脂肪代謝和運動能力課件

第四章脂肪代謝與運動能力第一節(jié)甘油代謝第二節(jié)脂肪酸的分解代謝第三節(jié)運動時脂肪的利用第四章脂肪代謝與運動能力第一節(jié)甘油代謝第二節(jié)1脂類的主要生理功能儲能及氧化供能；是細胞膜的重要組分；參與細胞識別及信息傳遞；脂類的主要生理功能2脂類：是脂肪和類脂的總稱，是一類不溶于水而易溶于有機溶劑,并能為肌體利用的有機化合物。脂類脂肪（三酯酰甘油）類脂磷脂糖脂膽固醇及其酯磷酸甘油酯鞘磷脂腦苷脂神經(jīng)節(jié)苷脂鞘脂脂類：是脂肪和類脂的總稱，是一類不溶于水而易溶于有機溶劑,并3高脂血癥肥胖糖尿病脂肪肝冠心病膽石癥肥胖阻塞性睡眠呼吸暫停綜合癥高脂血癥肥胖糖尿病脂肪肝冠心病膽石癥肥胖阻塞性睡眠呼吸暫停綜4第一節(jié)甘油代謝脂解過程中釋放的甘油，只在腎、肝等少數(shù)組織內(nèi)氧化利用，而骨骼肌中的甘油釋入血液循環(huán)到肝臟進行糖異生作用生成葡萄糖。甘油代謝的基本過程運動時甘油代謝的意義第一節(jié)甘油代謝脂解過程中釋放的甘油，只在腎、肝等少數(shù)組織5一、甘油代謝的基本過程（一）甘油分解代謝途徑脂肪分解釋放出的甘油，只能在腎、肝等少數(shù)組織被氧化利用，如下圖所示生成的磷酸二羥丙酮后，進入糖代謝途徑。甘油a-磷酸甘油磷酸二羥丙酮糖原CO2+H2O乳酸ATPADPNAD+NADH+H+a-磷酸甘油磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮一、甘油代謝的基本過程（一）甘油分解代謝途徑脂肪分解釋放出的6由于肌肉中缺乏磷酸甘油激酶，故甘油不能直接為肌肉供能。在肝臟，每分子甘油氧化生成乳酸時，釋放能量可合成4ATP；如果完全氧化生成CO2和H2O時，則釋放出的能量可合成22ATP。(4)（二）甘油氧化過程ATP的合成由于肌肉中缺乏磷酸甘油激酶，故甘油不能直接為肌肉供能。在肝臟7二、運動時甘油代謝的意義作為糖異生的底物生成葡萄糖，每2分子甘油經(jīng)糖異生可合成1分子葡萄糖。補充血糖水平，保證運動耐力的正常發(fā)揮。甘油可作為脂肪分解的強度指標(biāo)。二、運動時甘油代謝的意義作為糖異生的底物生成葡萄糖，每2分子8第二節(jié)脂肪酸的分解代謝一、脂肪酸氧化的基本過程二、脂肪酸氧化時ATP的合成三、酮體的生成和利用脂肪酸的氧化主要發(fā)生在有氧代謝運動，運動時肌肉利用脂肪酸主要來源于肌細胞內(nèi)的甘油三酯和循環(huán)系統(tǒng)中的游離脂肪酸。第二節(jié)脂肪酸的分解代謝一、脂肪酸氧化的基本過程二、脂肪酸9必需脂肪酸定義:體內(nèi)需要但不能合成,必需從食物中攝取的脂肪酸.包括亞油酸,亞麻酸,花生四烯酸必需脂肪酸10一、脂肪酸氧化的基本過程脂肪酸是長時間運動的基本燃料,在線粒體內(nèi)一系列酶的催化下，脂肪酸逐步裂解出二碳單位-乙酰輔酶A，在經(jīng)三羧酸循環(huán)和呼吸鏈氧化。脂肪酸的活化脂肪酰輔酶A進入線粒體脂肪酰輔酶A的β—氧化三羧酸循環(huán)一、脂肪酸氧化的基本過程脂肪酸是長時間運動的基本燃料,在線粒11脂肪酸的活化脂肪酸轉(zhuǎn)變?yōu)橹］o酶A的過程，稱為脂肪酸的活化在線粒體外膜，經(jīng)酰基輔酶A合成酶催化，并由ATP提供2個高能磷酸鍵（ATPAMP），脂肪酸與輔酶A結(jié)合，生成脂酰輔酶A。脂肪酸的活化脂肪酸轉(zhuǎn)變?yōu)橹］o酶A的過程，稱為脂肪酸的活化在12脂酰輔酶A進入線粒體脂酰輔酶A不能直接穿過線粒體內(nèi)膜，借助內(nèi)膜上肉堿轉(zhuǎn)運機制被轉(zhuǎn)運至線粒體內(nèi)。脂酰輔酶A進入線粒體脂酰輔酶A不能直接穿過線粒體內(nèi)膜，借助內(nèi)13脂肪酰輔酶A的氧化過程發(fā)生在脂肪?；摩?碳原子上，最終將β-碳原子氧化成一個新的羧基，故稱β-氧化。每一次β-氧化包括脫氫、加水、再脫氫和硫解四個過程。脂酰輔酶A的β—氧化脂肪酰輔酶A的氧化過程發(fā)生在脂肪酰基的β-碳原子上，最終將β14（四）三羧酸循環(huán)

乙酰輔酶A進入三羧酸循環(huán)徹底氧化為CO2和H2O，同時釋放能量合成ATP。CoA檸檬酸NADH+H+酮戊二酸FADH2蘋果酸草酰乙酸乙酰輔酶ACO22TCANAD+檸檬酸NAD+NADH+H+GDPGTP琥珀酸酮戊二酸FAD琥珀酸NAD+蘋果酸NADH+H+草酰乙酸CO2（四）三羧酸循環(huán)乙酰輔酶A進入三羧酸循環(huán)徹底氧化為C15二、脂肪酸氧化時ATP的合成各種脂肪酸分解代謝方式基本相同，均能氧化產(chǎn)生能量。釋放的能量部分以熱能形式釋放，其余以合成ATP方式儲存，合成ATP多少依賴于脂肪酸碳鏈的長度（碳原子數(shù)目）。脂肪酸氧化生成ATP多少可用以下公式計算:{[(Cn2)-1]5ATP+((Cn

