脂肪代謝與運動

關于脂肪代謝與運動體內過度的脂肪積累成為影響健康、導致死亡的重要因素第2頁,共67頁，星期六，2024年，5月第一節(jié)脂質概述一、概念

脂類是脂肪和類脂的總稱，它是有脂肪酸與醇作用生成的酯及其衍生物，統(tǒng)稱為脂質或脂類，是動物和植物體的重要組成成分。脂類是廣泛存在與自然界的一大類物質，它們的化學組成、結構理化性質以及生物功能存在著很大的差異，但它們都有一個共同的特性，即可用非極性有機溶劑從細胞和組織中提取出來。第3頁,共67頁，星期六，2024年，5月脂質單純脂復合脂指由脂肪酸和醇類所形成的酯。指由脂肪酸、醇類和其他物質組成的脂類物質。衍生脂質是由單純脂與復合脂衍生而來的，具有脂質一般性質的一類物質。二、分類第4頁,共67頁，星期六，2024年，5月單純脂中最豐富的一大類——脂肪的通式第5頁,共67頁，星期六，2024年，5月

脂肪酸的結構與分類大多數(shù)是含偶數(shù)碳原子的直鏈一元酸，碳原子數(shù)目一般在4～26之間，尤以C16和C18為最多。第6頁,共67頁，星期六，2024年，5月甘油磷脂glycerophospholipid復合脂第7頁,共67頁，星期六，2024年，5月復合脂

脂蛋白蛋白質（主要成分）甘油三酯膽固醇磷脂糖乳糜微粒02-0580-952-76-9

1極低密度脂蛋白5-1050-7010-1510-15

1低密度脂蛋白25104520

1高密度脂蛋白45-5053030

1第8頁,共67頁，星期六，2024年，5月衍生脂膽固醇的化學結構第9頁,共67頁，星期六，2024年，5月三、脂質的生物學功能1）脂肪氧化釋放能量2）復合脂和衍生脂是構成細胞的成分3）促進脂溶性維生素的吸收4）脂肪防震和隔熱保溫作用5）對糖和蛋白質的消耗具有節(jié)省作用第10頁,共67頁，星期六，2024年，5月第二節(jié)脂肪的分解代謝一、脂肪的動員與水解第11頁,共67頁，星期六，2024年，5月脂肪的分解代謝第12頁,共67頁，星期六，2024年，5月二、第13頁,共67頁，星期六，2024年，5月

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21ATP。(4)二甘油氧化過程ATP的合成第14頁,共67頁，星期六，2024年，5月運動時甘油代謝的生物學意義1.糖異生作用的重要底物2.甘油所吸附的固定水可補充體液，防止運動性缺水3.甘油可作為脂肪分解的強度指標。第15頁,共67頁，星期六，2024年，5月

（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)三、脂肪酸的分解代謝第16頁,共67頁，星期六，2024年，5月

1、脂肪酸的活化脂肪酸轉變?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（ATP

AMP），脂肪酸與輔酶A結合，生成脂酰輔酶A。第17頁,共67頁，星期六，2024年，5月

2、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膜，借助內膜上肉堿轉運機制被轉運至線粒體內。第18頁,共67頁，星期六，2024年，5月β-氧化步驟：5步反應5種酶（硫激酶、脂酰-CoA脫氫酶、烯脂酰-CoA水合酶、羥脂酰-CoA脫氫酶、β-酮脂酰-CoA硫解酶）脂肪酸氧化每次降解下一個2碳單元，氧化是從羧基端的β-位碳原子開始的，稱為β-氧化。反應為：脫氫、水化、再脫氫、硫解。每次β-氧化生成1個乙酰-CoA、1個NADH、1個FADH2

。3、β-氧化第19頁,共67頁，星期六，2024年，5月3、脂肪酸β-氧化反應步驟脂肪酸CoA-SH＋脂酰-CoA反式Δ2烯脂酰-CoAL-3-羥脂酰-CoAβ-酮脂酰-CoA乙酰-CoA脂酰-CoA硫激酶ATPAMPPPi脂肪酸活化脂酰-CoA脫氫酶FADH2烯脂酰-CoA水合酶H2O羥脂酰-CoA脫氫酶NADH硫解酶（脫下了兩個碳原子）第20頁,共67頁，星期六，2024年，5月第21頁,共67頁，星期六，2024年，5月2、是脂肪酸的改造過程（二）、脂肪酸β-氧化的生理意義1、β-氧化是體內脂肪酸分解的主要途徑第22頁,共67頁，星期六，2024年，5月四、酮體代謝第23頁,共67頁，星期六，2024年，5月第24頁,共67頁，星期六，2024年，5月第25頁,共67頁，星期六，2024年，5月第26頁,共67頁，星期六，2024年，5月第27頁,共67頁，星期六，2024年，5月第28頁,共67頁，星期六，2024年，5月第三節(jié)運動時脂代謝的特點第29頁,共67頁，星期六，2024年，5月能量骨骼肌胞漿的脂滴血漿脂蛋白脂庫中的脂肪一、運動時脂肪代謝第30頁,共67頁，星期六，2024年，5月二、運動時脂肪酸的利用

