王步标运动生理学 能量代谢与运动共75页文档
运动生理学课件能量代谢
能量平衡与慢性疾病预防
慢性疾病
如心血管疾病、糖尿病和某些癌 症等慢性疾病，与能量平衡密切
相关。
风险因素
长期能量摄入过多或过少，都可能 导致慢性疾病的发生。保持能量平 衡有助于降低这些风险。
预防措施
通过维持能量平衡，结合其他健康 生活方式，如合理饮食、规律运动 等，可以有效预防慢性疾病的发生 。
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能量就越多。
意义
活动代谢是人体能量消耗的重要 组成部分，适量的活动可以促进 能量消耗，有助于控制体重和预
防肥胖。
食物特殊动力作用
定义
食物特殊动力作用是指摄食过程中对食物进行消化、吸收 、代谢转化过程而消耗的热量。
影响因素
食物特殊动力作用的消耗与摄食量、食物种类和个体差异 有关。一般来说，摄食量越大、食物中蛋白质含量越高， 食物特殊动力作用所消耗的能量就越多。
脂肪
脂肪是运动中主要的慢速能源 ，能够提供大量的能量，帮助 运动员在长时间内维持运动。
脂肪的能量密度高，每克脂肪 可以提供9千卡的能量，比碳水 化合物和蛋白质都高。
在长时间、低强度的运动中， 脂肪的供能比例较高，而在高 强度运动中，脂肪供能比例较 低。
蛋白质
蛋白质在运动中主要起修复和构 建肌肉的作用，但在某些情况下
在动物体内，呼吸作用是主要的能量来源，通过氧化有机物来释放能量 。
能量代谢的生理意义
能量代谢是维持生物体正常生理功能的基础，为各种生理活动提供所需的能量。
通过能量代谢，生物体能够适应环境变化，维持内环境的稳态，保证正常的生理功 能。
能量代谢与生长发育、应激反应等生理过程密切相关，对生物体的生存和繁衍具有 重要意义。
运动生理学能量代谢
技能大赛《运动生理学》（一）糖代谢70%---最主要经济快速能源糖代谢运动的能量代谢第一章人体内糖类主要是糖原及葡萄糖，通过食物获得。
单糖被吸收进入血液后，一部分合成肝糖原；一部分随血液运输到肌肉合成肌糖原贮存起来；第一节生物能量学概要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。
]能量的直接来源—— ATP [三磷酸腺苷因而，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，使之处于一种动能量的间接来源——糖、脂肪、蛋白质态平衡。
一、叶绿体和线粒体是高等生物细胞主要的能量转换器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。
二、ATP与ATP稳态1.ATP的分解供能及补充→ ADP+Pi+E ATP每克分子ATP可释放29.26-50.16KJ(7-12Kcal)的能量。
)这一直接补充过程由肌肉中的另一高能磷酸化合物CP(磷酸肌酸ATP一旦被分解，便迅速补充。
CP完成。
释出能量用以将ADP再合成为ATPCP+ADP→C+ATP) ，并释放出能量。
ATP 在酶的催化下，迅速分解为( ) %。
每天从糖类获得的能量约占总能量消耗的(A、三磷酸腺苷和无机磷酸、二磷酸腺苷和有机磷酸B 80 D、C、70 A、50B、60、二磷酸腺苷和无机磷酸D、三磷酸腺苷和有机磷酸C 为吸收单位。
糖的吸收主要是以( )分解释放的能量被用于（ATP ）。
、淀粉 C、糖原 DA、葡萄糖 B、麦芽糖、肌肉做机械功 B A、水的吸收）。
正常情况下血糖的去路有（的工作D、细胞膜上各种泵C、兴奋的传导B、合成糖原A、有氧氧化稳态的概念2.ATP、随尿排除体外 D C、转变呈非糖类物质 ATP稳态。
恒定含量的现象称为ATP 机体在能量转换过程中维持其）是人体最主要的供能物质。
