第三章脂肪代谢与运动

安静状态：血浆FFA半寿期大约为4分钟。
中等强度运动：血浆FFA半寿期大约为0.9分钟； 低强度运动：血浆FFA半寿期大约为2分钟； 低强度和中等强度运动时血浆FFA都能积极地参 与各组织器官的氧化供能。
（二）骨骼肌利用血浆游离脂肪酸
1、血浆FFA在骨骼肌内的供能地位
2、影响肌细胞内血浆FFA供能的因素
（2）血浆脂肪酸浓度
血浆FFA浓度受血浆清蛋白数量及其结合力的影响。在长时间运动时，血 浆FFA浓度逐渐升高，运动肌摄取和利用量也相应增多，二者存在正比关 系。人体血浆FFA浓度不超过2 mmol/L。
运动时间 （min）
0
90
180
240
游离脂肪酸 0.66 （mmol/L）
0.78
1.57
1.83
5、运动训练对骨骼肌脂肪酸氧化能力的影响
运动训练中以耐力训练对人体骨骼肌脂肪酸代谢 的影响最明显。耐力训练可提高骨骼利用脂肪酸 供能能力，主要原因是： （1）耐力训练使每分心输出量增大，血红蛋白 、肌红蛋白含量增多，骨骼肌毛细管密度增大， 其结果对骨骼肌的供氧能力提高。
（2）训练肌的细胞内线粒体数目增多和体积增 大，位于线粒体内的酶活性升高，其结果提高 了骨骼肌代谢利用氧的能力。
复合脂
甘油磷脂glycerophospholipid
复合脂
脂蛋白 乳糜微粒
蛋白质（主要成分） 02-05 5-10 25 45-50
甘油三酯 80-95 50-70 10 5
胆固醇 2-7 10-15 45 30
磷脂 6-9 10-15 20 30
糖 1 1 1 1
极低密度脂蛋白 低密度脂蛋白 高密度脂蛋白
衍生脂
胆固醇的化学结构
正常值 危險邊界值 高危險值 目標值 您最近的數值
<200
200-239
>240
<200
三、脂质的生物学功能
1）脂肪氧化释放能量 2）复合脂和衍生脂是构成细胞的成分 3）促进脂溶性维生素的吸收 4）脂肪防震和隔热保温作用 5）对糖和蛋白质的消耗具有节省作用
第二节 脂肪的分解代谢
血浆脂蛋白的化学组成及其相对百分比
脂蛋白 乳糜微粒 极低密度脂蛋白 低密度脂蛋白 高密度脂蛋白 蛋白质（主要成分） 02-05 5-10 25 45-50 甘油三酯 80-95 50-70 10 5 胆固醇 2-7 10-15 45 30 磷脂 6-9 10-15 20 30 糖 1 1 1 1
高浓度血浆FFA可形成微胶粒溶液，损害细胞膜，增加 血小板的粘集，引起血栓形成。
（3）饮食
低糖膳食使肌糖原储量低下时，或饥饿1-3天， 脂肪酸氧化供能量可高达80-90%。
吃糖可抑制脂肪组织的脂肪分解，服用咖啡因 促进脂肪组织的脂解作用。 补充肉碱，也可加快脂肪酸的分解代谢。
（4）耐力训练水平
高水平耐力运动员呼吸循环系统转运氧的能力 高，肌内线粒体氧化脂肪酸的能力强，因而运 动时脂肪酸氧化供能的比例相对较高，有利于 运动时节省糖储备。
丙酮酸
糖 酵 解 葡萄糖
儿茶酚胺； 胰高血糖素
TG
-磷酸甘油 脂酰辅酶A
FFA
＋
脂肪水解
－
甘油
胰岛 素
脂肪细胞
血液
葡萄糖
FFA
甘油
脂肪组织内甘油三酯和脂肪酸循环
血浆甘油三酯分解
1、 血浆脂蛋白与甘油三酯
血浆中的甘油三酯是与磷脂、胆固醇、胆固醇酯和载脂蛋白以不同比例结合 而存在，共同构成各种脂蛋白，其中乳糜微粒（CM）和极低密度脂蛋白 （VLDL）中含有的甘油三酯较多，低密度脂蛋白（LDL）和高密度脂蛋白 （HDL）中含有较少量的甘油三酯。
2、血浆脂蛋白中甘油三酯的分解
甘油三酯 （血浆脂蛋白） LPL 脂肪酸 + 甘油 血浆清蛋白
游离脂肪酸（FFA）
代谢利用 （器官组织）
LPL（脂蛋白脂酶）广泛存在于人体细胞内，在细胞内粗面内质网 中合成后转运出细胞，在毛细管内皮细胞表面与硫酸肝素结合， 可以催化血浆脂蛋白中的甘油三酯水解。
3、运动对血浆脂蛋白含量的影响
2、影响肌细胞内血浆FFA供能的因素
（1）运动强度和持续时间