2)12ATP}-2ATP注:(Cn2)-1:β—氧化次數(shù),n為C原子數(shù)5ATP:1次β—氧化脫氫生成的ATP總數(shù)(Cn2):生成乙酰輔酶A分子總數(shù)12ATP:1分子乙酰輔酶A產(chǎn)生12ATP2ATP:脂肪酸活化消耗的ATP數(shù)目二、脂肪酸氧化時ATP的合成各種脂肪酸分解代謝方式基本相同，16三、脂肪酸不完全氧化-酮體的生成和利用(一)酮體的生成(二)酮體的氧化(三)運動對血酮體的影響(四)酮體生成在運動中的意義三、脂肪酸不完全氧化(一)酮體的生成(二)酮體的氧化(三)17在肌肉等組織的細胞內(nèi)，脂肪酸能夠完全氧化成二氧化碳和水。但是，在某些組織如肝臟細胞內(nèi)脂肪酸氧化不完全，β—氧化生成的乙酰輔酶A大于量堆積,而縮合生成乙酰乙酸、β—羥丁酸和丙酮等中間代謝產(chǎn)物，總稱酮體。所以，酮體是肝臟脂肪酸不徹底氧化產(chǎn)物。(一)酮體的生成在肌肉等組織的細胞內(nèi)，脂肪酸能夠完全氧化成二氧化碳和水。但是18(二)酮體的氧化酮體的氧化主要發(fā)生在心肌、骨骼肌、神經(jīng)系統(tǒng)和腎臟，在這些組織的線粒體內(nèi)有活性很強的代謝酮體的酶系，可以將乙酰乙酸和β—羥丁酸轉(zhuǎn)變成乙酰輔酶A，然后通過三羧酸循環(huán)氧化成二氧化碳和水。丙酮的氧化途徑目前還不太了解。β—羥丁酸β—羥丁酸脫氫酶乙酰乙酸乙酰乙酸硫激酶（大腦、腎臟）琥珀酰輔酶A轉(zhuǎn)硫酶（心肌、骨骼?。┮阴］o酶ATCACO2+HO乙酰乙酸乙酰乙酸乙酰輔酶A(二)酮體的氧化酮體的氧化主要發(fā)生在心肌、骨骼肌、神經(jīng)系統(tǒng)和19(三)運動對血酮體的影響酮體生成后透過細胞膜進入血液，成為血酮體。血酮體濃度一般在0.8-5mg%。運動對血酮體的影響，主要發(fā)生在中低強度長時間運動中。短時間劇烈運動后，血酮體沒有明顯改變；在長時間運動時，尤其是在糖儲備低下的運動過程中，血酮體明顯升高，并與血漿自由脂肪酸（FFA）濃度升高一致。運動中血酮體的消除速率在血酮體濃度低下時，代謝消除加快；而在高濃度血酮體水平時，代謝消除度率不再加快。(三)運動對血酮體的影響酮體生成后透過細胞膜進入血液，成為血20(四)酮體生成在運動中的意義1、是體內(nèi)輸出脂肪酸的一種形式

2、參與腦組織和肌肉的能量代謝3、參與脂肪酸動員的調(diào)節(jié)4、血、尿酮體濃度可評定體內(nèi)糖儲備狀況(四)酮體生成在運動中的意義1、是體內(nèi)輸出脂肪酸的一種形式21酮體是肝臟脂肪酸代謝的中間產(chǎn)物。酮體是水溶性物質(zhì)，易于在血液中運輸，并且可以通過血腦屏障。人體利用脂肪酸供能時，酮體是聯(lián)系肝臟與肝外組織的一種能量特殊運輸形式。1、酮體是體內(nèi)輸出脂肪酸的一種形式酮體是肝臟脂肪酸代謝的中間產(chǎn)物。酮體是水溶性物質(zhì)，易于在血液222、參與腦組織和肌肉的能量代謝在進行長時間的耐力運動時，由于脂肪酸大量動員，肝臟中生成的酮體大量增多，在一定程度上，血酮體可以代替血糖成為腦組織和肌肉的重要來源，這在機體糖儲備減少時降低腦組織對血糖的依賴性、防止中樞疲勞、節(jié)省血糖以保持運動能力等有積極作用。2、參與腦組織和肌肉的能量代謝在進行長時間的耐力運動時，由于233、參與脂肪酸動員的調(diào)節(jié)血酮體激活胰島素[血漿胰島素]脂肪組織脂解作用脂肪動員速率調(diào)節(jié)抑制直接抑制3、參與脂肪酸動員的調(diào)節(jié)血酮體激活胰島素[244、血、尿酮體濃度可評定體內(nèi)糖儲備狀況肝糖原的儲量對酮體的生成有重要影響，表現(xiàn)為體內(nèi)糖儲備決定肝臟脂肪酸的兩條代謝的速率，從而影響酮體的生成量，因此，可測定血、尿酮體濃度可評定體內(nèi)糖儲備狀況。糖儲備充足糖代謝-磷酸甘油-磷酸甘油糖代謝糖儲備不足酯化反應(yīng)甘油三酯、磷脂酯化量酯化反應(yīng)脂肪酸線粒體酮體肝臟內(nèi)脂肪酸的主要兩條代謝途徑4、血、尿酮體濃度可評定體內(nèi)糖儲備狀況肝糖原的儲量對酮體的生25第三節(jié)運動時脂肪的利用運動時脂肪可以參加能量代謝，脂肪的供能地位是與血漿游離脂肪酸的作用分不開的。