运动生理学1.ppt

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1、第一章 运动的能量代谢学习目标：学习目标： 1、掌握生命活动的能量来源和去路2、掌握三个供能系统各自特征3、运动状态下的能量代谢特点n能量代谢能量代谢(Energy Metabolism)(Energy Metabolism)：在物质代谢中在物质代谢中伴随着的能量释放、转移和利用的过程伴随着的能量释放、转移和利用的过程 。第一节 生物能量学概要一、线粒体是高等生物主要的能量转换器二、能量的直接来源-ATP（三磷酸腺苷） 人体任何活动的直接能量来源于ATP的分解供能。ATP是一种存在于细胞内、由自身合成并可迅速分解而被直接利用的一种自由能存在的化学能形式。nATP ADPPi E ATPaseO

2、-POO-NNNNNH2OHHOHHOHHOCH2O-POO-O-POO-ATP稳态稳态三、生命活动的能量来源三、生命活动的能量来源n糖（糖原）糖（糖原） n脂肪脂肪n蛋白质蛋白质三羧酸循环+ O2 COCO2 2+H+H2 2O+EO+EADPATPn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H H2 2O O ，并生成大量的ATP。n机体能量50-70%由糖提供，n成人每天18%的能量来源于蛋白质。 四、人体内能量的去路（转移与利用）四、人体内能量的去路（转移与利用）1、转变为机械能、转变为机械能肌肉收缩做功；肌肉收缩做功； 2、转移到肌酸上

3、、转移到肌酸上储存能储存能 ；CP是体内快速可动用的是体内快速可动用的“能量库能量库” 。3、转变为其它形式的能、转变为其它形式的能完成各种生理功能；完成各种生理功能； 4、转变为热能、转变为热能维持正常体温（维持正常体温（50%）。）。ATP+CADP+CPCK5 5、ATPATP的生成过程的生成过程磷酸原系统磷酸原系统乳酸能系统乳酸能系统有氧氧化系统有氧氧化系统ATP一、磷酸原系统（一、磷酸原系统（ATP-CPATP-CP系统）（系统）（Phosphagen system Phosphagen system ） n定义：定义：磷酸原系统是由磷酸原系统是由ATP和和CP组成的无氧供能系统。组

4、成的无氧供能系统。 n供能持续时间：约供能持续时间：约7.5秒秒 n最大供能速率或输出功率：最大供能速率或输出功率：56J/kg/sn供能特点：供能总量少、持续时间短、功率输出最快、不需要供能特点：供能总量少、持续时间短、功率输出最快、不需要O2、不产生乳酸等物质。不产生乳酸等物质。 磷酸原供能系统磷酸原供能系统是一切高功率输出项目的物质基础。数秒钟内要发挥最大能量输出的运动项目如短跑、投掷、跳跃、举重等，只能依靠ATP-CP供能系统。（二）糖酵解系统（二）糖酵解系统（Lactic acid system Lactic acid system ） n定义：定义：糖原或葡萄糖在细胞浆内无氧分解生

5、成乳酸过程中，再合成糖原或葡萄糖在细胞浆内无氧分解生成乳酸过程中，再合成ATP的能量系统。的能量系统。 n供能持续时间：约供能持续时间：约33秒左右秒左右 ；最大供能速率或输出功率：；最大供能速率或输出功率：29.3J/kg/sn供能特点：供能总量较磷酸原系统多、输出功率次之、不需要氧、产供能特点：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。生导致疲劳的物质乳酸。n意义：该系统是意义：该系统是1分钟以内要求高功率输出运动的物质基础。分钟以内要求高功率输出运动的物质基础。 （三）有氧氧化系统（三）有氧氧化系统（AerobicAerobicoxidation syste

6、m oxidation system ）定义：定义：有氧氧化系统是指糖、脂肪和蛋白质在线粒体内彻底氧化成有氧氧化系统是指糖、脂肪和蛋白质在线粒体内彻底氧化成H2O和和CO2 的过程的过程 中再合成中再合成ATP的能量系统。的能量系统。 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n供能特点：供能特点：ATPATP生成总量很大，逐步放能，但能量输出速率很低，需生成总量很大，逐步放能，但能量输出速率很低，需要氧的参与，不产生乳酸类的副产品；终产物为要氧的参与，不产生乳酸类的副产品；终产物为COCO2 2和和H H2 2

7、O O 。n供能持续时间供能持续时间：极长：极长n最大供能速率或输出功率：最大供能速率或输出功率： 15 /kg/sn意义：意义：该系统是进行长时间耐力活动的物质基础该系统是进行长时间耐力活动的物质基础. .总结见下表。物质代谢：物质代谢：机体与周围环境之间不断进行的物质交换过程。机体与周围环境之间不断进行的物质交换过程。（一）消化与吸收（Digestion）1、消化、消化消化：食物在消化道内被分解的过程。消化：食物在消化道内被分解的过程。消化机械性消化：机械性消化：化学性消化：化学性消化： 消化道内消化腺分泌的消化液中所含的消化酶，将大分子物质分解为小分子物质的过程。消化道肌肉收缩活动将食物

