運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)學(xué)_1運(yùn)動(dòng)與能量

1、 人體不能直接利用外源電能、光能等能量形式作功，人體不能直接利用外源電能、光能等能量形式作功，有機(jī)物質(zhì)氧化分解釋放能量是人體運(yùn)動(dòng)或活動(dòng)的唯一能量有機(jī)物質(zhì)氧化分解釋放能量是人體運(yùn)動(dòng)或活動(dòng)的唯一能量來(lái)源。生命活動(dòng)或運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能量供應(yīng)的能源物質(zhì)是糖、來(lái)源。生命活動(dòng)或運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能量供應(yīng)的能源物質(zhì)是糖、脂肪和蛋白質(zhì)。脂肪和蛋白質(zhì)。營(yíng)養(yǎng)素營(yíng)養(yǎng)素(nutrient)是指食物中可給人體提供能量、是指食物中可給人體提供能量、機(jī)體構(gòu)成成分和組織修復(fù)以及生理調(diào)節(jié)功能的化學(xué)成分。機(jī)體構(gòu)成成分和組織修復(fù)以及生理調(diào)節(jié)功能的化學(xué)成分。凡是能維持人體健康以及提供生長(zhǎng)、發(fā)育和勞動(dòng)所需要的凡是能維持人體健康以及提供生長(zhǎng)、發(fā)育和勞

2、動(dòng)所需要的各種物質(zhì)稱(chēng)為營(yíng)養(yǎng)素。人體所必需的營(yíng)養(yǎng)素有蛋白質(zhì)、脂各種物質(zhì)稱(chēng)為營(yíng)養(yǎng)素。人體所必需的營(yíng)養(yǎng)素有蛋白質(zhì)、脂肪、糖類(lèi)、礦物質(zhì)、維生素、水等六類(lèi)。肪、糖類(lèi)、礦物質(zhì)、維生素、水等六類(lèi)。 人體的能量需求!、人體能量的產(chǎn)生和意義正如電腦要耗電，卡車(chē)要耗油，人體的日?；顒?dòng)也要消耗熱量。人體能量一方面不斷的以熱的形式釋放出來(lái)，以維持體溫恒定；另一方面用于維持各種生命活動(dòng)如呼吸、心跳、血液循環(huán)、消化、神經(jīng)傳導(dǎo)、和肌肉收縮。國(guó)際通用使用焦（J）、也用千焦（KJ），卡（CAL）和千卡（KCAL）有時(shí)也在使用。 熱量來(lái)自于 碳水化合物，脂肪，蛋白質(zhì) 碳水化合物產(chǎn)生熱能 = 4 千卡/克蛋白質(zhì)產(chǎn)生熱量 = 4 千

3、卡/克脂肪產(chǎn)生熱量 = 9 千卡/克、人體的能量消耗人體從食物中攝取能量以供給活動(dòng)的需要，其中包括有基礎(chǔ)代謝、勞動(dòng)代謝、食物特殊動(dòng)力作用三個(gè)方面。 如果人體攝入的能量能滿足這三個(gè)方面的需要，就達(dá)到能量的平衡。糖在體外充分燃燒，徹底氧化至H2O及CO2時(shí)產(chǎn)生的能量為17.22kJg-1，這稱(chēng)為糖的粗熱價(jià)。糖的消化吸收率為98%，在生理研究中，糖的供熱量在進(jìn)行校正后以16.80kJg-1進(jìn)行計(jì)算，此稱(chēng)糖的生理熱價(jià)。糖是體內(nèi)的主要供能物質(zhì)，它供給約70%人體所需的能量。腦組織所需能量的唯一來(lái)源是糖。這使糖在能量供給上，更具有其特殊重要性。人體雖然可以依靠其它物質(zhì)供給能量，但必須定時(shí)進(jìn)食一定量的糖，維

4、持正常血糖水平以保障大腦的功能。另外，糖對(duì)脂肪的氧化過(guò)程也有很重要的作用。 、人體的能量消耗脂肪也是人體重要的供能物質(zhì)。它在體外充分燃燒氧化的粗熱價(jià)為39kJg-1，生理熱價(jià)為37.8kJg-1。脂肪水解成脂肪酸進(jìn)入血液而運(yùn)送到肝臟和肌肉等組織氧化利用。脂肪酸經(jīng)氧化形成乙酰輔酶A后，必須進(jìn)入三羧酸循環(huán)才能徹底氧化成水及CO2并釋放能量。乙酰輔酶A還可在肝臟形成酮體。在正常情況下，酮體進(jìn)入血液，在骨骼肌和心肌中再形成乙酰輔酶A，進(jìn)入三羧酸循環(huán)繼續(xù)氧化代謝。因此，脂肪的氧化必須依賴(lài)糖代謝。脂肪是機(jī)體儲(chǔ)存能量的重要形式，在進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間勞動(dòng)時(shí)，它可被動(dòng)員經(jīng)血液源源運(yùn)送到骨骼肌，供給所需的能量。 蛋白體在