游離脂肪酸在血漿庫內(nèi)轉(zhuǎn)換率高，可以成為多種器官和組織的供能物質(zhì)，也是安靜、運動時骨骼肌的主要供能物質(zhì)之一。運動時參與骨骼肌供能的脂肪酸來源運動時脂肪酸的利用第三節(jié)運動時脂肪的利用運動時脂肪可以參加能量代謝，脂肪的26運動時參與骨骼肌供能的脂肪酸來源脂肪參與骨骼肌能量代謝是通過脂肪酸氧化來實現(xiàn)的，甘油不能直接為骨骼肌利用。有三個部位的脂肪經(jīng)水解途徑產(chǎn)生脂肪酸，并提供給運動肌氧化供能。肌細胞內(nèi)甘油三酯分解血漿甘油三酯分解脂肪組織中脂肪分解運動時參與骨骼肌供能的脂肪酸來源脂肪參與骨骼肌能量代謝是通過27肌細胞內(nèi)甘油三酯分解1、肌內(nèi)甘油三酯含量肌內(nèi)甘油三酯含量與肌纖維類型、營養(yǎng)和身體活動量有關(guān)。以中性脂滴的形式存在，分布于含線粒體豐富的慢肌纖維中，并與線粒體容積成正相關(guān)。平均含量為12mmol/Kg，比脂肪組織的400-800mmol/Kg含量要少得多。肌細胞內(nèi)甘油三酯分解1、肌內(nèi)甘油三酯含量肌內(nèi)甘油三酯含量與肌28脂肪代謝和運動能力課件292、肌內(nèi)甘油三酯分解甘油三酯（骨骼肌）LPL脂肪酸+甘油（氧化利用）LPL肌細胞的核糖體內(nèi)合成的，負責(zé)脂滴的甘油三酯的水解，也是此水解反應(yīng)的限速酶，它的活性受低濃度腎上腺素、胰高糖素抑制，受高濃度腎上腺素、胰高糖素激活。長時間運動中，LPL的活性提高骨骼肌內(nèi)（近2倍）比脂肪組織（20%）明顯，故耐力訓(xùn)練可提高骨骼肌利用肌內(nèi)甘油三酯的能力。2、肌內(nèi)甘油三酯分解甘油三酯LPL脂肪酸+甘油（氧化利303、運動肌內(nèi)甘油三酯的利用運動中肌內(nèi)甘油三酯利用確切數(shù)量仍不清楚，主要原因是很難區(qū)分所利用的脂肪酸來源是肌內(nèi)還是肌外。但可以肯定的是運動時肌內(nèi)脂肪在運動初期首先動用，其利用量與運動強度和持續(xù)時間有關(guān)。運動時間愈長引起肌內(nèi)脂肪含量下降愈明顯。可見，在長時間運動的能量供應(yīng)中，肌內(nèi)儲存脂肪起著相當(dāng)重要的作用。另外，運動時肌內(nèi)脂肪的利用也與肌纖維類型有關(guān)，在有氧代謝能力強的慢肌纖維中甘油三酯的消耗量最為明顯。3、運動肌內(nèi)甘油三酯的利用運動中肌內(nèi)甘油三酯利用確切數(shù)量仍不31血漿甘油三酯分解1、血漿脂蛋白與甘油三酯血漿中的甘油三酯是與磷脂、膽固醇、膽固醇酯和載脂蛋白以不同比例結(jié)合而存在，共同構(gòu)成各種脂蛋白，其中乳糜微粒（CM）和極低密度脂蛋白（VLDL）中含有的甘油三酯較多，低密度脂蛋白（LDL）和高密度脂蛋白（HDL）中含有較少量的甘油三酯。血漿脂蛋白的化學(xué)組成及其相對百分比脂蛋白蛋白質(zhì)（主要成分）甘油三酯膽固醇磷脂糖乳糜微粒02-0580-952-76-91極低密度脂蛋白5-1050-7010-1510-151低密度脂蛋白251045201高密度脂蛋白45-50530301血漿甘油三酯分解1、血漿脂蛋白與甘油三酯血漿中的甘油三酯是322、血漿脂蛋白中甘油三酯的分解甘油三酯（血漿脂蛋白）LPL脂肪酸+甘油血漿清蛋白游離脂肪酸（FFA）代謝利用（器官組織）LPL（脂蛋白脂酶）廣泛存在于人體細胞內(nèi)，在細胞內(nèi)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中合成后轉(zhuǎn)運出細胞，在毛細管內(nèi)皮細胞表面與硫酸肝素結(jié)合，可以催化血漿脂蛋白中的甘油三酯水解。2、血漿脂蛋白中甘油三酯的分解甘油三酯LPL脂肪酸+甘333、運動對血漿脂蛋白含量的影響運動訓(xùn)練、尤其是耐力性質(zhì)的運動，可使HDL含量明顯增加，而不同程度地減少VLDL和LDL的含量，而且這種變化的程度與運動負荷量成正相關(guān)關(guān)系。運動提高HDL的機制：運動能加快脂肪組織細胞內(nèi)LPL的合成速率，釋放并附于血管內(nèi)皮，促進VLDL-TG水解，從而使VLDL裂解為HDL。3、運動對血漿脂蛋白含量的影響運動訓(xùn)練、尤其是耐力性質(zhì)的運動34人體內(nèi)脂肪組織中儲存的甘油三酯水解后釋放出脂肪酸和甘油，在進一步參加能量代謝，是運動時利用脂類物質(zhì)供能的最主要方式。1、脂肪水解2、脂肪動員3、脂肪組織釋放脂肪酸和甘油脂肪組織中脂肪分解人體內(nèi)脂肪組織中儲存的甘油三酯水解后釋放出脂肪酸和甘油，在進35人體內(nèi)脂肪組織中儲存的甘油三酯水解后釋放出脂肪酸和甘油，在進一步參加能量代謝，是運動時利用脂類物質(zhì)供能的最主要方式。