运动生物化学第05章运动与糖代谢[精]课件.ppt

1、第五章第五章 运动与糖代谢运动与糖代谢第一节第一节 肌糖原与运动能力肌糖原与运动能力 人体骨骼肌糖原的储量约为人体骨骼肌糖原的储量约为10101515克克/千克湿肌。千克湿肌。占人体糖储存总量占人体糖储存总量的的70%70%。肌糖原的储量与肌糖原的储量与肌纤维类型肌纤维类型、训训练水平练水平及及饮食饮食有关。有关。一、肌糖原的利用一、肌糖原的利用（一）运动强度、运动持续时间（一）运动强度、运动持续时间 在在65%85%VO65%85%VO2 2maxmax长时间运动时，肌糖原利用速率高、长时间运动时，肌糖原利用速率高、消耗量大。代谢方式包括消耗量大。代谢方式包括无氧分解无氧分解及及有氧氧化有氧

2、氧化。强度强度过大过大，由于乳酸反馈抑制糖酵解；强度，由于乳酸反馈抑制糖酵解；强度过小过小，肌肉，肌肉主要氧化脂肪酸主要氧化脂肪酸,均限制了肌糖原的利用。均限制了肌糖原的利用。（二）训练水平（二）训练水平 长期、系统的耐力训练，由于有氧代谢酶活性提高，使长期、系统的耐力训练，由于有氧代谢酶活性提高，使机体氧化利用脂肪酸的能力增强。机体氧化利用脂肪酸的能力增强。（三）运动前、（三）运动前、运动中适时、适量补糖运动中适时、适量补糖 运动前、运动中适时、适量补糖，可降低肌糖原储备的运动前、运动中适时、适量补糖，可降低肌糖原储备的消耗。消耗。二、肌糖原的储存二、肌糖原的储存 运动训练、饮食等均可影响肌

3、糖原的储存量。运动训练、饮食等均可影响肌糖原的储存量。表表6-16-1肌糖原的储量与力竭运动时间肌糖原的储量与力竭运动时间膳食类别膳食类别 肌糖原（肌糖原（g/100gg/100g湿肌）湿肌）力竭时间力竭时间(min)(min)混合膳食混合膳食 1.73 113.61.73 113.6高脂肪、高蛋白高脂肪、高蛋白 0.63 56.90.63 56.9 高糖膳食高糖膳食 3.31 3.31 166.5 166.5 三、肌糖原与运动能力的关系三、肌糖原与运动能力的关系（一）肌糖原与有氧运动能力（一）肌糖原与有氧运动能力 在长时间、大强度运动时，肌糖原的储量在长时间、大强度运动时，肌糖原的储量与膳食

4、糖含量有关并决定力竭运动时间。与膳食糖含量有关并决定力竭运动时间。（二）肌糖原与无氧运动能力（二）肌糖原与无氧运动能力 肌糖原储量过低，抑制乳酸生成和降低无肌糖原储量过低，抑制乳酸生成和降低无氧代谢能力。氧代谢能力。（四）（四）血糖浓度的调节血糖浓度的调节 肝脏的调节：肝脏的调节：肝糖原和血糖之间可以相肝糖原和血糖之间可以相 互转换。互转换。饱食后，饱食后，肝糖原加速合成，防止血糖肝糖原加速合成，防止血糖 过分升高；过分升高；饥饿时，饥饿时，肝糖原加速分解补充血糖肝糖原加速分解补充血糖 防止血糖降低。防止血糖降低。激素的调节激素的调节：胰胰岛岛素素 肾上腺素肾上腺素 胰高血糖素胰高血糖素 糖皮

5、质激素糖皮质激素 生长素生长素 甲状腺素甲状腺素二、影响运动肌摄取、利用血糖的因素二、影响运动肌摄取、利用血糖的因素 （一）运动强度、持续时间（一）运动强度、持续时间 运动强度增大，肌肉吸收血糖的量增大运动强度增大，肌肉吸收血糖的量增大。（二）肌糖原贮量与血糖利用（二）肌糖原贮量与血糖利用肌糖原储量充足肌糖原储量充足血糖供能占总耗能血糖供能占总耗能7%7%肌糖原储备不足肌糖原储备不足血糖供能占总耗能血糖供能占总耗能40%40%三、运动时血糖浓度的变化三、运动时血糖浓度的变化（一）（一）短时间运动时血糖浓度短时间运动时血糖浓度短时间大强度（短跑、中长跑）运动短时间大强度（短跑、中长跑）运动时血糖