5、體內(nèi)的功能主要是構(gòu)成體蛋白，而供給能量不是它的主要生理功能。蛋白質(zhì)分解成氨基酸，進(jìn)而再分解成非氮物質(zhì)與氨基。非氮物質(zhì)進(jìn)入三羧酸循環(huán)被氧化利用。氨基則形成氨或尿素隨尿排出。這部分尿氮在體外仍可進(jìn)一步氧化釋放出能量，其量約相當(dāng)于5.05kJg-1蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)的粗熱價(jià)為23.73kJg-1。顧景范根據(jù)我國(guó)資料統(tǒng)計(jì)得出蛋白質(zhì)生理熱價(jià)為23.7380.5%-1.25=13.86kJg-1。在西方一般蛋白質(zhì)的消化吸收率為92%，所以其生理熱價(jià)約為16.8kJg-1。 、人體的能量消耗基礎(chǔ)代謝基礎(chǔ)代謝率（BMR）是指人體在清醒而又極端安靜的狀態(tài)下，不受肌肉活動(dòng)、環(huán)境溫度、食物及精神緊張等影響時(shí)的能量代謝率

6、。為了比較個(gè)體間的代謝率，醫(yī)學(xué)上采用在不影響代謝的一些情況下，進(jìn)行代謝率的測(cè)定，其結(jié)果稱(chēng)為基礎(chǔ)代謝率。在正常情況下，人體的基礎(chǔ)代謝率比較恒定，根據(jù)前人的研究成果，一個(gè)成年人在保持健康狀態(tài)的情況下，其基礎(chǔ)代謝率20年內(nèi)不會(huì)偏離正常平均值的510%；在同年齡、同體重、同性別的正常成年人群內(nèi)，有85%的人其基礎(chǔ)代謝率在正常平均值的10%以?xún)?nèi)。 、人體的能量消耗基礎(chǔ)代謝男性： 年齡：18-30歲24小時(shí)基本熱量消耗（千卡）=體重（公斤）*0.063+2.896*240 年齡：31-60歲24小時(shí)基本熱量消耗（千卡）=體重（公斤）*0.048+3.653*240 年齡：60歲以上24小時(shí)基本熱量消耗（千

7、卡）=體重（公斤）*0.040+2.459*240 、人體的能量消耗基礎(chǔ)代謝女性：年齡：18-30歲 24小時(shí)基本熱量消耗（千卡）=體重（公斤）*0.062+2.036*240 年齡：31-60歲24小時(shí)基本熱量消耗（千卡）=體重（公斤）*0.034+3.538*240 年齡：60歲以上 24小時(shí)基本熱量消耗（千卡）=體重（公斤）*0.038+2.755*240 、人體的能量消耗基礎(chǔ)代謝提高基礎(chǔ)代謝，有助于減體重！ 主要方法：1.充足的睡眠時(shí)間，睡眠時(shí)代謝率降低10%15%，經(jīng)常賴(lài)在床上容易胖；2.攝入足夠熱量；3.用足夠蛋白質(zhì)來(lái)“揮霍熱量”；4.早餐是恢復(fù)代謝速度的信號(hào)；5.刺激甲狀腺激素；

8、6保持性激素分泌;7.增加身體肌肉量,增加消耗量會(huì)提高基礎(chǔ)代謝率。、人體的能量消耗身體（體力）活動(dòng)人體的能量消耗身體（體力）活動(dòng)這是最大部分，也是人體保持能量平衡、維持健康的能理消耗部分。其多少與三個(gè)因素有關(guān)：（）肌肉發(fā)達(dá)程度；（）體重；（）活動(dòng)時(shí)間和強(qiáng)度。 營(yíng)養(yǎng)學(xué)上根據(jù)能量消耗水平把人體活動(dòng)分為五個(gè)等級(jí)，極輕體力活動(dòng)、輕體力活動(dòng)、中等體力活動(dòng)、重體力活動(dòng)和極重體力活動(dòng)。、人體的能量消耗食物特殊動(dòng)力作用 人體的代謝因進(jìn)食而稍有增加。譬如，某人基礎(chǔ)代謝率為168.80kJh-1，當(dāng)攝取相當(dāng)于168.80kJ的食物，并處于基礎(chǔ)代謝條件下，經(jīng)測(cè)定，這時(shí)的代謝率不是168.80kJh-1而是176.4