1、脂肪水解2、脂肪動員3、脂肪組織釋放脂肪酸和甘油脂肪組織中脂肪分解人體內(nèi)脂肪組織中儲存的甘油三酯水解后釋放出脂肪酸和甘油，在進36人體內(nèi)脂肪組織中儲存的甘油三酯水解后釋放出脂肪酸和甘油，在進一步參加能量代謝，是運動時利用脂類物質(zhì)供能的最主要方式。1、脂肪水解2、脂肪動員3、脂肪組織釋放脂肪酸和甘油脂肪組織中脂肪分解人體內(nèi)脂肪組織中儲存的甘油三酯水解后釋放出脂肪酸和甘油，在進37脂肪動員脂肪細胞內(nèi)儲存的脂肪經(jīng)脂肪酶催化水解釋放出脂肪酸，并進入血液循環(huán)供給全身各組織攝取利用的過程，稱為脂肪動員。骨骼肌、心肌等組織也有少量脂肪儲存，水解生成的游離脂肪酸并不釋放至血液，而是在細胞中氧化供能或合成脂肪。脂肪動員脂肪細胞內(nèi)儲存的脂肪經(jīng)脂肪酶催化水解釋放出脂肪酸，并38脂肪水解產(chǎn)生的脂肪酸只有部分量釋放入血（約1/3），動員入血的脂肪酸（為長鏈脂肪酸的形式，即軟脂酸、硬脂酸和油酸等）立即與血漿清蛋白結(jié)合，以增加其水溶性，便于運輸?shù)礁鹘M織器官進一步代謝，而大部分脂肪酸在脂肪細胞內(nèi)直接參與再酯化過程（2/3）。脂肪水解產(chǎn)生的甘油不能重新為細胞利用，基本上全部釋放入血，經(jīng)過血液循環(huán)運輸?shù)礁闻K等組織進一步代謝。脂肪組織釋放脂肪酸和甘油脂肪水解產(chǎn)生的脂肪酸只有部分量釋放入血（約1/3），動員入血39葡萄糖葡萄糖丙酮酸糖酵解-磷酸甘油脂肪細胞血液TGFFA脂酰輔酶AFFA甘油脂肪組織內(nèi)甘油三酯和脂肪酸循環(huán)脂酰輔酶A-磷酸甘油TG甘油FFA葡萄糖葡萄糖丙酮酸糖-磷酸甘油脂肪細胞血液TGFFA脂酰40二、運動時脂肪酸的利用運動時骨骼肌氧化脂肪酸依靠甘油三酯水解和攝取血漿FFA，隨著運動時間延長，血漿FFA供能起主要作用。血漿游離脂肪酸濃度及其轉(zhuǎn)運率骨骼肌利用血漿游離脂肪酸二、運動時脂肪酸的利用運動時骨骼肌氧化脂肪酸依靠甘油三酯水解41（一）血漿游離脂肪酸濃度及其轉(zhuǎn)運率在安靜、空腹?fàn)顟B(tài)時，人的血漿FFA濃度為6-16mg%（0.1mmol/L）。運動過程中，血漿FFA濃度升高。1、血漿FFA濃度正常值2、血漿FFA轉(zhuǎn)運率血漿FFA轉(zhuǎn)運率較快，半壽期大約為4分鐘。中等強度運動時,其轉(zhuǎn)運率也隨著加快。反應(yīng)血漿FFA無論在靜息狀態(tài)、低強度和中等強度運動時都能積極地參與各組織器官的氧化供能。（一）血漿游離脂肪酸濃度及其轉(zhuǎn)運率在安靜、空腹?fàn)顟B(tài)時，人的血42（二）骨骼肌利用血漿游離脂肪酸1、血漿FFA在骨骼肌內(nèi)的供能地位2、影響肌細胞內(nèi)血漿FFA供能的因素3、不同肌纖維利用血漿FFA供能的差異4、骨骼肌脂肪酸氧化與運動能力的關(guān)系5、運動訓(xùn)練對骨骼肌脂肪酸氧化能力的影響（二）骨骼肌利用血漿游離脂肪酸1、血漿FFA在骨骼肌內(nèi)的供能431、血漿FFA在骨骼肌內(nèi)的供能地位安靜時，動脈血FFA是骨骼肌的基本燃料。在短時間極量或高強度運動中，血漿FFA供能意義不大。在長時間運動中，血漿FFA在骨骼肌的供能中起著關(guān)鍵作用。1、血漿FFA在骨骼肌內(nèi)的供能地位安靜時，動脈血FFA是骨骼442、影響肌細胞內(nèi)血漿FFA供能的因素（1）運動強度和持續(xù)時間運動強度下降到60-70%最大攝氧量、超過20-30分鐘的長時間運動中，動脈血FFA持續(xù)而緩慢地升高，肌細胞吸收血漿FFA供能比例增大，例如運動40、90、180、240分鐘，脂肪酸供能占總能耗的百分數(shù)分別為37%、37%、50%、62%。2、影響肌細胞內(nèi)血漿FFA供能的因素（1）運動強度和持續(xù)時間45（2）血漿脂肪酸濃度血漿FFA濃度受血漿清蛋白數(shù)量及其結(jié)合力的影響。在長時間運動時，血漿FFA濃度逐漸升高，運動肌攝取和利用量也相應(yīng)增多，二者存在正比關(guān)系。運動時間090180240（min）游離脂肪酸0.660.781.571.83（mmol/L）（2）血漿脂肪酸濃度血漿FFA濃度受血漿清蛋白數(shù)量及其結(jié)合力46（3）飲食低糖膳食使肌糖原儲量低下時，或饑餓1-3天，脂肪酸氧化供能量可高達80-90%。