王步标运动生理学 第六章 能量代谢与运动
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运动生理学——第六章 物质和能量代谢
二．脂类代谢：脂类是脂肪和类 脂的总称．
脂肪（又称为真脂）是１分子甘油和３ 分子脂肪酸所形成的甘油三酯．类脂是一 类在某些理化性质上与脂肪很相似的物质， 包括磷脂，糖脂，胆固醇等．
（一）脂类的生理功用
１.是储存能量和供给能量的重要 物质．１克脂肪在体内完全氧化时 放出能量为９千卡，比同重量的糖 和蛋白质产热量大，另外脂肪含水 量极少，而糖元和蛋白质含水量多 多脂肪所占体积远较糖元和蛋白质 小，因此脂肪是贮存能量的最好形 式．
２.磷脂和胆固醇是构成组织细胞的必要 的结构成分
３.合成某些物质：如胆固醇是体内合成 胃上腺皮质激素，性激素，胆汁酸盐和维 生素D的原料
４.脂肪是脂溶性维生素的溶剂：食物中 的脂溶性维生素，如维生素ＡＤＥＫ等可 溶于食物油脂中，并随同油脂一起在肠道 被吸收阶段．
（二）脂肪的氧化作用
人体的脂肪大部分储存于皮下、肠系膜、 大网膜、肾脏周围等脂肪组织中这些称 （脂库）
新陈代谢是生命的基本特征，新 陈代谢过程的顺利进行是正常生命活 动的必要条件．如果新陈代谢发生障 碍，必将影响正常的生命活动而造成 疾病，新陈代谢一旦停止，生命也随 之结束．
第一节 物质代谢
一、糖代谢 （一）糖的生理功能 Ａ.是供给人体所需的能量（一般情况
下人体所需能量大约７０％来源于糖 的氧化） Ｂ.糖是构成组织器官的重要成分之一 （核糖和脱氧核糖是细胞中核酸的组 织成分）
１.甘油的氧化利用：Ａ．在肝脏中甘油 可转变成磷酸丙糖，经糖的有氧氧化途径 参加三羧循环，氧化释放能量 Ｂ．甘油 亦根据生理需要经糖元异生途径合成糖元 或葡萄糖．
２.脂肪酸的氧化：脂肪酸在 体内彻底氧化成二氧化碳和水 同时释放出大量能量的全过程．
三 蛋白质代谢
蛋白质是生命的物质基础，一切生命活 动都与蛋白质联系在一起．导师恩格斯他 在十九世纪七十年代时提出“生命是蛋白 体的存在方式”他这一科学的定义说明了 两个问题：Ａ．蛋白体是生命最重要的物 质基础Ｂ．蛋白体的新陈代谢是生命活动 的基本特征．
运动生理学
实现的过程。
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
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
运动生理学课后思考题答案
运动生理学第一章肌肉活动的能量供应1．能量与生命的关系如何，是怎样实现的？人体生命活动是一个消耗能量的过程，而肌肉活动又是消耗能量最多的一种活动形式。
运动时，人体不能直接利用太阳能、电能等各种物理形式的能量，只能直接利用储存在高能化合物三磷酸腺苷分子中蕴藏的化学能，与此同时糖、脂肪、蛋白质则可通过各自的分解代谢，将储存在分子内部的化学能逐渐释放出来，并使部分能量转移和储存到A TP分子之中，以保证A TP供能的持续性。
2．不同运动中，ATP供能与间接能源的动用关系？1．ATP是人体内一切生命活动能量的直接来源，而能量的间接来源是指糖、脂肪和蛋白质。
2．糖是机体最主要，来源最经济，供能又快速的能源物质，一克糖在体内彻底氧化可产生4.1千卡的热量，机体正常情况下有60％的热量由糖来提供。
3．在进行剧烈运动时，糖进行无氧分解供能，1分子的糖原或葡萄糖可产生3－2分子的A TP，可利用的热量不到糖分子结构中重热量的5%，能量利用率很低，但产能速率很高。
4．在进行强度不是太大的运动时，糖进行有氧分解供能，此时1分子的糖原或葡萄糖可生成39－38分子的ATP，糖分子结构中的热量几乎全部可以被利用，但产能速率较低。
