1、第六章第六章 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.水及无机盐的生理功用水及
2、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：食物在消化道食物在消化道内被分解为小分子的内被分解为小分子的过程。过程。吸收：吸收：经过消化的食经过消化的食物，透过消化道粘膜，物，透过消化道粘膜，进入血液和淋巴循环进入血液和淋巴循环的过程。的过程。1.1.消化消化：机械性消机械性消化或物理性消化和化或物理性消化和 化学性消化化学性消化猛击猛击(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：兴奋性兴奋性（比骨骼肌低）（比骨骼肌低）、自律性自律性（在体外也可保持）（在体外
3、也可保持）、传导性和收缩、传导性和收缩性性（保持一定的紧张性）（伸展性大）（对（保持一定的紧张性）（伸展性大）（对牵张、温度和化学刺激特别敏感）牵张、温度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，以利于吸收；稀释食物，使之与血浆的渗透压相等，以利于吸收；改变消化道内的改变消化道内的pHpH，使之适应于消化酶活性的需要；，使之适应于消化酶活性的需要；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，保护消化道粘膜。通过分泌粘液、抗体和大量液体，保护消化道粘膜
4、。例如，胃的粘液具有较高的粘滞性和形成凝胶的特例如，胃的粘液具有较高的粘滞性和形成凝胶的特性。性。(3)(3)营养物质在消化道各部位消化营养物质在消化道各部位消化 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:6.66.67.1(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、溶菌酶等球蛋白、溶菌酶等)，无机物，无机物(Na(Na+、k k+、HCOHCO3
5、 3-、ClCl-等等)。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 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、盐酸、胃蛋白酶原、粘液、和粘液、和HCOHCO3 3-等无机物。等无机物。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
6、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4-64-6小时。小时。小肠内消化小肠内消化 A.A.胰液胰液 胰液为碱性液体胰液为碱性液体 渗透压渗透压血浆血浆 胰液呈间歇性分胰液呈间歇性分泌泌,约为约为1 12L/2L/每日。每日。(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B.B.胆汁胆汁肝细
7、胞分泌，内含：肝细胞分泌，内含：(1)(1)胆盐；胆盐；(2)(2)胆固醇；胆固醇；(3)(3)胆色素。胆色素。C.C.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 酶种类多；持续分泌酶种类多；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胰蛋白酶。肠激酶能激活胰蛋白酶原变为胰蛋白酶。(4)(4)肠淀粉
8、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。D.D.大肠内消化大肠内消化 大肠的主要功能在于为消大肠的主要功能在于为消化后的食物残渣提供暂时化后的食物残渣提供暂时贮存场所。大肠液中的黏贮存场所。大肠液中的黏液蛋白对肠黏膜具有保护液蛋白对肠黏膜具有保护作用，并具有润滑粪便的作用，并具有润滑粪便的作用。食物残渣进入大肠作用。食物残渣进入大肠后，通过大肠的机械运动后，通过大肠的机械运动被向肛门方向推送，最终被向肛门方向推送，最终通过排便反射将粪便排出通过排便反射将粪便排出体外。体外。2.2.吸收吸收 (1)(1)吸收的
9、部位吸收的部位 口腔及食道口腔及食道内不吸收。内不吸收。胃胃只吸收酒精和少量水分。只吸收酒精和少量水分。小肠小肠吸收的主要部位，糖类、脂肪和蛋白质的消吸收的主要部位，糖类、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素吸收胆盐和维生素B12B12。大肠大肠主要吸收水分和盐类，结肠可吸收其肠腔内主要吸收水分和盐类，结肠可吸收其肠腔内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 (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
10、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减少胃肠道血流量明显减少(约较安静时减少约较安静时减少2/32/3左左右右)，消化腺分泌消化液量下降；，消化腺分泌消化液量下降；运动应激亦可致胃肠道机械运动减弱，使消化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。能力受到抑制。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，一定一定要注意运动与进餐之间的间隔时间。要注意运动与进餐之间的间隔时间。饱餐后，不可立
11、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剧烈运动结束后，亦应经过适当休息再进餐。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的糖贮备及其供能形式 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