（浓度较低，但大多数条ATP转换机制，即正常组织细胞中一方面，组织细胞存在高效能的ATP D、维生素、蛋白质 C 、脂肪、糖类A B ATP件下细胞内又能够满足各种生命活动较高浓度的需求。
运动生理学
糖（糖原） 脂肪 + O2
三羧酸循环
CO2+H2O+E
ADP ATP
蛋白质 （生糖氨基酸）
反应部位：线粒体内，三大营养物质氧化分解脱下的氢， 通过递氢体或递电子体系逐步传给氧而化合成H2O ，并生 成大量的ATP。
二、人体内能量的去路（转移与利用）
1、转变为机械能──肌肉收缩做功； 2、转移到肌酸上──储存能 ；CP是体内快速可动用的 “能量库” 。 CK ATP+C ADP+CP 3、转变为其它形式的能──完成各种生理功能； 4、转变为热能──维持正常体温（50%）。 小结：
贵州师范大学体育学院
石家瑾 曹 蔚
2006年9月
课程教材：
邓树勋、王健、乔德才主编 《运动生理学》高等 教育出版社 2005年7月第一版
参考书：
1、王步标主编 《人体生理学》高等教育出版社 1994年第一版 2、 王瑞元主编《运动生理学》人民体育出版 社2002年第一版 3、邓树勋主编 《运动生理学》高等教育出版社 1999年第一版
ADP
ATP
（三）运动与糖代谢 1、血糖浓度与运动能力 短时间、剧烈运动后：血糖浓度上升。原因：机体由安静状态下进 入运动状态时，交感-肾上腺素系统活动加强，促使肝糖原分解增强所致。 长时间运动时：在运动前或运动中进行糖的补充，有利于血糖浓度 的稳定，保持运动能力，不容易疲劳。 脑细胞和红细胞必须依赖血糖供能，血糖浓度的下降，会导致脑细 胞和红细胞的死亡。因此，运动中保持血糖浓度的稳定是十分重要的。 2、糖原贮备与运动能力 运动前补充糖或加强食物中糖的含量，可以使体内有充足的肝糖原和 肌糖原贮备量，有利于运动时血糖浓度的维持和肌糖原的维持，保持和提 高运动能力。 正常情况下，肌糖原的贮备量是稳定的，大量摄取糖是不能有效地提高 肌糖原的含量。只有高糖膳食和耐力运动才能产生肌糖原的超量补偿，使肌 糖原贮量适度增加。优秀耐力运动员肌糖原含量可达700克（占全身肌肉重 量的3%-5%）。 肝糖原对维持血糖浓度的意义：对于大多数组织细胞（除肝细胞）而言， 葡萄糖一旦进入细胞或肌肉中进一步合成肌糖原后，就不能再扩散出肌细胞， 所以在进行力竭性运动时，活动的肌肉是不能利用不活动肌肉中的葡萄糖或 肌糖原的。只有肝糖原分解成葡萄糖进入血液，通过血液循环供给活动的肌 肉才能保证活动肌肉的持续能量供给
王步标运动生理学 能量代谢与运动
③糖、脂肪、蛋白质有氧氧化生能。
• 二、机体三个供能系统
磷酸原系统 糖酵解系统 有氧氧化系统
运动生理学
(一)磷酸原系统（ ATP-PCr系统或非乳酸能系统）
• 概念 磷酸原系统是由三磷酸腺苷和磷酸肌酸构成的能
量系统。也称ATP-PCr系统或非乳酸能系统。
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运动生理学
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• （二）能量代谢测定的方法
直接测热法
闭合式
间接测热法 开放式—气体代谢法
直接测热法
闭合式
运动生理学
气体代谢法
运动生理学 MAXII-运动肺功能测试
运动生理学
• （三）呼吸商：
• 概念：生理学把机体在同一时间内呼出的CO2量与耗O2量的 比值称为呼吸商。 RQ= CO2/O2
有氧氧化系统
足球、越野滑雪、马拉松 跑、慢跑
标 准 的 表 示 形 式
以 运 动 时 间 为 区 分
运动生理学
100
100
有氧氧化系统
ATP-PCr系统
ATP
供 应 百 分
①
糖酵解系统
②③
④
运动时间
08 能量代谢
《人体生理学》
（二）乳酸能系统
定义：乳酸能系统也称无氧糖酵解 系统，是指糖原或葡萄糖在细胞浆 内无氧分解生成乳酸的过程中，再 合成ATP的能量系统。