5．脂肪是一种含热量最多的营养物质，1克脂肪在体内彻底氧化可产生9.3千卡的热量，他是长时间肌肉运动的重要能源。
6．体内脂肪首先通过脂肪动员，分解为甘油和脂肪酸。
甘油经系列反应步骤，可循糖代谢途径氧化，由于肌肉内缺乏磷酸甘油激酶，故甘油直接为肌肉供能的意义不大。
脂肪酸进入细胞后，在线粒体外膜活化，经肉碱转运至内膜，再经ß氧化逐步生成乙酰辅酶，之后经三羧酸循环逐步释放出大量能量供ADP再合成ATP，此过程是脂肪氧化分解供能的主要途径。
蛋白质分解供能是由氨基酸代谢实现的，但蛋白质分解供能很不经济，故一般情况不作为主要供能物质。
3．三种能源系统为什么能满足不同强度的运动需要？这是由他们各自的供能特点所决定的。
王步标运动生理学 能量代谢与运动共75页
王步标运动生理学 能量代谢与运动
31、园日涉以成趣，门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 33、倾壶绝余沥，窥灶不见烟。
34、春秋满四泽，夏云多奇峰，秋月 扬明辉 ，冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海，我愿不知老。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·
31、园日涉以成趣，门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 33、倾壶绝余沥，窥灶不见烟。
34、春秋满四泽，夏云多奇峰，秋月 扬明辉 ，冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海，我愿不知老。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·
王步标运动生理学第六章能量代谢与运动
例：现某健康成人安静状态下的呼出气作气体分析，结
果为：O2=16.26%；CO2=4.14%。呼出气量为1分钟5.2L ， 计算其能量代谢。
①耗O2量：（20.96-16.26）%×5.2=0.2444（L.min-1) ②产生CO2量：（4.14-0.04）% ×5.2=0.2132（L.min-1) ③呼吸商：RQ=213.2/244.4=0.87 ④查表得氧热价为20.46（KJ.L-1） ⑤能量代谢：1min产热量为20.46×0.2444=4.99（KJ）
躺卧 开会 擦窗子 洗衣 扫地 打排球 打篮球 踢足球
2.73 3.40 8.30 9.98 11.37 17.05 24.22 24.98
第二节 基本的能量系统与运动
一、直接能源—ATP
ATP的再合成途径：①PCr分解生能 ②糖酵解生能
③糖、脂肪、蛋白质有氧氧化生能。
• 二、机体三个供能系统
第三节 静息和运动时的能耗
主要内容
＊基础代谢 ＊运动时净能耗量的测定 ＊运动时能耗量测定的意义
——运动强度分类
＊机械效率 ＊各种运动的能耗率
一、基础代谢率
1、概念 基础代谢率 （BMR）指人在清醒、静卧、空腹、
室温20～25 ℃条件下单位时间的能量代谢。
2、单位 kJ·m2·h-1 3、基础代谢的性别、年龄差异 男高于女，儿童比成
脂肪
0.7 0.71 …… 0.85 0.87 …… 0.90 0.95 …… 1.0
0.00 100.0 1.10 98.9
50.7 49.3 57.5 42.5
67.5 32.5 84.0 16.0
100.0 0.00
氧热价 KJ/L KCal
19.620 19.630
运动时物质和能量代谢精品PPT课件
唯一直接能源。
2．磷酸原系统供能特点
➢ 启动：“最早起动、最快利用”和最大功率输出 的特点。
