运动生化当前发展与应用

运动生物化学当前发展与应用

PresentDevelopmentandApplicationof

ExerciseBiochemistry

运动生物化学研究任务1.运动对机体化学组成的影响2.运动对物质和能量代谢过及其调节的影响3.提高运动能力和增强体质的生化原理1运动时物质代谢动力学

(MetabolismKineticsduringExercise)

的研究与应用运动时代谢动力学研究是近十几年来的研究热点。从过去以代谢基质(substrate)和代谢产物的分析进入到从“果”到“因”的分析。我们在认识运动时的物质代谢规律，用运动生化理论解决体育实践问题时，要注意动态变化。，要注意动态变化。下面简要介绍这运动时乳酸动力学

(LactateKineticsduringExercise)

运动时，乳酸大多在肌肉中生成，在肌肉中被利用，然后进入血液。通过血液被带到心、肝、肾等器官——容纳、利用、转换、排泄的不同区域。精确计算运动时或恢复期不同时间内的动力学变化，有助于阐明血乳酸指标的意义。(1)用质量守恒定律为基础计算乳酸生成与转化量之间的平衡

PR-MRR+LU-LR=V·dL/dtPR：乳酸生成速率MRR：代谢转换速率LU：乳酸在肌肉外吸收速率LR：释放速率L：乳酸浓度（随时间而变)）应用这个公式计算的结果对运动后血乳酸消除速率有了新的观点，即：

Margaria(1933)等：恢复期血乳酸浓度下降是单指数形式下降。Stamford(1978)等：运动后5min及15~30min血乳酸下降主要是线性关系，恢复期渐变曲线约为99%。

两分隔模型的建立和计算

运动时，骨骼肌乳酸生成后迅速转移到各“体液腔”(watercompartment)。这个体液腔在建立数学模型时，我们把compartments称之为库。动力学是指库与库之间浓度变化的关系，而动态往往指单一库中的产生与消除。而人体内是多库模型，多库模型在计算上十分复杂，常将其简化为双库模型计算。研究结果(受试者共3人)：3次极量运动1min(结果3次极量运动1min(1分仰卧60rpm踏车)，间歇休息4min，最后运动90min。

运动结束时，体内乳酸总贮量为554~677mmol，M中占总量的78~84%。运动后乳酸从M→S是持续的净释放。

释放量：运动后11~12s内的释放量占肌肉总量(76~131mmol)的90%。利利用量：运动后恢复期中可利用的乳酸,在肌肉中有323~441mmol，其中可利用55~69%，运动后恢复期中如进行整理活动，被利用量可增至71~83%。同位素示踪法)

用一次注射(SI)或连续灌注(CI)标记乳酸，然后在不同运动时间和恢复期取血，计算其比活性（即有标记和无标记的乳酸比）。

自行车功率计上运动后，活动肌肉中乳酸和肌外乳酸的变化成果

1:

RL正常范围：人：40~50μmol

min-1/kg哺乳类动物：40~50μmol

min-1/kg0.75

2:乳酸代谢转变：氧化：40~90%糖异生：10~30%

3:再循环:30%~50%Ma

最大乳酸稳态训练(LactateMaximalSteadyStateTraining)S.Aunola等(1992)

提出最大乳酸稳态训练法。即在长跑训练开始后，血乳酸上升，10~15min后达到乳酸最大稳态(Lamaxss)，并能维持10~20min。10min后，血乳酸升高不超过1mmol/L的训练强度，叫做最大乳酸稳态训练。这时，血乳酸生成与消除速率基本相等。

运动时葡萄糖代谢动力学

（GlucoseKineticsduringExercise)1976年，E.A.H.McGuire等报告

动、静脉血人体的葡萄糖代谢动力学。M.Hargreaves等

(1994)

和A.R.Coggan等(1995)

及K.Howlett等(1998)

也报告在高强度耐力训练时葡萄糖代谢动力学。说明

1.运动员耐力运动后，血糖升高是肝葡萄糖释放大于利用。

2.增加血中葡萄糖的供应，可减少运动时对肌肉糖的利用。

运动时脂肪酸代谢动力学

(FattyAcidKineticsduringExercise)

J.A.Kanalay等(1995)让马拉松运动员和常人在无氧阈下强度跑，以观察FFA的代谢动力学，并和高于无氧阈强度的跑比较，研究用1-14C亚油酸测定安静、运动和恢复期的变化。

在无氧阈和下强度跑时，运动员和常人脂肪酸的Ra都增加。低于AT强度运动时的Ra值，马拉松运动员和常人分别为23

2mmol和21

2mmol。

在高于AT强度运动时，马拉松运动员和常人的Ra值分别为18

3和13

3mmol。可见，在低于AT强度运动时，FFA的Ra值较大。

尿素代谢动力学(UreaKinetics)Carraro等(1993)

用灌注15N2尿素的方法，观察运动员在以40%和70%VO2max强度在跑台上分别跑3h和1h时，测定尿素生成的总量。从再循环N生成、非再循环N和尿素N再合成蛋白质的关系，结果说明，不同强度运动对尿素动力学没有影响。当前观点1.肌肉中氨基酸分解增多2.结构和功能蛋白(如酶)分解增多3.ATP能量平衡破坏(AMP脱氨)4.肾功能下降

运动时磷酸原代谢动力学

(PhosphagenKineticsduringExercise)

D.J.McCann(1995)等观察人体在完成不同强度负荷运动时和在恢复期中，磷酸原[Pcr][Pi][ADP]和[H+]与运动强度的关系不呈线性关系。因此，运动中时间常数和负荷强度每瓦特的变化和作功相关，与其它能量系