糖原與葡萄糖與葡萄糖n糖原：糖原：人體各種組織中大多含有糖原，人體各種組織中大多含有糖原，但其含量的差異很大。例如，腦組織但其含量的差異很大。例如，腦組織中糖原含量甚少，而肝臟和肌肉中以中糖原含量甚少，而肝臟和肌肉中以糖原方式貯存的糖類約有糖原方式貯存的糖類約有350-400350-400克，克，運(yùn)動員糖原儲量可達(dá)運(yùn)動員糖原儲量可達(dá)400-550400-550克?？恕葡萄糖：主要在葡萄糖：主要在血液中血液中，又稱血糖，正又稱血糖，正常人空腹?jié)舛葹槌Ｈ丝崭節(jié)舛葹?0-120mg%80-120mg%。n血糖是包括大腦在內(nèi)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)的血糖是包括大腦在內(nèi)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)的主要能源。主要能源。

3、n血糖濃度是人體糖的分解及合成代謝保血糖濃度是人體糖的分解及合成代謝保持動態(tài)平衡的標(biāo)志。饑餓及長時間運(yùn)動持動態(tài)平衡的標(biāo)志。饑餓及長時間運(yùn)動時，血糖水平下降，運(yùn)動員會出現(xiàn)工作時，血糖水平下降，運(yùn)動員會出現(xiàn)工作能力下降及疲勞的征象。肝糖原可以迅能力下降及疲勞的征象。肝糖原可以迅速分解入血以補(bǔ)充血糖，維持血糖的動速分解入血以補(bǔ)充血糖，維持血糖的動態(tài)平衡。態(tài)平衡。 CP、蛋白質(zhì)、脂肪nCP即磷酸肌酸，總量雖然不多，但能快速分解供能。n蛋白質(zhì)：由氨基酸構(gòu)成。約占每天能量供應(yīng)量的18%。雖然稱為能源物質(zhì)，但其主要作用是構(gòu)成體質(zhì)，參與生理功能的調(diào)節(jié)，供能只是其次要作用。n脂肪（甘油三酯）：貯量龐大，是重要的

4、供能物質(zhì)。n( (一一) )骨骼肌收縮的直接能源骨骼肌收縮的直接能源ATPATP骨骼肌細(xì)胞只骨骼肌細(xì)胞只能通過分解能通過分解ATPATP釋放出的能量釋放出的能量驅(qū)動肌絲的滑驅(qū)動肌絲的滑行，才能發(fā)生行，才能發(fā)生收縮，所以收縮，所以ATPATP是骨骼肌收縮是骨骼肌收縮的唯一直接能的唯一直接能源形式。源形式。 ATPATP的分解供能及補(bǔ)充的分解供能及補(bǔ)充 ATP ADP+Pi+EATP ADP+Pi+E（能量）（能量）n每克分子每克分子ATPATP可釋放可釋放29.26-50.16KJ(7-12Kcal)29.26-50.16KJ(7-12Kcal)nATPATP一旦被分解，便迅速補(bǔ)充一旦被分解，便

5、迅速補(bǔ)充。 ATPATP分解分解極為迅速。但由于極為迅速。但由于ATPATP貯量有限，運(yùn)動中貯量有限，運(yùn)動中ATPATP消耗后的補(bǔ)充速度成為影響運(yùn)動能力的消耗后的補(bǔ)充速度成為影響運(yùn)動能力的關(guān)鍵關(guān)鍵因因素。素。 n肌肉中肌肉中ATPATP的再合成則要靠的再合成則要靠其他其他能源物質(zhì)的分解供能源物質(zhì)的分解供能。能。 ( (二二) )ATPATP的補(bǔ)充的補(bǔ)充三個三個供供能系統(tǒng)能系統(tǒng) n1.1.磷酸原系統(tǒng)磷酸原系統(tǒng) n能源形式：CP（磷酸肌酸）n反應(yīng)式 CP+ADP C+ATPCP+ADP C+ATP 特點：特點：不耗氧（不耗氧（無氧代謝無氧代謝）；供能速度；供能速度極快；極快；持續(xù)時間短，只能維持持

6、續(xù)時間短，只能維持6-86-8秒。秒。 是速度、力量運(yùn)動項目的供能基礎(chǔ)。如是速度、力量運(yùn)動項目的供能基礎(chǔ)。如短跑、舉重、投擲、跳躍等。短跑、舉重、投擲、跳躍等。2.2.糖糖酵解酵解供供能系能系統(tǒng)統(tǒng) n能源形式：糖能源形式：糖n反應(yīng)式：反應(yīng)式： 葡萄糖葡萄糖乳酸乳酸+ ATP+ ATPn特點：特點：不耗氧（不耗氧（無氧代謝無氧代謝）；供能；供能速度快；速度快；產(chǎn)生乳酸；持續(xù)時間較短產(chǎn)生乳酸；持續(xù)時間較短（2-32-3分鐘）。分鐘）。 是速度耐力項目的供能基礎(chǔ)。如是速度耐力項目的供能基礎(chǔ)。如800-1500800-1500米、中距離的游泳、劃船米、中距離的游泳、劃船等。等。3.3.有氧有氧氧化氧化

