物质与能量代谢

1、第五章第五章 物质与能量代谢物质与能量代谢第一节第一节 物质代谢物质代谢第二节第二节 能量代谢能量代谢第三节第三节 体体 温温概概 述述 物质代谢：物质代谢：人体与其周围环境之间人体与其周围环境之间不断进行的物质交换过程。不断进行的物质交换过程。 能量代谢：能量代谢：机体内物质代谢过程中机体内物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移和利用。所伴随的能量释放、转移和利用。第一节第一节 物质代谢物质代谢 一、人体主要营养物质的消化与吸收一、人体主要营养物质的消化与吸收 ( (一一) )主要营养物质的生理功用主要营养物质的生理功用 1.1.三大能源物质的生理功用三大能源物质的生理功用 2.2.水及无机盐

2、的生理功用水及无机盐的生理功用 3.3.维生素的生理功用维生素的生理功用 ( (二二) )主要营养物质的消化与吸收主要营养物质的消化与吸收 消化：消化：食物在消化道内被分解为小分子的过程食物在消化道内被分解为小分子的过程。 吸收：吸收：经过消化的食物，透过消化道粘膜，进入血经过消化的食物，透过消化道粘膜，进入血液和淋巴循环的过程。液和淋巴循环的过程。 1.1.消化消化 消化的方式：消化的方式： 机械性消化或物理性消化：机械性消化或物理性消化：消化道肌肉的舒缩活动，消化道肌肉的舒缩活动，食物磨碎，消化液混合，向消化道远端推送。食物磨碎，消化液混合，向消化道远端推送。 化学性消化：化学性消化：消化

3、腺分泌的消化液；消化酶能将糖消化腺分泌的消化液；消化酶能将糖类、脂肪及蛋白质分解成小分子颗粒。类、脂肪及蛋白质分解成小分子颗粒。 (1)(1)消化道平滑肌的一般特性消化道平滑肌的一般特性 消化道平滑肌特性：消化道平滑肌特性：兴奋性、自律性、传导性和收兴奋性、自律性、传导性和收缩性。缩性。 特点包括：特点包括： 消化道平滑肌的兴奋性比骨骼肌低；消化道平滑肌的兴奋性比骨骼肌低； 消化道平滑肌在体外适宜环境内，仍能保持良好消化道平滑肌在体外适宜环境内，仍能保持良好的节律性运动；的节律性运动； 消化道平滑肌经常保持一定的紧张性收缩，以维消化道平滑肌经常保持一定的紧张性收缩，以维持消化道的形状和位置，并

4、使消化道管腔保持一定持消化道的形状和位置，并使消化道管腔保持一定的基础压力，产生平滑肌的收缩活动；的基础压力，产生平滑肌的收缩活动； 消化道平滑肌具有较大的伸展性，从而使消化道消化道平滑肌具有较大的伸展性，从而使消化道能够容纳几倍于自己原初体积的食物；能够容纳几倍于自己原初体积的食物； 消化道平滑肌对电刺激不敏感，而对牵张、温度消化道平滑肌对电刺激不敏感，而对牵张、温度和化学刺激特别敏感。和化学刺激特别敏感。 (2)(2)消消化化液液的的作作用用 消化液的主要功能为：消化液的主要功能为： 稀释食物，使之与血浆的渗透压相等，稀释食物，使之与血浆的渗透压相等，以利于吸收；以利于吸收； 改变消化道内

5、的改变消化道内的pHpH，使之适应于消化，使之适应于消化酶活性的需要；酶活性的需要； 水解复杂的食物成分，使之便于吸收；水解复杂的食物成分，使之便于吸收； 通过分泌粘液、抗体和大量液体，保通过分泌粘液、抗体和大量液体，保护消化道粘膜。例如，胃的粘液具有较护消化道粘膜。例如，胃的粘液具有较高的粘滞性和形成凝胶的特性。高的粘滞性和形成凝胶的特性。 (3)(3)营养物质在消化道各部位消化简述营养物质在消化道各部位消化简述 口腔内消化口腔内消化 胃内消化胃内消化 小肠内消化小肠内消化 大肠内消化大肠内消化 口口腔腔内内消消化化口腔内消化：口腔内消化：唾液的性质和成分唾液的性质和成分 pH:pH: 6.

6、66.67.1(7.1(无色无味近于中性的液体无色无味近于中性的液体) )。 成分成分：水水( (占占99%)99%)，有机物，有机物( (唾液淀粉酶、粘蛋白、唾液淀粉酶、粘蛋白、球蛋白球蛋白、溶菌酶等溶菌酶等) )，无机物，无机物(Na(Na+ +、k k+ +、HCOHCO3 3- -、ClCl- -等等) )。唾液的作用：唾液的作用： 1.1.消化作用消化作用：唾液可湿润食物利于咀嚼和吞咽唾液可湿润食物利于咀嚼和吞咽；溶于水的食物溶于水的食物味觉味觉；唾液淀粉酶将淀粉分解为麦唾液淀粉酶将淀粉分解为麦芽糖。芽糖。 2.2.清洁作用清洁作用：大量唾液能中和、清洗和清除有害大量唾液能中和、清洗

7、和清除有害物质；溶菌酶还有杀菌作用。物质；溶菌酶还有杀菌作用。 3.3.排泄作用排泄作用：铅铅、汞汞、碘等异物及狂犬病碘等异物及狂犬病、脊髓灰脊髓灰质炎的病毒可随唾液排出。质炎的病毒可随唾液排出。 4.4.免疫作用免疫作用：唾液中的免疫球蛋白可直接对抗细唾液中的免疫球蛋白可直接对抗细菌，若缺乏时易患龋齿。菌，若缺乏时易患龋齿。胃内消化胃内消化 胃液的性质、成分和作用胃液的性质、成分和作用 性性 质：质：无色无色，pH 0.9pH 0.91.51.5 是体内是体内pHpH最低的液体最低的液体 分泌量：分泌量：1.51.52.5L/2.5L/日日 成成 分：分：盐酸、胃蛋白酶原、粘液、内因子盐酸、