《人体生理学》
乳酸能系统供能特点： 功率为29.3J· kg-1· s-1。 供能持续时间为33s左右。 供能总量较磷酸原系统多，输出功 率次之。 不需要氧，产生导致疲劳的物质— 乳酸。
●
《人体生理学》
（一）能量连续统一体的概念
不同类型运动项目的能量供应 途径之间，各能量系统之间，存在 着紧密的联系，形成一个连续的统 一体。运动生理学将其称之为“能 量连续统一体”。
《人体生理学》
最大输出
《人体生理学》
乳酸能系统供Βιβλιοθήκη 应用： 乳酸能系统供能的意义在于保证磷
酸原系统最大供能后仍能维持数十 秒快速供能，以满足机体的需要。 糖酵解供能是速度耐力素质的基础。 1-3min内以最大速度完成的运动项 目，多需要糖酵解供能。
《人体生理学》
（三）有氧氧化系统
定义：有氧氧化系统是指糖、脂肪和 蛋白质在细胞内（主要是线粒体内） 彻底氧化成H2O和CO2的过程中，再合 成ATP的能量系统。
《人体生理学》
三、能量连续统一体的概念和应用
（一）能量连续统一体的概念 （二）能量连续统一体的形式 （三）能量连续统一体理论在体育实 践中的应用
《人体生理学》
在不同的运动项目中三种能量系统 所占的比例 100m跑ATP的再合成的主要依赖于磷 酸原系统提供 ●中距离跑，需要由无氧和有氧代谢混 合供能，如1500m跑 ●长距离跑期间的能量供能主要依靠有 氧氧化系统供能
《人体生理学》
磷酸原系统的特点：
①最大供能速率或能量输出功率为 56J· kg-1· s-1。 ②供能持续时间为7.5s左右。 ③供能的特点是，供能总量少，持续 时间短，功率输出最快。 ④不需要O2，不产生乳酸等物质。
本科《运动生理学》课程教案——1绪论
院（系）：
体育系
课程名称： 运动生理学
任课教师:
邱礼强
教学班级：
420 级
教学学期： 2020-2021（下）
2021 年 3 月
豫章师范学院课程教案
课程名称 课程类别 任课教师
课程代码
运动生理学
学分
3
必修课（ √ ）选修课（ ）辅修课（ ）
邱礼强
职称 助教 学历/学位 硕士
总计：51 学时 理论：34 学时 实践：17 学时 其它： 学时
二、生命活动的基本表现 蛋白质和核酸是一切生命活动的物质基础，生命活动至少包括新陈代谢、兴奋性和生殖三个基本 特征。 1、新陈代谢 生物体是在不断地更新自我，破坏和清除已经衰老的结构，重建新的结构。这是一切生物体存在 的最基本特征，是生物体不断地与周围环境进行物质与能量交换中实现自我更新的过程。新陈代谢一 旦停止，生命也就终结。新陈代谢过程中，分解自身的结构称为分解代谢；合成和重建自身的结构称 为代谢。 2、兴奋性 兴奋性：生物体对刺激发生反应的能力称为兴奋性。 反应：生物体生活在一定的外界环境中，当环境发生变化时，细胞、组织或机体内部的新陈代谢 及外部的表现都将发生相应的改变。 刺激：各种能引细胞、组织或机体发生反应的环境变化为刺激。 3、生殖 三、稳态 1859 年，法院著名生理学家克劳德·贝尔纳（Claude Bernard）首先指出，只有保持内环境相对 稳定，复杂的多细胞动物才有可能生存。但内环境理化性质的相对稳定并不是一种凝固的状态，而是 各种物质在不停地转换中达到平衡状态，即动态平衡。美国生理学家坎农（Walter Cannon，1887—1945）
教辅资源
1、邓树勋主编. 运动生理学. 北京：北京师范大学出版社，1988 2、龚茜玲等主编. 生理学. 上海：上海医科大学出版社，1993 3、王步标等主编. 人体生理学. 北京：高等教育出版社，1996 4、合理运用精品课程资源，如陕西师范大学、沈阳体育学院、华东师范大学、上 海体育学院、湖南师范大学等高等学校的运动解剖学精品课程网站。
体育锻炼后疲劳的原因及恢复方法
体育锻炼后疲劳的原因及恢复方法摘要：每个学生的疲劳症状和因素都不同。
因为每个学生的生活方式不同。