➢ 输出功率：最大输出功率可达每千克干肌每秒 1．6—3．0毫摩尔~P。
➢ 可维持最大供能强度运动时间：约6—8秒钟。 （磷酸原储量有限，ATP为每千克湿肌4.77.8mmol，CP为每千克湿肌20-30mmol。）
（二）ATP的生物学功能
1.生命活动的直接能源
ATP-ADP循环是人体内能量转换的基本方 式，维系着能量的释放、贮存与利用。
2.合成磷酸肌酸
3.参与构成一些重要辅酶 ATP是一些重要辅酶，如NADP、
NAD+、FAD、CoA的结构成分，参与细胞 内糖、脂、蛋白质与核酸等的代谢反应。
4.提供物质代谢时需要的能量 ATP作为磷酸的供体，参与糖、脂肪等
二、糖酵解供能系统
糖酵解
糖原或葡萄糖无氧分解生成乳酸，并 合成ATP的过程为糖的无氧代谢，又称为 糖酵解。
（一）糖酵解供能的基本过程
亚细胞定位：细胞浆 底物：葡萄糖、（肌）糖原 终产物：乳酸 基本反应过程：共12步反应，如图。
1.ATP的净生成数量 1葡萄糖：生成4-消耗2=2 1肌糖原的葡萄糖单位：3分子
生物氧化的共同规律：
可总结为三个阶段。
1.生物氧化中水的生成
电子传递链（呼吸链）
在线粒体内膜上，一系列递氢、递电子 体按一定顺序排列，构成的一条连锁反应 体系。由于此反应体系与细胞摄取氧的呼 吸过程有关，故又称为呼吸链。
Cytc
e- Ⅳ
胞液侧
e-
Q e-
e-
Ⅰ
Ⅱ e-
Ⅲ
Ⅴ
NADH+H+ NAD+
ADP+H20--AMP+Pi+30.6KJ/Mol
2．磷酸原系统供能特点
➢ 启动：“最早起动、最快利用”和最大功率输出 的特点。
➢ 输出功率：最大输出功率可达每千克干肌每秒 1．6—3．0毫摩尔~P。
➢ 可维持最大供能强度运动时间：约6—8秒钟。 （磷酸原储量有限，ATP为每千克湿肌4.77.8mmol，CP为每千克湿肌20-30mmol。）
（二）ATP的生物学功能
1.生命活动的直接能源
ATP-ADP循环是人体内能量转换的基本方 式，维系着能量的释放、贮存与利用。
2.合成磷酸肌酸
3.参与构成一些重要辅酶 ATP是一些重要辅酶，如NADP、
NAD+、FAD、CoA的结构成分，参与细胞 内糖、脂、蛋白质与核酸等的代谢反应。
4.提供物质代谢时需要的能量 ATP作为磷酸的供体，参与糖、脂肪等
二、糖酵解供能系统
糖酵解
糖原或葡萄糖无氧分解生成乳酸，并 合成ATP的过程为糖的无氧代谢，又称为 糖酵解。
（一）糖酵解供能的基本过程
亚细胞定位：细胞浆 底物：葡萄糖、（肌）糖原 终产物：乳酸 基本反应过程：共12步反应，如图。
1.ATP的净生成数量 1葡萄糖：生成4-消耗2=2 1肌糖原的葡萄糖单位：3分子
生物氧化的共同规律：
可总结为三个阶段。
1.生物氧化中水的生成
电子传递链（呼吸链）
在线粒体内膜上，一系列递氢、递电子 体按一定顺序排列，构成的一条连锁反应 体系。由于此反应体系与细胞摄取氧的呼 吸过程有关，故又称为呼吸链。
Cytc
e- Ⅳ
胞液侧
e-
Q e-
e-
Ⅰ
Ⅱ e-
Ⅲ
Ⅴ
NADH+H+ NAD+
ADP+H20--AMP+Pi+30.6KJ/Mol
运动生理学——第六章 物质和能量代谢
肝糖元可以进行氧化分解，供给肝细胞生理 活动所需要的能量，但其主要的功能是在磷酸酶 的作用下，重新分解为葡萄糖补充到血液中维持 血糖的正常浓度．
磷酸酶只存在于肝脏，其他组织缺乏这种磷 酸酶，故其他组织中的糖元如肌糖元，就不能直 接分解为葡萄糖．
（三）糖在体内的氧化
两种形式：
Ａ．缺氧条件下，糖元和葡萄糖 分解为ＨL释放能量极少．
第二节 能量代谢
有机体的一切生命活动，如呼 吸循环神经活动，肌肉活动等都 要消耗能量，所消耗的能量来自 糖，脂肪，蛋白质的氧化．１克 糖或１克蛋白质在体内完全氧化 能释放４千卡热量.