8、胃蛋白酶原、粘液、内因子 和和HCOHCO3 3- - 等无机物。等无机物。 胃蛋白酶胃蛋白酶蛋白质蛋白质 蛋白示、蛋白胨、多肽蛋白示、蛋白胨、多肽 胃排空：胃排空：食物由胃进入十二指肠的过程食物由胃进入十二指肠的过程 食物的排空速度与食物的物理性状及化学组食物的排空速度与食物的物理性状及化学组成有关。成有关。 通常稀薄、流体食物比粘稠、固体食物排空通常稀薄、流体食物比粘稠、固体食物排空快，颗粒小的食物比大块食物排空快。快，颗粒小的食物比大块食物排空快。 糖类排空速度最快，蛋白质次之，脂肪类最糖类排空速度最快，蛋白质次之，脂肪类最慢。混合食物完全排空通常需要慢。混合食物完全排空通常需要4-64

9、-6小时。小时。 小肠内消化小肠内消化 1.1.胰液胰液 胰液为无色透明的碱性液体胰液为无色透明的碱性液体 pH7.8pH7.88.48.4，渗透压，渗透压血浆血浆 胰液呈间歇性分泌胰液呈间歇性分泌, ,分泌量约为分泌量约为1 12L/2L/每日。每日。 胰液是消化液中最重要的一种消化液。胰液是消化液中最重要的一种消化液。(1)(1)水和碳酸氢盐水和碳酸氢盐(2)(2)碳水化合物水解酶：碳水化合物水解酶：胰淀粉酶胰淀粉酶(3)(3)脂类水解酶：脂类水解酶：胰脂肪酶胰脂肪酶(4)(4)蛋白质水解酶：蛋白质水解酶：主要有主要有胰蛋白酶和糜蛋白酶胰蛋白酶和糜蛋白酶2.2.胆汁胆汁(1)(1)胆盐胆盐

10、: : 促脂肪消化促脂肪消化: :乳化脂肪、增加酶作用面积乳化脂肪、增加酶作用面积 促脂肪吸收促脂肪吸收: :与脂肪形成水溶性复合物与脂肪形成水溶性复合物 促脂溶性促脂溶性VitVit吸收吸收: : 促胆汁的自身分泌促胆汁的自身分泌: :肠肠-肝循环肝循环(2)(2)胆固醇胆固醇: :正常时，胆固醇与胆盐的浓度呈正常时，胆固醇与胆盐的浓度呈一定的比例，一定的比例，若胆固醇若胆固醇胆石症。胆石症。(3)(3)胆色素胆色素: : 3. 3.小肠液小肠液 弱碱性液体，弱碱性液体，pH7.6pH7.6。渗透压与血浆相等。渗透压与血浆相等。 分泌量大分泌量大(1(13L/3L/日日) ) 特点特点 酶种

11、类多酶种类多 持续分泌持续分泌 小肠液的成分和作用小肠液的成分和作用: :(1)(1)中和胃酸中和胃酸, ,保护十二指肠粘膜免遭胃酸侵蚀。保护十二指肠粘膜免遭胃酸侵蚀。(2)(2)稀释肠腔内容物，利于吸收。稀释肠腔内容物，利于吸收。(3)(3)肠激酶能激活胰蛋白酶原变为有活性的胰蛋白酶。肠激酶能激活胰蛋白酶原变为有活性的胰蛋白酶。(4)(4)肠淀粉酶能水解淀粉成为麦芽糖。肠淀粉酶能水解淀粉成为麦芽糖。(5)(5)多种消化酶进一步消化水解食糜。多种消化酶进一步消化水解食糜。2.2.吸收吸收 (1)(1)吸收的部位吸收的部位 食物食物在口腔及食道内不被吸收。在口腔及食道内不被吸收。 胃胃所吸收的食

12、物也很少，只吸收酒精和少所吸收的食物也很少，只吸收酒精和少量水分。量水分。 小肠小肠是吸收的主要部位，一般认为，糖类、是吸收的主要部位，一般认为，糖类、脂肪和蛋白质的消化产物大部分在十二指脂肪和蛋白质的消化产物大部分在十二指肠和空肠吸收，回肠能够吸收胆盐和维生肠和空肠吸收，回肠能够吸收胆盐和维生素素B12B12。 大肠大肠主要吸收水分和盐类，结肠可吸收其主要吸收水分和盐类，结肠可吸收其肠腔内肠腔内80%80%的水和的水和90%90%的的NaNa+ +及及ClCl- -。 (2)(2)小肠吸收的特点小肠吸收的特点 小肠吸收的有利条件小肠吸收的有利条件：面积保证：面积保证：长长5 56 6米米皱褶

13、绒毛微绒毛皱褶绒毛微绒毛200200m m2 2； 设备保证：设备保证：酶多转酶多转运工具运输途径；运工具运输途径；时间保证：时间保证：停留时间停留时间长，约长，约3 38 8h h；动力保证：动力保证：绒毛伸缩绒毛伸缩具有唧筒样作用。具有唧筒样作用。(3)(3)小肠小肠内主内主要营要营养物养物质的质的吸收吸收 ( (三三) )肌肉运动对消化和吸收机能的影响肌肉运动对消化和吸收机能的影响 肌肉运动可以产生骨骼肌血管扩张、血流量增加，内脏肌肉运动可以产生骨骼肌血管扩张、血流量增加，内脏血管收缩、血流量减少的效应，导致胃肠道血流量明显血管收缩、血流量减少的效应，导致胃肠道血流量明显减少减少( (约

14、较安静时减少约较安静时减少2/32/3左右左右) )，消化腺分泌消化液量，消化腺分泌消化液量下降；下降； 运动应激亦可致胃肠道机械运动减弱，使消化能力受到运动应激亦可致胃肠道机械运动减弱，使消化能力受到抑制。抑制。 为了解决运动与消化机能的矛盾，为了解决运动与消化机能的矛盾，一定要注意运动与进一定要注意运动与进餐之间的间隔时间。餐之间的间隔时间。 饱餐后，不可立即运动；饱餐后，不可立即运动； 剧烈运动结束后，亦应经过适当休息再进餐。剧烈运动结束后，亦应经过适当休息再进餐。 二、主要营养物质在体内的代谢二、主要营养物质在体内的代谢 ( (一一) )糖代谢糖代谢 1 1人体的糖贮备及其供能形式人体