吃糖可抑制脂肪組織的脂肪分解，服用咖啡因促進脂肪組織的脂解作用。補充肉堿，也可加快脂肪酸的分解代謝。（3）飲食低糖膳食使肌糖原儲量低下時，或饑餓1-3天，脂肪酸47（4）耐力訓(xùn)練水平高水平耐力運動員呼吸循環(huán)系統(tǒng)轉(zhuǎn)運氧的能力高，肌內(nèi)線粒體氧化脂肪酸的能力強，因而運動時脂肪酸氧化供能的比例相對較高，有利于運動時節(jié)省糖儲備。（5）環(huán)境溫度與常溫天氣下比較，冷天消耗血漿脂肪酸的數(shù)量增多。（4）耐力訓(xùn)練水平高水平耐力運動員呼吸循環(huán)系統(tǒng)轉(zhuǎn)運氧的能力高483、肌纖維利用血漿FFA供能的差異不同類型肌纖維氧化FFA的能力差別很大，IIa型肌纖維具有高酵解能力，氧化FFA的能力差；而I肌纖維具有氧化FFA的能力。3、肌纖維利用血漿FFA供能的差異不同類型肌纖維氧化FFA的494、骨骼肌脂肪酸氧化與運動能力的關(guān)系（1）促進脂肪酸供能與最大耐力任何使血漿FFA濃度提前升高的因素，都能造成運動前期肌內(nèi)糖利用速率下降，節(jié)省糖對提高馬拉松跑能力十分有用。（2）抑制脂肪酸供能與大強度耐力在低于30分鐘的運動中，減少脂肪酸供能是提高運動能力的重要生化因素。補糖能抑制脂肪組織分解和釋放脂肪酸，減少肌肉吸收和氧化脂肪酸。4、骨骼肌脂肪酸氧化與運動能力的關(guān)系（1）促進脂肪酸供能與最505、運動訓(xùn)練對骨骼肌脂肪酸氧化能力的影響運動訓(xùn)練中以耐力訓(xùn)練對人體骨骼肌脂肪酸代謝的影響最明顯。耐力訓(xùn)練可提高骨骼利用脂肪酸供能能力，主要原因是：（1）耐力訓(xùn)練使每分心輸出量增大，血紅蛋白、肌紅蛋白含量增多，骨骼肌毛細管密度增大，其結(jié)果對骨骼肌的供氧能力提高。（2）訓(xùn)練肌的細胞內(nèi)線粒體數(shù)目增多和體積增大，位于線粒體內(nèi)的酶活性升高，其結(jié)果提高了骨骼肌代謝利用氧的能力。5、運動訓(xùn)練對骨骼肌脂肪酸氧化能力的影響運動訓(xùn)練中以耐力訓(xùn)練51第四章脂肪代謝與運動能力第一節(jié)甘油代謝第二節(jié)脂肪酸的分解代謝第三節(jié)運動時脂肪的利用第四章脂肪代謝與運動能力第一節(jié)甘油代謝第二節(jié)52脂類的主要生理功能儲能及氧化供能；是細胞膜的重要組分；參與細胞識別及信息傳遞；脂類的主要生理功能53脂類：是脂肪和類脂的總稱，是一類不溶于水而易溶于有機溶劑,并能為肌體利用的有機化合物。脂類脂肪（三酯酰甘油）類脂磷脂糖脂膽固醇及其酯磷酸甘油酯鞘磷脂腦苷脂神經(jīng)節(jié)苷脂鞘脂脂類：是脂肪和類脂的總稱，是一類不溶于水而易溶于有機溶劑,并54高脂血癥肥胖糖尿病脂肪肝冠心病膽石癥肥胖阻塞性睡眠呼吸暫停綜合癥高脂血癥肥胖糖尿病脂肪肝冠心病膽石癥肥胖阻塞性睡眠呼吸暫停綜55第一節(jié)甘油代謝脂解過程中釋放的甘油，只在腎、肝等少數(shù)組織內(nèi)氧化利用，而骨骼肌中的甘油釋入血液循環(huán)到肝臟進行糖異生作用生成葡萄糖。甘油代謝的基本過程運動時甘油代謝的意義第一節(jié)甘油代謝脂解過程中釋放的甘油，只在腎、肝等少數(shù)組織56一、甘油代謝的基本過程（一）甘油分解代謝途徑脂肪分解釋放出的甘油，只能在腎、肝等少數(shù)組織被氧化利用，如下圖所示生成的磷酸二羥丙酮后，進入糖代謝途徑。甘油a-磷酸甘油磷酸二羥丙酮糖原CO2+H2O乳酸ATPADPNAD+NADH+H+a-磷酸甘油磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮一、甘油代謝的基本過程（一）甘油分解代謝途徑脂肪分解釋放出的57由于肌肉中缺乏磷酸甘油激酶，故甘油不能直接為肌肉供能。在肝臟，每分子甘油氧化生成乳酸時，釋放能量可合成4ATP；如果完全氧化生成CO2和H2O時，則釋放出的能量可合成22ATP。(4)（二）甘油氧化過程ATP的合成由于肌肉中缺乏磷酸甘油激酶，故甘油不能直接為肌肉供能。在肝臟58二、運動時甘油代謝的意義作為糖異生的底物生成葡萄糖，每2分子甘油經(jīng)糖異生可合成1分子葡萄糖。補充血糖水平，保證運動耐力的正常發(fā)揮。甘油可作為脂肪分解的強度指標(biāo)。二、運動時甘油代謝的意義作為糖異生的底物生成葡萄糖，每2分子59第二節(jié)脂肪酸的分解代謝一、脂肪酸氧化的基本過程二、脂肪酸氧化時ATP的合成三、酮體的生成和利用脂肪酸的氧化主要發(fā)生在有氧代謝運動，運動時肌肉利用脂肪酸主要來源于肌細胞內(nèi)的甘油三酯和循環(huán)系統(tǒng)中的游離脂肪酸。