１克脂肪在体内完全氧化能释放出 ９千卡的热量．一般说来，分解代 谢是释放能量的过程，而合成代谢 则是吸能过程．通常把物质代谢过 程中所伴随的能量释放、转化和利 用称为能量代谢．
（二）蛋白质代谢的动态平衡
蛋白质的主要功用是构成新的组织蛋白， 另一方面旧的组织蛋白又不断分解最后产 生水，二氧化碳和一些含氮的最终产物排 出体外，那么体内蛋白质（合成占优势） 还是消减（分解占优势），要解答这得从 氮平衡来得出结果．
什么是氮平衡？（食物中的含氮物质主 要是蛋白质）蛋白氮．
而且蛋白质分子中的含氮量约为16％
１.甘油的氧化利用：Ａ．在肝脏中甘油 可转变成磷酸丙糖，经糖的有氧氧化途径 参加三羧循环，氧化释放能量 Ｂ．甘油 亦根据生理需要经糖元异生途径合成糖元 或葡萄糖．
２.脂肪酸的氧化：脂肪酸在 体内彻底氧化成二氧化碳和水， 同时释放出大量能量的全过程．
三 蛋白质代谢
蛋白质是生命的物质基础，一切生命活 动都与蛋白质联系在一起．导师恩格斯他 在十九世纪七十年代时提出“生命是蛋白 体的存在方式”他这一科学的定义说明了 两个问题：Ａ．蛋白体是生命最重要的物 质基础Ｂ．蛋白体的新陈代谢是生命活动 的基本特征．
磷酸酶只存在于肝脏，其他组织缺乏这种磷 酸酶，故其他组织中的糖元如肌糖元，就不能直 接分解为葡萄糖．
（三）糖在体内的氧化
两种形式：
Ａ．缺氧条件下，糖元和葡萄糖 分解为ＨL释放能量极少．
第二节 能量代谢
有机体的一切生命活动，如呼 吸循环神经活动，肌肉活动等都 要消耗能量，所消耗的能量来自 糖，脂肪，蛋白质的氧化．１克 糖或１克蛋白质在体内完全氧化 能释放４千卡热量.