15、的糖贮备及其供能形式 人体内糖类主要是糖原及葡萄糖，通过食物获人体内糖类主要是糖原及葡萄糖，通过食物获得。得。 单糖被吸收进入血液后，一部分合成单糖被吸收进入血液后，一部分合成肝糖原肝糖原；一部分随血液运输到肌肉合成一部分随血液运输到肌肉合成肌糖原肌糖原贮存起来；贮存起来；一部分被组织直接氧化利用；另一部分维持血一部分被组织直接氧化利用；另一部分维持血液中葡萄糖的浓度。液中葡萄糖的浓度。 因而，因而，人体的糖以血糖、肝糖原和肌糖原的形人体的糖以血糖、肝糖原和肌糖原的形式存在，并以血糖为中心，使之处于一种动态式存在，并以血糖为中心，使之处于一种动态平衡。平衡。葡萄糖是人体内糖类的运输形式，而糖葡

16、萄糖是人体内糖类的运输形式，而糖原是糖类的贮存形式。原是糖类的贮存形式。 (1)(1)糖原糖原 人体各种组织中大多含有糖原，但其含量的人体各种组织中大多含有糖原，但其含量的差异很大。例如，脑组织中糖原含量甚少，差异很大。例如，脑组织中糖原含量甚少，而肝脏和肌肉中以糖原方式贮存的糖类约有而肝脏和肌肉中以糖原方式贮存的糖类约有350-400350-400克，运动员糖原储量可达克，运动员糖原储量可达400-550400-550克。克。 肌糖原既是肌糖原既是高强度无氧运动时机体的重要能高强度无氧运动时机体的重要能源，又是大强度有氧运动时的主要能源。源，又是大强度有氧运动时的主要能源。许许多研究表明，糖

17、原贮量多研究表明，糖原贮量( (特别是肌糖原特别是肌糖原) )的增的增多，有助于耐力性运动成绩的提高。多，有助于耐力性运动成绩的提高。 (2)(2)血糖血糖 血液中的葡萄糖又称血糖，正常人空腹浓度血液中的葡萄糖又称血糖，正常人空腹浓度为为80-120mg%80-120mg%。 血糖是包括大脑在内的中枢神经系统的主要血糖是包括大脑在内的中枢神经系统的主要能源。能源。 运动员安静状态下的血糖浓度与常人无异。运动员安静状态下的血糖浓度与常人无异。 血糖浓度是人体糖的分解及合成代谢保持动血糖浓度是人体糖的分解及合成代谢保持动态平衡的标志。态平衡的标志。 饥饿及长时间运动时，血糖水平下降，运动饥饿及长时

18、间运动时，血糖水平下降，运动员会出现工作能力下降及疲劳的征象。肝糖员会出现工作能力下降及疲劳的征象。肝糖原可以迅速分解入血以补充血糖，维持血糖原可以迅速分解入血以补充血糖，维持血糖的动态平衡。的动态平衡。 2.2.糖在体内的分解代谢糖在体内的分解代谢 (1)(1)糖糖酵酵解解 糖酵解与乳酸生成糖酵解与乳酸生成 乳酸的清除（引自：乳酸的清除（引自：A.W.S.Watson,1995A.W.S.Watson,1995） (2)(2)有有氧氧氧氧化化 糖的有氧氧化途径糖的有氧氧化途径 3.3.运动与补糖运动与补糖 (1)(1)补糖时间与补糖量补糖时间与补糖量 目前一般认为，目前一般认为，运动前运动前

19、3-43-4小时补糖可以增加运动开小时补糖可以增加运动开始时肌糖原的贮量。运动前始时肌糖原的贮量。运动前5 5分钟内或运动开始时补分钟内或运动开始时补糖效果较理想。糖效果较理想。一方面，糖从胃排空一方面，糖从胃排空小肠吸收小肠吸收血液转运血液转运刺激胰岛素分泌释放，需要一定的时间；刺激胰岛素分泌释放，需要一定的时间；另一方面，可引起某些激素如肾上腺素的迅速释放，另一方面，可引起某些激素如肾上腺素的迅速释放，从而抑制胰岛素的释放，使血糖水平升高；同时还从而抑制胰岛素的释放，使血糖水平升高；同时还可以减少运动时肌糖原的消耗。可以减少运动时肌糖原的消耗。 应当注意的是，应当注意的是，在比赛前一小时左

20、右不要补糖，以在比赛前一小时左右不要补糖，以免因胰岛素效应反而使血糖降低。免因胰岛素效应反而使血糖降低。 进行一次性长时间耐力运动时，以补充高糖类进行一次性长时间耐力运动时，以补充高糖类食物作为促力手段，需在运动前食物作为促力手段，需在运动前3 3天或更早些天或更早些时间临时食用。时间临时食用。在长时间运动中，如马拉松比在长时间运动中，如马拉松比赛，可以通过设立途中饮料站适量补糖。赛，可以通过设立途中饮料站适量补糖。运动运动后补糖将有利于糖原的恢复。后补糖将有利于糖原的恢复。耐力运动员在激耐力运动员在激烈比赛或大负荷量训练期，膳食中糖类总量应烈比赛或大负荷量训练期，膳食中糖类总量应与其每日能量

21、消耗的与其每日能量消耗的70%70%，有利于糖原的恢复。，有利于糖原的恢复。 运动前或赛前补糖运动前或赛前补糖可采用稍高浓度的溶可采用稍高浓度的溶液液(35%-40%)(35%-40%)，服用量，服用量40-5040-50克糖。克糖。 运动中或赛中补糖运动中或赛中补糖应采用浓度较低的糖应采用浓度较低的糖溶液溶液(5%-10%)(5%-10%)，有规律地间歇补充，每，有规律地间歇补充，每2020分钟给分钟给15-2015-20克糖。克糖。 (2)(2)补糖种类补糖种类 低聚糖低聚糖是一种人工合成糖是一种人工合成糖( (目前多使用由目前多使用由2-102-10个葡个葡萄糖单位聚合成的低聚糖萄糖单位