12、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，但其含量的差异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，而肝脏和很大。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肌肉中以糖原方式贮存的糖类约有350-400350-400克，运克，运动员糖原储量可达动员糖原储量可达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
13、的重要能源，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。又是大强度有氧运动时的主要能源。许多研究表许多研究表明，糖原贮量明，糖原贮量(特别是肌糖原特别是肌糖原)的增多，有助于耐的增多，有助于耐力性运动成绩的提高。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，正常人空腹浓度为血液中的葡萄糖又称血糖，正常人空腹浓度为80-80-120mg%120mg%。血糖是包括大脑在内的中枢神经系统的主要能源。血糖是包括大脑在内的中枢神经系统的主要能源。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态平衡
14、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。的标志。饥饿及长时间运动时，血糖水平下降，运动员会出饥饿及长时间运动时，血糖水平下降，运动员会出现工作能力下降及疲劳的征象。肝糖原可以迅速分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，维持血糖的动态平衡。解入血以补充血糖，维持血糖的动态平衡。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
15、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3-43-4小时补糖可以增加运动小时补糖可以增加运动开始时肌糖原的贮量。开始时肌糖原的贮量。运动前运动前5 5分钟内或运动开始时补糖效果较理想。分钟内或运动开始时补糖效果较理想。糖吸收入血刺激胰岛素释放，需要一定的时间；糖吸收入血刺激胰岛素释放，需要一定的时间；运动运动引起肾上腺素的迅速释放，抑制胰岛素分引起肾上腺素的迅速释放，抑制胰岛素分泌，使血糖水平升高。泌，使血糖水平升高。因此可以减少运动时肌糖原的消耗。因此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，在比赛前一小时左右不要
16、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，以补充高糖类食物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，需在运动前作为促力手段，需在运动前3 3天或更早些时间临时天或更早些时间临时食用。在长时间运动中，如马拉松比赛，可以通过食用。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。运动后补糖将有利于糖设立途中饮料站适量补糖。运动后补糖将有利于糖原的恢复。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液可采用稍高浓度的溶液(35%-40%)(35%-40%)，服用量，服用量40
17、-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溶液应采用浓度较低的糖溶液(5%-10%)(5%-10%)，有规律地间歇补充，每，有规律地间歇补充，每2020分钟分钟给给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个葡萄糖单位聚合成的低聚糖个葡萄糖单位聚合成的低聚糖)，渗透压低，渗透压低，分子量大于葡萄糖。研究表明，浓度为分子量大于葡萄糖。研究表明，浓度为25%25%的的低聚糖的渗透压相当于低聚糖的渗透压相当于5%5%葡萄糖的渗透压，葡萄糖的渗透压，故可提供低渗
18、透压高热量的液体，效果较理故可提供低渗透压高热量的液体，效果较理想。想。对糖原恢复的研究发现，对糖原恢复的研究发现，淀粉、蔗糖合成肌糖原淀粉、蔗糖合成肌糖原的速率大于果糖，但的速率大于果糖，但果糖合成肝糖原果糖合成肝糖原的效果则比的效果则比蔗糖或葡萄糖为佳。因此，补糖时应注意合理选蔗糖或葡萄糖为佳。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择搭配糖的种类，同时，运动员膳食中应注意保持足够量的淀粉。持足够量的淀粉。(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 人体脂肪的贮量大，约占体重的人体脂肪的贮量大，约占体重的10%-20%10%-20%。最。最适宜
19、的体脂含量为：适宜的体脂含量为：男性为体重的男性为体重的6%-14%6%-14%，女，女性为性为10%-14%10%-14%。男性大于男性大于20%20%，女性大于，女性大于30%30%为肥胖。为肥胖。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，释放出大量能量，用以合成出大量能量，用以合成ATPATP。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
