重 点:1、肌肉收缩时的能量代谢。
2、体育运动与三种供能系统间的关系。
一、基础常识
1、新陈代谢是生命活动的最本特征,包括同化作用与异化作用两方面。
2、能量代谢:在人体进行新陈代谢过程中,在进行物质代谢的同时伴
随着能量的释放、转移和利用,称为能量代谢。
3、ATP(三磷酸腺苷或称腺苷三磷酸)是细胞内能量的获得、转换、
储存和利用等环节的关系纽带;在分解代谢时,动物细胞主要在线
粒体获取转换的能源物质ATP,ATP是一种既是能量受体又是能量
供体的物质。
二、ATP的分解释能与生成和稳态
1、ATP的分解释能 反应式:ATP ≒ ADP + Pi + E(能量)
2、ATP的生成和稳态 ATP的代谢水解产物ADP、AMP、Pi是再合成
ATP的效应剂,首先是CP(PCr)(磷酸肌酸)的高能磷酸键转移
至ADP合成ATP,其次是糖的无氧酵解和有氧氧化的合成ATP,一
旦细胞中的ATP合成不能满足生命活动的需要,机体会迅速出现疲
劳状态。能量反应方式如下:
CP(PCr) + ADP ≒ C(肌酸)+ ATP
糖在无氧条件下 + ADP + Pi → 乳酸 + ATP
糖或脂肪在有氧条件下 + O2 + ADP + Pi → CO2 + H2O + ATP
三、生命活动的能量来源
1、糖:机体所需能量的50%—70%来自糖,1g糖在体内完全氧化可释
放约4kcal;体内糖的存在形式主要有血糖、肌糖原和肝糖原三种,
其来源一是食物供给,二是体内的糖异生。
2、脂肪:脂肪是细胞能量的主要储存形式,1g脂肪在体内完全氧化可
释放约9.5kcal。
3、蛋白质:1g蛋白质在体内完全氧化大约释放4.3kcal的热量。
注: 1kcal=4.184 kJ;1KJ=0.239Kcal
四、能量代谢
(一)基础代谢
1、概念:
基础代谢(BMR):是指人体在清醒、静卧、空腹和20℃左右的环
境温度等条件下的能量代谢率。
2、计算方法
基础代谢BMR(KJ)=体表面积BSA(㎡)×基础代谢率BMR
(KJ·㎡ -1·h-1)×24(h)
我国体表面积(㎡)=0.00607×身高(cm)+0.0127×体重(kg)
-0.0698
国际通用公式(㎡)=0.0061×身高(cm)+0.0128×体重(kg)
-0.1529
我国正常人的BMR平均值如下:(单位:KJ·㎡ -1·h-1)
年 龄 : 11-15 16-17 18-19 20-30 31-40 41-50 50以上
男 性 : 195.5 193.4 166.2 157.8 158.7 154.1 149.1
女 性 : 172.5 181.7 154.1 146.4 142.4 142.4 138.6
(二)人体的总能量代谢
1、概念
(1)氧热价: 营养物质氧化时,每消耗1L的氧所产生的热量,称该物
质的氧热价。
(2)呼吸商(RQ):把机体在同一时间内产生的CO2与消耗的O2量的比
值称为呼吸商。即:RQ = CO2÷O2
2、计算方法
第一步:先算呼吸商 → 查表 → 得出氧热价
第二步:用耗氧量×氧热价=产热量
3、三种能源物质的参数比较
能源物质 氧热价(KJ·L -1 ) 呼吸商
糖 20.9 1.00
脂 肪 19.7 0.71
蛋白质 18.8 0.80
(三)运动时的能耗量
计算方法
公式一:
能耗量(E)=〔相对代谢率(RMR)+1.2〕×〔基础代谢率(BMR)
×体表面积(BSA)÷60〕×T(min) 单位:kcal
注:相对代谢率(RMR)=运动时净能耗量/基础代谢率
也可用心率计算:
男:RMR=0.072×心率-5.608; 女:RMR=0.065×心率-4.932。
公式二:
能耗量(E)={〔运动强度(METs)-1〕×3.5×体重(kg)÷200}
×运动时间(min) 单位:kcal
五、能量代谢对急性运动的反应
(一)三大供能系统
1、ATP—CP供能系统(又称磷酸原供能系统)
ATP在骨骼肌里的含量仅约25mmol/kg干肌,运动时ATP的浓
度不会出现较大的变化幅度,一般仅降低30—40%;CP含量约为
70—80mmol/kg干肌,CP分解速率快,6—8妙就能迅速耗竭。
2、糖酵解供能系统
运动骨骼肌对氧的需求不能满足时,就要靠糖在无氧的条件下
酵解来提供或补充能量供给;这一供能过程的功能输出低于磷酸原
系统,但再合成ATP的总量高于前者。由于供能的同时会产生乳
酸,抑制糖酵解酶的活性,使ATP的再合成逐渐变缓,机体将很快
出现疲劳。
3、有氧氧化供能系统
糖或脂肪在有氧的情况下合成ATP供能,有氧代谢的功率输出
最低,但能提供的能量最多,因而可以长时间运动。
(二)急性运动中能量代谢的整合
1、急性运动时,各能量代谢系统对能量供应的参与并非以顺序出
现,而是相互协调、整合,共同满足运动需要。
2、任何一项运动项目,有氧和无氧代谢系统都要提供一定的ATP,
只不过提供的比例不同。
(三)各项运动代谢供能的百分比(看课本149页)
六、能量代谢对慢性运动的适应
长期从事某一类运动训练或运动锻炼,会使体内对这类运动需
求高的能源物质储备提高外,还能使其系统的能量代谢的调节能力
和运动后恢复过程的代谢能力也相应加强,其使机体内这一能量系
统比其他能量系统更发达,那么这一系统供能占优势的人对这类运
动也就更加适应。
作 业:分析比较三种基本能量系统的特点。