(一）運動對血漿游離脂肪酸含量的影響

(二）運動對血漿游離脂肪酸利用的影響

第31頁,共67頁，星期六，2024年，5月

長時間運動中狗脂肪組織血流量、甘油、脂肪動員的變化運動開始后脂解強度迅速提高，在運動中速率進一步加快，這表明，運動中脂肪組織內脂解過程幾乎處于持續(xù)穩(wěn)定的激活狀態(tài)。運動時脂肪組織脂肪水解狀況血流量（ml/100g.Min）游離脂肪酸(ummol/100g.Min)甘油（ummol/100g.Min）第32頁,共67頁，星期六，2024年，5月

脂肪水解產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直接參與再酯化過程（2/3）。脂肪水解產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第33頁,共67頁，星期六，2024年，5月

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甘油脂肪組織內甘油三酯和脂肪酸循環(huán)脂酰輔酶A

-磷酸甘油TG甘油FFA脂肪水解兒茶酚胺；胰高血糖素－＋胰島素第34頁,共67頁，星期六，2024年，5月

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合而存在，共同構成各種脂蛋白，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。血漿脂蛋白的化學組成及其相對百分比脂蛋白蛋白質（主要成分）甘油三酯膽固醇磷脂糖乳糜微粒02-0580-952-76-9

1極低密度脂蛋白5-1050-7010-1510-15

1低密度脂蛋白25104520

1高密度脂蛋白45-5053030

1第35頁,共67頁，星期六，2024年，5月

2、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，在細胞內粗面內質網(wǎng)中合成后轉運出細胞，在毛細管內皮細胞表面與硫酸肝素結合，可以催化血漿脂蛋白中的甘油三酯水解。第36頁,共67頁，星期六，2024年，5月

3、運動對血漿脂蛋白含量的影響運動訓練、尤其是耐力性質的運動，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關系。運動提高HDL的機制：運動能加快脂肪組織細胞內LPL的合成速率，釋放并附于血管內皮，促進VLDL-TG水解，從而使VLDL裂解為HDL。第37頁,共67頁，星期六，2024年，5月

肌細胞內甘油三酯分解1、肌內甘油三酯含量肌內甘油三酯含量與肌纖維類型、營養(yǎng)和身體活動量有關。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。平均含量為5-15mmol/Kg，比脂肪組織的400-800mmol/Kg含量要少得多。第38頁,共67頁，星期六，2024年，5月

2、肌內甘油三酯分解甘油三酯（骨骼肌）LPL脂肪酸+甘油（氧化利用）LPL肌細胞的核糖體內合成的，負責脂滴的甘油三酯的水解，也是此水解反應的限速酶，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（近2倍）比脂肪組織（20%）明顯，故耐力訓練可提高骨骼肌利用肌內甘油三酯的能力。第39頁,共67頁，星期六，2024年，5月

其利用量與運動強度和持續(xù)時間有關。3、運動肌內甘油三酯的利用運動時肌內脂肪在運動初期首先動用，運動時肌內脂肪的利用也與肌纖維類型有關，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。第40頁,共67頁，星期六，2024年，5月

（一）血漿游離脂肪酸濃度及其轉運率在安靜、空腹狀態(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轉運率安靜狀態(tài)：血漿FFA半壽期大約為4分鐘。中等強度運動：血漿FFA半壽期大約為0.9分鐘；低強度運動：血漿FFA半壽期大約為2分鐘；低強度和中等強度運動時血漿FFA都能積極地參與各組織器官的氧化供能。第41頁,共67頁，星期六，2024年，5月

（二）骨骼肌利用血漿游離脂肪酸1、血漿FFA在骨骼肌內的供能地位2、影響肌細胞內血漿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系5、運動訓練對骨骼肌脂肪酸氧化能力的影響第42頁,共67頁，星期六，2024年，5月

