運動生理學(xué)課件《第一章：肌肉活動的能量供應(yīng).ppt

1、肌肉活動的能量供給，第一章，體育學(xué)科理論研究室，人體的生命活動是消耗能量的過程，肌肉活動是消耗能量最多的活動形式之一。運動時，人體不能直接利用太陽能、傳記等各種物理形態(tài)的能量，只能直接利用儲存在ATP分子中的化學(xué)能量。第一節(jié)肌肉活動的能量來源，能源的直接來源能量的間接來源，能源的直接來源ATP，ATP存在于細(xì)胞內(nèi)，自行合成，可以直接利用的自由存在的化學(xué)能量形式。ATP的構(gòu)成：大分子的一個腺苷和三個磷酸根在ATP分子結(jié)構(gòu)中三個磷酸根之間的結(jié)合按鈕中含有大量的化學(xué)能。生物體所有生命活動的能量都來自ATP，(a) ATP的分解室。ATP酶ATP ADPPi可以肌肉收縮。就是利用肌肉細(xì)胞內(nèi)的ATP解釋

2、釋放的能量，克服肌肉收縮，克服阻力，機械能轉(zhuǎn)換化學(xué)能。、ATP必須是邊緣分解、邊緣合成，以確保生命活動的持續(xù)性(如果最大功率輸出只能維持2秒左右)。換句話說，ADPPi是細(xì)胞內(nèi)ATP的重新合成實際上是ADP和Pi的重新連接，是磷酸化的能量吸收過程。吸收的能量只能利用膳食中的糖、脂肪和蛋白質(zhì)，在細(xì)胞內(nèi)的中間代謝過程中，從無氧或有氧分解方式中獲得。參與無氧分解的只有糖(在細(xì)胞質(zhì)中完成)。有氧分解主要在線粒體內(nèi)部進行，其主要功能是將三種茄子主要營養(yǎng)素的氧化分解氫(H)傳遞給氧(O2)，產(chǎn)生合成水(H2O)，產(chǎn)生ATP。牙齒過程是逐步氧化、逐步釋放能量的過程，是將ADP磷酸制成ATP的過程。也稱為氧化

3、磷酸化。(3) ATP分解和合成的關(guān)系，ATP分解和重新合成在活細(xì)胞內(nèi)不停地進行，其速度隨代謝需求而變化。運動中ATP再合成率下降，表明能量供應(yīng)被切斷。意思是疲勞開始出現(xiàn)。體內(nèi)能量代謝能量的釋放，能量的間接來源糖、脂肪、蛋白質(zhì)，(1)食物的消化和吸收1，(1)消化的概念：食物在消化道內(nèi)分解成小分子的過程。(2)消化方法：消化的方法有兩種。一種是通過消化道肌肉的收縮活動研磨食物，與消化液充分混合，將食物繼續(xù)推進消化道遠(yuǎn)側(cè)的方式。這種方法稱為機械消化或物理消化。另一種消化方式是通過消化腺分泌的消化液實現(xiàn)的，消化液中包含的各種消化酶等物質(zhì)分別分解成小分子顆粒，牙齒消化方式稱為化學(xué)性消化。正常的生理情

4、況下，牙齒兩種茄子消化方式同時進行，徐璐合作。(3)消化過程、2、吸收、(1)吸收的概念：通過消化的膳食、小腸上皮細(xì)胞進入血液和淋巴液的過程。(2)吸收的部位口：部分藥物(如硝酸甘油、嗎啡)。胃：酒精和少量水分。大腸：水分和無機鹽也吸收葡萄糖及部分藥物。小腸：能力最強，種類最多，主要被吸收的部位。面積保證：長56米，皺紋絨200m2；設(shè)備保證：酶多運輸工具運輸路線；時間保證：約38h的長停留時間；動力保證：絨毛拉伸與泵作用相同。小腸吸收的特點(有利條件)，(2)糖代謝糖是機體最重要、最經(jīng)濟、能量供應(yīng)快、速度快的能量物質(zhì)，1、糖在體內(nèi)的存在方式：一種以糖原的形式存在于組織細(xì)胞膜內(nèi)，主要有肝細(xì)胞的