20、肪的分解氧化，抑制脂肪的合成而达到减肥的目肪的分解氧化，抑制脂肪的合成而达到减肥的目的。的。减肥的方式：减肥的方式：运动控制食物摄入量运动控制食物摄入量 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，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。舞蹈等。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。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0.9
21、0.9公斤公斤(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/公公斤体重。斤体重。生长发育期的青少年生长
22、发育期的青少年由于组织增长及再建的需要，由于组织增长及再建的需要，蛋白质的需要量为蛋白质的需要量为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，目前认为我国运动员为国运动员为1.2-21.2-2克克/公斤体重。公斤体重。优秀举重运动员蛋白质补充量每日优秀举重运动员蛋白质补充量每日1.3-1.61.3-1.6克克/公公斤体重。斤体重。耐力性运动中，即使糖类足以供应机体运动中所耐力性运动中，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应达到需能量，膳食中蛋白质的补充量也应达到1.5-1.5-1.81.8克克/公
23、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，是维持生命活动必需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的营养物质。成人体内含水约占体重的60%60%，其中，其中，细胞内液约占细胞内液约占40%40%，细胞外液约占，细胞外液约占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，二是结合水人体绝大部一是游离水，二是结合水人体绝大部分水均以结合水的形式存在。分水均以结合水的形式存在。2.2.人体的水平衡人体的水平衡 3.3.运动员脱水及其复水
24、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，由于气温、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，可能产生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。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，赛前采用人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，人为地造成机体脱水。工手段，如使用利尿剂等，人为地造成机体脱水。复水：复水：为改善和缓解脱水状况所采用的补水方法。为改善和缓解脱水状况所采用的补水方法。运动员的复水，应以补足丢失的水分、保
25、持机体水运动员的复水，应以补足丢失的水分、保持机体水平衡为原则。已经证明，赛前和赛中复水有明显的平衡为原则。已经证明，赛前和赛中复水有明显的益处。益处。（五）无机盐代谢（五）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，由于大量出汗而丢失一定量的的NaNa+、K
26、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。（六）维生素（六）维生素1.1.维生素的来源及分类维生素的来源及分类维生素可以分为脂溶性
27、和水溶性两类。维生素可以分为脂溶性和水溶性两类。脂溶性维生素包括脂溶性维生素包括A A、D D、E E、K K 水溶性维生素包括硫胺素（水溶性维生素包括硫胺素（B1B1）、核黄素（）、核黄素（B2B2）、）、烟酸及烟酰胺（合称烟酸及烟酰胺（合称PPPP）、吡哆素（）、吡哆素（B6B6）、泛酸（）、泛酸（B5B5）、生物素、叶酸、钴胺素（）、生物素、叶酸、钴胺素（B12B12）、抗坏血酸（）、抗坏血酸（C C）。）。2.2.维生素与运动能力维生素与运动能力大多数维生素，特别是大多数维生素，特别是B B族维生素，能够激族维生素，能够激活能量生成过程。运动中机体对能量的需求活能量生成过程。运动中机体
28、对能量的需求量增大，量增大，B B族维生素的作用也就更加重要。族维生素的作用也就更加重要。维生素维生素A A、C C和和E E是作用很强的抗氧化剂，能是作用很强的抗氧化剂，能防止细胞膜的脂质过氧化，防止红细胞膜受防止细胞膜的脂质过氧化，防止红细胞膜受损，维持运动中细胞的正常功能。维生素损，维持运动中细胞的正常功能。维生素D D是钙代谢的调节剂，钙在肌肉的兴奋收缩是钙代谢的调节剂，钙在肌肉的兴奋收缩耦联中具有重要的中介作用，因而与运动中耦联中具有重要的中介作用，因而与运动中肌肉收缩做功密切相关。此外，维生素还能肌肉收缩做功密切相关。此外，维生素还能协助调节神经系统的功能，保持能量供给系协助调节神
29、经系统的功能，保持能量供给系统的适宜状态统的适宜状态 第二节第二节 能量代谢能量代谢 一、基础代谢一、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。（甲亢）（甲亢）机体的能量代谢也遵循机体的能量代谢也遵循“能量守恒定律能量守恒定律”：即在安静不作外功时，机体物质代谢过程中即在安静不作外功时，机体物质代谢过程中所释放的能量
30、全部转化为热能。所释放的能量全部转化为热能。因此，测定机体在单位时间内发散的总热量因此，测定机体在单位时间内发散的总热量或所消耗的食物量，可测算出整个机体在单或所消耗的食物量，可测算出整个机体在单位时间内能量代谢的量，即能量代谢率。位时间内能量代谢的量，即能量代谢率。(二二)能量代谢的测定原理能量代谢的测定原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、呼出气、尿液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：