22、聚合成的低聚糖) )，渗透压低，分子量大，渗透压低，分子量大于葡萄糖。研究表明，浓度为于葡萄糖。研究表明，浓度为25%25%的低聚糖的渗透的低聚糖的渗透压相当于压相当于5%5%葡萄糖的渗透压，故可提供低渗透压高葡萄糖的渗透压，故可提供低渗透压高热量的液体，效果较理想。热量的液体，效果较理想。 对糖原恢复的研究发现，淀粉、蔗糖合成肌糖原的对糖原恢复的研究发现，淀粉、蔗糖合成肌糖原的速率大于果糖，速率大于果糖，但果糖合成肝糖原的效果则比蔗糖但果糖合成肝糖原的效果则比蔗糖或葡萄糖为佳。因此，补糖时应注意合理选择搭配或葡萄糖为佳。因此，补糖时应注意合理选择搭配糖的种类，同时，运动员膳食中应注意保持足够

23、量糖的种类，同时，运动员膳食中应注意保持足够量的淀粉的淀粉。 ( (二二) )脂肪代谢脂肪代谢 1.1.人体的脂肪贮备人体的脂肪贮备 人体脂肪的贮存量很大，约占体重的人体脂肪的贮存量很大，约占体重的10%-20%10%-20%。一般认为，最适宜的体脂含量为：一般认为，最适宜的体脂含量为：男性为体重男性为体重的的6%-14%6%-14%，女性为，女性为10%-14%10%-14%。 2.2.脂肪在体内的分解代谢脂肪在体内的分解代谢 脂肪在脂肪酶的作用下，分解为甘油及脂肪酸，脂肪在脂肪酶的作用下，分解为甘油及脂肪酸，然后再分别氧化成二氧化碳和水，同时，释放然后再分别氧化成二氧化碳和水，同时，释放出

24、大量能量，用以合成出大量能量，用以合成ATPATP。在氧供应充足时。在氧供应充足时进行运动，脂肪可破大量消耗利用。进行运动，脂肪可破大量消耗利用。 3.3.脂肪代谢与运动减肥脂肪代谢与运动减肥 运动减肥通过增加人体肌肉的能量消耗，促进脂运动减肥通过增加人体肌肉的能量消耗，促进脂肪的分解氧化，降低运动后脂肪酸进入脂肪组织肪的分解氧化，降低运动后脂肪酸进入脂肪组织的速度，抑制脂肪的合成而达到减肥的目的。的速度，抑制脂肪的合成而达到减肥的目的。 减肥的方式：减肥的方式：一是参加运动一是参加运动，二是控制食物摄入二是控制食物摄入量。量。 选择较适宜的运动方式选择较适宜的运动方式，提倡采用动力型、大肌，

25、提倡采用动力型、大肌肉群参与的有氧运动，如步行、跑步、游泳、骑肉群参与的有氧运动，如步行、跑步、游泳、骑自行车、自行车、“迪斯科迪斯科”舞蹈等运动，均可以有效地舞蹈等运动，均可以有效地降低体脂水平。降低体脂水平。 水中运动减肥为近年来提倡的减肥方式。水中运动减肥为近年来提倡的减肥方式。水中运水中运动已发展到在水中行走、跑步、跳跃、踢水、水动已发展到在水中行走、跑步、跳跃、踢水、水中球类游戏等多种运动。中球类游戏等多种运动。 4.4.减肥运动量的设定减肥运动量的设定 适宜：适宜：每周减轻体重每周减轻体重0.450.45公斤公斤(1(1磅磅) ) 上限：上限：每周减轻体重每周减轻体重0.90.9公

26、斤公斤(2(2磅磅) ) 具体措施为：具体措施为： 运动频度：运动频度：每周运动每周运动3-53-5次次 运动时间：运动时间：每次持续每次持续30-6030-60分钟分钟 运动强度：运动强度：刺激体脂消耗的刺激体脂消耗的“阈值阈值” 即即50%-85%VO50%-85%VO2 2maxmax或或60%-70%60%-70%最大心率最大心率( (三三) )蛋白质代谢蛋白质代谢 1 1蛋白质在体内的代谢蛋白质在体内的代谢 2.2.关于蛋白质的补充问题关于蛋白质的补充问题 成人最低生理需要量成人最低生理需要量约为约为30-4530-45克克/ /天或天或0.80.8克克/ /公斤体重。公斤体重。 生

27、长发育期的青少年生长发育期的青少年由于组织增长及再建的需要，蛋白由于组织增长及再建的需要，蛋白质的需要量为质的需要量为2.5-32.5-3克克/ /公斤体重。公斤体重。 运动员的蛋白质供给量比普通人高运动员的蛋白质供给量比普通人高，目前认为我国运动，目前认为我国运动员为员为1.2-21.2-2克克/ /公斤体重，优秀举重运动员蛋白质补充量公斤体重，优秀举重运动员蛋白质补充量每日每日1.3-1.61.3-1.6克克/ /公斤体重，耐力性运动中，即使糖类足公斤体重，耐力性运动中，即使糖类足以供应机体运动中所需能量，膳食中蛋白质的补充量也以供应机体运动中所需能量，膳食中蛋白质的补充量也应达到应达到1

28、.5-1.81.5-1.8克克/ /公斤体重公斤体重。( (四四) )水代谢水代谢 1.1.人体的水贮备及分布人体的水贮备及分布 水是人体重要的组成成分，是维持生命活动水是人体重要的组成成分，是维持生命活动必需的营养物质。成人体内含水约占体重的必需的营养物质。成人体内含水约占体重的60%60%，其中，细胞内液约占，其中，细胞内液约占40%40%，细胞外液约，细胞外液约占占20%(20%(血浆占血浆占5%5%，组织间液占，组织间液占15%)15%)。 存在形式：存在形式：一是游离水，二是结合水人体绝一是游离水，二是结合水人体绝大部分水均以结合水的形式存在。大部分水均以结合水的形式存在。 2.2.

