第七章能量代谢

1、第七章 能量代谢巢湖学院体育系学习目标：学习目标：1.掌握:人体运动时能量代谢 三大能源系统的供能特点 能量测定的相关概念 2.熟悉:人体运动时能量消耗计算 能量代谢：能量代谢：指体内物质代谢过程中所伴随的指体内物质代谢过程中所伴随的能量能量释放、转移、贮存和利用释放、转移、贮存和利用。一、能量代谢一、能量代谢（一）直接能量来源（一）直接能量来源ATPATP1.ATP-基本结构：1分子腺苷+三分子磷酸（高能磷酸键连接）2.ATP主要功能：直接供应各种生理活动能量（安静及运动时）3.ATP的来源：糖、脂肪、蛋白质代谢4.ATP4.ATP的贮备及输出功率的贮备及输出功率n肌肉肌肉ATPATP含量：

2、含量：6mmol/kg6mmol/kg湿肌湿肌n最大输出功率：最大输出功率：11.2mmolATP/kg/s11.2mmolATP/kg/sn启动极为迅速。启动极为迅速。n但由于但由于ATPATP贮量有限，运动中贮量有限，运动中ATPATP消耗后的补充速消耗后的补充速度成为影响运动能力的重要因素。度成为影响运动能力的重要因素。 5.ATP5.ATP的分解供能及补充的分解供能及补充 ATP ADP+Pi+En每克分子每克分子ATP可释放可释放29.26-50.16KJ(7-12Kcal)nATP一旦被分解，便迅速补充一旦被分解，便迅速补充 CP+ADP C+ATPATP酶肌酸激酶肌酸激酶 1.1

3、.糖糖: :主要主要(70(70以上以上) ) 脑组织所需能量则完全来源于糖的有氧氧化。脑组织所需能量则完全来源于糖的有氧氧化。 缺氧和血糖水平过低，均可导致意识障碍、昏迷以缺氧和血糖水平过低，均可导致意识障碍、昏迷以及抽搐。及抽搐。 2.2.脂肪：次之脂肪：次之(30(30) ) 3. 3.蛋白质：很少蛋白质：很少( (长期饥饿或极度消耗时，才成为长期饥饿或极度消耗时，才成为主要能量来源主要能量来源) )。（二）能量的间接来源（二）能量的间接来源n1.1.磷酸原供能系统（磷酸原供能系统（ATP-CPATP-CP）n定义：由ATP和CP反应组成的供能系统。 ATP ADP+Pi+E CP+AD

4、P C+ATP 能源：CP 特点：无氧代谢，供能速度极快； ATP生成很少； 贮量少，最大强度运动持续供能时间6-8秒； 用于短跑或任何高功率、短时间活动。二、二、 运动时的能量供应运动时的能量供应（一）人体的三大供能系统（一）人体的三大供能系统2.2.糖酵解供能系统糖酵解供能系统 n定义：糖原或葡萄糖无氧分解生成乳酸，并合成ATP 的过程。n葡萄糖+ADP+ Pi 乳酸+ ATPn能源：葡糖糖和糖原n特点：无氧代谢；供能速度快； ATP生成有限； 终产物乳酸可导致肌肉疲劳； 用于30-120s的最大强度运动 意义：在氧供应不足和CP不足的情况下仍能快速供满足机体的能量需求。 3.3.氧化能系

5、统氧化能系统 （有氧氧化系统）（有氧氧化系统）定义：定义：在氧的参与下，糖、脂肪和蛋白质氧化成在氧的参与下，糖、脂肪和蛋白质氧化成成二氧化碳和水提供能量的过程。成二氧化碳和水提供能量的过程。糖糖脂肪脂肪 +ADP+Pi+O2 CO2+H2O +ATP蛋白质蛋白质能源：能源：糖、脂肪糖、脂肪特点：特点：有氧代谢；供能速度慢；有氧代谢；供能速度慢； 没有导致疲劳的副产品；没有导致疲劳的副产品； 用于耐力或长时间的活动用于耐力或长时间的活动 （二）不同活动状态下供能系统的相互关系（二）不同活动状态下供能系统的相互关系n短时间激烈运动时（10s以内）能量代谢以ATP-CP为主，超过30-120s糖酵解