１克脂肪在体内完全氧化能释放出 ９千卡的热量．一般说来，分解代 谢是释放能量的过程，而合成代谢 则是吸能过程．通常把物质代谢过 程中所伴随的能量释放、转化和利 用称为能量代谢．
（二）蛋白质代谢的动态平衡
蛋白质的主要功用是构成新的组织蛋白， 另一方面旧的组织蛋白又不断分解最后产 生水，二氧化碳和一些含氮的最终产物排 出体外，那么体内蛋白质（合成占优势） 还是消减（分解占优势），要解答这得从 氮平衡来得出结果．
什么是氮平衡？（食物中的含氮物质主 要是蛋白质）蛋白氮．
而且蛋白质分子中的含氮量约为16％
１.甘油的氧化利用：Ａ．在肝脏中甘油 可转变成磷酸丙糖，经糖的有氧氧化途径 参加三羧循环，氧化释放能量 Ｂ．甘油 亦根据生理需要经糖元异生途径合成糖元 或葡萄糖．
２.脂肪酸的氧化：脂肪酸在 体内彻底氧化成二氧化碳和水， 同时释放出大量能量的全过程．
三 蛋白质代谢
蛋白质是生命的物质基础，一切生命活 动都与蛋白质联系在一起．导师恩格斯他 在十九世纪七十年代时提出“生命是蛋白 体的存在方式”他这一科学的定义说明了 两个问题：Ａ．蛋白体是生命最重要的物 质基础Ｂ．蛋白体的新陈代谢是生命活动 的基本特征．
能量代谢(生理学第七版)PPT课件
储存的能量。
磷酸戊糖途径
磷酸戊糖途径是葡萄糖氧化分解 的一种方式，其代谢产物对维持 细胞内还原环境具有重要意义。
能量代谢的重要性
01
02
03
维持生命活动
能量代谢是维持生物体正 常生命活动的基础，没有 能量代谢，生物体的各项 生理功能将无法进行。
生长发育
能量代谢为生物体的生长 发育提供必要的能量，通 过合成代谢过程合成细胞 和组织所需的物质。
详细描述
肥胖症的病因较为复杂，主要包括遗传、环境、内分泌、炎症和肠道微生物等多种因素。肥胖症患者通常存在能 量代谢异常，如脂肪分解减少、脂肪酸氧化降低、葡萄糖利用降低等。肥胖症可导致多种健康问题，如心血管疾 病、糖尿病、高血压等。
糖尿病
总结词
糖尿病是一种常见的慢性代谢性疾病，主要表现为胰岛素分泌不足或作用缺陷， 导致血糖升高。
ATP
细胞中的主要能源物质，用于各种 生命活动的直接供能。
生物电
某些细胞在兴奋过程中能够产生生 物电，传递信息。
03
能量代谢的调节
激素对能量代谢的调节
胰岛素
胰高血糖素
肾上腺素
甲状腺激素
促进细胞对葡萄糖的摄 取和利用，降低血糖水
平。
促进糖原分解和糖异生， 升高血糖水平。
促进糖原分解和糖异生， 升高血糖水平；同时促 进脂肪分解，提供能量。
生物体的能量主要来源于食物中的有 机物，通过氧化分解或合成代谢过程 释放出所含的化学能。
能量代谢的分类
有氧代谢
有氧代谢是指细胞在氧的参与下， 通过多种酶的催化作用，把有机 物彻底氧化分解（通常以分解葡 萄糖为主），产生二氧化碳和水，
释放能量。
无氧代谢
无氧代谢是指细胞在无氧条件下， 通过酶的催化作用，把有机物不 彻底地氧化分解，同时释放出所
磷酸戊糖途径
磷酸戊糖途径是葡萄糖氧化分解 的一种方式，其代谢产物对维持 细胞内还原环境具有重要意义。
能量代谢的重要性
01
02
03
维持生命活动
能量代谢是维持生物体正 常生命活动的基础，没有 能量代谢，生物体的各项 生理功能将无法进行。
生长发育
能量代谢为生物体的生长 发育提供必要的能量，通 过合成代谢过程合成细胞 和组织所需的物质。
详细描述
肥胖症的病因较为复杂，主要包括遗传、环境、内分泌、炎症和肠道微生物等多种因素。肥胖症患者通常存在能 量代谢异常，如脂肪分解减少、脂肪酸氧化降低、葡萄糖利用降低等。肥胖症可导致多种健康问题，如心血管疾 病、糖尿病、高血压等。
糖尿病
总结词
糖尿病是一种常见的慢性代谢性疾病，主要表现为胰岛素分泌不足或作用缺陷， 导致血糖升高。
ATP
细胞中的主要能源物质，用于各种 生命活动的直接供能。
生物电
某些细胞在兴奋过程中能够产生生 物电，传递信息。
03
能量代谢的调节
激素对能量代谢的调节
胰岛素
胰高血糖素
肾上腺素
甲状腺激素
促进细胞对葡萄糖的摄 取和利用，降低血糖水
平。