31、测算出一定时间内间接测热法原理：测算出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。所释放出的热量。为此，必须先了解与其相关的几个概念：食物的为此，必须先了解与其相关的几个概念：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量克食物完全氧化分解所释放出的热量 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：
32、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.呼吸商呼吸商 呼吸商：呼吸商：各种物质在体内氧化时所产生的二氧化碳与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，所消耗的氧的容积之比，RQRQCOCO2 2
33、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，人类摄取的食物为混合食物，其呼吸商一般情况下，人类摄取的食物为混合食物，其呼吸商约为约为0.850.85左右。左右。呼吸商与不同物质的能量代谢 代谢产生的代谢产生的CO2和所消耗的和所消耗的O2体积的比值称作呼吸商。由于体积的比值称作呼吸商。由于1克克分子的任何气体的容积均相同，因此：分子的任何气体的容积均相同，因此：纯碳水化合物纯碳水化合物供能时，供能时，C6H1206+6O26CO2+6H2O呼吸商呼吸商=66=1.0 纯脂肪纯脂肪供能时
34、，供能时，2C51H9806+145O2 102CO2+98H20呼吸商呼吸商=102145=0.703 纯蛋白质纯蛋白质供能时，一般通过间接的方式计算。由于蛋白质供能供能时，一般通过间接的方式计算。由于蛋白质供能非常有限（最大时不足非常有限（最大时不足5），因此通常可以忽略不计。），因此通常可以忽略不计。呼吸商呼吸商0.80.83.3.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氧量运动时的耗氧量与安静时耗氧量的比值称为代谢当量（的比值称为代谢当量（METMET）（）（MetabolismMetabolism）。1MET1MET约相当于安静时的能量消耗（耗氧量），约相当于安
35、静时的能量消耗（耗氧量），即约相当于即约相当于250ml/min250ml/min或或3.5ml/Kg/min3.5ml/Kg/min。1mph=1.61km/h=0.45m/s1mph=1.61km/h=0.45m/s(四四)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.精神活动精神活动3.3.食物的特殊动力作用食物的特殊动力作用食物能使机体产食物能使机体产生生“额外额外”热量的现象热量的现象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由腺嘌呤核苷由腺嘌呤核苷酸再加
36、上两个酸再加上两个磷酸衍生而来，磷酸衍生而来，后面的两个磷后面的两个磷酸之间的键称酸之间的键称为高能磷酸键，为高能磷酸键，可以贮存或释可以贮存或释放能量。放能量。能量的释放、转移、利用过程能量的释放、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
37、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消耗后的消耗后的补充速度成为影响运动能力的重要因素。补充速度
38、成为影响运动能力的重要因素。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29.26-50.16KJ(7-12Kcal)29.26-50.16KJ(7-12Kcal)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分解的再合成则要靠三大能源物质的分解供能。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 ATP ADP+Pi+EADP+Pi+E CP+A
39、DP 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，最大强度运动持续供能时间肌中贮量少，最大强度运动持续供能时间6-6-8 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
40、-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+ATPO+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和能量连续统一体的概念和能量连续统一体的概念 不同运动项目运动中能量供应的比例不同。不同运动项目运动中能量供应的比例不同。
41、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的某一个单一能源系统的供能。存在绝对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运动时间与最大输出功率及能源能源系统系统 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
42、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分分钟后，血糖开始参与供能。钟后，血糖开始参与供能。脂肪在脂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分钟分钟左右时，其输出功率达最大。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，通常发生在持续在运动中作为能源供能时，通常发生在持续3030分钟以上的耐力项目。随着运动员耐力水平的提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的节省化现象。高，可以产生肌糖原及蛋白质的节省化现象。3.3.氧化能系统在运动中的重要作用氧化能系统在运动中的重要作用 人体运动中能