8、磨碎并与消化液充分混合，还将食物不断推向远端的过程。这两个过程往往是相辅相成，同步进行。二、能量的间接来源二、能量的间接来源糖、脂肪和蛋白质糖、脂肪和蛋白质3、食物在消化管各部分消化简述（1）口腔内消化 食物在口腔内经咀嚼运动而被磨碎，与唾液充分混合后，形成食团而便于吞咽。食团中的少量淀粉类物质在唾液淀粉酶的作用下，生成麦芽糖，其余的大部分物质直接进入到胃中。（2）胃内消化食物在胃内同时进行机械性和化学性消化。机械性消化：以胃蠕动的形式胃蠕动的形式来使食团和消化液充分混合协助完成化学性消化。胃蠕动在食物进入胃后5min开始进行.胃排空：胃排空：食物由胃内进入小肠的过程。 混合食物整个排空时间约

9、为4-6h。胃排空速度稀的、流体食物稠的或固体食物颗粒小的食物大块食物糖 蛋白质 脂肪等渗溶液非等渗溶液化学性消化:主要是由胃中的消化液（又称胃液）来完成。胃液是由进食来促进分泌的。胃蛋白酶原：胃蛋白酶原：由主细胞分泌胃蛋白酶原 盐酸 胃蛋白酶 （无活性） （有活性） 盐酸盐酸 由泌酸腺的壁细胞合成分泌。为胃蛋白酶创造酸性环境，并促进胰液、胆汁分泌。作用： 分解蛋白质，使蛋白质降解成蛋白胨及少量多肽。粘液粘液 由粘液细胞合成和分泌。 作用：润滑、保护，与碳酸氢盐构成粘液-碳酸氢盐屏障。最适pH值为2.0-3.5（3）小肠内消化）小肠内消化小肠内消化是整个消化过程中最重要的阶段。 小肠消化液主要

10、是胰液、胆汁和小肠液。 胰液的成分和作用 胰液是无色、无臭液体， 12L日， PH为7.88.4， 等渗。胰淀粉酶：胰淀粉酶：淀粉 麦芽糖、糊精等寡糖胰脂肪酶胰脂肪酶甘油三酯+甘油 胆汁：胆汁（bile）由肝细胞不断生成， 肝管流出， 经胆总管排入十二指肠， 或由肝管转入胆囊管而储存在胆囊内， 消化时再由胆囊排出。正常成人8001000ml日。 胆囊胆汁PH约6.8，颜色为深棕色。其成份较多，而胆盐是参与消化吸收的主要成分。胆汁的作用：胆汁的作用：乳化脂肪，增加脂肪酶的作用面积，加速脂肪的分解。促进脂溶性维生素的吸收。小肠液：小肠液由小肠腺分泌。为弱碱性，PH7.6， 等渗， 13L/日消化酶

11、：肠致活酶， 激活胰蛋白酶原 小肠上皮细胞内和刷状缘上小肠上皮细胞内和刷状缘上：多种寡肽酶和肽酶， 对进入细胞的营养物质继续消化。肠致活酶 激活胰蛋白酶 促进蛋白质的分解 小肠本身对食物的化学性消化化学性消化是在小肠上皮细胞内进行，小肠上皮细胞内含有多种消化酶来进行物质的分解：多肽 氨基酸肽酶肽酶麦芽糖 葡萄糖麦芽糖酶麦芽糖酶小肠本身对食物的机械性消化机械性消化：分节运动(segmentation contraction)：是一种以环行肌为主的节律性舒缩活动， 是小肠特有的运动形式。蠕动：可发生在小肠任何部位， 速度为0.52.0cm/s（1）吸收面积大）吸收面积大 （2）多种消化酶）多种消化

12、酶 （3）食物停留时）食物停留时 间长且已分间长且已分 解为可吸收解为可吸收 的形式的形式 （4）大肠内消化 大肠内的主要功能是在于吸收水分和部分维生素，同时为消化后的食物残渣提供暂时的贮存场所。大肠液的主要作用是其中的粘液蛋白对肠粘膜的保护作用和润滑粪便的作用。其机械活动将食物残渣及其他内容物质向下推送，最终通过排便反射将粪便排出体外。（二）吸收（Absorption）（一）概念：（一）概念：吸收：吸收：食物中某些成人或消化后的产物通过上皮细胞进入到血液或淋巴食物中某些成人或消化后的产物通过上皮细胞进入到血液或淋巴的过程。的过程。（1）吸吸收收面面积积大大（2）多多种种消消化化酶酶（3）食食物物停停留留时时间间长长（4）具具有有丰丰富富的的小小肠肠绒绒毛毛小小肠肠作作为为重重要要的的吸吸收收部部位位所所具具备备的的条条件件如如下下：（二）吸收的部位（二）吸收的部位： 小肠是人体营养物质吸收的主要部位。胃主要是吸收酒精和少量水分；大肠主要是吸收盐类和水分；口腔和食道基本上不吸收任何物质。P175；图7-1第三节第三节运动状态下的能量代谢返回