9、0kJh-1。顯然，這部分增加的代謝值是因進(jìn)食引起的。 這一現(xiàn)象最早為Rubner發(fā)現(xiàn)，他稱(chēng)之為“食物特殊動(dòng)力作用”。食物特殊動(dòng)力作用與進(jìn)食的總熱量無(wú)關(guān)，而與食物的種類(lèi)有關(guān)。進(jìn)食糖與脂肪對(duì)代謝的影響較小，大約只是基礎(chǔ)代謝的4%，持續(xù)時(shí)間亦只1h左右。但進(jìn)食蛋白質(zhì)對(duì)代謝的影響則較大，可達(dá)基礎(chǔ)代謝的30%。持續(xù)時(shí)間也較長(zhǎng)，有的可達(dá)1012h。食物特殊動(dòng)力作用的機(jī)理，是食物在消化、吸收和代謝過(guò)程中的耗能現(xiàn)象。例如，某些酶的活力增加，代謝過(guò)程中某些物質(zhì)在細(xì)胞與間質(zhì)間的主動(dòng)轉(zhuǎn)移等，氨基酸的脫氨基作用的耗能現(xiàn)象更加明顯。 l人體運(yùn)動(dòng)的能量來(lái)源有三種：磷酸原系統(tǒng)、糖酵解系統(tǒng)和有氧氧化系統(tǒng)。根據(jù)運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度和時(shí)

10、間的長(zhǎng)短，每種系統(tǒng)起的作用不同。人體能量來(lái)源最終體現(xiàn)在能量物質(zhì)ATP（三磷酸腺苷）上。即：ATP是我們?nèi)梭w利用能量的直接形式，當(dāng)人體需要能量時(shí)，ATP在酶的作用下，脫掉一個(gè)磷酸變成ADP并釋放出能量。這個(gè)能量提供了我們機(jī)體所有的生命活動(dòng)的能源，包括：化學(xué)能、機(jī)械能、生物能等。人體運(yùn)動(dòng)時(shí)的直接能源是來(lái)自體內(nèi)的一種特殊高參磷酸化合物-三磷酸腺苷(ATP)；l三磷酸腺苷(ATP)在酶的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)槎姿嵯佘?ADP)；上述過(guò)程釋放出能量供肌肉收縮。體內(nèi)兩種系統(tǒng)可以合成ATP:注：CP磷酸肌酸。l（1）磷酸原系統(tǒng)是通過(guò)體內(nèi)的高能物質(zhì)磷酸肌酸在磷酸肌酸激酶的作用下將高能磷酸鍵轉(zhuǎn)給ADP，這時(shí)ADP結(jié)合一

11、磷酸變成ATP。由于磷酸肌酸在體內(nèi)的儲(chǔ)存量很少，所以它只能提供肌體很短時(shí)間的運(yùn)動(dòng)能量；l（2）糖酵解系統(tǒng)也就是體內(nèi)糖類(lèi)（血液中的葡萄糖、肝臟中的肝糖原和骨骼肌中的肌糖原和糖異生途徑）在肌體供氧不足的情況下產(chǎn)生的無(wú)氧氧化而產(chǎn)生能量。同樣，由于是無(wú)氧酵解，產(chǎn)生的能量也不是很多（一分子的葡萄糖經(jīng)糖酵解產(chǎn)生3個(gè)ATP），但是因?yàn)轶w內(nèi)的糖原儲(chǔ)備比磷酸肌酸要多得多，所以糖酵解可以提供比磷酸原系統(tǒng)更長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)動(dòng)能量；l（3）有氧氧化系統(tǒng)顧名思義是在氧供應(yīng)充足的條件下發(fā)生的，是機(jī)體內(nèi)最大的能量供應(yīng)系統(tǒng)，它可以由體內(nèi)的糖儲(chǔ)備（一分子葡萄糖有氧氧化產(chǎn)生36/38個(gè)ATP）和脂肪分解（一分子的軟脂酸氧化分解產(chǎn)生12