29、人体的水平衡人体的水平衡 3.3.运动员脱水及其复水运动员脱水及其复水 脱水脱水是指体液丢失达体重是指体液丢失达体重1%1%以上。以上。 被动脱水：被动脱水：运动员在运动训练过程中，由于气运动员在运动训练过程中，由于气温、运动强度及运动持续时间等因素的影响，温、运动强度及运动持续时间等因素的影响，可能产生程度不同的水分丢失。可能产生程度不同的水分丢失。 主动脱水：主动脱水：为了达到降低体重的目的，赛前采为了达到降低体重的目的，赛前采用人工手段，如使用利尿剂等，人为地造成机用人工手段，如使用利尿剂等，人为地造成机体脱水。体脱水。 复水：复水：为改善和缓解脱水状况所采用的补水方为改善和缓解脱水状况

30、所采用的补水方法。法。 运动员的复水，应以补足丢失的水分、保持机运动员的复水，应以补足丢失的水分、保持机体水平衡为原则。已经证明，赛前和赛中复水体水平衡为原则。已经证明，赛前和赛中复水有明显的益处有明显的益处。 ( (五五) )无机盐代谢无机盐代谢 1.1.人体无机盐的种类人体无机盐的种类 2.2.微量元素的抗衰老作用微量元素的抗衰老作用 3.3.运动中无机盐代谢的特点运动中无机盐代谢的特点 4.4.关于运动员补盐问题关于运动员补盐问题 多数研究指出，即使是长跑运动员在热环境下多数研究指出，即使是长跑运动员在热环境下每日跑每日跑27.3527.35公里，由于大量出汗而丢失一定量公里，由于大量出

31、汗而丢失一定量的的NaNa+ +、K K+ +、CaCa+、FeFe+、MgMg+、ZnZn+和其他微量和其他微量元素，但只要摄入平衡膳食，并补充丢失的水元素，但只要摄入平衡膳食，并补充丢失的水分，仍能保持无机盐的平衡。而且，由于汗液分，仍能保持无机盐的平衡。而且，由于汗液中无机盐的浓度低于体液中的浓度，运动中没中无机盐的浓度低于体液中的浓度，运动中没有必要补充无机盐。但是，在一些超长距离项有必要补充无机盐。但是，在一些超长距离项目中，如超长马拉松跑、铁人三项比赛等，有目中，如超长马拉松跑、铁人三项比赛等，有必要适当补充无机盐。必要适当补充无机盐。 第二节第二节 能量代谢能量代谢 一、基础代谢

32、一、基础代谢 ( (一一) )基础代谢的概念基础代谢的概念 基础代谢：基础代谢：指基础状态下的能量代谢。所谓基础状指基础状态下的能量代谢。所谓基础状态是指人体处在清醒、安静、空腹、室温在态是指人体处在清醒、安静、空腹、室温在20-20-2525C C条件下。条件下。 基础代谢率：基础代谢率：指单位时间内的基础代谢。指单位时间内的基础代谢。 BMRBMR可作为临床诊断可作为临床诊断甲状腺疾病甲状腺疾病的重要辅助方法的重要辅助方法 相对值在相对值在15%15%以内正常，以内正常，20%20%为病理变化为病理变化 甲亢，甲亢，BMR BMR 正常正常 25%25%80%80% 甲低，甲低，BMR B

33、MR 正常正常 20%20%40%40% 发热时，体温升高发热时，体温升高，BMRBMR可升高可升高1313% %。 机体的能量代谢也遵循机体的能量代谢也遵循“能量守恒定能量守恒定律律”：即在安静不作外功时，机体物质：即在安静不作外功时，机体物质代谢过程中所释放的能量全部转化为热代谢过程中所释放的能量全部转化为热能。能。 因此，测定机体在单位时间内发散的总因此，测定机体在单位时间内发散的总热量或所消耗的食物量，可测算出整个热量或所消耗的食物量，可测算出整个机体在单位时间内能量代谢的量，即能机体在单位时间内能量代谢的量，即能量代谢率。量代谢率。 ( (二二) )能量代谢的测定原理能量代谢的测定原

34、理能量代谢的测定方法能量代谢的测定方法直接测热法直接测热法：直接测量从机体体表直接测量从机体体表、呼出气、尿液呼出气、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热量。机体代谢的全部热量。间接测热法间接测热法： 间接测热法原理间接测热法原理：是利用是利用“定比定律定比定律”（即反应即反应物的量与生成物的量呈一定的比例关系），测算出物的量与生成物的量呈一定的比例关系），测算出一定时间内氧化的糖、脂肪和蛋白质各有多少，再一定时间内氧化的糖、脂肪和蛋白质各有多少，再计算出它们所释放出的热量。计算出它们所释放出的热量。 为此，必须先了解与其

35、相关的几个概念：为此，必须先了解与其相关的几个概念：食物的食物的热价、氧热价和呼吸商热价、氧热价和呼吸商。( (三三) )与能量代谢有关的几个概念与能量代谢有关的几个概念1.1.食物热价及氧热价食物热价及氧热价 食物热价：食物热价：1 1克食物完全氧化分解所释放出的热克食物完全氧化分解所释放出的热量量 食物的热价分为物理热价和生物热价。食物的热价分为物理热价和生物热价。 糖：糖：17.17KJ 17.17KJ 脂肪：脂肪：38.94KJ38.94KJ 蛋白质蛋白质: :生物热价生物热价17.99KJ;17.99KJ;物理热价物理热价23.43KJ23.43KJ 氧热价：氧热价：各种能源物质在体

36、内氧化分解时，每消各种能源物质在体内氧化分解时，每消耗耗1 1升氧所产生的热量称为该物质的氧热价。升氧所产生的热量称为该物质的氧热价。 糖：糖：2lKJ 2lKJ 脂肪：脂肪：19.7KJ 19.7KJ 蛋白质：蛋白质：18.8KJ18.8KJ 2.2.呼吸呼吸商商 呼吸商：呼吸商：各种物质在体内氧化时所产生的二氧各种物质在体内氧化时所产生的二氧化碳与所消耗的氧的容积之比，化碳与所消耗的氧的容积之比，RQRQCOCO2 2产生产生量量/ /耗耗O O2 2量量 。 葡萄糖葡萄糖：l l 脂肪：约为脂肪：约为0.710.71 蛋白质：约为蛋白质：约为0.800.80 一般情况下，人类摄取的食物为