运动强度下降到60-70%最大摄氧量、超过2030分钟的长时间运动中，动脉血FFA持续而缓慢 地升高，肌细胞吸收血浆FFA供能比例增大，例 如运动40、90、180、240分钟，脂肪酸供能占 总能耗的百分数分别为37%、37%、50%、62%。
乙酰-CoA
脂酰-CoA
（脱下了两个碳原子）
（二）、脂肪酸β-氧化的生理意义
1、β-氧化是体内脂肪酸分解的主要途径
2、是脂肪酸的改造过程
四、酮体代谢
第三节
运动时脂代谢的特点
一、运动时脂肪代谢
骨骼肌胞浆的脂滴
能量
脂库中的脂肪
血浆脂蛋白
二、运动时脂肪酸的利用
(一）运动对血浆游离脂肪酸含量的影响 (二）运动对血浆游离脂肪酸利用的影响
运动时甘油代谢的生物学意义
1.糖异生作用的重要底物 2.甘油所吸附的固定水可补充体液，防止 运动性缺水 3.甘油可作为脂肪分解的强度指标。
三、脂肪酸的分解代谢
（一）、脂肪酸氧化的基本过程
脂肪酸是长时间运动的基本燃料。在线 粒体内一系列酶的催化下，脂肪酸逐步 裂解出二碳单位-乙酰辅酶A，在经三羧 酸循环和呼吸链氧化。
为：脱氢、水化、再脱氢、硫解。
每次β-氧化生成1个乙酰-CoA、1个NADH、 1个FADH2 。
3、脂肪酸β-氧化反应步骤
脂肪酸
AMP
PPi
＋
脂酰-CoA
CoA-SH
ATP
FADH2 反式Δ2烯脂酰-CoA H2 O L-3-羟脂酰-CoA NADH β-酮脂酰-CoA
硫激酶
脂 肪 酸 活 化
脂酰-CoA脱氢酶 烯脂酰-CoA水合 酶 羟脂酰-CoA脱氢 酶 硫解酶
1、肌内甘油三酯含量
肌内甘油三酯含量与肌纤维类型、营养和身体 活动量有关。以中性脂滴的形式存在，分布于 含线粒体丰富的慢肌纤维中，并与线粒体容积 成正相关。平均含量为5-15mmol/Kg，比脂肪组 织的400-800mmol/Kg含量要少得多。
2、肌内甘油三酯分解 甘油三酯
（骨骼肌）
LPL
脂肪酸 + 甘油

脂肪酸的活化 脂肪酰辅酶A进入线粒体 脂肪酰辅酶A的β—氧化 三羧酸循环
1、脂肪酸的活化
脂肪酸转变为脂酰辅酶A的过程，称为脂 肪酸的活化 在线粒体外膜，经酰基辅酶A合成酶催化， 并由ATP提供2个高能磷酸键 （ATPAMP），脂肪酸与辅酶A结合，生 成脂酰辅酶A。
2、脂酰辅酶A进入线粒体
3、不同肌纤维利用血浆FFA供能的差异
4、骨骼肌脂肪酸氧化与运动能力的关系 5、运动训练对骨骼肌脂肪酸氧化能力的影响
1、血浆FFA在骨骼肌内的供能地位
安静时，动脉血FFA是骨骼肌的基本燃料。 在短时间极量或高强度运动中，血浆FFA 供能意义不大。 在长时间运动中，血浆FFA在骨骼肌的供 能中起着关键作用。
一 、 脂 肪 的 动 员 与 水 解
脂肪的分解代谢
二、
由于肌肉中缺乏磷酸甘油激酶，故甘油不能直 接为肌肉供能。在肝脏，每分子甘油氧化生成 乳酸时，释放能量可合成4ATP；如果完全氧化 生成CO2和H2O时，则释放出的能量可合成21ATP。
1 分子甘油完全氧化合成的 ATP 反 应 过 程 消耗或生成 ATP 甘油→а-磷酸甘油 -1 а-磷酸甘油→磷酸二羟丙酮 +2 3-磷酸甘油醛→丙酮酸（乳酸） +5（ 2） (4) 丙酮酸→CO2+H2O +15 合 计 +20
运动训练、尤其是耐力性质的运动，可使HDL 含量明显增加，而不同程度地减少VLDL和LDL 的含量，而且这种变化的程度与运动负荷量成 正相关关系。
运动提高HDL的机制：
运动能加快脂肪组织细胞内LPL的合成速率，释 放并附于血管内皮，促进VLDL-TG水解，从而使 VLDL裂解为HDL。
肌细胞内甘油三酯分解
（5）环境温度
与常温天气下比较，冷天消耗血浆脂肪酸的数 量增多。
3、肌纤维利用血浆FFA供能的差异
不同类型肌纤维氧化FFA的能力差别很大， IIa型肌纤维具有高酵解能力，氧化FFA 的能力差；而I肌纤维具有氧化FFA的能 力。
F FA / 清 蛋 白 比 值 增 加 对 脂 肪组 织的 脂 肪 动 用 起 负 反 馈 调 节 作 用
二、分类
指由脂肪酸和醇类所形 成的酯。 单纯脂 指由脂肪酸、醇类和其 他物质组成的脂类物质。
脂质
复合脂
衍生脂质