5、肝黨員和肌細(xì)胞的肌黨員。另一種是以稱為血糖的葡萄糖形式存在于血液中。人體的糖以血糖、肝黨員、肌肉糖原的形式存在，以血糖為中心，在一種動態(tài)平衡中。葡萄糖是人體內(nèi)糖類的運輸形式，糖原是糖類的存儲形式，2，糖的分解能量，血糖，氧化分解，肌肉糖原，肝黨員，膳食，單糖，部分與血液一起轉(zhuǎn)移到肌肉合成肌，糖原儲存。有些是組織氧化使用的。其他部分保持血液中葡萄糖的濃度。(2)糖和糖原、糖原人體的各種組織中，大部分都含有糖原含量，但內(nèi)容差異很大。例如，腦組織(很少)、肝和肌肉以糖原方式儲存的糖類約350400克，運動員糖原儲量約400-550克。肝糖原含量約為5%，肌肉糖原約為1%2%。運動員肌肉發(fā)達(dá)，可以達(dá)到

6、體重的40%。豐富的肝糖和肌肉糖原儲備是維持人體工作能力的重要條件之一。肌肉糖原是高強度無氧運動時氣體的重要能量，也是強度大的有氧運動時的主要能量。(2)糖和糖原，血糖血液中的葡萄糖，又名血糖，正常人的空腹?jié)舛葹?0-120mg%。血糖是包括大腦在內(nèi)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)主要能源。運動員安靜狀態(tài)下的血糖濃度與普通人沒什么兩樣。血糖濃度是人體糖的分解及合成代謝保持動態(tài)平衡標(biāo)志。饑餓及長時間運動時血糖水平下降，會出現(xiàn)運動員工作能力下降和疲勞的跡象。肝糖原快速分解血液，補充血糖，維持血糖的動態(tài)平衡。(3)糖是肌肉活動中最重要的能量物質(zhì)，糖是能量物質(zhì)優(yōu)于脂肪和蛋白質(zhì)糖的主要特征。也就是說，在滿足不同強度運動的

7、時候，參與有氧分解和無氧分解能源、能源供應(yīng)的時候，動員、減少氧氣消耗、產(chǎn)生能源的效率很高。(4)糖的無氧分解，糖(糖原或葡萄糖)在不消耗氧氣的情況下分解為遺產(chǎn)。在人體缺氧或缺氧的情況下，丙酮酸2分子乳酸能源(與酵母生物酒精發(fā)酵過程幾乎相似，因此被稱為糖酵解)糖無氧分解時，可以產(chǎn)生1分子的糖原或葡萄糖32分子ATP。僅是有氧氧化的5，但產(chǎn)能率高，反應(yīng)速度快，意味著激烈運動時滿足快速能源供應(yīng)的短時間要求。乳酸清除：氧氣供應(yīng)充足時，繼續(xù)氧化分解，通常發(fā)生在心臟、安靜的骨骼肌或恢復(fù)的骨骼?。涣硪徊糠?jǐn)U散到血液，從肝臟轉(zhuǎn)換回糖原或葡萄糖、回收的過程中，氧氣和能量的供給，(5)糖的有氧分解是糖分解提供能量

8、的主要方法，在糖原或葡萄糖，氧氣消耗條件下完全氧化，產(chǎn)生二氧化碳，水的過程稱為有氧氧化。分為三個階段，從第一階段，糖原或葡萄糖分解到丙酮酸，牙齒過程等于糖酵解。糖的有氧氧化是能量大，每分子葡萄糖完全氧化時生成38分子ATP，糖的有氧化是糖效用分解能力的19倍，糖的有氧化是機體正常生理條件及長時間運動提供能量的主要方式。乙酰輔酶A不僅是唐山化分解的產(chǎn)物，還可以進行脂肪和蛋白質(zhì)的分解代謝。因此，三羧酸循環(huán)實際上是糖、脂肪、蛋白質(zhì)三種茄子主要營養(yǎng)素在體內(nèi)氧化分解的一般方法。第二階段，研究結(jié)果表明，丙酮酸氧化產(chǎn)生乙酰輔酶A，第三階段，乙酰輔酶A通過三羧酸循環(huán)氧產(chǎn)生二氧化碳水能，第三階段，糖的儲備及運動

9、能力，運動疲勞和過度訓(xùn)練的原因之一，是體內(nèi)肌糖原能的枯竭，因此在一個多小時的運動中需要補充適量的糖。(1)補糖時間和補糖量目前在運動前34小時或運動前5分鐘內(nèi)，或運動開始時補糖效果理想。另一方面，糖從胃里排空小腸，吸收血液，刺激胰島素分泌釋放需要一定的時間。另一方面，可以迅速釋放腎上腺素等特定激素，抑制胰島素的釋放，提高血糖水平。運動中肌肉糖原的消耗也可以減少。要注意，比賽前一小時左右補充糖是渡邊杏的。胰島素效果，防止血糖反而下降。進行一次性的長時間耐力運動時，要在運動3天或之前暫時吃，作為補充高糖類食物的促進手段。運動前或比賽前補充黨可以使用稍微高濃度的溶液(35%-40%)服用40-50克