37、混合食物，其一般情况下，人类摄取的食物为混合食物，其呼吸商约为呼吸商约为0.850.85左右左右。 间接测热法步骤间接测热法步骤： 测定测定COCO2 2产生量和耗产生量和耗O O2 2量：开放式或闭合式。量：开放式或闭合式。 测定尿氮量：根据尿氮量估算蛋白质氧化测定尿氮量：根据尿氮量估算蛋白质氧化的量。的量。 计算出计算出NPRQNPRQ：= =非蛋白非蛋白COCO2 2产生量产生量/ /非蛋白耗非蛋白耗O O2 2量。量。 查出非蛋白食物氧热价：根据查出非蛋白食物氧热价：根据NPRQNPRQ在在“NPRQNPRQ及氧热价表及氧热价表”查出所对应的氧热价。查出所对应的氧热价。 计算出非蛋白食

38、物的产热量：计算出非蛋白食物的产热量：NPRQNPRQ表查出表查出的氧热价的氧热价非蛋白耗非蛋白耗O O2 2量。量。 能量代谢计算能量代谢计算：= =非蛋白食物的产热量非蛋白食物的产热量+ +蛋蛋白食物的产热量。白食物的产热量。 例：例：被测者，安静状态，小时耗氧被测者，安静状态，小时耗氧16.8L, CO2呼出量：呼出量：15.1L, 求求24h总能量代谢。总能量代谢。(1) 求呼吸商：求呼吸商： CO2 O215.1/16.8=0.9(2) 查氧热价：查氧热价：20.6kJ（3）单位时间能量代谢：）单位时间能量代谢：20.616.8=346.08KJ/L（4） 24小时能量代谢：小时能量

39、代谢：24346.08=8306.4KJ简易法简易法： 将混合膳食的将混合膳食的RQRQ定为定为0.820.82，氧热，氧热价价=20.20kJ/L=20.20kJ/L； 测定测定6min6min的耗的耗O O2 2量；量； 能量代谢计算：能量代谢计算：= = 耗耗O O2 2量量氧热价。氧热价。3.3.代谢当量代谢当量 代谢当量：代谢当量：运动时的耗氧量与安静时耗运动时的耗氧量与安静时耗氧量的比值称为代谢当量（氧量的比值称为代谢当量（METMET）。）。 1MET1MET约相当于安静时的能量消耗（耗氧约相当于安静时的能量消耗（耗氧量），即约相当于量），即约相当于250ml/min250ml/

40、min或或3.5ml/Kg/min3.5ml/Kg/min。( (三三) )影响能量代谢的因素影响能量代谢的因素 1.1.肌肉活动肌肉活动 2.2.情绪影响情绪影响 3.3.食物的特殊动力作用食物的特殊动力作用 4.4.环境温度环境温度 二、人体运动时的能量供应与消耗二、人体运动时的能量供应与消耗 ( (一一) )骨骼肌收缩的直接能源骨骼肌收缩的直接能源ATPATP由腺嘌呤核由腺嘌呤核苷酸再加上苷酸再加上两个磷酸衍两个磷酸衍生而来，后生而来，后面的两个磷面的两个磷酸之间的键酸之间的键称为高能磷称为高能磷酸键，可以酸键，可以贮存或释放贮存或释放能量。能量。 能量的释放、转移、利用过程能量的释放、

41、转移、利用过程 图上侧表示：生物大分子图上侧表示：生物大分子（如：葡萄糖）在酶的催（如：葡萄糖）在酶的催化下经过多步骤反应分解化下经过多步骤反应分解成（丙酮酸等）小分子，成（丙酮酸等）小分子，同时释放出能量。同时释放出能量。 图中间部分表示：分解反图中间部分表示：分解反应所释放出的能量，使无应所释放出的能量，使无机磷酸结合到机磷酸结合到 ADP ADP 分子上分子上去，形成高能磷酸键，生去，形成高能磷酸键，生成了成了ATPATP。ATP ATP 所携带的能所携带的能量，也可释放出来推动图量，也可释放出来推动图下侧所示的反应，同时产下侧所示的反应，同时产生生 ADP ADP 和无机磷酸。和无机磷

42、酸。能量的利用能量的利用1.ATP1.ATP的贮备及输出功率的贮备及输出功率 肌肉肌肉ATPATP含量：含量：6mmol/kg6mmol/kg湿肌湿肌 最大输出功率：最大输出功率：11.2mmolATP/kg/s11.2mmolATP/kg/s 启动极为迅速。启动极为迅速。 但由于但由于ATPATP贮量有限，运动中贮量有限，运动中ATPATP消耗消耗后的补充速度成为影响运动能力的重后的补充速度成为影响运动能力的重要因素。要因素。 2.ATP2.ATP的分解供能及补充的分解供能及补充 ATP ADP+Pi+E ATP ADP+Pi+E 每克分子每克分子ATPATP可释放可释放29.26-50.1

43、6KJ(7-29.26-50.16KJ(7-12Kcal)12Kcal) ATPATP一旦被分解，便迅速补充一旦被分解，便迅速补充 CP+ADPC+ATPCP+ADPC+ATP 肌肉中肌肉中CPCP的再合成则要靠三大能源物质的再合成则要靠三大能源物质的分解供能。的分解供能。 ( (二二) )三个能源系统的特征三个能源系统的特征 1.1.磷酸原系统磷酸原系统 ATP ADP+Pi+EATP ADP+Pi+E CP+ADP C+ATP CP+ADP C+ATP 特点：特点：无氧代谢；供能速度极快；无氧代谢；供能速度极快； 能源能源：CPCP； ATPATP生成很少；生成很少； 肌中贮量少，最大强度

44、运动持续供能时肌中贮量少，最大强度运动持续供能时间间6-86-8秒；秒； 用于短跑或任何高功率、短时间活动用于短跑或任何高功率、短时间活动 2.2.酵解能系统酵解能系统 肌糖元肌糖元+ADP+ Pi +ADP+ Pi 乳酸乳酸+ ATP+ ATP 特点：特点：无氧代谢；供能速度快；无氧代谢；供能速度快； 能源：肌糖元；能源：肌糖元； ATPATP生成有限；生成有限； 终产物乳酸可导致肌肉疲劳；终产物乳酸可导致肌肉疲劳； 用于用于2-32-3的最大强度运动的最大强度运动 3.3.氧化能系统氧化能系统 糖糖脂肪脂肪 +ADP+Pi+O+ADP+Pi+O2 2 CO CO2 2+H+H2 2O +A