6、的供能比例增大。长时间低、中强度运动时，以糖和脂肪有氧供能为主。1.概念：不同类型的运动项目的能量供应之间，以及概念：不同类型的运动项目的能量供应之间，以及各能量系统之间相互联系形成的一个连续统一体。各能量系统之间相互联系形成的一个连续统一体。2.形式：（形式：（1）有氧与无氧供能的百分比。）有氧与无氧供能的百分比。 （2）以运动时间为区分标准）以运动时间为区分标准（三）能量连续统一体的理论（三）能量连续统一体的理论1.1.以有氧和无氧供能的百分比以有氧和无氧供能的百分比2.以运动时间为区分标准以运动时间为区分标准着重发展起主要作用的供能系统着重发展起主要作用的供能系统制定合理的训练计划制定合

7、理的训练计划1 1、直接测定法：、直接测定法：n原理：据能量守恒和物质不灭定律原理：据能量守恒和物质不灭定律n方法：直接测量从机体体表、呼出气、尿液和粪便排出方法：直接测量从机体体表、呼出气、尿液和粪便排出的总热量。如果不做外功，该热量就是机体代谢的全部的总热量。如果不做外功，该热量就是机体代谢的全部热量。热量。n测定准确，但设备复杂，操作繁琐测定准确，但设备复杂，操作繁琐三、能量代谢的测定原理与方法三、能量代谢的测定原理与方法2 2、间接测定法：、间接测定法： 据定比定律和能量守恒，机体氧化分解不同营养物据定比定律和能量守恒，机体氧化分解不同营养物质时所消耗质时所消耗O O2 2和产生和产生

8、COCO2 2及释放的热量呈一定比例关系，及释放的热量呈一定比例关系，故只要测定人体一定时间内耗故只要测定人体一定时间内耗O O2 2量和量和COCO2 2生成量，即可生成量，即可推算整个机体能量代谢率。推算整个机体能量代谢率。1 1、食物热价：、食物热价：n1g1g食物完全氧化分解所释放的热量。食物完全氧化分解所释放的热量。2 2、食物的氧热价：、食物的氧热价：n各种能源物质在体内氧化分解时每消耗各种能源物质在体内氧化分解时每消耗1LO1LO2 2 所产生的所产生的热量；热量；3 3、呼吸商、呼吸商(RQ)(RQ)：n一定时间内各种物质在体内氧化时所产生一定时间内各种物质在体内氧化时所产生C

9、OCO2 2与所消耗与所消耗O O2 2容积比。容积比。（三）与能量代谢有关的概念：（三）与能量代谢有关的概念：一、基础代谢：一、基础代谢：（一）基础代谢的概念：（一）基础代谢的概念：1 1、基础代谢（、基础代谢（BMBM）：）： 指基础状态下的能量代谢指基础状态下的能量代谢 四、影响能量代谢的主要因素四、影响能量代谢的主要因素2 2、基础状态：、基础状态： 清醒、静卧、空腹、无清醒、静卧、空腹、无精神紧张，环境温度精神紧张，环境温度 20-20-2525C C；3 3、基础代谢率（、基础代谢率（BMRBMR）：）：n 基础状态下单位时间内的能量代谢，是单位基础状态下单位时间内的能量代谢，是单

10、位 时间内维持基本生命活动所消耗的能量时间内维持基本生命活动所消耗的能量 。n 基础代谢率以每小时每平方米体表面积的产基础代谢率以每小时每平方米体表面积的产 热量为单位热量为单位 体表面积（体表面积（m2)=0.0061m2)=0.0061* *身长（身长（cmcm）+0.0128+0.0128* *体重（体重（KGKG）- -0.01529 0.01529 n二二.肌肉活动肌肉活动n三三.食物的特殊动力作用食物的特殊动力作用n四四.其他因素其他因素 五、运动时耗能量的计算及其意义五、运动时耗能量的计算及其意义n（一）计算步骤（一）计算步骤n度具体步骤包括：度具体步骤包括：n测定安静、运动、恢复期的消耗的氧和产生的测定安静、运动、恢复期的消耗的氧和产生的二氧化碳；二氧化碳；n求出各阶段的呼吸商；求出各阶段的呼吸商；n根据呼吸商，查氧热价对照表；根据呼吸商，查氧热价对照表；n以该氧热价乘以所计算时间段内机体的总耗氧以该氧热价乘以所计算时间段内机体的总耗氧量，再减去同一时间安静状态时的能量消耗。量，再减去同一时间安静状态时的能量消耗。n运动时总净能量消耗运动时总净能量消耗=运动时净能量消耗运动时净能量消耗+恢复期的恢复期的净能量消耗。净能量消耗。 意义：评定运动强度意义：评定运动强度运动强度（相对代谢率）运动