但是不变的是，疲劳的原因是由于人体内环境失调。
所以水是内环境进行化学反应的介质，出问题会导致疲劳。
营养不足会导致化学反应底料不足，同样会导致疲劳。
休息不足是现代人面临最大的问题，数字网络时代的到来，人们的生活节奏逐渐加快，在电子产品上花的时间日益增加。
休息不足、熬夜会导致无法从训练中恢复过来或者会延长恢复时间。
甚至会导致身体倒退。
训练使人进步，熬夜使人退步，就看谁更坚强。
运动后疲劳只是量变的过程，很快就能恢复，但是由于长期的休息不足，并且还持续进行高强度训练会导致慢性疲劳综合症（运动后疲劳综合症），这就是质变的过程。
慢性疲劳综合症是一种身份不明的极度疲劳状态。
没有已知的原因。
这种类型的疲劳通常不会在休息时好转，而在过度训练时会恶化。
不过对于大多数学生来说，几乎不会出现这种情况。
关键词：能量水平；压力；脱水；补充能量；补液；主动恢复技术；睡觉运动性疲劳是正常的，没有疲劳，没有进步，这句话不是空穴来风。
当然也存在病理性的疲劳，叫做慢性疲劳综合症（运动后疲劳综合症）。
不过一般学生比较少出现这种情况，除非经常熬夜的学生。
持续和过度的疲倦、疲劳和能量不足运动中使用的肌肉和关节的疼痛和僵硬，免疫力低下、恶心和呕吐，头痛和头晕，异常或意外的呼吸困难和高心率。
我们不能根据自己的身体水平去思考学生的训练。
比如平常我们用绳梯热身是很常见的，普通学生也是可以使用的，但是对于一些心肺功能很差的学生，绳梯结束就等于训练结束，后面45分钟的训练等于煎熬。
其实整个训练安排的强度和难度并不大，但是由于前面的心率过高，提前动用了过多的磷酸原供能。
导致后面的身体一直处于未恢复的状态，所以整个训练就是痛苦的，训练后是很疲劳的，因为此时不只是身体疲劳，大脑皮层也会疲劳，因为身体对训练是抗拒的，大脑皮层就会有强烈的“抑制”作用，导致头疼、头胀。
王步标版运动生理学-第四章--血液循环与运动
180
90（＜12）
舒张压
mmHg(kPa)
80（＜10.6） 85（＜11.3） 85～89
90～99
100～109
＜10 60（＜8.0）
第四十三页，共86页。
复习提问
简述动脉血压的成因。 何谓收缩压、舒张压和脉搏压？
第四十四页，共86页。
（三）动脉血压的影响因素
第二页，共86页。
内容提要
心脏的泵血功能
血管生理
心血管活动的调节
心血管对运动和训练的反应和适应
第三页，共86页。
血液循环:血液在心血管系统中按一定方向
周而复始的流动,称为血液循环。
血液循环主要功能：
1、根据代谢需要，完成物质运输 。 2、将激素送到靶细胞，实现体液调节. 3、维持内环境的相对稳定，实现血液防卫功能。
一、心肌的生理特性
心脏肌，执行心
脏的收缩和舒张，又称工作细胞。
自律细胞：组成心脏的特殊传导系统，
具有自律性。能够自动发放有序的兴奋冲动， 并由这种兴奋冲动控制心肌中工作细胞的兴奋 ，由此导致兴奋收缩偶联，实现心脏的泵血功 能。
第七页，共86页。
（一）兴奋性
第十八页，共86页。
二、心动周期
（一）概念：
心动周期：心房或心室每收缩和舒张一次构成一个机械 活动周期称心动周期。
心率：每分钟心脏跳动的次数，称为心率。正常人心率 为 60～100次·min-1，平均75次·min-1 。
（二）时程：60s/75＝0.8s
房缩 0.1s 室缩 0.3s
房舒 0.7s 室舒 0.5s
，称心输出量或每分输出量。
每分输出量(CO )=每搏输出量(SV)×心率(RH)
王步标版运动生理学第九章运动与免疫课件
王步标版运动生理学第九章运动与免疫
1
教学目的与要求
掌握免疫的基本概念和功能，免疫
系统的组成和功能。
掌握不同负荷运动对免疫功能的影 响。
了解免疫调节的有效措施。
王步标版运动生理学第九章运动与免疫
2
教学重点与难点
➢ 免疫的基本概念和功能，免疫系统
的组成和功能。
➢不同负与免疫
3
第一节 概 述