6、变化不大，但是在运动之后血糖去时血糖变化不大，但是在运动之后血糖去却明显上升。却明显上升。长时间运动时，血糖下降。长时间运动时，血糖下降。（二）长时间运动时血糖浓（二）长时间运动时血糖浓度度四、血糖与运动能力的关系四、血糖与运动能力的关系血糖是长时间运动能力的限制因素血糖是长时间运动能力的限制因素 原因四点原因四点中中枢枢神神经经红红细细胞胞免免疫疫力力运动肌运动肌外源性外源性糖糖(一一)血糖是中枢神经的重要能源血糖是中枢神经的重要能源大脑能量消耗速率很高但几乎没有糖大脑能量消耗速率很高但几乎没有糖原储备，因其不善于利用脂肪酸，因此主原储备，因其不善于利用脂肪酸，因此主要依靠糖的氧化要依靠糖的

7、氧化 获得能量。糖可通过血脑获得能量。糖可通过血脑屏障，营养脑神经细胞。血糖浓度下降，屏障，营养脑神经细胞。血糖浓度下降，首先影响中枢神经系统能量代谢导致生理首先影响中枢神经系统能量代谢导致生理功能障碍。功能障碍。(二二)血糖是红细胞唯一能源血糖是红细胞唯一能源 成熟红细胞没有线粒体，只能进行成熟红细胞没有线粒体，只能进行糖酵解，因此血糖成为红细胞的唯一能糖酵解，因此血糖成为红细胞的唯一能源。血糖浓度下降，影响红细胞运送氧源。血糖浓度下降，影响红细胞运送氧的能力。的能力。(三三)稳定免疫力稳定免疫力 运动中血糖浓度的良好水平，运动中血糖浓度的良好水平，可减少应激激素的分泌，有利于稳可减少应激激

8、素的分泌，有利于稳定免疫力。定免疫力。(四四)血糖是运动肌外源性的来源血糖是运动肌外源性的来源 长时间、大强度运动中，肌肉不断长时间、大强度运动中，肌肉不断吸收血糖，可防止肌糖原过度消耗，延吸收血糖，可防止肌糖原过度消耗，延缓疲劳产生。缓疲劳产生。第三节第三节 肝脏释放葡萄糖与运动能力肝脏释放葡萄糖与运动能力 肝脏葡萄糖生成与释放的重要性反映在耐力运动中，它与血糖水平的维持、中枢神经系统及肌肉的供能有关。肝脏葡萄糖的释放由肝糖原降解肝糖原降解及糖糖异生途径异生途径提供一、运动时肝糖原的分解一、运动时肝糖原的分解 短时间大强度运动时，肝糖原分解占肝葡萄短时间大强度运动时，肝糖原分解占肝葡萄糖释放

9、总量的糖释放总量的90%；长时间大强度运动时，肝糖原分解速率提高。长时间大强度运动时，肝糖原分解速率提高。但随着运动时间的延长，糖异生生成的葡萄糖但随着运动时间的延长，糖异生生成的葡萄糖所占比例进行性增大。所占比例进行性增大。二、运动时的糖异生作用二、运动时的糖异生作用 体内非糖物质转变为葡萄糖和糖原的过程体内非糖物质转变为葡萄糖和糖原的过程称为称为糖异生糖异生作用。作用。糖异生的作用运动随时间的增加而糖异生的作用运动随时间的增加而逐渐增大。逐渐增大。长时间运动中，糖异生基质的成分长时间运动中，糖异生基质的成分不断变化。不断变化。三、膳食对肝糖原储备的影响三、膳食对肝糖原储备的影响 低糖膳食使