10、糖。運動中或比賽中，補糖要使用濃度低的糖溶液(510%)定期間歇補充，每20分鐘給1520克糖。運動后補充糖會有助于恢復(fù)糖原。耐力運動員激烈的比賽或大部隊訓(xùn)練期間，膳食中糖類總量占每日能源消耗的70%，有助于糖原恢復(fù)。(2)補糖種類、低聚糖為合成糖(目前使用以210個葡萄糖為單位聚合的低聚糖很多)，滲透率低，分子量大小在葡萄糖以上。研究表明，濃度為25%的低聚糖的滲透壓相當(dāng)于葡萄糖5%的滲透壓，因此可以提供低滲透高卡路里的液體，效果理想。根據(jù)對糖原恢復(fù)的研究，淀粉、蔗糖合成根糖原速度比果糖大，但是果糖合成根黨員效果比蔗糖或葡萄糖好。因此，補充糖時要注意合理選擇糖的種類，在運動員膳食中要注意保持

11、足夠的淀粉量。優(yōu)秀的耐力運動員近黨員儲備量可達(dá)700克，在激烈的運動中，近黨員對維持血糖水平有特殊的意義。血糖一旦進入肌肉合成肌黨員，細(xì)胞就不再擴散，所以徹底運動時運動的肌肉不能利用非活動肌肉的葡萄糖、肌肉糖原等。只有肝糖原葡萄糖分解，進入血液，通過血液循環(huán)供應(yīng)運動肌肉的持續(xù)能源供應(yīng)。因此，增加肝黨員和近黨員的儲備，有助于提高運動能力。合理膳食與適量運動訓(xùn)練相結(jié)合是提高機體黨員儲備的有效方法。(3)脂肪代謝，脂肪是能量最大的營養(yǎng)素1，脂肪的儲存。脂肪細(xì)胞攝取血液中過量的自由脂肪酸，與甘油結(jié)合，形成甘油三酯儲存。2.脂肪動員：血液中自由脂肪酸水平下降時，存儲在脂肪細(xì)胞中的脂肪由于對激素敏感的脂肪

12、酶的作用，逐漸分解成脂肪酸、甘油、血液，供給其他組織氧化利用，牙齒過程稱為脂肪動員。3.脂肪代謝的生理意義：一方面，當(dāng)體內(nèi)能量來源牙齒充足時，能量可以以脂肪形式儲存在脂肪細(xì)胞中。另一方面，脂肪細(xì)胞中積累的脂肪在饑餓狀態(tài)或糖供應(yīng)不足時，可以分解成甘油脂肪酸，釋放血液，供給機體其他組織能量。脂肪合成大于分解，人體就會發(fā)胖。4，人體脂肪儲備，人體脂肪存儲量很大，約占體重的10%。最合適的體脂肪含量為：男性體重的6%到14%，女性為10%。豐富的脂肪儲存為氣體提供了豐富的能量。但是20%的男性體脂肪，30%的女性肥胖。5，體內(nèi)脂肪分解代謝，脂肪甘油及脂肪酸二氧化碳，水ATP在氧氣供應(yīng)充足的時候運動3個

13、小時以上，脂肪可以大量消耗。此外，安靜的時候，脂肪也是心肌和骨骼肌的主要能源。運動中地方代謝和黨的代謝比較有以下特點牙齒：(1)動員牙齒緩慢：運動中自由脂肪酸在脂肪組織分解中動員，血液牙齒比較慢。(2)氧氣消耗量大：脂肪分子結(jié)構(gòu)中氧原子含量少，完全氧化分解時消耗的氧氣量大。(3)能源效率低：脂肪有氧分解能源供應(yīng)效率比糖慢一倍。長期的耐力運動后期，才主要依靠脂肪氧化來供給能量。脂肪酶，運動對脂肪代謝的影響，提高脂肪酸的氧化能力：耐力訓(xùn)練是提高機體氧化利用脂肪酸供給能力的最有效措施。改善血脂異常：耐力運動促進血漿甘油三酯分解，增加血漿高密度脂蛋白(HDL)含量(HDL預(yù)防動脈粥樣硬化)，減少體脂肪