一、免疫的基本概念
（一）免疫的概念
免疫是指是指机体对“自己”和“非已”的识别，并排
除非已，以维持机体相对稳定的一种生理功能。
（二）非特异性免疫与特异性免疫
先天性 第一道防线：皮肤、粘膜 非特异性免疫 非针对性 第二道防线：抗体、吞噬细胞
特异性免疫
获得性
记忆细胞也分泌抗体。它们的特点是寿命长，对抗原十分 敏感，能“记住”入侵的抗原。如果有同样的抗原第二次 入侵时，记忆细胞比没有记忆的T、B细胞更快地作出反应， 即很快分裂产生新的效应T、B细胞和新的记忆细胞，效应 T细胞可直接杀伤抗原，效应B细胞再产生抗体消灭抗原。 这就是二次免疫反应。
二次免疫反应不仅比初次反应快，也比初次反应强，能在 抗原侵入，尚未为患之前将它们消灭。有些抗原诱发的记 忆细胞能对这种抗原记忆终生，使动物或人对这种抗原具 有终生免疫能力。如人患天花、麻疹、伤寒、百日咳等病 后，终生不再感染.
淋巴细胞抗体王步标版运动生理学第九章运动与免疫分泌免疫王步标版运动生理学第九章运动与免疫溶菌免疫王步标版运动生理学第九章运动与免疫王步标版运动生理学第九章运动与免疫10中性粒细胞吞噬病菌王步标版运动生理学第九章运动与免疫11王步标版运动生理学第九章运动与免疫12一抗原抗抗原原是一类能刺激机体产生免疫应答产物并能与相应是一类能刺激机体产生免疫应答产物并能与相应的免疫应答产物发生特异性结合的物质
运动生理学能量代谢
技能大赛《运动生理学》第一章运动的能量代谢第一节生物能量学概要能量的直接来源—— ATP [三磷酸腺苷]能量的间接来源——糖、脂肪、蛋白质一、叶绿体和线粒体是高等生物细胞主要的能量转换器二、ATP与ATP稳态1.ATP的分解供能及补充ATP → ADP+Pi+E每克分子ATP可释放29.26-50.16KJ(7-12Kcal)的能量。
ATP一旦被分解，便迅速补充。
这一直接补充过程由肌肉中的另一高能磷酸化合物CP(磷酸肌酸)完成。
CP释出能量用以将ADP再合成为ATP。
CP+ADP→C+ATPATP 在酶的催化下，迅速分解为( )，并释放出能量。
A、三磷酸腺苷和无机磷酸B、二磷酸腺苷和有机磷酸C、三磷酸腺苷和有机磷酸D、二磷酸腺苷和无机磷酸ATP分解释放的能量被用于（）。
A、水的吸收B、肌肉做机械功C、兴奋的传导D、细胞膜上各种"泵"的工作2.ATP稳态的概念机体在能量转换过程中维持其ATP恒定含量的现象称为ATP稳态。
一方面，组织细胞存在高效能的ATP转换机制，即正常组织细胞中ATP浓度较低，但大多数条件下细胞内又能够满足各种生命活动较高浓度ATP的需求。
另一方面，ATP稳态被打破，机体会迅速出现疲劳状态。
从机体能量代谢的整个过程来看，其关键环节是（）。
A、糖酵解B、糖类的有氧氧化C、糖异生D、A TP的合成与分解三、主要营养物质在体内的代谢（一）糖代谢糖代谢---最主要经济快速能源 70%人体内糖类主要是糖原及葡萄糖，通过食物获得。
单糖被吸收进入血液后，一部分合成肝糖原；一部分随血液运输到肌肉合成肌糖原贮存起来；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。
因而，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，使之处于一种动态平衡。
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。
每天从糖类获得的能量约占总能量消耗的( ) %。
A、50B、60C、70D、80糖的吸收主要是以( )为吸收单位。
王步标版运动生理学-第四章--血液循环与运动
室舒期
1.15 0.50
21
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0.2 0.1
0.8
0.3 0.4
心房收缩期 心室收缩期 心室舒张期 全心舒张期