第二節(jié)脂肪酸的分解代謝一、脂肪酸氧化的基本過程二、脂肪酸60必需脂肪酸定義:體內(nèi)需要但不能合成,必需從食物中攝取的脂肪酸.包括亞油酸,亞麻酸,花生四烯酸必需脂肪酸61一、脂肪酸氧化的基本過程脂肪酸是長時間運動的基本燃料,在線粒體內(nèi)一系列酶的催化下，脂肪酸逐步裂解出二碳單位-乙酰輔酶A，在經(jīng)三羧酸循環(huán)和呼吸鏈氧化。脂肪酸的活化脂肪酰輔酶A進入線粒體脂肪酰輔酶A的β—氧化三羧酸循環(huán)一、脂肪酸氧化的基本過程脂肪酸是長時間運動的基本燃料,在線粒62脂肪酸的活化脂肪酸轉(zhuǎn)變?yōu)橹］o酶A的過程，稱為脂肪酸的活化在線粒體外膜，經(jīng)?；o酶A合成酶催化，并由ATP提供2個高能磷酸鍵（ATPAMP），脂肪酸與輔酶A結(jié)合，生成脂酰輔酶A。脂肪酸的活化脂肪酸轉(zhuǎn)變?yōu)橹］o酶A的過程，稱為脂肪酸的活化在63脂酰輔酶A進入線粒體脂酰輔酶A不能直接穿過線粒體內(nèi)膜，借助內(nèi)膜上肉堿轉(zhuǎn)運機制被轉(zhuǎn)運至線粒體內(nèi)。脂酰輔酶A進入線粒體脂酰輔酶A不能直接穿過線粒體內(nèi)膜，借助內(nèi)64脂肪酰輔酶A的氧化過程發(fā)生在脂肪?；摩?碳原子上，最終將β-碳原子氧化成一個新的羧基，故稱β-氧化。每一次β-氧化包括脫氫、加水、再脫氫和硫解四個過程。脂酰輔酶A的β—氧化脂肪酰輔酶A的氧化過程發(fā)生在脂肪?；摩?碳原子上，最終將β65（四）三羧酸循環(huán)

乙酰輔酶A進入三羧酸循環(huán)徹底氧化為CO2和H2O，同時釋放能量合成ATP。CoA檸檬酸NADH+H+酮戊二酸FADH2蘋果酸草酰乙酸乙酰輔酶ACO22TCANAD+檸檬酸NAD+NADH+H+GDPGTP琥珀酸酮戊二酸FAD琥珀酸NAD+蘋果酸NADH+H+草酰乙酸CO2（四）三羧酸循環(huán)乙酰輔酶A進入三羧酸循環(huán)徹底氧化為C66二、脂肪酸氧化時ATP的合成各種脂肪酸分解代謝方式基本相同，均能氧化產(chǎn)生能量。釋放的能量部分以熱能形式釋放，其余以合成ATP方式儲存，合成ATP多少依賴于脂肪酸碳鏈的長度（碳原子數(shù)目）。脂肪酸氧化生成ATP多少可用以下公式計算:{[(Cn2)-1]5ATP+((Cn

2)12ATP}-2ATP注:(Cn2)-1:β—氧化次數(shù),n為C原子數(shù)5ATP:1次β—氧化脫氫生成的ATP總數(shù)(Cn2):生成乙酰輔酶A分子總數(shù)12ATP:1分子乙酰輔酶A產(chǎn)生12ATP2ATP:脂肪酸活化消耗的ATP數(shù)目二、脂肪酸氧化時ATP的合成各種脂肪酸分解代謝方式基本相同，67三、脂肪酸不完全氧化-酮體的生成和利用(一)酮體的生成(二)酮體的氧化(三)運動對血酮體的影響(四)酮體生成在運動中的意義三、脂肪酸不完全氧化(一)酮體的生成(二)酮體的氧化(三)68在肌肉等組織的細胞內(nèi)，脂肪酸能夠完全氧化成二氧化碳和水。但是，在某些組織如肝臟細胞內(nèi)脂肪酸氧化不完全，β—氧化生成的乙酰輔酶A大于量堆積,而縮合生成乙酰乙酸、β—羥丁酸和丙酮等中間代謝產(chǎn)物，總稱酮體。所以，酮體是肝臟脂肪酸不徹底氧化產(chǎn)物。(一)酮體的生成在肌肉等組織的細胞內(nèi)，脂肪酸能夠完全氧化成二氧化碳和水。但是69(二)酮體的氧化酮體的氧化主要發(fā)生在心肌、骨骼肌、神經(jīng)系統(tǒng)和腎臟，在這些組織的線粒體內(nèi)有活性很強的代謝酮體的酶系，可以將乙酰乙酸和β—羥丁酸轉(zhuǎn)變成乙酰輔酶A，然后通過三羧酸循環(huán)氧化成二氧化碳和水。丙酮的氧化途徑目前還不太了解。β—羥丁酸β—羥丁酸脫氫酶乙酰乙酸乙酰乙酸硫激酶（大腦、腎臟）琥珀酰輔酶A轉(zhuǎn)硫酶（心肌、骨骼?。┮阴］o酶ATCACO2+HO乙酰乙酸乙酰乙酸乙酰輔酶A(二)酮體的氧化酮體的氧化主要發(fā)生在心肌、骨骼肌、神經(jīng)系統(tǒng)和70(三)運動對血酮體的影響酮體生成后透過細胞膜進入血液，成為血酮體。血酮體濃度一般在0.8-5mg%。運動對血酮體的影響，主要發(fā)生在中低強度長時間運動中。短時間劇烈運動后，血酮體沒有明顯改變；在長時間運動時，尤其是在糖儲備低下的運動過程中，血酮體明顯升高，并與血漿自由脂肪酸（FFA）濃度升高一致。運動中血酮體的消除速率在血酮體濃度低下時，代謝消除加快；而在高濃度血酮體水平時，代謝消除度率不再加快。(三)運動對血酮體的影響酮體生成后透過細胞膜進入血液，成為血71(四)酮體生成在運動中的意義1、是體內(nèi)輸出脂肪酸的一種形式