14、積累。堅持器官運動，可以提高脂肪酶活性，促進脂肪水解，加速自由脂肪酸氧化能源供應(yīng)，減少體脂肪積累。，脂肪代謝及運動節(jié)食，體脂肪的積累是因為攝取量高于人體所需的能量。保持?jǐn)z取量和消耗量之間的平衡，才能維持人體正常體重。最近的研究表明，采用簡單運動或簡單節(jié)食方式的節(jié)食效果不如采用運動和節(jié)食結(jié)合方式。鼓勵步行、跑步、游泳、騎自行車、迪斯科舞等動力型、大肌肉群參與的運動。水中運動可以減輕關(guān)節(jié)的負(fù)擔(dān)(水有浮力)，體熱容易散發(fā)，水的靜水壓增加中心血容量，通過水中運動減肥是近幾年提倡的節(jié)食方式。水中運動已經(jīng)發(fā)展成了水中行走、跑步、跳躍、踢腿、水中球類等多種運動。研究表明，水中運動時人的中心血容量增加700毫

15、升，中心靜脈壓增加1218毫克，心臟輸出量及每搏增加25%以上，改善左心室功能，提高有氧運動能力等?？傊?，運動不僅有助于增加機體的能量消耗，達(dá)到減肥的目的，還有助于加強心血管系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)功能，提高肌肉的代謝能力，增強體質(zhì)，促進健康。設(shè)置節(jié)食動量，減肥動量由減肥數(shù)量和減肥速度決定。很多學(xué)者一周減0.45公斤(1磅)是合適的，每周減0.9公斤(2磅)是允許的上限，但超過牙齒限制則渡邊杏。相當(dāng)于每日赤字能源5001000Kcal，每周累計的熱不足量為35007000Kcal?，F(xiàn)在有學(xué)者提出，有條件的情況下可以進行理想體重測量。要確定理想體重，首先要測量體脂率和苗條的體重，然后按以下方法計算。理想體

16、重=100X體重(千克)/(100-理想)體脂肪率。例如，體重為90公斤的人體重為72公斤，理想體脂肪為13%，但實際測量的體脂肪含量為20%，替代式為10072(l 0013)=82.8公斤，82.8公斤是理想體重。現(xiàn)在體重為90公斤，如果減重7.2公斤，就可以達(dá)到理想體重，需要制定減肥計劃。具體措施為：周運動35次，每次3060分鐘，運動強度是刺激體脂消耗的閾值，即50% VO2 max或60%-70%最大心率。每周運動的熱能消耗至少為900Kcal，蛋白質(zhì)代謝，蛋白質(zhì)氨基酸，蛋白質(zhì)代謝等以氨基酸代謝為基礎(chǔ)。事實上，無論人體處于安靜還是運動狀態(tài)，蛋白質(zhì)都不是能量的主要來源。(肌肉活動中不占

17、重要位置)人體內(nèi)的氨基酸來源：(1)食物蛋白質(zhì)消化分解的氨基酸；(2)各組織細(xì)胞蛋白質(zhì)分解的氨基酸；(3)其他物質(zhì)通過中間代謝轉(zhuǎn)化，氨基酸、氨基酸津洛、氨是有毒的代謝產(chǎn)物，肝臟轉(zhuǎn)化為尿素是解毒功能。蛋白質(zhì)的分解代謝供應(yīng)，1 .蛋白質(zhì)在體內(nèi)的代謝(1)氮平衡：在體內(nèi)的代謝過程中，日攝入量和消耗量幾乎相等。根據(jù)每天從食物中攝取蛋白質(zhì)的氮量和糞便中的氮量，可以了解蛋白質(zhì)代謝情況。一般正常成人氮的裴秀智平衡狀態(tài)稱為氮平衡。(2)綿羊氮平衡：兒童少年、孕婦、病后恢復(fù)階段及運動訓(xùn)練過程中蛋白質(zhì)的攝取多于排放，稱為氮的量平衡。(3)負(fù)氮平衡：饑餓、營養(yǎng)不良、消耗性疾病、老化、運動量訓(xùn)練期間機體蛋白消耗大于攝取量的稱為氮的負(fù)平衡。2、能源供應(yīng)：蛋白質(zhì)氧化分解，先氨基酸分解。-酮酸二氧化碳和水能氨基酸氨元素(通過腎臟排出尿液