12、9ATP）來(lái)產(chǎn)生。由于人體氧的供應(yīng)和利用有其局限性（最大攝氧量），當(dāng)機(jī)體在短時(shí)間進(jìn)行大強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)時(shí)，氧供應(yīng)不足，有氧氧化系統(tǒng)不能或只能部分參加機(jī)體的能量供應(yīng)；相反地，在長(zhǎng)時(shí)間和低強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)中，氧供應(yīng)充足，有氧系統(tǒng)可以成為機(jī)體主要的能量供應(yīng)系統(tǒng)。三個(gè)能量供應(yīng)系統(tǒng)：運(yùn)動(dòng)供能系統(tǒng)系統(tǒng)維持運(yùn)動(dòng)時(shí)間特點(diǎn)素質(zhì)評(píng)定供能底物代謝產(chǎn)物磷酸能7-8秒極限運(yùn)動(dòng)不需O2，不產(chǎn)生乳酸，快速可動(dòng)用性，高功率。速度磷酸肌酸儲(chǔ)備ATPCPADP/Pi糖酵解1-2分鐘不需O2，產(chǎn)生乳酸，導(dǎo)致早期疲勞，供能少速度、耐力血乳酸水平糖原乳酸有氧氧化長(zhǎng)時(shí)間需O2，不產(chǎn)生乳酸，長(zhǎng)時(shí)間，低功率耐力VO2max無(wú)氧閾（AT）糖原、脂肪、蛋白

13、質(zhì)CO2+H2O+（尿素）三個(gè)能量供應(yīng)系統(tǒng)： 我們通過(guò)劉飛人的110米欄來(lái)說(shuō)明一下三個(gè)供能系統(tǒng)：發(fā)令聲一響，劉飛人就像箭一樣的飛了出去，這時(shí)他體內(nèi)的氧供應(yīng)還不能滿足他飛箭一樣的巨大需求，主要是磷酸原系統(tǒng)和糖酵解系統(tǒng)提供能量；在起跑后的幾秒內(nèi)，磷酸原系統(tǒng)也消耗完了，這時(shí)開(kāi)始主要是糖酵解系統(tǒng)提供能量。飛人是世界冠軍，他是110欄跑得最快的人，他調(diào)動(dòng)了機(jī)體所有的能量，但是糖酵解提供的能量還是無(wú)法維持他要成為超級(jí)飛人的雄心，（盡管磷酸原能量可以在24秒內(nèi)部分恢復(fù)，但畢竟能量極少），所以我們看到，在快速?zèng)_刺的時(shí)候，速度反而比途中跑還慢了。這不是劉飛人認(rèn)為可以得冠軍就驕傲了，而是他的體能調(diào)動(dòng)已經(jīng)到達(dá)了極限

14、。三個(gè)能量供應(yīng)系統(tǒng)：幾種運(yùn)動(dòng)的主要供能模式運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目磷酸原糖酵解有氧氧化舉例舉重和健美991-阿諾史瓦辛格的力竭訓(xùn)練籃球8020-姚明的快速灌籃足球9010-貝克漢姆跑動(dòng)射門(mén)體操9010-劉璇的自由體操跳躍游泳200米30655飛魚(yú)索普的沖刺田徑100/200米982-劉翔的110米欄1500米206525 3000米204040 5000米102070王軍霞的10000米馬拉松-595馬拉松全程跑怎樣健身消脂？運(yùn)動(dòng)一開(kāi)始時(shí)，氧的供應(yīng)不足，體內(nèi)主要是磷酸原和糖酵解的能量供應(yīng)，言下之意就是體內(nèi)的脂肪并沒(méi)有參與供能，所以小林一開(kāi)始運(yùn)動(dòng)就從有氧開(kāi)始并不能主要燃燒脂肪，這是其一；其二，體內(nèi)的能量?jī)?chǔ)備除了

15、脂肪之外還有糖原的儲(chǔ)備，就是說(shuō)，一開(kāi)始就進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)，體內(nèi)的能量供應(yīng)也是從糖類(lèi)的有氧氧化開(kāi)始，而不能馬上脂肪動(dòng)員；第三，先進(jìn)行力量訓(xùn)練，可以消耗掉大部分的糖原儲(chǔ)備，當(dāng)您開(kāi)始有氧運(yùn)動(dòng)時(shí)，脂肪很快就可以動(dòng)員起來(lái)，燃燒脂肪的效率提高了（長(zhǎng)時(shí)間的跑步的確是一件很乏味的事情）；第四，力量訓(xùn)練由于是糖酵解供能，勢(shì)必產(chǎn)生很多乳酸，乳酸的堆積不僅影響了運(yùn)動(dòng)能力還延緩了運(yùn)動(dòng)后機(jī)體的恢復(fù)，而力量訓(xùn)練后再進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)就可以將乳酸經(jīng)丙酮酸帶入三羧酸循環(huán)徹底氧化，避免了乳酸的堆積；第五，隨著無(wú)氧運(yùn)動(dòng)的進(jìn)行，體內(nèi)腎上腺激素、去甲腎上腺素等兒茶酚胺激素和生長(zhǎng)激素等分泌增加，有利于脂肪動(dòng)員和分解；另外，力量訓(xùn)練還可以增加肌肉