促进糖原分解和糖异生， 升高血糖水平。
促进糖原分解和糖异生， 升高血糖水平；同时促 进脂肪分解，提供能量。
生物体的能量主要来源于食物中的有 机物，通过氧化分解或合成代谢过程 释放出所含的化学能。
能量代谢的分类
有氧代谢
有氧代谢是指细胞在氧的参与下， 通过多种酶的催化作用，把有机 物彻底氧化分解（通常以分解葡 萄糖为主），产生二氧化碳和水，
释放能量。
无氧代谢
无氧代谢是指细胞在无氧条件下， 通过酶的催化作用，把有机物不 彻底地氧化分解，同时释放出所
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
26
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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。
27
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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
吉首大学706体育学综合2021年考研专业课初试大纲
吉首大学硕士研究生入学考试自命题考试大纲（体育学）考试科目代码：[706]考试科目名称：运动生理学、运动训练学、学校体育学一、考试形式与试卷结构（1）试卷成绩及考试时间：本试卷满分为300分，考试时间为180分钟。
（2）答题方式：闭卷、笔试（3）试卷内容结构学校体育学：120分运动生理学：90分运动训练学：90分（4）题型结构简答题：10小题，每小题20分，共200分分析论述题：3小题，每小题30分或40分，共100分二、考试内容与考试要求运动生理学（一）考试要求1、考察对基本概念和机制的理解和掌握程度，了解正常人体生理活动的现象、规律及其调节机理；2、掌握体育锻炼对机体各器官系统的影响及其机制，特别是青少年生理特点及体育锻炼对其功能的影响；3、掌握体育教学、体育锻炼及课余运动训练的生理学原理及常用生理指标测试方法，并初步运用于体育实践；4、理论联系实际，能够准确、熟练地使用所学知识来解决运动实践过程中遇到的实际问题。
（二）考试内容绪论1、识记：（1）稳态；（2）兴奋和兴奋性；(3)反应和适应。
2、理解：（1）运动生理学的研究方法；（2）运动生理学的研究现状；（3）运动生理学的发展趋势。
第一章肌肉收缩1、识记：（1）肌纤维的结构；（2）肌管系统；（3）粗肌丝、细肌丝的分子组成；（4）静息电位、动作电位的概念；（5）静息电位、动作电位形成的原理；（6）神经—肌肉接头的兴奋传递；（7）骨骼肌的收缩形式、特点；（8）骨骼肌纤维类型的划分；（9）不同肌纤维的形态、机能及代谢特征。
2、理解：（1）动作电位的传导；（2）神经—肌肉接头的结构；（3）肌电；（4）肌纤维收缩的分子机制；（5）肌丝滑行学说；（6）骨骼肌的特性；（7）骨骼肌收缩的力学表现。
3、运用：（1）运动对骨骼肌的影响；（2）骨骼肌纤维在运动中的应用。
第二章呼吸与运动1、识记：（1）呼吸的概念；（2）呼吸的三个环节；（3）人体的主要呼吸肌；（4）人体主要的呼吸形式；（5）影响肺换气的因素；（6）氧脉搏和氧储备的概念；（7）氧运输的形式；（8）二氧化碳的运输形式。
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(一)磷酸原系统（
• 概念
ATP-PCr系统或非乳酸能系统）
磷酸原系统是由三磷酸腺苷和磷酸肌酸构成的能
ADP＋Pi＋能 （供能2S）
量系统。也称ATP-PCr系统或非乳酸能系统。 反应： ATP
PCr + ADP
C + ATP
特点： ①不需Ｏ2
②输出功率最高 ③贮量少，供能时间约7.5 Ｓ， ④不产乳酸。 ⑤意义：快速可动用性。 ⑥主要为短时间高功 率项目供能，如短跑、跳、投等。
67.5 84.0
100.0
32.5 16.0
0.00
20.617 20.872
21.132