10、肝糖原低糖膳食使肝糖原 储量下降。储量下降。高糖膳食则肝糖原储量上升。高糖膳食则肝糖原储量上升。摄取果糖后摄取果糖后 ，肝糖原合成能力比摄取，肝糖原合成能力比摄取葡萄糖高葡萄糖高3-43-4倍。因果糖主要在肝脏修饰，倍。因果糖主要在肝脏修饰，而葡萄糖主要在肌肉合成肌糖原。而葡萄糖主要在肌肉合成肌糖原。第四节第四节 乳酸代谢与运动能力乳酸代谢与运动能力乳酸在供能体系中的重要地位乳酸在供能体系中的重要地位：1.糖酵解供能系统的终产物。2.有氧氧化供能系统的重要氧化基质。3.肝内糖异生的原料。乳酸在运动中的负面效应乳酸在运动中的负面效应：过多时，影响内环境酸碱平衡，导致疲劳一、安静时的血乳酸水平一、

11、安静时的血乳酸水平（一）安静时乳酸的生成（一）安静时乳酸的生成 在安静条件下，还有一些组织和细胞如红细胞、皮肤、肾上腺髓质等，仍能进行糖无氧代谢以获得部分或大部分能量，故仍有乳酸的生成。（二）血乳酸的正常值（二）血乳酸的正常值 肌乳酸和以上组织、细胞生成的乳酸进入血液就成为血乳酸。其正常值2mmol/L左右二、运动后血乳酸水平二、运动后血乳酸水平 乳酸生成主要在骨骼肌，但其消除可在骨骼肌、心肌乳酸生成主要在骨骼肌，但其消除可在骨骼肌、心肌和肝脏。和肝脏。乳酸主要以分子形式被动扩散入血液。乳酸主要以分子形式被动扩散入血液。不同强度运动时，血乳酸峰值互不相同，这取决于运不同强度运动时，血乳酸峰值互

12、不相同，这取决于运动强度和运动持续时间。动强度和运动持续时间。表表6-3不同距离跑后血乳酸值不同距离跑后血乳酸值 距离（距离（m）血乳酸（血乳酸（mmol/L）100 9.463.33 400 11.781.28 800 15.191.87 1500 13.332.42 5000 12.701.92 10000 11.902.63 马拉松马拉松 4.00.33(一一)不同强度运动时乳酸生成不同强度运动时乳酸生成1、短时间极量运动短时间极量运动 随着糖酵解速度大大加快，肌乳酸迅速增多随着糖酵解速度大大加快，肌乳酸迅速增多 2 2.亚极量运动亚极量运动 长时间、亚极量长时间、亚极量 强度运动乳酸的

13、生成主要是在运动强度运动乳酸的生成主要是在运动开始时氧亏空期间和获得稳态氧耗速率以前。开始时氧亏空期间和获得稳态氧耗速率以前。3 3、中、低强度运动时乳酸的生成、中、低强度运动时乳酸的生成 中、低强度运动开始时，乳酸的生成并非缺氧所致，中、低强度运动开始时，乳酸的生成并非缺氧所致，而是循环系统处于提高过程和尚未建立稳态代谢时，而是循环系统处于提高过程和尚未建立稳态代谢时，糖酵解速率超过有氧代谢速率的结果。糖酵解速率超过有氧代谢速率的结果。三、运动时肌乳酸生成机理三、运动时肌乳酸生成机理亚极量运动时乳酸的生成亚极量运动时乳酸的生成局部性缺血暂时供氧不足乳酸生成量增加机体调节提高肌肉血液供应机体获

14、得稳态氧耗速率糖酵解供能相应减少氧化糖异生糖酵解供能相应增加乳酸生成速率下降运动开始时运动 5至10分钟乳酸的乳酸的生成主生成主要是在要是在运动开运动开始时氧始时氧亏空期亏空期间和获间和获得稳态得稳态氧耗速氧耗速率以前。率以前。（三）肌纤维类型与乳酸生成（三）肌纤维类型与乳酸生成 型肌纤维，尤其是型肌纤维，尤其是b型（快收缩酵解型）糖型（快收缩酵解型）糖酵解能力高。运动强度大，酵解能力高。运动强度大，b型肌纤维几乎型肌纤维几乎全部被募集，成为乳酸生成的主要场所全部被募集，成为乳酸生成的主要场所四、乳酸的消除四、乳酸的消除 乳酸消除乳酸消除是指机体将乳酸廓清的生物化学是指机体将乳酸廓清的生物化学