是由单纯脂与复合脂衍生而 来的，具有源自文库质一般性质的 一类物质。
单纯脂中最丰富的一大类——脂肪的通式
脂肪酸的结构与分类
•大多数是含偶数碳原子的直链一元酸，碳原子数目 一般在4～26之间，尤以C16和C18为最多。
（氧化利用）
LPL 肌细胞的核糖体内合成的，负责脂滴的 甘油三酯的水解，也是此水解反应的限速酶， 它的活性受低浓度肾上腺素、胰高糖素抑制， 受高浓度肾上腺素、胰高糖素激活。 长时间运动中，LPL的活性提高骨骼肌内（近2 倍）比脂肪组织（20%）明显，故耐力训练可提 高骨骼肌利用肌内甘油三酯的能力。
3、运动肌内甘油三酯的利用
三、影响脂代谢的因素与运动能力：
1）运动员的身体素质 2）运动强度和持续时间 3）脂肪动员和脂肪转运的能力 4）脂肪酸的碳链及其饱和度 5）膳食干预
四、脂肪分解代谢与运动适应
机制: 1.耐力训练可促进 脂肪供能比例增加； 2.耐力训练可引起 骨骼肌有利于脂肪 酸代谢的变化； 3.耐力训练可提高 氧供应系统的能力。
FFA/清蛋白在安静时为0.2，长时间中等强度运 动，脂肪组织大量动员，脂肪酸大量入血，FAA/清蛋白 比值增加至3-4，超过清蛋白的运载能力，未结合的游离 脂肪酸可刺激脂肪组织的血管收缩，血共减少，从而减 少脂肪酸入血，增加再酯化作用。
4、骨骼肌脂肪酸氧化与运动能力的关系
（1）促进脂肪酸供能与最大耐力 任何使血浆FFA浓度提前升高的因素，都能造 成运动前期肌内糖利用速率下降，节省糖对提 高马拉松跑能力十分有用。 （2）抑制脂肪酸供能与大强度耐力 在低于30分钟的运动中，减少脂肪酸供能是提 高运动能力的重要生化因素。补糖能抑制脂肪 组织分解和释放脂肪酸，减少肌肉吸收和氧化 脂肪酸。
运动开始后脂解 强度迅速提高， 在运动中速率进 一步加快，这表 明，运动中脂肪 组织内脂解过程 几乎处于持续稳 定的激活状态。
血流量 （ml/100g.Min）
游离脂肪酸 (ummol/100g.Min)
甘油 （ummol/100g.Min）
长时间运动中狗脂肪组织血流量、 甘油、脂肪动员的变化
脂肪水解产生的脂肪酸只有部分量释放入血（约 1/3），动员入血的脂肪酸（为长链脂肪酸的形 式，即软脂酸、硬脂酸和油酸等）立即与血浆清 蛋白结合，以增加其水溶性，便于运输到各组织 器官进一步代谢，而大部分脂肪酸在脂肪细胞内 直接参与再酯化过程（2/3）。 脂肪水解产生的甘油不能重新为细胞利用，基本 上全部释放入血，经过血液循环运输到肝脏等组 织进一步代谢。
第一节
脂质概述
一、 概念 脂类是脂肪和类脂的总称，它是有脂肪酸与 醇作用生成的酯及其衍生物，统称为脂质或脂类， 是动物和植物体的重要组成成分。脂类是广泛存 在与自然界的一大类物质，它们的化学组成、结 构理化性质以及生物功能存在着很大的差异，但 它们都有一个共同的特性，即可用非极性有机溶 剂从细胞和组织中提取出来。
脂酰辅酶A不能直接穿过线粒体内膜，借 助内膜上肉碱转运机制被转运至线粒体内。
3、 β-氧化
β-氧化步骤：5步反应5种酶（硫激酶、脂酰
-CoA脱氢酶、烯脂酰-CoA水合酶、羟脂酰CoA脱氢酶、β-酮脂酰-CoA硫解酶）脂肪酸 氧化每次降解下一个2碳单元，氧化是从羧基 端的β-位碳原子开始的，称为β-氧化。反应
第三章
脂代谢与运动
教学目标 1）掌握脂质的概念与功能、脂肪酸分解代谢 的过程、运动时脂肪利用的特点与规律； 2）了解酮体的生成和利用及运动中酮体代谢 的意义； 3）理解运动、脂代谢与健康的关系，并学会 如何应用所学的知识、科学的指导体育锻炼以 改善脂代谢，增进健康。
体内过度的脂肪积累成为影响健康、导致死亡的重要因素
运动时肌内脂肪在运动初期首先动用， 其利用量与运动强度和持续时间有关。 运动时肌内脂肪的利用也与肌纤维类型有关， 在有氧代谢能力强的慢肌纤维中甘油三酯的消 耗量最为明显。
（一）血浆游离脂肪酸浓度及其转运率
1、血浆FFA浓度正常值 在安静、空腹状态时，人的血浆FFA浓度为616mg%（0.1mmol/L）。运动过程中，血浆FFA浓 度升高。 2、血浆FFA转运率