4.924 4.985
5.047
运动生理学
五、间接测热法的计算方法和步骤
•
•
气体代谢法
收集呼出气。
• 分析呼出气中的O2和CO2含量，计算耗O2和CO2产 生量。 • • • 求出呼吸商。 根据呼吸商查表得氧热价。 氧热价乘以耗O2量得能耗量 。
能量（散发） ATP
C
PCr
糖、脂肪、蛋白质
机械能（肌肉收缩） 化学能（合成代谢）
能
化学能 （贮存）
能 渗透能（吸收分泌）
电能（生物电） 热能（维持体温）
CO2
H2O
ADP Pi
能量来源
能量转移
能量去路
ATP的合成和分解是能量代谢的关键环节。
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氧热价 呼吸 KJ· L-1 商 20.9 19.7 18.8 1.00 0.71 0.80
17.17
38.94
17.17 38.94 17.99
0.83 2.03 0.95
0.83 1.43 0.75
蛋白质
23.43
运动生理学
非蛋白质呼吸商与氧热价
非蛋白质呼吸商
0.7 0.71 …… 0.85 0.87 …… 0.90 0.95 …… 1.0 氧化百分比（%） 糖 脂肪 0.00 1.10 50.7 57.5 100.0 98.9 49.3 42.5 氧 热 价 KJ/L KCal 19.620 19.630 20.307 20.462 4.686 4.690 4.850 4.887
运动生理学
思考题：
举例说明能量连续统一体在运动实践中 有何应用价值？
运动生理学
第三节 静息和运动时的能耗 ＊基础代谢 ＊运动时净能耗量的测定 ＊运动时能耗量测定的意义
——运动强度分类
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• 教学难点
能量代谢测定的原理。
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内 容 提 要
•
• •
第一节 人体的总能量代谢
第二节 基本能量系统与运动 第三节 静息和运动时的能耗
运代谢概念
在进行物质代谢的同时伴随 着的能量释放、转移和利用，称为能量代谢。
• • •
一、能量来源和去路 二、能量代谢的测定原理与方法 三、影响能量代谢的主要因素
2.73 3.40 8.30 9.98 11.37 17.05 24.22 24.98
运动生理学
第二节 基本的能量系统与运动
• 一、直接能源—ATP
• ATP的再合成途径：①PCr分解生能 ②糖酵解生能
③糖、脂肪、蛋白质有氧氧化生能。
磷酸原系统
• 二、机体三个供能系统
糖酵解系统
有氧氧化系统
运动生理学
推铅球、100m、高尔夫和网球 挥拍、足球后卫的带球跑 200～400m跑、速度滑冰、 800m跑 各项体操、摔跤（2min1局 足球、越野滑雪、马拉松 跑、慢跑
运动生理学
100 100
有氧氧化系统
标以 准运 动 的时 表间 示为 形区 式分
ATP-PCr系统
ATP
供 应 百 分 ① ②
运动时间
糖酵解系统
• 氧热价：把营养物质在体内氧化时每消耗1L氧所产生
的热量称为该物质的氧热价。 • 不同营养物质的热价和氧热价不同，见下表。 • 糖的氧热价最高，所以说糖是最经济的能源。
运动生理学
三种能源物质氧化时的参数比较
能源 物质 糖 脂肪 物理热价 生物热价 耗氧量
KJ· g-1 KJ· g-1 L· g-1 CO2产热 L· g-1
能量代谢最稳定，低于20℃，代谢开始增加，低于 10℃由于寒战和紧张代谢显著增加，当环境温度达 30～45℃时，内脏活动加强，代谢率也增加。
运动生理学
运动或劳动时的能量代谢率
表7-3 运动或劳动时的能量代谢率 机体的状态 产 热 量平均（kJ/m2· min-1）
躺卧 开会 擦窗子 洗衣 扫地 打排球 打篮球 踢足球
mmol· kgD-1
最大输出 最大运 mmol· ATP· kg-1· s-1 功率时间 动时间 11.2 少于1S 少于1S 少于5S 3min 6～8S