16、修復(fù)和合成，機(jī)體含有更多的瘦組織則基礎(chǔ)代謝率就高，消耗的能量越多，越有利于增加脂肪的燃燒。有氧運(yùn)動(dòng)前先進(jìn)行力量訓(xùn)練的好處好處理由有利脂肪動(dòng)員先消耗部分糖原儲(chǔ)備加速乳酸代謝糖酵解產(chǎn)生乳酸堆積，有氧運(yùn)動(dòng)將乳酸帶入有氧氧化徹底燃燒，有利于減少運(yùn)動(dòng)疲勞，利于恢復(fù)增加脂解激素的分泌無(wú)氧運(yùn)動(dòng)促進(jìn)脂解激素分泌，提高脂肪燃燒率有利于肌肉合成機(jī)體瘦組織增加則基礎(chǔ)代謝率提升，有利于能量消耗4、人體需要量的確定確定各類(lèi)人群或個(gè)體的能量需要量，對(duì)于指導(dǎo)人們改善自身的膳食結(jié)構(gòu)、膳食規(guī)律，維持能量平衡，提高健康水平是非常重要的，也是營(yíng)養(yǎng)學(xué)工作和研究中經(jīng)常進(jìn)行的工作。現(xiàn)主要采用下面三種方法。 一、直接法 原理是人體釋放的能

17、量多少，可反映機(jī)體能量代謝情況，進(jìn)而可求出機(jī)體的能量需要。測(cè)定時(shí)，將受試者放入四周被水包圍的小室，人體釋放的能量可全部被水吸收而使水溫升高，根據(jù)水溫的變化和水量，即可計(jì)算出釋放的總能量。這是一種實(shí)用價(jià)值不大的方法，很少采用。 二、間接法（一）間接測(cè)熱法；其原理是產(chǎn)熱營(yíng)養(yǎng)素在體內(nèi)氧化產(chǎn)生02和H20并釋放能量滿足機(jī)體需要。因此需測(cè)出氧氣的消耗量或水的產(chǎn)生量。測(cè)定氧氣的消耗是使用一種特殊的設(shè)備，可準(zhǔn)確記錄人體吸入空氣和呼出的氣體量，并根據(jù)兩種氣體中含氧量的差，計(jì)算出氧氣的消耗量。按每消耗1L氧氣可產(chǎn)熱20.3kJ（4.852kcal）的能量，就可以算出能量的消耗量。（二）穩(wěn)定同位素測(cè)定法：這是目前

18、較為精確、易行的最新的方法，但需要專(zhuān)門(mén)的測(cè)試儀器，一般單位難以具備這種條件。（三）能量攝入的調(diào)查： 一種簡(jiǎn)便、易行但相對(duì)粗糙的方法，對(duì)于確定個(gè)體或群體的能量需要均可行，且被廣為使用。 三、計(jì)算法能量需要基礎(chǔ)代謝消耗體力活動(dòng)需要食物熱效應(yīng) 基礎(chǔ)代謝消耗基礎(chǔ)代謝率24 體力活動(dòng)需要基礎(chǔ)代謝率體力活動(dòng)水平系數(shù) 食物熱效應(yīng)基礎(chǔ)代謝消耗10 （標(biāo)準(zhǔn)體重=身高（CM）105）如體重超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)體重，就不要加食物的熱效應(yīng)，如標(biāo)準(zhǔn)體重或低于標(biāo)準(zhǔn)體重則要加食物熱效應(yīng)） 基礎(chǔ)代謝的計(jì)算方法： 體表面積法 算出體表面積0.00659身高（cm）0.0126 體重（Kg）0.1603 查人體的基礎(chǔ)代謝率表 查表所得體表面積24 l（二）體力活動(dòng)需要 l 各種體力活動(dòng)消耗的能量在總能量消耗中約占15%30%。各種體力活動(dòng)消耗的能量在總能量消耗中占主要部分（約占15%3