1、血漿FFA在骨骼肌內的供能地位安靜時，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鍵作用。第43頁,共67頁，星期六，2024年，5月

2、影響肌細胞內血漿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%。第44頁,共67頁，星期六，2024年，5月

（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增多，二者存在正比關系。人體血漿FFA濃度不超過2mmol/L。運動時間090180240（min）游離脂肪酸0.660.781.571.83（mmol/L）高濃度血漿FFA可形成微膠粒溶液，損害細胞膜，增加血小板的粘集，引起血栓形成。第45頁,共67頁，星期六，2024年，5月

（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。第46頁,共67頁，星期六，2024年，5月

（4）耐力訓練水平高水平耐力運動員呼吸循環(huán)系統(tǒng)轉運氧的能力高，肌內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。第47頁,共67頁，星期六，2024年，5月

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。FFA/清蛋白在安靜時為0.2，長時間中等強度運動，脂肪組織大量動員，脂肪酸大量入血，F(xiàn)AA/清蛋白比值增加至3-4，超過清蛋白的運載能力，未結合的游離脂肪酸可刺激脂肪組織的血管收縮，血共減少，從而減少脂肪酸入血，增加再酯化作用。FFA/清蛋白比值增加對脂肪組織的脂肪動用起負反饋調節(jié)作用第48頁,共67頁，星期六，2024年，5月

4、骨骼肌脂肪酸氧化與運動能力的關系（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。第49頁,共67頁，星期六，2024年，5月

5、運動訓練對骨骼肌脂肪酸氧化能力的影響運動訓練中以耐力訓練對人體骨骼肌脂肪酸代謝的影響最明顯。耐力訓練可提高骨骼利用脂肪酸供能能力，主要原因是：（1）耐力訓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，其結果對骨骼肌的供氧能力提高。（2）訓練肌的細胞內線粒體數(shù)目增多和體積增大，位于線粒體內的酶活性升高，其結果提高了骨骼肌代謝利用氧的能力。第50頁,共67頁，星期六，2024年，5月三、影響脂代謝的因素與運動能力：1）運動員的身體素質2）運動強度和持續(xù)時間3）脂肪動員和脂肪轉運的能力4）脂肪酸的碳鏈及其飽和度5）膳食干預第51頁,共67頁，星期六，2024年，5月四、脂肪分解代謝與運動適應機制:1.耐力訓練可促進脂肪供能比例增加；2.耐力訓練可引起骨骼肌有利于脂肪酸代謝的變化；3.耐力訓練可提高氧供應系統(tǒng)的能力。第52頁,共67頁，星期六，2024年，5月第四節(jié)運動、血脂代謝與健康第53頁,共67頁，星期六，2024年，5月一、血脂的概念、分類及功能血脂——人體血漿中的脂質血脂包括膽固醇、三酰甘油、磷脂、FFA（游離脂肪酸）第54頁,共67頁，星期六，2024年，5月第55頁,共67頁，星期六，2024年，5月二、運動對血脂代謝的影響長期的有規(guī)律的耐力鍛煉可以使血漿總膽固醇保持較低水平第56頁,共67頁，星期六，2024年，5月二

長時間耐力運動對血脂的影響

1血漿甘油三酯清除常數(shù)：

安靜：每分鐘為26.5%運動：每分鐘為33.8%2血脂清除與運動強度和持續(xù)時間有關

3一次連續(xù)幾小時運動：運動后立即血脂無變化，但24h后可見明顯下降。4限食加耐力運動，可使血漿甘油三酯明顯下降

第57頁,共67頁，星期六，2024年，5月三

耐力運動訓練對血脂的影響（一）耐力運動訓練對血漿膽固醇的影響

1耐力運動訓練對血漿HDL-C濃度的影響

l

HDL中含：20%的膽固醇，5%的甘油三酯l

HDL-C濃度平均上升12-20mg%，增加幅度為20%-25%l

血漿HDL-C濃度：運動者比非運動者高第58頁,共67頁，星期六，2024年，5月HDL分兩種類型：HDL2-C和HDL3耐力訓練主要影響HDL2，對HDL3無影響冠心病、動脈粥樣硬化的發(fā)病率與

HDL2呈負相關第59頁,共67頁，星期六，2024年，5月2耐力運動訓練對LDL-C濃度的影響

l

LDL中含：4.5%的膽固醇，10%的甘油三酯l

耐力訓練可降低血漿LDL-C濃度l

60%-80%最大心率運動，效果明顯l力量和速度運動員的血漿LDL-C濃度與伏案工作者相同第60頁,