2、參與腦組織和肌肉的能量代謝3、參與脂肪酸動員的調(diào)節(jié)4、血、尿酮體濃度可評定體內(nèi)糖儲備狀況(四)酮體生成在運動中的意義1、是體內(nèi)輸出脂肪酸的一種形式72酮體是肝臟脂肪酸代謝的中間產(chǎn)物。酮體是水溶性物質(zhì)，易于在血液中運輸，并且可以通過血腦屏障。人體利用脂肪酸供能時，酮體是聯(lián)系肝臟與肝外組織的一種能量特殊運輸形式。1、酮體是體內(nèi)輸出脂肪酸的一種形式酮體是肝臟脂肪酸代謝的中間產(chǎn)物。酮體是水溶性物質(zhì)，易于在血液732、參與腦組織和肌肉的能量代謝在進行長時間的耐力運動時，由于脂肪酸大量動員，肝臟中生成的酮體大量增多，在一定程度上，血酮體可以代替血糖成為腦組織和肌肉的重要來源，這在機體糖儲備減少時降低腦組織對血糖的依賴性、防止中樞疲勞、節(jié)省血糖以保持運動能力等有積極作用。2、參與腦組織和肌肉的能量代謝在進行長時間的耐力運動時，由于743、參與脂肪酸動員的調(diào)節(jié)血酮體激活胰島素[血漿胰島素]脂肪組織脂解作用脂肪動員速率調(diào)節(jié)抑制直接抑制3、參與脂肪酸動員的調(diào)節(jié)血酮體激活胰島素[754、血、尿酮體濃度可評定體內(nèi)糖儲備狀況肝糖原的儲量對酮體的生成有重要影響，表現(xiàn)為體內(nèi)糖儲備決定肝臟脂肪酸的兩條代謝的速率，從而影響酮體的生成量，因此，可測定血、尿酮體濃度可評定體內(nèi)糖儲備狀況。糖儲備充足糖代謝-磷酸甘油-磷酸甘油糖代謝糖儲備不足酯化反應(yīng)甘油三酯、磷脂酯化量酯化反應(yīng)脂肪酸線粒體酮體肝臟內(nèi)脂肪酸的主要兩條代謝途徑4、血、尿酮體濃度可評定體內(nèi)糖儲備狀況肝糖原的儲量對酮體的生76第三節(jié)運動時脂肪的利用運動時脂肪可以參加能量代謝，脂肪的供能地位是與血漿游離脂肪酸的作用分不開的。游離脂肪酸在血漿庫內(nèi)轉(zhuǎn)換率高，可以成為多種器官和組織的供能物質(zhì)，也是安靜、運動時骨骼肌的主要供能物質(zhì)之一。運動時參與骨骼肌供能的脂肪酸來源運動時脂肪酸的利用第三節(jié)運動時脂肪的利用運動時脂肪可以參加能量代謝，脂肪的77運動時參與骨骼肌供能的脂肪酸來源脂肪參與骨骼肌能量代謝是通過脂肪酸氧化來實現(xiàn)的，甘油不能直接為骨骼肌利用。有三個部位的脂肪經(jīng)水解途徑產(chǎn)生脂肪酸，并提供給運動肌氧化供能。肌細胞內(nèi)甘油三酯分解血漿甘油三酯分解脂肪組織中脂肪分解運動時參與骨骼肌供能的脂肪酸來源脂肪參與骨骼肌能量代謝是通過78肌細胞內(nèi)甘油三酯分解1、肌內(nèi)甘油三酯含量肌內(nèi)甘油三酯含量與肌纖維類型、營養(yǎng)和身體活動量有關(guān)。以中性脂滴的形式存在，分布于含線粒體豐富的慢肌纖維中，并與線粒體容積成正相關(guān)。平均含量為12mmol/Kg，比脂肪組織的400-800mmol/Kg含量要少得多。肌細胞內(nèi)甘油三酯分解1、肌內(nèi)甘油三酯含量肌內(nèi)甘油三酯含量與肌79脂肪代謝和運動能力課件802、肌內(nèi)甘油三酯分解甘油三酯（骨骼?。㎜PL脂肪酸+甘油（氧化利用）LPL肌細胞的核糖體內(nèi)合成的，負責(zé)脂滴的甘油三酯的水解，也是此水解反應(yīng)的限速酶，它的活性受低濃度腎上腺素、胰高糖素抑制，受高濃度腎上腺素、胰高糖素激活。長時間運動中，LPL的活性提高骨骼肌內(nèi)（近2倍）比脂肪組織（20%）明顯，故耐力訓(xùn)練可提高骨骼肌利用肌內(nèi)甘油三酯的能力。2、肌內(nèi)甘油三酯分解甘油三酯LPL脂肪酸+甘油（氧化利813、運動肌內(nèi)甘油三酯的利用運動中肌內(nèi)甘油三酯利用確切數(shù)量仍不清楚，主要原因是很難區(qū)分所利用的脂肪酸來源是肌內(nèi)還是肌外。但可以肯定的是運動時肌內(nèi)脂肪在運動初期首先動用，其利用量與運動強度和持續(xù)時間有關(guān)。運動時間愈長引起肌內(nèi)脂肪含量下降愈明顯?？梢?，在長時間運動的能量供應(yīng)中，肌內(nèi)儲存脂肪起著相當(dāng)重要的作用。另外，運動時肌內(nèi)脂肪的利用也與肌纖維類型有關(guān)，在有氧代謝能力強的慢肌纖維中甘油三酯的消耗量最為明顯。