0.7 0.6
22
0.5
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（二）心的射血和充盈
23
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心脏泵血过程
心脏泵血过程
心房收缩期 心室收缩期 心室舒张期
等 快缓 等快缓
容 速慢 容速慢
收 射射 舒充充
15
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（四）收缩性
1、对细胞外液的钙离 子有明显的依赖性
2、同步收缩（房和室 内传导速度快、心肌又是 功能合胞体）
3、不发生强直收缩
16
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不发生强直收缩
17
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骨骼肌的强直收缩
18
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期前收缩 在有效不 应期后、下一次窦房 结产生的兴奋下传到 达之前,由于异常刺激 (人工或病理性刺激) 作用于心肌，使心肌 产生一次额外的兴奋 和收缩,称为期前收缩
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快速射血期 等容收缩期后,心室进一步收缩 ，引起室内压急剧上升，大于动脉压 ，半月瓣开，心室内血液大量 的快速 射入动脉。
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减慢射血期 快速射血期后,心室内血液逐渐 减少，收缩力和室内压也减小，此时 室内压稍低于动脉压，但由于血流的 惯性，使血液仍继续缓慢地流向动脉 。
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（二）射血分数(ejection fraction):指每搏输出
量所占心室舒张末期容积的百分比。 一般为55～65%。剧烈运动可增加到75%。越大,说明心脏 排血越彻底。
运动的能量代谢--3-资料
《人体生理学》
《人体生理学》
横桥的运动引起肌丝的滑行-----肌肉收缩
《人体生理学》
肌球蛋白 ATP 分解放能
《人体生理学》
ATP的再合成----吸能
ATP是肌肉活动唯一的一种直接能 量来源
ATP酶
ATP
ADP＋Pi＋能
《人体生理学》
ATP的生成过程
一是磷酸肌酸（CP）的分解放能 二是糖原酵解供能 三是糖和脂肪的氧化生能
肌糖原贮量是运动员无氧耐力和有氧耐力素质 的物质基础。
经常从事体育锻炼，使体内糖原的贮备量增加 ，糖代谢的能力增强，运动能力提高。
《人体生理学》
血糖
正常人空腹时血糖浓度 80-120%mg，血糖相对稳 定是血糖来源和去路维持动态平衡的结果。
短时间剧烈运动，血糖浓度升高，是机体由安静 状态进入运动状态时，交感－肾上腺系统兴奋增 强的结果。
体内氨基酸的来源有： 氨基酸的去向有：
(1)内源性氨基酸
(1)合成蛋白质
(2)外源性氨基酸
(2)合成含氮的功能性物质
(3)分解代谢
氨基酸库
氨基酸的分解代 谢主要途径是经 脱氨基作用生成 氨和-酮酸。
《人体生理学》
运动与蛋白质代谢
在正常的情况下机体的蛋白质摄入量与排出量 处于动态平衡。短时间激烈运动时蛋白质基本不参 与供能；长时间耐力运动时，能量需求的失去平衡， 为了补充骨骼肌和大脑正常活动对糖的需求，蛋白 质和氨基酸分解代谢增强，氨基酸的糖异生作用加 强。长期接受力量性运动训练可以明显促进蛋白质 合成代谢，引起运动肌壮大。
ATP酶
ATP
ADP＋Pi＋能
《人体生理学》
ATP的分解放能