7、供供能系統(tǒng)能系統(tǒng) 能源形式：糖、蛋白質(zhì)、脂肪能源形式：糖、蛋白質(zhì)、脂肪反應(yīng)式：反應(yīng)式：糖糖脂肪脂肪 +O +O2 2 CO CO2 2+H+H2 2O +ATPO +ATP蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)n特點：特點：耗氧（耗氧（有氧代謝有氧代謝）；供能速；供能速度慢；度慢；持續(xù)時間長持續(xù)時間長(1-2(1-2小時小時) )n是耐力項目的供能基礎(chǔ)。如長跑、是耐力項目的供能基礎(chǔ)。如長跑、自行車、滑雪、鐵人三項等。自行車、滑雪、鐵人三項等。 （三）機(jī)體能量的利用n能量利用的三個途徑（1）基礎(chǔ)代謝：指人體在基礎(chǔ)狀態(tài)下（清晨、空腹、清醒、室溫20-25攝氏度）的能量代謝。（2）食物的消化吸收（食物特殊動力作用）（3）身體

8、活動第二節(jié) 運(yùn)動狀態(tài)下的能量代謝n人體運(yùn)動時，能量供應(yīng)來自三個供能系統(tǒng)。但不同運(yùn)動項目，由于運(yùn)動強(qiáng)度和時間不同，對能量供應(yīng)的速率、時間和總量要求不同，所以三個供能系統(tǒng)發(fā)揮的作用大小也不相同。( (一一) )能源系統(tǒng)與運(yùn)動能源系統(tǒng)與運(yùn)動能能量統(tǒng)一體量統(tǒng)一體n1.1.不同運(yùn)動項目的能量供應(yīng)不同運(yùn)動項目的能量供應(yīng)n不同運(yùn)動項目運(yùn)動中能量供應(yīng)的比不同運(yùn)動項目運(yùn)動中能量供應(yīng)的比例不同。例不同。n盡管不同運(yùn)動項目的能量供應(yīng)具有盡管不同運(yùn)動項目的能量供應(yīng)具有各自的特征，但運(yùn)動中不存在絕對各自的特征，但運(yùn)動中不存在絕對的某一個單一能源系統(tǒng)的供能。的某一個單一能源系統(tǒng)的供能。 徑賽項目的主要能量供應(yīng)系統(tǒng)項目項目

9、ATP-CP和和酵解能系統(tǒng)酵解能系統(tǒng)酵解能和氧酵解能和氧化能系統(tǒng)化能系統(tǒng)氧化能系統(tǒng)氧化能系統(tǒng)100、200米米982400米米80155800米米306551500米米2055255000米米10207010000米米51580馬拉松馬拉松5952.2.運(yùn)動中能源物質(zhì)的動員運(yùn)動中能源物質(zhì)的動員順順序序 n運(yùn)動啟動階段，首先運(yùn)用的是運(yùn)動啟動階段，首先運(yùn)用的是CPCP。n運(yùn)動開始運(yùn)動開始后后機(jī)體機(jī)體先先分解分解肌糖原肌糖原，持續(xù)運(yùn)動，持續(xù)運(yùn)動5-5-1010分鐘后，分鐘后，血糖血糖開始參與供能。開始參與供能。 n脂肪脂肪在安靜時即為主要供能物質(zhì)，在運(yùn)動達(dá)在安靜時即為主要供能物質(zhì)，在運(yùn)動達(dá)3030分

10、鐘左右時，分鐘左右時，機(jī)體開始大量分解脂肪。機(jī)體開始大量分解脂肪。n在持續(xù)在持續(xù)3030分鐘以上的耐力項目分鐘以上的耐力項目，機(jī)體也會分，機(jī)體也會分解一部分解一部分蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)。n隨著運(yùn)動員耐力水平的提高，隨著運(yùn)動員耐力水平的提高，機(jī)體利用脂肪機(jī)體利用脂肪的能力提高，的能力提高，可以產(chǎn)生肌糖原及蛋白質(zhì)的節(jié)可以產(chǎn)生肌糖原及蛋白質(zhì)的節(jié)省化現(xiàn)象。省化現(xiàn)象。 （二）能量代謝對運(yùn)動的反應(yīng)與適應(yīng)1、能量代謝在急性運(yùn)動時的反應(yīng) 運(yùn)動開始時，能量主要來源于ATP-CP的分解。如果大強(qiáng)度運(yùn)動持續(xù)，隨后動用糖的酵解，此時產(chǎn)生大量乳酸，易致運(yùn)動性疲勞。如果運(yùn)動持續(xù)，強(qiáng)度較低時，機(jī)體將以三大物質(zhì)的氧化分解供能為主。2、急性運(yùn)動中能量代謝的整合 運(yùn)動中各能量代謝系統(tǒng)的參與并非順序出現(xiàn)，而是相互整合、協(xié)調(diào)，共同滿足運(yùn)動時對能量的需求。3、能量代謝對慢性（長期）運(yùn)動的適應(yīng)n長期運(yùn)動可增加能量代謝相關(guān)酶的活性，使運(yùn)動時神經(jīng)、激素的調(diào)節(jié)更加敏感高效，各器官系統(tǒng)的功能更加協(xié)調(diào)，同時加速能源物質(zhì)以及各代謝調(diào)節(jié)系統(tǒng)的恢復(fù)，促進(jìn)疲勞的