15、过程。过程。骨骼肌是运动时乳酸生成的主要场所，也是乳酸清除的骨骼肌是运动时乳酸生成的主要场所，也是乳酸清除的主要场所主要场所（一）乳酸消除的基本机制（一）乳酸消除的基本机制（二）休息方式的影响（二）休息方式的影响 活动性休息比静止性休息乳酸消除速活动性休息比静止性休息乳酸消除速率快，有利于运动后恢复。率快，有利于运动后恢复。五五.乳酸与运动能力的关系乳酸与运动能力的关系（一）乳酸生成与运动能力 在速度耐力型项目中，运动时乳酸生成愈多，则说明糖酵解能力愈强，利于保持速度耐力，提高运动成绩。研究表明，短时间激烈运动时，最大乳酸水平与运动成绩密切相关。我国男子 200 米自由泳优秀选手血乳酸水平 时

16、 间 游 速 血乳酸（mmol/L）1979 年 201 124（N=10）1984 年 15929 136（N=5）1986 年 15783 162（N=6）（二）乳酸消除与运动能力乳酸消除对机体有重要意义：乳酸消除对机体有重要意义：（1）有利于乳酸的再利用。）有利于乳酸的再利用。（2）乳酸消除可防止因乳酸过多而引起的代谢性）乳酸消除可防止因乳酸过多而引起的代谢性酸中毒，对维持机体酸碱平衡有积极酸中毒，对维持机体酸碱平衡有积极（3）运动时，乳酸的清除使酵解终产物不断移去，）运动时，乳酸的清除使酵解终产物不断移去，有利于糖酵解继续进行，以维持糖酵解的供能有利于糖酵解继续进行，以维持糖酵解的供能

17、速率。速率。乳酸的消除主要取决于有氧代谢能力，故训练水平愈高，血乳酸的消除能力也愈强。第五节第五节 补糖与运动能力补糖与运动能力 糖是运动时最重要的能源。短时间、大强度运动时的能量绝大部分由糖供给；长时间、小强度运动时也首先利用糖氧化供能。人体糖的总储量约为500g，可释放能量2000kcal，供长时间运动至力竭时间约为90分钟左右。因此，如不注意糖的摄取，可因“糖营养不良”影响运动成绩。糖储量下降使运动能力降低；影响训练或比赛后体力恢复；影响免疫力，运动员易感冒或易感染某些疾病。运动员补糖的方法和措施运动员补糖的方法和措施（一）合理选择糖类食品 以选择糖血指数（GI）相对低的食物较好。补充低

18、GI食物，血糖水平比补充高GI食物（如含蔗糖饮料）低，引起胰岛素效应较低，有助于动员脂肪酸参加代谢，有助于提高运动能力。相反，补充高GI食物后，血糖水平升高幅度大，胰岛素也随之升高，使运动时乳酸增加，影响运动能力。（二）运动员补糖的方法 在训练期、比赛期和比赛前后要有差别，如训练期的糖供给量为610gkg体重每天，在比赛期要增至1213gkg体重每天。在训练期，运动员糖的每日供给量为高糖膳食高于6gkg体重每天，或每日食糖量高于600g。1运动前补糖 运动前补糖的目的是提高肌糖原、肝糖原储量。（1）改良糖原填充法，运动前一周内逐渐减少运动量至赛前一天休息；同时逐渐增加膳食中的含糖量至总热量的7

19、0%。（2）运动前6小时食用高糖膳食，以主食为主，以提高肌糖原、肝糖原储量。（3）运动前14小时补糖15g/kg体重。4小时补糖仍可以主食为主，但运动前1小时补糖应采用液态糖。2运动中补糖 运动中补糖可通过外源性糖的补充，维持血糖的稳定，防止肌糖原过度消耗。可每隔30分钟补充含糖饮料或易消化的糖类食物。补糖量一般不大于60g/每小时,或1g/min。3.运动后补糖 运动后补糖的目的是加速肌糖原、肝糖原恢复。因运动后6小时内，肌肉中糖原合成酶活性高，即时补糖，肌糖原合成能力强，补糖效果最佳。所以，运动后即刻及头两小时应连续补糖。运动后应食糖600g左右，在连续比赛期间可提高到每日700g800g，特别在赛后前2小时，应补充丰富的含糖饮料和甜品。作业题作业题1、简述人体血糖、血乳酸的来源、去路。、简述人体血糖、血乳酸的来源、去路。2、试述肌糖原储量与运动能力的关系、试述肌糖原储量与运动能力的关系。