最大输出功率
25 77 365 100 250 13000
8.6 5.2
糖酵解 肌糖 系统 原
2～3min
有氧氧 肌糖原
化系统 脂肪
365
49
③
④
运动生理学
（二）能量连续统一体理论在体育实践中的应用
1.明白运 动项目所 需的主要 供能系统 3.制定合理 的训练计划， 选择相应的 运动练习方 法
2.训练中着 重发展起主 要作用的供 能系统
运动生理学 运动项目的主要能量供应系统表
运动项目
足球 3000m跑 各能量系统 所占的比例 ATP-PCr和LA 90 20 LA和有氧系统 10 40 有氧系统
运动生理学
第六章
能量代谢
运动生理学
气体代谢法
运动生理学
教学目的
• 1、掌握运动中能量供应过程和三种供能系统的 特征。
• 2、了解能量代谢的基本过程和基本原理、运动 的经济性及各种运动的能耗率。
• 3、熟知基础代谢和运动的净能耗量的计算方法 及其意义。
运动生理学
• 教学重点
运动中的能量代谢过程和三 个供能系统的特点。
运动生理学
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运动生理学
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运动生理学
一、能量的来源和去路
• 能量来源：体内糖、脂肪、蛋白质的氧化分解放能。 • 能量转移：有机物氧化分解释放的能量一部分用来维
持体温，一部分转换成ATP贮存。
• 能量利用（去路）：ATP分解放能供机体各种生命活
动需要。
运动生理学
•
能量代谢过程
计算得糖的呼吸商：RQ = 6/6 =1 糖的呼吸商为1。脂肪为0.7。蛋白质为0.8。见下表 非蛋白呼吸商和氧热价。如P141表6-1。 注意：剧烈运动和过度通气时,从肺呼出CO2增多,呼吸商增大。
运动生理学
（四）食物热价与氧热价 • 食物热价：1g食物完全氧化分解时所产生的热量称
为该食物的热价 。
2.7
1.4
不受限
30min
1～2h
运动生理学
运动生理学
运动生理学
四、能量连续统一体理论及其应用
（一）能量连续统一体的概念与形式
1、能量连续统一体的概念
运动生理学把不同类型运动项目的能量供应途径之间, 以及各能量系统之间相互联系形成的一个连续统一体， 称为“能量连续统一体”。
运动生理学
2、能量连续统一体的 形式
• 评价指标：最大吸氧量（VO2max）、无氧阈（AT）
运动生理学 三个供能系统比较
ATP-PCr系统 乳酸能系统 有氧氧化系统
代谢方式
输出功率 能量来源 ATP生成量 有害终产物
无氧代谢
最高 PCr ATP生成很少 无
无氧代谢
中等 糖原 ATP生成有限 乳酸(致疲劳)
有氧代谢
低 糖、脂肪 ATP生成很多 无
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运动生理学 • （二）能量代谢测定的方法 直接测热法
闭合式
间接测热法
直接测热法
开放式—气体代谢法
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 根据糖代谢的总反应式： C6H12O6＋ 6O2 6CO2＋6H2O
供能时间
生理意义 主要供能 项目
7.5S 快速可动用性
高功率项目如短 跑、跳、投、举
33S
缺氧时补充能 量急需
很长
重要供能系统 耐力性或长 时间活动
1-3min的 项目
运动生理学
运动时人体骨骼肌的代谢能力及三种能量系统的参数比较
能量 系统 磷酸原 系统
底物
ATP PCr
贮量
mmol· kgd-1
合成ATP
①以有氧和无氧供能 的百分比形式表示
②以运动时间为标 准的形式表示
运动生理学
以时间为标准的能量连续统一体的四区表
区域
1区 2区 3区 4区
运动时间
短于30S 30S～1.5min 1～3min 长于3min
主要能量系统
ATP-PCr ATP-PCr和糖酵解 糖酵解和有氧氧化 有氧氧化系统