45、TPO +ATP蛋白质蛋白质 特点：特点：有氧代谢；供能速度慢；有氧代谢；供能速度慢； 能源：糖、脂肪、蛋白质；能源：糖、脂肪、蛋白质； 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 ( (三三) )能源系统与运动能力能源系统与运动能力 1.1.不同运动项目的能量供应不同运动项目的能量供应 不同运动项目运动中能量供应的比不同运动项目运动中能量供应的比例如表例如表5-105-10所示。所示。由表中可以看出，由表中可以看出，尽管不同运动项目的能量供应具有尽管不同运动项目的能量供应具有各自的特征，但运动中不存在绝对各自的特征，但运动中不存在绝对的某一个单

46、一能源系统的供能。的某一个单一能源系统的供能。 径赛项目的主要能量供应系统项目项目ATP-CP和酵和酵解能系统解能系统酵解能和氧酵解能和氧化能系统化能系统氧化能系统氧化能系统100、200米米982400米米80155800米米306551500米米2055255000米米10207010000米米51580马拉松马拉松595 运动时间与最大输出功率及能源系统运动时间与最大输出功率及能源系统 2.2.运动中能源物质的动员运动中能源物质的动员 运动开始时运动开始时机体机体首先分解肌糖原首先分解肌糖原，持续运动，持续运动5-105-10分钟后，血糖开始参与供能。分钟后，血糖开始参与供能。 脂肪在脂

47、肪在安静时安静时即为主要供能物质，在运动达即为主要供能物质，在运动达3030分钟左右时，其输出功率达最大。分钟左右时，其输出功率达最大。 蛋白质蛋白质在运动中作为能源供能时，通常发生在运动中作为能源供能时，通常发生在持续在持续3030分钟以上的耐力项目。随着运动员分钟以上的耐力项目。随着运动员耐力水平的提高，可以产生肌糖原及蛋白质耐力水平的提高，可以产生肌糖原及蛋白质的节省化现象。的节省化现象。 3.3.健身运动的能量供应健身运动的能量供应 运动强度运动强度50%VO2max50%VO2max50%VO2max时：时：糖的分解供能显著糖的分解供能显著加强加强 健身运动的强度：健身运动的强度：5

48、0%-70%VO50%-70%VO2 2maxmax 理想的运动时间：理想的运动时间：3030分钟分钟-1-1小时小时跆拳道供能特点跆拳道供能特点 跆拳道运动是无氧代谢和有氧代谢混合供能的运动项目。比赛中技术动作分类比赛中技术动作分类占比赛时间占比赛时间步法移动步法移动66.3快速单击攻防反击快速单击攻防反击17.5快速连击攻防反击快速连击攻防反击12.3裁判判罚及运动员倒地裁判判罚及运动员倒地3.9。跆拳道比赛中各种技术动作占时跆拳道比赛中各种技术动作占时跆拳道比赛中主要技术动作用时及供能特点跆拳道比赛中主要技术动作用时及供能特点技术动作技术动作一个回合一个回合用时用时主要供能系统主要供能系

49、统快速单击攻快速单击攻防反击防反击3.02.2sATP-CP系统系统快速连击攻快速连击攻防反击防反击10.07.4sATP-CP和糖酵和糖酵解供能系统解供能系统比赛进程与供能特点： 1. 1. 比赛开始阶段，攻防反击的时间较短，以比赛开始阶段，攻防反击的时间较短，以ATP-ATP-CPCP供能为主；对峙移动，以有氧系统供能为主。供能为主；对峙移动，以有氧系统供能为主。 2. 2. 比赛中间阶段的近距离的对峙时间较长，攻防比赛中间阶段的近距离的对峙时间较长，攻防回合较多，糖酵解系统供能增加，乳酸生成增多。回合较多，糖酵解系统供能增加，乳酸生成增多。 3. 3. 随着比赛的进行，双方体能下降，对峙

50、时间增随着比赛的进行，双方体能下降，对峙时间增加，攻防时间减短，有氧系统供能比例增加。加，攻防时间减短，有氧系统供能比例增加。 4. 4. 乳酸生成积累或消除会随着比赛的剧烈程度和乳酸生成积累或消除会随着比赛的剧烈程度和延续时间而不断变化。每局局间延续时间而不断变化。每局局间1min1min休息要使机体休息要使机体尽可能恢复，运动员应具有良好的有氧代谢能力。尽可能恢复，运动员应具有良好的有氧代谢能力。第三节第三节 体体 温温 一、正常人体温度一、正常人体温度 体温：体温：指机体深部的平均温度，指机体深部的平均温度，即体核温度。即体核温度。 意义：意义：体温的相对恒定是机体新体温的相对恒定是机体

51、新陈代谢和一切生命活动正常进行陈代谢和一切生命活动正常进行的必需条件。的必需条件。 体温过高、过低都会影响酶的活体温过高、过低都会影响酶的活性，导致生理功能的障碍，甚至性，导致生理功能的障碍，甚至造成死亡。如：造成死亡。如：T T 2222心跳停止；心跳停止；T T 4343酶变性而死亡酶变性而死亡; ;T = 27T = 27低温麻醉。低温麻醉。( (一一) )体温的测定体温的测定 测定的常用部位：测定的常用部位：口腔、直肠和腋窝口腔、直肠和腋窝 直肠温度：直肠温度：正常值为正常值为36.9-37.936.9-37.9C C 口腔温度：口腔温度：约比直肠低约比直肠低0.30.3C C 腋窝温

52、度：腋窝温度：约比口腔温度低约约比口腔温度低约0.40.4C C。 习惯上，常采用方便的测定部位即口习惯上，常采用方便的测定部位即口腔及腋窝。腔及腋窝。 ( (二二) )影响体温的因素影响体温的因素 1.1.昼夜节律昼夜节律 一般是清晨一般是清晨2 26h6h时最低，下午时最低，下午2 28h8h最高，波动幅度一般不超过最高，波动幅度一般不超过11。2.2.性别差异性别差异 成年女子体温平均比男子高成年女子体温平均比男子高0.30.3。女子体温随月经周期而产生周期性女子体温随月经周期而产生周期性变动。排卵日最低（约变动。排卵日最低（约11）。）。临床临床上通过测定基础体温监测受试者的排上通过测