3、運動肌內(nèi)甘油三酯的利用運動中肌內(nèi)甘油三酯利用確切數(shù)量仍不82血漿甘油三酯分解1、血漿脂蛋白與甘油三酯血漿中的甘油三酯是與磷脂、膽固醇、膽固醇酯和載脂蛋白以不同比例結(jié)合而存在，共同構(gòu)成各種脂蛋白，其中乳糜微粒（CM）和極低密度脂蛋白（VLDL）中含有的甘油三酯較多，低密度脂蛋白（LDL）和高密度脂蛋白（HDL）中含有較少量的甘油三酯。血漿脂蛋白的化學(xué)組成及其相對百分比脂蛋白蛋白質(zhì)（主要成分）甘油三酯膽固醇磷脂糖乳糜微粒02-0580-952-76-91極低密度脂蛋白5-1050-7010-1510-151低密度脂蛋白251045201高密度脂蛋白45-50530301血漿甘油三酯分解1、血漿脂蛋白與甘油三酯血漿中的甘油三酯是832、血漿脂蛋白中甘油三酯的分解甘油三酯（血漿脂蛋白）LPL脂肪酸+甘油血漿清蛋白游離脂肪酸（FFA）代謝利用（器官組織）LPL（脂蛋白脂酶）廣泛存在于人體細胞內(nèi)，在細胞內(nèi)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中合成后轉(zhuǎn)運出細胞，在毛細管內(nèi)皮細胞表面與硫酸肝素結(jié)合，可以催化血漿脂蛋白中的甘油三酯水解。2、血漿脂蛋白中甘油三酯的分解甘油三酯LPL脂肪酸+甘843、運動對血漿脂蛋白含量的影響運動訓(xùn)練、尤其是耐力性質(zhì)的運動，可使HDL含量明顯增加，而不同程度地減少VLDL和LDL的含量，而且這種變化的程度與運動負荷量成正相關(guān)關(guān)系。運動提高HDL的機制：運動能加快脂肪組織細胞內(nèi)LPL的合成速率，釋放并附于血管內(nèi)皮，促進VLDL-TG水解，從而使VLDL裂解為HDL。3、運動對血漿脂蛋白含量的影響運動訓(xùn)練、尤其是耐力性質(zhì)的運動85人體內(nèi)脂肪組織中儲存的甘油三酯水解后釋放出脂肪酸和甘油，在進一步參加能量代謝，是運動時利用脂類物質(zhì)供能的最主要方式。1、脂肪水解2、脂肪動員3、脂肪組織釋放脂肪酸和甘油脂肪組織中脂肪分解人體內(nèi)脂肪組織中儲存的甘油三酯水解后釋放出脂肪酸和甘油，在進86人體內(nèi)脂肪組織中儲存的甘油三酯水解后釋放出脂肪酸和甘油，在進一步參加能量代謝，是運動時利用脂類物質(zhì)供能的最主要方式。1、脂肪水解2、脂肪動員3、脂肪組織釋放脂肪酸和甘油脂肪組織中脂肪分解人體內(nèi)脂肪組織中儲存的甘油三酯水解后釋放出脂肪酸和甘油，在進87人體內(nèi)脂肪組織中儲存的甘油三酯水解后釋放出脂肪酸和甘油，在進一步參加能量代謝，是運動時利用脂類物質(zhì)供能的最主要方式。1、脂肪水解2、脂肪動員3、脂肪組織釋放脂肪酸和甘油脂肪組織中脂肪分解人體內(nèi)脂肪組織中儲存的甘油三酯水解后釋放出脂肪酸和甘油，在進88脂肪動員脂肪細胞內(nèi)儲存的脂肪經(jīng)脂肪酶催化水解釋放出脂肪酸，并進入血液循環(huán)供給全身各組織攝取利用的過程，稱為脂肪動員。骨骼肌、心肌等組織也有少量脂肪儲存，水解生成的游離脂肪酸并不釋放至血液，而是在細胞中氧化供能或合成脂肪。脂肪動員脂肪細胞內(nèi)儲存的脂肪經(jīng)脂肪酶催化水解釋放出脂肪酸，并89脂肪水解產(chǎn)生的脂肪酸只有部分量釋放入血（約1/3），動員入血的脂肪酸（為長鏈脂肪酸的形式，即軟脂酸、硬脂酸和油酸等）立即與血漿清蛋白結(jié)合，以增加其水溶性，便于運輸?shù)礁鹘M織器官進一步代謝，而大部分脂肪酸在脂肪細胞內(nèi)直接參與再酯化過程（2/3）。脂肪水解產(chǎn)生的甘油不能重新為細胞利用，基本上全部釋放入血，經(jīng)過血液循環(huán)運輸?shù)礁闻K等組織進一步代謝。脂肪組織釋放脂肪酸和甘油脂肪水解產(chǎn)生的脂肪酸只有部分量釋放入血（約1/3），動員入血90葡萄糖葡萄糖丙酮酸糖酵解-磷酸甘油脂肪細胞血液TGFFA脂酰輔酶AFFA甘油脂肪組織內(nèi)甘油三酯和脂肪酸循環(huán)脂酰輔酶A-磷酸甘油TG甘油FFA葡萄糖葡萄糖丙酮酸糖-磷酸甘油脂肪細胞血液TGFFA脂酰91二、運動時脂肪酸的利用運動時骨骼肌氧化脂肪酸依靠甘油三酯水解和攝取血漿FFA，隨著運動時間延長，血漿FFA供能起主要作用。血漿游離脂肪酸濃度及其轉(zhuǎn)運率骨骼肌利用血漿游離脂肪酸二、運動時脂肪酸的利用運動時骨骼肌氧化脂肪酸依靠甘油三酯水解92（一）血漿游離脂肪酸濃度及其轉(zhuǎn)運率在安靜、空腹?fàn)顟B(tài)時，人的血漿FFA濃度為6-16mg%（0.1mmol/L）。運動過程中，血漿FFA濃度升高。1、血漿FFA濃度正常值2、血漿FFA轉(zhuǎn)運率血漿FFA轉(zhuǎn)運率較快，半壽期大約為4