43、量的供应以人体运动中能量的供应以“能量连续统一体能量连续统一体”的方的方式实现。就人体的三个能源系统而言，氧化能系统式实现。就人体的三个能源系统而言，氧化能系统对运动中人体的能量供应具有十分重要的作用。对运动中人体的能量供应具有十分重要的作用。人体运动中能量的直接来源是分解人体运动中能量的直接来源是分解ATPATP获得，而获得，而ATPATP的补充则主要通过有氧氧化过程完成。的补充则主要通过有氧氧化过程完成。人体有氧代谢过程是无氧代谢的基础。人体有氧代谢过程是无氧代谢的基础。4.4.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：
44、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：50%-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（四）运动能量消耗的计算（四）运动能量消耗的计算具体步骤：具体步骤：测定安静、运动、恢复期的消耗的氧和产生的二氧测定安静、运动、恢复期的消耗的氧和产生的二氧化碳；化碳；求出各阶段的呼吸商；求出各阶段的呼吸商；根据呼吸商，查氧热价对照表；根据呼吸商，查氧热价对照表；以该氧热价乘以所计算时间段内机体的总耗氧量，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，即为该运再减去同
45、一时间安静状态时的能量消耗，即为该运动阶段的净能量消耗。动阶段的净能量消耗。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(body temperature)(body temperature)特指机体深部（心、肺、特指机体深部（心、肺、脑和腹腔脏器等部位）的平均温度。脑和腹腔脏器等部位）的平均温度。（一）体温的测定体温测定的常用部位包括口腔、直肠和腋窝。（二）影响体温的因素1.1.昼夜节律昼夜节律2.2.性别差异性别差异3.3.年龄差异年龄差异4.4.肌肉活动肌肉活动二、体温调节二、体温调节（一）产热过程（一）产热过程人体安静状态下的人体安静状态下的产热量产热量一般高于基础
46、代谢一般高于基础代谢25%25%，而剧，而剧烈运动时的产热量可比安静时增加烈运动时的产热量可比安静时增加10201020倍。倍。人体处在安静状态时，人体处在安静状态时，内脏器官内脏器官的产热量占机体总产热的产热量占机体总产热量的量的56%56%左右，处在运动状态时，左右，处在运动状态时，骨骼肌骨骼肌的产热量增加，的产热量增加，可占总产热量的可占总产热量的90%90%以上。以上。（二）散热过程（二）散热过程1.1.散热途径散热途径 人体的热量通过四人体的热量通过四个途径不断向体外散发：个途径不断向体外散发：由皮肤；呼吸道；随尿、由皮肤；呼吸道；随尿、粪排泄散发及通过加温粪排泄散发及通过加温冷空气
47、、冷食物而散发冷空气、冷食物而散发少量热量。少量热量。皮肤散热皮肤散热是是人体最主要的散热途径。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(radiation)(radiation)（2 2）传导散热）传导散热(conduction)(conduction)（3 3）对流散热）对流散热(convection)(convection)（4 4）蒸发散热）蒸发散热(evaporation)(evaporation)（三）体温调节机理（三）体温调节机理1.1.体温调节机制体温调节机制调定点学说调定点学说 2 2运动中体温的变化及调节运动中体温的变化及调节3.3.
48、习服习服 思考题思考题 结合运动实例说明运动中机体的三个能源结合运动实例说明运动中机体的三个能源系统是如何供能的？系统是如何供能的？试述血液的组成与功能试述血液的组成与功能?不同类型肌纤维的形态不同类型肌纤维的形态,机能及代谢特征机能及代谢特征 运动训练对心血管系统的影响运动训练对心血管系统的影响 运动时如何合理呼吸运动时如何合理呼吸?1血液中的葡萄糖又称（血液中的葡萄糖又称（），正常人空腹浓度为），正常人空腹浓度为（）。）。A糖元，糖元，60120mg%B血糖，血糖，80120mg%C血糖，血糖，60120mg%D糖元，糖元，80120mg%2运动前（运动前（）补糖可以增加运动开始时肌糖原的
49、）补糖可以增加运动开始时肌糖原的贮量。运动前（贮量。运动前（）或运动开始时补糖效果较理想。）或运动开始时补糖效果较理想。A12小时，小时，20分钟内分钟内 B34小时，小时，5分钟内分钟内C12小时，小时，5分钟内分钟内 D34小时，小时，20分钟内分钟内3因食物的特殊动力作用而额外增加的热量用于因食物的特殊动力作用而额外增加的热量用于（）。）。A维持体温维持体温 B抵抗寒冷抵抗寒冷C肌肉活动肌肉活动 D增加代谢率增加代谢率4（）是人体最主要的供能物质。）是人体最主要的供能物质。A糖类糖类 B脂肪脂肪C蛋白质蛋白质 D维生素维生素5（）是人体最经济的能源。）是人体最经济的能源。A糖类糖类 B脂
50、肪脂肪C蛋白质蛋白质 D维生素维生素6不同食物在胃内排空速度顺序为（不同食物在胃内排空速度顺序为（）。）。A糖类蛋白质脂肪糖类蛋白质脂肪B糖类脂肪蛋白质糖类脂肪蛋白质C蛋白质脂肪糖类蛋白质脂肪糖类D脂肪蛋白质糖类脂肪蛋白质糖类7糖原贮存于（糖原贮存于（）部位最多。）部位最多。A脑脑 B心脏心脏C肝脏肝脏 D肌肉肌肉8下列除（下列除（）外，均是乳酸的清除部位。）外，均是乳酸的清除部位。A脑脑 B心脏心脏C肝脏肝脏 D肌肉肌肉9运动前补糖可采用稍（运动前补糖可采用稍（）浓度糖溶液，运）浓度糖溶液，运动中可采用稍（动中可采用稍（）浓度糖溶液进行补充。）浓度糖溶液进行补充。A高，高高，高 B高，低高，