53、定基础体温监测受试者的排卵日期，用于人工受孕。卵日期，用于人工受孕。3.3.年龄差异年龄差异 新生儿和幼儿体温略高于成人，成人略高于老年人。原新生儿和幼儿体温略高于成人，成人略高于老年人。原因：与基础代谢率相一致。因：与基础代谢率相一致。 4.4.肌肉活动肌肉活动 进食、肌肉活动、情绪激动等，机体的产热增多体温升进食、肌肉活动、情绪激动等，机体的产热增多体温升高。手术麻醉和某些药物可导致体温降低，故应注意保暖。高。手术麻醉和某些药物可导致体温降低，故应注意保暖。 5.5.其他其他二、体温调节二、体温调节 ( (一一) )产热过程产热过程 1.1.产热量产热量 人体安静状态下的产热量一般高于基础

54、代谢人体安静状态下的产热量一般高于基础代谢25%25%，而运，而运动时的产热量最多可比安静时增加动时的产热量最多可比安静时增加l0-20l0-20倍。倍。 2.2.产热部位产热部位 安静状态时安静状态时，主要是内脏，主要是内脏 运动状态时运动状态时，主要是骨骼肌，主要是骨骼肌( (二二) )散热过程散热过程 1.1.散热途径散热途径 四个途径四个途径: : (1)(1)皮肤散发大多数热量；皮肤散发大多数热量； (2)(2)经呼吸道蒸发散发小部分热量；经呼吸道蒸发散发小部分热量； (3)(3)随尿、粪排泄散发随尿、粪排泄散发 (4)(4)通过加温冷空气、冷食物而散发少通过加温冷空气、冷食物而散发

55、少量热量。量热量。 皮肤散热是人体最主要的散热途径。皮肤散热是人体最主要的散热途径。 2.2.皮肤散热方式皮肤散热方式 (1)(1)辐射散热辐射散热 (2)(2)传导散热传导散热 (3)(3)对流散热对流散热 (4)(4)蒸发散热蒸发散热不感蒸发：又称不显汗不感蒸发：又称不显汗指体液的水分直接透出皮肤指体液的水分直接透出皮肤和粘膜表面，在未聚成明显和粘膜表面，在未聚成明显水滴前蒸发掉的散热形式。水滴前蒸发掉的散热形式。人体约人体约1000ml/1000ml/日（皮肤约占日（皮肤约占2/3,2/3,肺占肺占1/31/3）发汗：又称可感蒸发发汗：又称可感蒸发 人在安静状态下，当环境温人在安静状态下

56、，当环境温度达到度达到3030左右时，便开始左右时，便开始发汗；如果空气湿度大、衣发汗；如果空气湿度大、衣着又多时，气温达着又多时，气温达2525便可便可发汗；机体活动时，由于产发汗；机体活动时，由于产热量热量，虽然环境温度低于，虽然环境温度低于2020亦可发汗。亦可发汗。为什么肥胖者不怕冷？为什么肥胖者不怕冷？脂肪为热的不良导体，传导散热量要少些。脂肪为热的不良导体，传导散热量要少些。冬季棉衣御寒？冬季棉衣御寒？棉衣覆盖于体表，形成不流动的空气层，减少对流散热；棉衣覆盖于体表，形成不流动的空气层，减少对流散热；同时，棉衣为热的不良导体，减少了传导散热，利于保暖同时，棉衣为热的不良导体，减少了

57、传导散热，利于保暖夏天吹电风扇凉快？夏天吹电风扇凉快？增加了对流散热增加了对流散热( (三三) )体温调节机理体温调节机理 1.1.体温调节机制体温调节机制 ( (一一) )温度感受器温度感受器、外周温度感受器、外周温度感受器（1 1）皮肤、粘膜和腹腔皮肤、粘膜和腹腔内脏内脏（2 2）分类：分类：温觉感受器和冷觉感受器温觉感受器和冷觉感受器（3 3）作用：受到温度变化的刺激后，向中枢发放冲作用：受到温度变化的刺激后，向中枢发放冲 动，在大脑皮层产生温度觉，同时传到动，在大脑皮层产生温度觉，同时传到 体温调节中枢，引起调温反应。体温调节中枢，引起调温反应。、中枢温度感受器、中枢温度感受器（温度敏

58、感神经元温度敏感神经元） （1 1）下丘脑、脑干网状结构和脊髓下丘脑、脑干网状结构和脊髓 （2 2）分类：分类：热敏神经元和冷敏神经元两种。热敏神经元和冷敏神经元两种。 （3 3）作用：接受刺激发放冲动，作用：接受刺激发放冲动，同时同时引起调温反应。引起调温反应。( (二二) )体温调节中枢体温调节中枢1 1、 体温调节的基本中枢位于体温调节的基本中枢位于：下丘脑。下丘脑。2 2、 具体在：具体在：视前区下丘脑前部视前区下丘脑前部 ( (p prereo opticptic a anterior nterior h hypothalamus,ypothalamus,PO/AHPO/AH) )

59、它在体温调节中具有重要作用，是体温调节中它在体温调节中具有重要作用，是体温调节中 枢整合机构的中心部位。不仅能感受局部脑组织枢整合机构的中心部位。不仅能感受局部脑组织 温度的变化，而且能对由其它途径传入的温度变温度的变化，而且能对由其它途径传入的温度变 化的信息作整合处理。化的信息作整合处理。 ( (三三) ) 体温调节的原理体温调节的原理 、体温调节可分为两种形式：、体温调节可分为两种形式： 自主性体温调节自主性体温调节和和行为性体温调节行为性体温调节。（1 1）自主性体温调节：机体通过反射活动调节体温。自主性体温调节：机体通过反射活动调节体温。 如增减皮肤血流量、发汗、寒战。如增减皮肤血流量、发汗、寒战。（2